本安电路齐纳式安全栅讲解

齐纳式安全栅是本安电路中一种常用的保护设计方式，由于原理简单、电路实现容易、成本低，所以多数本安电路均采用此方式进行电路的保护设计，也是在防爆检测认证时经常会重点关注，下面我们进行简单的介绍。

齐纳式安全栅的基本组成

齐纳式安全栅的电路结构如图1所示，由快速熔断器FU、限压元件（齐纳二极管）、及限流电阻RL三部分组成，安全栅对输入的电能量进行限制，从而保证输出到危险区的能量安全可靠。

齐纳式安全栅的基本原理

正常操作条件

非本安端子两端间所加的电压低于最高工作电压Umax（更低于齐纳二极管的齐纳电压），此时两齐纳二极管处于不导通状态，除有极微小的漏电流以外，是“开路”状态，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。

总结：正常工作时，齐纳安全栅的存在，不影响系统工作。

发生故障条件

1、非本安端发生故障时

例如：非本安两端之间因某种原因混入高电压，使齐纳二极管反向击穿，呈“导通”状态，此时齐纳二极管把混入的高电压限制在齐纳电压上，在安全栅的本安端上不会出现高压电压，齐纳二极管一旦导通以后，其电流急剧上升（雪崩过程把串联在电路中的熔断器瞬时熔断，切断了流向现场的高电压），以防止高电压引爆现场爆炸性物质的危险，从而保护了现场设备及人员的安全。

2、现场（危险区内）发生故障时

例如：负载短路了，安全栅电路中的限流电阻立即起限流作用，把短路电流限制在某个电流值内，这个电流值是安全值，故现场也是安全的。

总结：发生故障时，齐纳安全栅的存在，可防止设备由于能量过大，从而引起周围爆炸性气体爆炸的现象产生，以便保证人员及现场的安全。

综上，齐纳式安全栅的安全保护作用，实际上是运用齐纳二极管的分流和电阻的限流作用，把能量进行限制到一个相对安全的范围内。

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（不会点燃规定的分级、分组爆炸性气体混合物），从而保证现场安全。

齐纳式安全栅的特点

• 齐纳安全栅要求要有非常可靠的接地系统，其接地电阻必须＜1Ω，否则便失去防爆安全保护性能，显然这样的要求在工厂现场是很难做到的。
• 要求危险区的现场仪表必须是隔离型，否则通过齐纳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。
• 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。

以上，就是本安电路齐纳安全栅的介绍，希望能帮助到大家。觉得有帮助的话可以关注盛鼎检测公众号！