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齐纳安全栅工作原理

    齐纳安全栅基本电路如附图所示.电路由快速熔断器FU1,限压元件Z1,Z2(齐纳二极管或二极管),限流电阻R1(电阻器或非线性元件)三部份组成.正常操作条件下,非本安端子1,2之间所加的电压低于最高电压Vmax(更低于齐纳二极管的齐纳电压),此时Z1,Z2处于不导通状态,除有极微小的漏电流以外,是/开路0状态,安全栅电路等效于一个电阻串联在信号回路内,只要漏电流小于规定值,安全栅电路不会影响系统的正常工作.

附图 齐纳安全栅电路

    当非本安端子发生故障,例如在非本安端1,2之间因某种原因混入高电压,使齐纳二极管Z1,Z2反向击穿,呈导通状态,此时齐纳二极管Z1,Z2把混入的高电压限制在齐纳电压上,在安全栅的本安端子3,4上不会出现高电压,齐纳二极管一旦导通后,其电流急剧上升(雪崩过程)把串联在电路中的熔断器FU1熔断,防止了高电压引爆现场爆炸性物质的危险,从而保护设备及人员的安全,当现场(危险区内)发生故障,例如负载短路了,安全栅电路中的限流电阻R1立即起限流作用,把短路电流限制在某一个电流值之内,这个电流值是安全值,故现场也是安全的.

    齐纳安全栅的保护作用,实际上是对能量的限制作用,在本质安全防爆系统中,由于安全栅的功能,所以不论发生任何故障都保证传输到现场(危险区)的能量是一个安全值(不会点燃分级、分组规定的爆炸性气体混合物),从而保证现场安全.