Chức năng chính của hàng rào an toàn là hạn chế năng lượng nguy hiểm từ nơi an toàn vào nơi nguy hiểm, tức là hạn chế điện áp và dòng điện được gửi đến nơi nguy hiểm. Ziner Tube Z được sử dụng để hạn chế điện áp. Khi điện áp vòng tiếp cận giới hạn an toàn, ống ZINA được dẫn qua để điện áp ở cả hai đầu của ống ZINA luôn dưới giới hạn an toàn.

Kiến thức cơ bản

Cấu trúc mạch cách ly điện [1] giữa ba bên đầu vào, đầu ra và nguồn điện đã được thông qua, đồng thời đáp ứng các yêu cầu về năng lượng hạn chế an toàn bản địa. So với bảo mật kiểu Ziner, mặc dù giá cao hơn một chút, nhưng các lợi ích nổi bật khác của nó mang lại lợi ích lớn hơn cho ứng dụng của người dùng:

1. Do cách ly ba bên được áp dụng, không cần hệ thống đường dây nối đất, mang lại sự tiện lợi lớn cho thiết kế và xây dựng trang web. 2. Các yêu cầu về thiết bị trong khu vực nguy hiểm được giảm đáng kể và không cần thiết phải sử dụng thiết bị cách ly tại hiện trường.

2. Bởi vì đường tín hiệu không cần phải có mặt đất chung, nó làm cho sự ổn định và khả năng chống nhiễu của tín hiệu vòng lặp phát hiện và điều khiển được tăng cường đáng kể, do đó cải thiện độ tin cậy của toàn bộ hệ thống.

3. Rào chắn cách ly có khả năng xử lý tín hiệu đầu vào mạnh hơn, có thể chấp nhận và xử lý các tín hiệu như cặp nhiệt điện, điện trở nhiệt, tần số và các tín hiệu khác, điều mà rào chắn kiểu ZINA không thể làm được.

4. Rào chắn an toàn cách ly [2] có thể xuất ra tín hiệu cách ly lẫn nhau giữa hai kênh để cung cấp cho hai thiết bị sử dụng cùng một nguồn tín hiệu và đảm bảo rằng tín hiệu của hai thiết bị không bị nhiễu lẫn nhau, đồng thời cải thiện hiệu suất cách nhiệt an toàn điện giữa các thiết bị được kết nối.

Do đó, sau khi so sánh các tính năng và hiệu suất của Zina và rào cản cách ly, bạn có thể thấy rằng rào cản cách ly có những ưu điểm nổi bật và sử dụng rộng rãi hơn, mặc dù giá của nó cao hơn một chút so với rào cản Zina, nhưng từ thiết kế, xây dựng lắp đặt, vận hành và chi phí bảo trì, chi phí toàn diện của nó có thể thấp hơn so với rào cản Zina. Hầu như không có ngoại lệ tại các trang web kỹ thuật đòi hỏi cao hơn đã sử dụng rào cản cách ly làm thiết bị chống cháy nổ an toàn nội bộ chính, rào cản cách ly đã dần thay thế rào cản kiểu ZINA, được sử dụng ngày càng rộng rãi trong lĩnh vực chống cháy nổ an toàn.

Định nghĩa cờ thiết bị an toàn nội bộ

Ex - Dấu hiệu chống cháy nổ

(a) - Lớp chống cháy nổ

Ⅱ C - Nhóm khí

Mức độ chống cháy nổ của sản phẩm: Ex(ia)Ⅱ C

Lớp chống cháy nổ

IA: Trong trạng thái hoạt động bình thường, khí nguy hiểm sẽ không được đốt cháy trong 1 lỗi hoặc 2 trạng thái lỗi, mạch phải đảm bảo rằng các đặc tính an toàn vẫn được đảm bảo khi cả hai lỗi xảy ra cùng một lúc. Thiết bị điện loại "ia" phải có thiết kế "triplex" cho các thành phần dễ bị nhiễu. Các thiết bị điện loại "ib" chỉ có thể đảm bảo không đốt cháy khí nguy hiểm trong 1 trạng thái hỏng hóc.

Nhóm gas

Thiết bị điện nhóm I: Được sử dụng trong môi trường mỏ than dễ bị ảnh hưởng bởi khí metan.

Nhóm II: Thiết bị điện có thể được sử dụng trong môi trường nguy hiểm nổ ngoài mỏ than.

Nhóm II Các thiết bị điện được chia nhỏ hơn nữa theo năng lượng đốt cháy khác nhau của các chất dễ cháy.

Các nhóm con được phân biệt bằng tiếng Anh viết hoa, như có thể thấy trong bảng dưới đây, nhóm con C cần ít năng lượng đốt cháy, nghĩa là trong nhóm thiết bị điện, thiết bị nhóm C có tính linh hoạt.

Nhóm các chất dễ cháy thông thường

Khu vực nguy hiểm bùng nổ

Trong việc thiết kế hệ thống chống cháy nổ an toàn và lựa chọn các sản phẩm chống cháy nổ, ngoài nhu cầu phân loại và nhóm các loại khí tồn tại trong môi trường nổ, cần phân chia các khu vực nguy hiểm khí nổ theo mức độ thường xuyên và thời gian xuất hiện của khí nổ: Sản phẩm của công ty này áp dụng cho khu vực 0, đồng thời áp dụng cho khu vực 1 và 2.

Màu sắc

Kết thúc màu vàng (không an toàn bên) được nối đến khu vực an toàn.

Kết thúc màu xanh dương (bên nội bộ) dây dẫn đến khu vực nguy hiểm

Nguyên tắc hoạt động

Kháng R được sử dụng để hạn chế dòng điện. Khi điện áp đã được giới hạn, giá trị điện trở được chọn đúng cách, có thể giới hạn dòng vòng dưới giới hạn an toàn.

So với rào chắn kiểu ZINA, rào chắn cách ly có chức năng cách ly dòng điện ngoài vai trò giới hạn điện áp và giới hạn hiện tại. Lưới cách ly thường bao gồm ba phần của một đơn vị giới hạn năng lượng vòng lặp, một đơn vị cách ly hiện tại và một đơn vị xử lý tín hiệu, với các mạch chức năng cơ bản được hiển thị trong Hình 2. Bộ phận giới hạn năng lượng vòng lặp là phần cốt lõi của rào chắn. Ngoài ra, được hỗ trợ bởi các mạch cung cấp vòng lặp để điều khiển các thiết bị đo tại chỗ và các mạch phát hiện để thu thập tín hiệu thiết bị. Bộ xử lý tín hiệu thì xử lý tín hiệu theo yêu cầu chức năng của hàng rào an ninh.

Các trang web công nghiệp nói chung cần phải sử dụng hai dây truyền tải phương pháp phân phối điện, cả hai để cung cấp điện phân phối 24V cho các thiết bị chính như máy phát áp lực và các thiết bị khác, đồng thời cũng để thu thập tín hiệu đầu vào hiện tại, khuếch đại, hoạt động, và sau khi xử lý chống nhiễu, sau đó xuất ra tín hiệu dòng điện và điện áp cách ly, để sử dụng các thiết bị thứ cấp hoặc các thiết bị khác. Nhưng một số trang web công nghiệp đặc biệt không chỉ cần truyền tải hai dây, cả hai cung cấp năng lượng phân phối và chức năng cách ly tín hiệu, đồng thời cũng cần phải có hiệu suất chống cháy nổ loại tia lửa an toàn, đáng tin cậy để ngăn chặn sự pha trộn giữa điện áp cao và tín hiệu, sử dụng dòng điện, điện áp kép giới hạn vòng lặp, hạn chế năng lượng vào các trang web nguy hiểm dưới định mức an toàn của phân phối có chức năng đặc biệt - rào cản an toàn.

Các hàng rào an ninh cách ly, cơ bản có hai loại hàng rào an ninh phát hiện và hàng rào an ninh vận hành. Phát hiện cuối lưới an toàn được sử dụng với máy phát hai dây; Lưới an toàn cuối hoạt động được sử dụng với bộ chuyển đổi điện hoặc van điện. Ngoài ra còn có các loại rào chắn cách ly như đầu vào tín hiệu.

Vì rào chắn cách ly sử dụng các biện pháp hạn chế áp suất, hạn chế dòng chảy và cách ly, nó không chỉ có thể ngăn chặn năng lượng nguy hiểm xâm nhập vào các trang web nguy hiểm từ thiết bị đầu cuối an toàn bản địa và cải thiện hiệu suất chống cháy nổ an toàn bản địa của hệ thống, mà còn tăng khả năng chống nhiễu của hệ thống và cải thiện đáng kể độ tin cậy của hoạt động hệ thống. Sau khi nguồn điện 24VDC được chuyển đổi bởi DC-AC-DC, nhiều điện áp cần thiết cho mạch mô-đun đầu ra.

Nguyên lý của rào chắn cách ly đầu phát hiện là: mạch mô-đun sẽ chuyển đổi tín hiệu dòng điện hoặc điện áp đầu vào thông qua mạch giới hạn năng lượng an toàn nội bộ thành 0,2-1VDC, sau khi đưa vào mô-đun để thu thập, khuếch đại, hoạt động và tiến hành xử lý chống nhiễu, sau đó điều chế bằng máy biến áp thành tín hiệu dòng điện và điện áp cách ly đầu ra, để sử dụng dụng cụ thứ cấp hoặc các dụng cụ khác ở phía sau. Mô-đun cũng cần xuất ra điện áp 18,5-28,5VDC cách ly thông qua mạch giới hạn năng lượng an toàn làm điện áp hoạt động cung cấp cho máy phát hai dây. Mạch giới hạn năng lượng an toàn bản địa có thể hạn chế dòng điện lớn hoặc tín hiệu nguy hiểm điện áp cao lẻn vào hiện trường nguy hiểm.

Nguyên lý của rào chắn cách ly đầu hoạt động là: sau khi cách ly tín hiệu DC 4-20mA đầu ra của bộ điều chỉnh hoặc bộ điều khiển, tín hiệu DC 4-20mA đầu ra sẽ được đầu ra, thông qua mạch giới hạn năng lượng an toàn nội bộ cung cấp cho bộ chuyển đổi điện hoặc bộ định vị van điện tại chỗ để sử dụng.

Phương pháp sử dụng

1. Rào chắn cách ly nên được lắp đặt ở những nơi không nguy hiểm.

2. Khu vực cắt dây dẫn bằng đồng mềm dẫn đến địa điểm (nơi nguy hiểm) của rào chắn cách ly phải lớn hơn 0,5mm2.

3. Độ bền cách điện của dây dẫn kết nối lớn hơn 500V.

4. An ninh gốc của rào chắn cách ly (có dấu màu xanh) và phân phối mạch an ninh không phải gốc, không được kết nối sai và nhầm lẫn. Dây dẫn an toàn nên chọn màu xanh lam làm dấu hiệu an toàn. Dây an toàn bản địa và dây an toàn không bản địa nên được đặt riêng biệt trong rãnh hợp lưu, sử dụng tay áo bảo vệ tương ứng. An ninh nội bộ của hàng rào an ninh cách ly, không cho phép nhầm lẫn các nguồn điện khác, bao gồm cả các mạch an ninh nội bộ khác.

5. Khi rào chắn cách ly và thiết bị chính tạo thành hệ thống chống cháy nổ an toàn bản địa, nó phải được kiểm tra và chấp thuận bởi cơ quan kiểm tra chống cháy nổ do nhà nước chỉ định. WP8000-EX loạt rào cản cách ly được đưa ra bởi Trung tâm kiểm tra giám sát điện chống cháy nổ quốc gia, các thông số phân phối Co, Lo là tương đối với lớp ⅡC (lớp hydro) * giá trị cho phép lớn cho môi trường loại ⅡB có thể nhân tham số này với 3, cho môi trường loại ⅡA có thể nhân tham số này với 8. Khi đường truyền chọn cáp thông số kỹ thuật khác nhau, các thông số cáp của chính nó nên được chú ý cao và không vượt quá giá trị quy định.

6. Khi chạy thử nguồn riêng biệt của rào chắn cách ly, bạn phải chú ý đến mô hình, phân cực nguồn, cấp điện áp và dấu hiệu đánh dấu trên đầu dây của vỏ rào chắn cách ly.

7. Nghiêm cấm kiểm tra cách nhiệt giữa các thiết bị đầu cuối rào chắn cách ly bằng đồng hồ mega. Để kiểm tra tính cách điện của đường dây hệ thống, trước tiên bạn nên ngắt kết nối tất cả các dây rào cách ly, nếu không nó sẽ gây ra thiệt hại cho thiết bị bên trong.

8. Tất cả các thiết bị hiện trường được kết nối với hàng rào an toàn cách ly phải là thiết bị mà bộ phận chống cháy nổ có liên quan tiến hành thử nghiệm chống cháy nổ và có được giấy chứng nhận chống cháy nổ.

9. Về nguyên tắc, nhà máy sản xuất phải chịu trách nhiệm nếu các mô-đun bên trong rào cản cách ly bị hư hỏng cần được sửa chữa hoặc thay thế. Khi người sử dụng tự sửa chữa, cần tuân theo các biện pháp phòng ngừa có liên quan, các phương pháp cụ thể xin vui lòng làm theo phần sửa chữa (sửa chữa thiết bị an toàn nội tại được giới hạn trong phạm vi mô tả, sửa chữa bên ngoài nên được thương lượng với nhà máy sản xuất). Sau khi được sửa chữa mới có thể đưa vào vận hành lại.

Việc lắp đặt, sử dụng và bảo trì rào chắn cách ly phải được tuân thủ nghiêm ngặt. GB 3836.15-2000, Thiết bị điện cho môi trường khí nổ, Phần 15: Lắp đặt điện ở những nơi nguy hiểm (trừ mỏ than).

11. Sản phẩm có giấy chứng nhận chống cháy nổ, không được phép thay thế ngẫu nhiên các yếu tố hoặc cấu trúc ảnh hưởng đến hiệu suất chống cháy nổ