常见的安全栅结构形式分为齐纳式和隔离式。齐纳式安全栅电路中采用快速熔断器、限流电阻或限压二极管以对输入的电能量进行限制,从而保证输出到危险区的能量。它的原理简单、电路实现容易,价格低廉,但因由于其自身原理的缺陷使其应用中的可靠性受到很大影响,并限制了其应用范围,其原因如下:
1、 安装位置必须有非常可靠的接地系统,并且该齐纳式安全栅的接地电阻必须小于1Ω,否则便失去防爆安全保护性能,显然这样的要求是十分的苛刻并在实际工程应用中难以保证。
2、 要求来自危险区的现场仪表必须是隔离型,否则通过齐纳式安全栅的接地端子与大地相接后信号无法正确传送,并且由于信号接地,直接降低信号抗干扰能力,影响系统稳定性。
3、 齐纳式安全栅对电源影响较大,同时也易因电源的波动而造成齐纳式安全栅的损坏。
4、 由于齐纳式安全栅的电路原理需要吸收输入回路的能量,所以易造成输出不稳定。
隔离式安全栅:
采用了将输入、输出以及电源三方之间相互电气隔离的电路结构,同时符合本安型限制能量的要求。与齐纳式安全相比,虽然价格较贵,但它性能上的突出优点却为用户应用带来了更大的受益:
1.由于采用了三方隔离方式,因此无需系统接地线路,给设计及现场施工带来极大方便。
2.对危险区的仪表要求大幅度降低,现场无需采用隔离式的仪表。
3.由于信号线路无需共地,使得检测和控制回路信号的稳定性和抗干扰能力大大增强,从而提高了整个系统的可靠性。