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?信號隔離器的使用場合
電流信號隔離器基本都用在電廠、電力設(shè)備、鋼鐵冶煉、冶金自動(dòng)化、礦山開采等行業(yè),對系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性要求較高,那么,這就需要用到電流信號隔離器,對當(dāng)信號隔離器的輸入端輸入的電流超過其可承受的額定電流時(shí),會造成隔離器的溫度升高、隔離器隔離性能及其他性能下降,甚至?xí)?dǎo)致電流信號隔離器的燒毀。
在PLC和DCS系統(tǒng)的調(diào)試階段的錯(cuò)誤接線以及系統(tǒng)異?;蚬收蠒r(shí)出現(xiàn)的輸入斷電流增大均可能對隔離器的壽命和可靠性造成致命破壞。當(dāng)然,目前市面上信號隔離器廠家?guī)缀醵加羞^流保護(hù)功能,在產(chǎn)品的輸入端均加有限流功能模塊(過流保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用),將電流信號隔離器輸入端的電流限制在27mA以內(nèi),從而在錯(cuò)誤接線以及系統(tǒng)故障的時(shí)候有效的保護(hù)隔離器以及PLC的安全。
信號隔離器的工作原理與選用
信號隔離器原理
目前,信號隔離器從隔離方式上主要分為:變壓器隔離方式,光電隔離方式和變壓器與光電聯(lián)合隔離方式等幾種。
信號隔離器至今已有40多年的歷史,早期的信號隔離器(如美國MOORE,日本M-SYSTEM等)都是采用變壓器隔離方式,它的特點(diǎn)是:性能穩(wěn)定,壽命長(比如:宿州市泰華儀表公司的THS系列隔離變換器標(biāo)稱的使用壽命長達(dá)20年?。?,帶負(fù)載能力強(qiáng),隔離強(qiáng)度高,但電路復(fù)雜,制作工藝要求更高。
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,近些年來逐漸出現(xiàn)了利用光耦合器(opticalcoupler)生產(chǎn)的光電式隔離器,它的特點(diǎn)是:性能穩(wěn)定,抗干擾能力強(qiáng),而且線路簡單,成本低廉,但相對于變壓器隔離方式壽命略短。
在一些現(xiàn)場干擾較大,工藝要求較高場合出現(xiàn)了變壓器與光電聯(lián)合方式的信號隔離器,它的隔離能力、抗無限射頻和電磁干擾能力更強(qiáng)。比如宿州市泰華儀表有限公司THS系列與TD4017的模擬量采集模塊就應(yīng)用了變壓器和光電聯(lián)合隔離方式。
信號隔離器的原理
隔離器實(shí)現(xiàn)了輸入對輸出對電源對地的四端三重隔離電路設(shè)計(jì),因此無需系統(tǒng)接地線路,給設(shè)計(jì)及現(xiàn)場施工帶來極大方便。也正是由于這種信號線路無需共地的設(shè)計(jì),使得檢測和控制回路信號的穩(wěn)定性和抗干擾能力大大增強(qiáng),從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。另外,這種隔離器產(chǎn)品除具備極強(qiáng)的濾波能力外,還有更強(qiáng)的信號處理能力,能夠接受并處理熱電偶、熱電阻、頻率等各種信號。
下面簡單介紹變頻器諧波有效防止或抑制干擾的實(shí)例:
某銅鎳礦冶煉技改擴(kuò)建工程中, 軟化循環(huán)水泵房,變頻器控制水泵用的是一臺變頻 器控制兩臺水泵的控制原理,該變頻器控制設(shè)置為 三地控制,分別為:就地現(xiàn)場控制箱控制、集中變 頻器柜控制及遠(yuǎn)程中控室 DCS控制。三地都能實(shí)現(xiàn) 兩臺水泵的啟??刂疲亲冾l器的電流顯示及頻率顯示都無法工作正常。遠(yuǎn)程中控室的水泵電流與頻率反饋就無法工作。遠(yuǎn)程中控 DCS控制水泵的頻率 給定與實(shí)際也存在差值,有時(shí)工作不能)正常給定。起初我們懷疑電流表、頻率表、信號線及流體介質(zhì)有問題,更換了所有這些儀表、信號電纜,并把動(dòng)力線與信號控制電纜分開走電纜橋架,故障依然存在。原因是變頻器的高次諧波電流通過輸出電纜向外輻射,傳遞到信號電纜,引起干擾。
后解決辦法:
將變頻器中電流反饋信號及頻率反饋信號分別賦予信號隔離器,再把信號分別賦予電流表、頻率表及遠(yuǎn)程 DCS控制室電流與頻率反饋。遠(yuǎn)程中控室頻率給定信號也進(jìn)入信號隔離器然后接至變頻器。遠(yuǎn)程中控 DCS 控制頻率輸入信號、電流反饋、頻率反饋、電流表及頻率表顯示正常,故障排除。
安裝中的注意事項(xiàng)
1.安全柵應(yīng)安裝在安全場所,并環(huán)境條件能滿足本手冊《通用技術(shù)指標(biāo)》中的“使用條件”的要求。
2.隔離式安全柵本安端(藍(lán)色標(biāo)記)和非本安端電路的接線導(dǎo)線在匯線槽中應(yīng)分開鋪設(shè),各自采用獨(dú)立的保護(hù)套管。本安側(cè)的配線套管內(nèi)不允許有其它電源線,包括其本安電路使用的電源線。
3.通往危險(xiǎn)場所的導(dǎo)線應(yīng)選用有藍(lán)色標(biāo)記的本安導(dǎo)線,導(dǎo)線線的軟銅面積必須大于0.5mm2,絕緣強(qiáng)度應(yīng)大于500V。
4.在對隔離式安全柵進(jìn)行通電調(diào)試前,必須注意隔離式安全柵的型號、接線方法、線路極性等,是否符合設(shè)計(jì)及產(chǎn)品要求中的規(guī)定,否則可能對人身及設(shè)備造成傷害。
5.嚴(yán)禁用兆歐表測試隔離安全柵端子之間的絕緣強(qiáng)度。如要檢查系統(tǒng)的絕緣強(qiáng)度,應(yīng)先斷開全部的接線,否則可能引起安全柵內(nèi)部快速熔斷器熔斷。
6.在現(xiàn)場對安全柵進(jìn)行編程前,必須先將所有接線斷開再接入編程器,然后通電編程,否則可能引起不良后果。
7.與隔離式安全柵相連的現(xiàn)場儀表,均應(yīng)通過經(jīng)國家認(rèn)定的防爆檢驗(yàn)部門的防爆試驗(yàn)、并取得防爆合格證的儀表。
8.在設(shè)計(jì)、安裝、使用、維護(hù)隔離式安全柵時(shí),應(yīng)同時(shí)遵守本產(chǎn)品手冊中的說明及《GB3836.15-2000性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第十五部分:危險(xiǎn)場所電氣安裝(煤礦除外)》、《GB50058-1992 和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力設(shè)置設(shè)計(jì)規(guī)范》。