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安全栅相关知识

隔离式安全栅用于保护危险区的电路,具有限能、隔离、防爆、防电涌等功能。

2025-06-10

安全栅相关知识

隔离式安全栅的特点

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        隔离式安全栅用于保护危险区的电路,具有限能、隔离、防爆、防电涌等功能。可直接安装在DIN35导轨上,或可通过导轨总线供电模组连接,也可通过底板式安装安全栅主要由回路限能单元、信号和电源隔离单元、信号处理单元组成,其基本功能框图如下图所示。

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本安防爆标志定义

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防爆等级

ia:在正常工作,一个计数故障和两个计数故障情况下均不能点燃爆炸性气体混合物。该等级的安全栅本质安全端可连接到0区、1区、2区危险场所的本质安全设备。“ia”类电气设备对易受干扰的元器件必须采用“三重化”设计。

ib:在正常工作和一个计数故障情况下均不能点燃爆炸性气体混合物。该等级的安全栅本质安全端可连接到1区、2区危险场所的本质安全设备。“ib”类电气设备对易受干扰的元器件必须为双重化设计。

ic:在正常工作情况下不能点燃爆炸性气体混合物。该等级的安全栅本质安全端可连接到2区危险场所的本质安全设备。

设备等级

Ga:爆炸性气体环境用设备,具有“很高”的保护级别,在正常运行、出现的预期故障或罕见故障下不是点燃源。

Gb:爆炸性气体环境用设备,具有“高”的保护级别,在正常运行或出现的预期故障条件下不是点燃源。

Gc:爆炸性气体环境用设备,具有“一般”的保护级别,在正常运行中不是点燃源,也可采取一些附加保护措施,保证在点燃源预期经常出现的情况下(例如灯具的故障)不会形成有效点燃。

Da:爆炸性粉尘环境用设备,具有“很高”的保护级别,在正常运行、出现的预期故障或罕见故障下不是点燃源。

Db:爆炸性粉尘环境用设备,具有“高”的保护级别,在正常运行或出现的预期故障条件下不是点燃源。

Dc:爆炸性粉尘环境用设备,具有“一般”的保护级别,在正常运行中不是点燃源,也可采取一些附加保护措施,保证在点燃源预期经常出现的情况下(例如灯具的故障)不会形成有效点燃。

气体组别

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温度等级

        按照我国国家防爆标准GB/T 3836.1-2021的有关规定,电气设备的温度组别与设备允许最高表面温度和适用气体引燃温度的关系如下:

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爆炸性危险场所划分

        爆炸性气体、易燃或可燃液体的蒸汽与空气混合形成爆炸性气体混合物的场所,按其危险程度的大小分为三个区域等级。

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安全栅本安性能认证参数

安全栅本安性能认证参数由产品防爆认证时给出,参数含义如下:

·最高电压(交流有效值或直流Um)∶施加到关联装置非本质安全连接装置上,而不会使本质安全性能失效的最高电压。

·最高输出电压(Uo)︰在开路条件下,在设备连接装置施加电压达到最高电压(包括Um和Ui)时,可能出现的本质安全电路的最高输出电压(交流峰值或直流)。

·最大输出电流(Io)∶来自电气设备连接装置的本质安全电路的最大电流(交流峰值或直流)。

·最大输出功率(Po)∶能从电气设备获得的本质安全电路最大功率。

·最大外部电容(Co)∶可以连接到电气设备连接装置上,而不会使本质安全性能失效的本质安全电路的最大电容。

·最大外部电感(Lo)∶可以连接到电气设备连接装置上,而不会使本质安全性能失效的本质安全电路的最大电感。

安装注意事项

·本产品符合GB3836.1-2021《防爆性环境第1部分:设备通用要求》和GB3836.4-2021《爆炸性环境第4部分:由本质安全“i”保护的设备》标准,应在相应标准要求下进行安装、操作、维护。

·本产品认证参数是由国家防爆电气产品质量监督检验中心(CNEX)给出的分布参数,检测环境是相对ⅡC级(氢气级)的最大允许值,如果相对ⅡB级环境,则可把该参数乘以3作为极限值,如果相对ⅡA级环境则可把该参数乘以8作为极限值。

·本产品必须安装在安全区域,周围空气中不含对铬、镍、银镀层起作用的介质。

·凡与安全栅连接的仪表,必须是具有防爆合格证的仪表,在安全栅与一次仪表组成本质安全防爆系统时,必须经国家指定的防爆检验机构检验认可。

·在未全部切断连线时,严禁用兆欧表直接测试端子之间的绝缘参数,否则会引起内部快速熔断器熔断。

·安全棚安全侧接线不得混接其他非本安侧线路,任何错接线可能会导致危险的发生。本产品本安侧端子规定为蓝色,本安端和非本安端电路配线,在行线槽中应当分开铺设。

·导线的选择安装要求:截面积≥0.5平方毫米,连接导线的绝缘强度要求>500V。

功能安全认证(SIL)介绍

SIL(Safety Integrity Level)-安全完整性等级,基于IEC61508、IEC61511、IEC61513、IEC13849-1、IEC62061、IEC61800-5-2等标准,对安全设备的安全完整性等级(SIL)或性能等级(PL)进行评估和确认的一种第三方评估、验证和认证。主要涉及安全设备开发流程的文档管理(FSM)评估、硬件可靠性计算和评估、软件评估、环境试验、EMC电磁兼容性测试等内容。

SIL认证一共分为4个等级,SIL1、SIL2、SIL3、SIL4,包括对产品和对系统两个层次。其中,以SIL4的要求最高。

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SIL标准在EN 61508、EN61511条款中的部分术语

E/E/PES:电气/电子/可编程电子系统,用于所有的电气设备或系统的标准,这个标准可以用于制定安全功能,包括简单的电气设备,以及所有类型的可编程逻辑控制器(PLC)。

ECU:受控装置,用于原料生产、处理加工和运输的装置、机器、设备和系统。

MTBF:平均无故障时间,指预期的两次故障之间的平均时间。

PDF:概率密度函数。

PFD:要求的故障概率。

PFDavg:要求的危险失效概率。

PFH:要求的平均失效概率(每小时),描述每小时出现一个危险故障的概率。

SFF:安全失效分数,安全故障加上诊断或检测故障的比率与整个系统故障之比。

SIS:安全仪表系统,一个SIS由一个或多个安全相关功能构成的。

功能安全认证过程中从以下几个方面对产品进行评估:

·功能安全管理体系的评估:为确保实施E/E/PE安全相关系统能够达到并保持所要求的功能安全,对于其生命周期的一个或几个阶段负全责的组织或个人的管理和技术活动要符合GB/T 20438等效于IEC 61508所规定的要求。

·SIL等级的确定:失效率计算与FMEA分析;要对系统的各个元器件进行失效率分析并汇总得出系统的平均失效率。

·性能和环境适应性的评估:功能安全对EMC性能提出了更高的要求,其检验和测试的严酷程度要高于通常防爆电器的产品对于EMC性能的要求。

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