安全隔離柵（Safety Barrier）是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的關(guān)鍵安全設(shè)備，主要用于信號(hào)隔離、能量限制和防爆保護(hù)，確保危險(xiǎn)區(qū)域（如易燃易爆環(huán)境）與安全區(qū)域之間的電信號(hào)安全傳輸。它廣泛應(yīng)用于石油、化工、制藥、電力等行業(yè)，是保障工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行和人員安全的重要組件。

一、核心功能與工作原理

1.信號(hào)隔離

• 采用光電隔離、變壓器隔離或磁耦隔離技術(shù)，阻斷接地環(huán)路、共模干擾和浪涌電壓，提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和抗干擾能力。

• 適用于模擬信號(hào)（4-20mA、0-10V）、數(shù)字信號(hào)（開(kāi)關(guān)量）及通信信號(hào)（HART、PROFIBUS等）。

  2.能量限制（本安防爆）

• 在爆炸性環(huán)境（Ex區(qū)域），安全隔離柵限制傳輸?shù)轿ｋU(xiǎn)區(qū)域的電壓和電流，使其低于可燃?xì)怏w或粉塵的最小點(diǎn)燃能量（符合IEC 60079、ATEX、GB 3836標(biāo)準(zhǔn)）。

• 例如，齊納安全柵利用齊納二極管進(jìn)行電壓鉗位，確保輸出能量始終處于安全范圍。

3.信號(hào)轉(zhuǎn)換與分配

• 部分隔離柵具備信號(hào)轉(zhuǎn)換功能（如熱電偶→4-20mA、RTD→RS485），并可實(shí)現(xiàn)一進(jìn)多出信號(hào)分配，提高系統(tǒng)靈活性。

二、主要類型

1.齊納安全柵

• 成本低，但需可靠接地，適用于簡(jiǎn)單防爆應(yīng)用。

  2.隔離式安全柵

• 采用變壓器或光電隔離，無(wú)需接地，抗干擾能力更強(qiáng)，適用于復(fù)雜工業(yè)環(huán)境。

  3.總線隔離柵

• 支持PROFIBUS、FF、MODBUS等現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議，適用于數(shù)字化工廠。

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景

• 石油化工：防爆型壓力變送器、溫度傳感器的信號(hào)隔離。

• 制藥行業(yè)：潔凈車(chē)間中的本安信號(hào)處理，符合GMP規(guī)范。

• 電力系統(tǒng)：防止雷擊或電磁干擾導(dǎo)致DCS/PLC誤動(dòng)作。

• 煤礦安全：瓦斯監(jiān)測(cè)儀器的信號(hào)安全傳輸。

四、選型關(guān)鍵參數(shù)

• 防爆認(rèn)證：ATEX、IECEx、UL、GB 3836等。

• 輸入/輸出信號(hào)：4-20mA、0-10V、RTD、熱電偶等。

• 防護(hù)等級(jí)：IP20（控制柜內(nèi)）或IP65（現(xiàn)場(chǎng)安裝）。

• 工作溫度：-20℃~70℃（工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）。