安全隔離柵（Safety Barrier）是一種用于工業自動化控制系統的關鍵安全設備，主要用于信號隔離、能量限制和防爆保護，確保危險區域（如易燃易爆環境）與安全區域之間的電信號安全傳輸。它廣泛應用于石油、化工、制藥、電力等行業，是保障工業現場設備穩定運行和人員安全的重要組件。

一、核心功能與工作原理

1.信號隔離

• 采用光電隔離、變壓器隔離或磁耦隔離技術，阻斷接地環路、共模干擾和浪涌電壓，提高信號傳輸的穩定性和抗干擾能力。

• 適用于模擬信號（4-20mA、0-10V）、數字信號（開關量）及通信信號（HART、PROFIBUS等）。

  2.能量限制（本安防爆）

• 在爆炸性環境（Ex區域），安全隔離柵限制傳輸到危險區域的電壓和電流，使其低于可燃氣體或粉塵的最小點燃能量（符合IEC 60079、ATEX、GB 3836標準）。

• 例如，齊納安全柵利用齊納二極管進行電壓鉗位，確保輸出能量始終處于安全范圍。

3.信號轉換與分配

• 部分隔離柵具備信號轉換功能（如熱電偶→4-20mA、RTD→RS485），并可實現一進多出信號分配，提高系統靈活性。

二、主要類型

1.齊納安全柵

• 成本低，但需可靠接地，適用于簡單防爆應用。

  2.隔離式安全柵

• 采用變壓器或光電隔離，無需接地，抗干擾能力更強，適用于復雜工業環境。

  3.總線隔離柵

• 支持PROFIBUS、FF、MODBUS等現場總線協議，適用于數字化工廠。

三、典型應用場景

• 石油化工：防爆型壓力變送器、溫度傳感器的信號隔離。

• 制藥行業：潔凈車間中的本安信號處理，符合GMP規范。

• 電力系統：防止雷擊或電磁干擾導致DCS/PLC誤動作。

• 煤礦安全：瓦斯監測儀器的信號安全傳輸。

四、選型關鍵參數

• 防爆認證：ATEX、IECEx、UL、GB 3836等。

• 輸入/輸出信號：4-20mA、0-10V、RTD、熱電偶等。

• 防護等級：IP20（控制柜內）或IP65（現場安裝）。

• 工作溫度：-20℃~70℃（工業級標準）。