安全隔离栅（Safety Barrier）是一种用于工业自动化控制系统的关键安全设备，主要用于信号隔离、能量限制和防爆?；?/strong>，确保危险区域（如易燃易爆环境）与安全区域之间的电信号安全传输。它广泛应用于石油、化工、制药、电力等行业，是保障工业现场设备稳定运行和人员安全的重要组件。

一、核心功能与工作原理

1.信号隔离

• 采用光电隔离、变压器隔离或磁耦隔离技术，阻断接地环路、共模干扰和浪涌电压，提高信号传输的稳定性和抗干扰能力。

• 适用于模拟信号（4-20mA、0-10V）、数字信号（开关量）及通信信号（HART、PROFIBUS等）。

  2.能量限制（本安防爆）

• 在爆炸性环境（Ex区域），安全隔离栅限制传输到危险区域的电压和电流，使其低于可燃气体或粉尘的最小点燃能量（符合IEC 60079、ATEX、GB 3836标准）。

• 例如，齐纳安全栅利用齐纳二极管进行电压钳位，确保输出能量始终处于安全范围。

3.信号转换与分配

• 部分隔离栅具备信号转换功能（如热电偶→4-20mA、RTD→RS485），并可实现一进多出信号分配，提高系统灵活性。

二、主要类型

1.齐纳安全栅

• 成本低，但需可靠接地，适用于简单防爆应用。

  2.隔离式安全栅

• 采用变压器或光电隔离，无需接地，抗干扰能力更强，适用于复杂工业环境。

  3.总线隔离栅

• 支持PROFIBUS、FF、MODBUS等现场总线协议，适用于数字化工厂。

三、典型应用场景

• 石油化工：防爆型压力变送器、温度传感器的信号隔离。

• 制药行业：洁净车间中的本安信号处理，符合GMP规范。

• 电力系统：防止雷击或电磁干扰导致DCS/PLC误动作。

• 煤矿安全：瓦斯监测仪器的信号安全传输。

四、选型关键参数

• 防爆认证：ATEX、IECEx、UL、GB 3836等。

• 输入/输出信号：4-20mA、0-10V、RTD、热电偶等。

• 防护等级：IP20（控制柜内）或IP65（现场安装）。

• 工作温度：-20℃~70℃（工业级标准）。