安全柵的工作原理
2011-02-28安全柵是保證過程控制系統具有安全火花防爆性能的關鍵儀表，它必須安裝在控制室內，作為控制室儀表及裝置與現場儀表的關聯設備，它一方面起信號傳輸的作用；另一方面它還用于限制流入危險場所的能量。
目前使用的安全柵主要油電阻式，齊納式，中繼放大式和隔離式四種，應用比較普遍的有齊納式和隔離式安全柵。
齊納式安全柵
齊納式安全柵是基于齊納二極管的反向擊穿(導通)性能二工作的.
(1)當電壓正常時，電壓額定值為24V最大為28V，齊納二極管VDW1,VDW2截止，回路電流由變送器決定，在4～20mA范圍內，此時若現場發生短路事故，由于R的存在，把短路電流限制在安全額定電流以下，確保安全。
(2)當柵端電壓V1高于安全額定電壓V0而低于放電管的放電電壓Var,既V0≤V1≤Var時，齊納二極管被擊穿(導通)，使流過F1的電流增加，當這電流增加到大于125mA時，快速熔斷絲F1首先被熔斷(時間為μs),立即把可能造成事故的高壓與現場隔離斷。在F1熔斷之前VDW1,VDW2的穩壓作用仍可保證危險場所的安全。
(3)當V1≥Var時，放電管立即放電，將端電壓降到極低的數值(10～20V以下)，此時，流過F2的電流迅速增加，當增加到1A時，F2被熔斷，切斷危險高壓，保障生產安全。
在一般情況下，由于R的限流和齊納管的穩壓作用，危險側的電流，電壓波動就被限制住了，并不需要F1,F2經常熔斷。
齊納式安全柵體積小，重量輕，精度高，通用性大，價格也比隔離式安全柵便宜而且防爆定額可以做的很高，但是安全柵的關鍵元件——快速熔斷絲，它的制造十分困難，工藝和材料的要求都很高，快速熔斷絲的熔斷速度應比齊納管可能被燒斷的速度快10倍。
齊納式安全柵需要有單獨的本安接地系統
隔離式安全柵
采用了將輸入、輸出以及電源三方之間相互電氣隔離的電路結構，同時符合本安型限制能量的要求。與齊納式安全相比，雖然價格略高，但它其它方面的突出優點卻為用戶應用帶來了更大的受益：
1.由于采用了三方隔離方式，因此無需系統接地線路，給設計及現場施工帶來極大方便。
2.對危險區的儀表要求大幅度降低，現場無需采用隔離式的儀表。
3.由于信號線路無需共地，使得檢測和控制回路信號的穩定性和抗干擾能力大大增強，從而提高了整個系統的可靠性。
4.隔離式安全柵具備更強的輸入信號處理能力，能夠接受并處理熱電偶、熱電阻、頻率等信號，這是齊納式安全柵所無法做到的。
5.隔離式安全柵可輸出兩路相互隔離的信號，以提供給使用同一信號源的兩臺設備使用，并保證兩設備信號不互相干擾，同時提高所連接設備相互之間的電氣安全絕緣性能。
因此，對比齊納式和隔離式安全柵的特點和性能后可以看出，隔離式安全柵有著突出的優點和更為廣泛用途，雖然其價格略高于齊納式安全柵，但從設計、施工安裝、調試及維護成本來考慮，其綜合成本可能反而低于齊納式安全柵。在要求較高的工程現場幾乎無一例外地采用了隔離式安全柵作為主要本安防爆儀表，隔離式安全柵已逐漸取代了齊納式安全柵，在安全防爆領域得到了日益廣泛的應用.
