安全栅从工作原理上可分为齐纳式安全栅、变压器隔离式安全栅、光电隔离式安全栅。

  齐纳式安全栅是zui早出现的安全栅，zui初的安全栅的理论基础便是建立在齐纳式二极管的工作特性上的，其原理如图2。

  齐纳管用于限制电压。当回路电压接近安全限压值时，齐纳管导通放电，使齐纳管两端电压从始至终保持在安全限压值以下。电阻用于限制电流，当电压被限制后，适当选择电阻值，即可将回路电流限制在安全限流值以下。保险丝可防止因齐纳管被长时间流过的大电流烧断而导致回路限压失败。当超过安全限压值的电压加在回路上时，齐纳管导通。假如没有保险丝，流经齐纳管的电流会无限上升，zui终烧断齐纳管，使回路失去限压。同时为确保回路安全，保险丝必须选用高速熔断型，其熔断速度应比齐纳管可能被烧断的速度快10倍。为保障安全性，可采用三冗余的齐纳管结构，从而满足i*本质安全的要求。

  目前应用zui多的安全栅为变压器隔离式安全栅。应用变压器隔离原理使安全栅输向危险区域电流始终控制一个允许范围内，达到了本质安全的目的，其原理如图3。变压器隔离式安全栅的本安回路和非本安回路之间没有直接，而是通过变压器耦合。通向本安回路端隔离式安全栅还需要有相当齐纳式或晶体管式安全栅的限压、限流电路，保证本安端的安全性。另外，工业过程控制管理系统一般都是采用直流电流传输信号。因此，通过隔离变压器进行信号传递，必须在电流信号进入隔离变压器之前，将直流信号换成交流信号，而通过变压器后，再把交流信号转换成直流电流输出。

  光电隔离式安全栅是一种新型的安全栅，它采用光电耦合元件作为隔离元件，隔离电压可达5 kV以上。一般要求将直流信号转换成频率信号，经光电耦合器检出频率信号再转换成直流信号的原理来实现。

  为了能在本安防爆的环境下成功使用基金会现场总线技术,选择了现场总线安全栅。总线安全栅实现了分支为本安防爆,主干为增安防爆的网络结构。该结构提高了系统对现场设备的供电能力,增加了网段悬挂仪表设备的数量。结合基金会现场总线安全栅在巴基斯坦PARCO柴油加氢项目中的应用,介绍了现场总线的回路构成、工作方式、防爆方法及总线安全栅提高供电能力的应用。

  在安全栅中, 二极管安全栅是zui常用的。GB3836.42000对二极管安全栅和安全分流器的性能作了很高的要求,在设计制造二极管安全栅和安全分流器时不但要求元器件参数、产品结构上满足国标规定,而且对元器件的型式检验也有严格的要求。GB 3836.42000第8.6.1条要求分流元件承受瞬态性能应按10.12条规定的矩形脉冲电流试验。

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