齐纳式安全栅

Io(mA)
200 150 93 119 93 — 119 — 93 — 119 — 93 200 93 200 93 383 383 200 200 12 12 82 82 162 163 163 327
5 5
极性 + - ac √ √ √ √ √ √ √
√√ √
√ √ √ √
√
√
√
端电阻 (Ω)
SISB2-PTCH-00E 1 日期：2008-07-01
产品选型手册
工作原理
齐纳安全栅基本电路如图 1：
图1
齐纳安全栅的电路基本结构主要由限流元件（电阻）、 限压元器件（齐纳二极管）和快速熔断器等组成。
所有的 SZ 系列安全栅基于同一种简单的原理。每一通 路包含三个经脉冲电流测试后的齐纳管或正向二极管和一 个确实可靠的端接电阻。万一安全区出现电气故障，齐纳管 限制到达危险区的电压，电阻限制电流，熔断器用于保护二 极管。三个齐纳管使得即使有两个损坏也能保证安全，没有 有源输出电流限制回路。所有的型号都被认证为“ia”及适 用于“ⅡC”和“ⅡB”级爆炸性环境。
960
9.8
10.5
9.8
10.5
764
964
9.8
10.5
9.8
10.5 766
966
9.8
10.5
9.8
10.5
9.8
10.5 766P 966.H
9.6
10.5
24.0 —
26.5 —
—
—
A1、A2： 是指齐纳安全栅的一组基本限能回路；
B：
是线路 A1 和 A2 的并联回路。
Uo：
是指齐纳安全栅可能输出的最大电压，即安全限压值。
SZ955
A1 GYB04285 A2
SZ960
GYB04286
A1 A2
SZ964
A1 GYB04287 A2
A1
SZ966
GYB04288 A2
B
A1
SZ966H GYB04289 A2
B
SZ989
GYB06175
A1 A2
安全参数
Uo(V)
10.0 15.0 28.0 28.0 28.0 28.0 28.0 28.0 28.0 28.0 28.0 28.0 28.0 10.0 28.0 10.0 28.0 4.5 4.5 10.0 10.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 28.0 5.3
工作条件：
连续工作温度：(-20~+60)℃
相对湿度： 大气压力：
＜90％（无雨淋情况下） (80~110)kPa
储存温度： (-40~+80)℃
端子色标
非本安端： 标号为 1、2，黄色，安全区
本安端：
标号为 3、4，蓝色，危险区
其他指标
安装尺寸： 11.50mm（六角螺栓的脚间距）
重量：
约 90g
U10µA (V)
Umax (V)
互换型号
MTL
P+F
700
Z
6.0
8.0
710
710
12.0
13.0 715
715
24.0
26.5 728
728
24.0
26.5 728P 728.H
24.0
26.5
24.0
26.5 787S
787
24.0 24.0
26.5 26.5
787SP
787.H
24.0
26.5
24.0
26.5
—
787.R
24.0 24.0
26.5 26.5
— 787.R.H
24.0 6.0
26.5 8.0
788
788
24.0
26.5
—
788.R
6.0
8.0
22.0~35.0 35.0 708
908
0.6(1µA) 4.0
0.6(1µA) 4.0
755
955
6.0 6.0
8.0 8.0
760
2.40
42
SZ787R
A1
0.083
4.20
55
SZ787RH A1
0.083
2.40
42
A1
0.083
4.20
75
SZ788
A2
3.000
0.95
75
A1
0.083
4.20
75
SZ788R
A2
3.000
0.95
75
SZ908
—
0.083
4.20
55
A1
200.000
0.25
85
SZ955
A2
200.000
概述
齐纳安全栅是本质安全型一次仪表和电气装置的重要关联设备，在本质安全型防爆系统中起着重要的安全保护作用。齐 纳安全栅利用其内部的快速熔断器、齐纳二极管、电阻等保护器件限制流入危险场所的故障能量，确保危险场所的一次仪表 的本质安全，达到保护现场的设备及生产人员安全的目的。
SZ 系列齐纳安全栅采用统一的外形和安装尺寸，整个安全栅的电路封装于阻燃 ABS 塑料外壳内，并用环氧树脂灌封， 以阻挡自身元器件的非正常接触和隔绝与外界混触的可能性。SZ 系列齐纳安全栅具有多种型号，可与各种现场一次仪表如 普通(4~20)mA 模拟信号变送器、带数字通信的(4~20)mA 智能变送器、流量仪表（腰轮、涡轮旋涡等流量变送器）、电气转 换器、各类热电偶、热电阻、开关、电磁阀等一次仪表组成本安防爆系统，广泛应用于石油、化工、医药、船舶、航空航天 等领域。
2
型号
SZ710 SZ715
线路
— —
允许电容 CO (µF)
3.000 0.580
允许电感 LO
(mH)
0.95 1.65
表1 允许电感
电阻比 L/R
(µH/Ω)
75
65
SZ728
—
0.083
4.20
55
SZ728H
—
0.083
2.40
42
SZ787
A1
0.083
4.20
55
SZ787H
A1
0.083
快速熔断器是快熔断、高分断能力的特殊熔断器，是齐 纳安全栅的关键元器件之一。当由于某种原因，齐纳安全栅 的非本安端 1、2 之间混入了高电压时，齐纳二极管迅速导 通，并出现很高的导通电流，此时齐纳二极管上将出现较大 的功耗，为了保护齐纳二极管不被热损坏，快速熔断器必须 在规定的时间内快速熔断。所以齐纳安全栅就对齐纳二极管 的额定功率、稳压特性和快速熔断器的熔断速度、分断能力 提出很高的要求，必须选用特殊的齐纳二极管和快速熔断 器。
脉冲量
基本电路
危险区
安全区
本安端
非本安端
SZ908 单控电磁阀
SZ955 热电阻
SZ960 热电偶 SZ964 SZ966 应变电桥 SZ966H
SZ989 开关量信号
3
产品选型手册
技术参数及典型应用
型号
防爆合格证 线路
SZ710
GYB04275 —
SZ715
GYB04276 —
SZ728
GYB04277 —
本安仪表参数 及电缆参数
Ui Ii Pi Ci+ Cc Li+Lc
安全参数匹配条件
≥ ≥ ≥ ≤ ≤
齐纳安全栅参数
Uo Io Po Co Lo
最大允许负载参数
安全栅的最大允许负载参数是最大允许电容 Co 和最大 允许电感 Lo。
安全栅和“贮能”仪表（如变送器）连接时，这些仪表 和连接导线都是安全栅的负载。导线最大允许电缆参数 Cc 和 Lc 应小于等于安全栅的最大允许负载参数 Co 和 Lo 减去 仪表输入端未经保护的电容 Ci 和电感 Li，即应满足下列条 件：
SZ728H GYB04278 —
SZ787
A1 GYB04279 A2
SZ787H
GYB04280
A1 A2
A1 SZ787R GYB04281 A2
SZ787RH GYB04282
A1 A2
SZ788
GYB04283
A1 A2
SZ788R GYB04284 A1 A2
SZ908
GYB06174 —
SZ 系列齐纳式安全栅
应用
型号
应用
SZ710 SZ715
直流 6V 系统 直流 12V 系统
SZ728 1. 发射极输出 SZ728H 2. 电磁阀
SZ787 1. 二线制变送器 SZ787H 2. 集电极输出
SZ787R 3. 干接点
SZ787RH （推荐使用 SB3016）
SZ788 SZ788R
62.0 106.0 318.0 248.0 318.0 8.0Ω+1.0V 248.0 16.0Ω+1.0V 318.0 8.0Ω+1.0V 248.0 16.0Ω+1.0V 318.0 62.0 318.0 62.0
— 15.5 15.5 62.0 62.0 1016.0 1016.0 158.0 158.0 79.0 79.0 79.0 40.0 10.0k —
Cc≤Co－Ci；Lc≤Lo－Li
电缆本身的分布参数一般由电缆生产厂给出，对于没有 给 出 分布 参 数的 仪 表信 号电 缆 可按 ： Cc＝ 200pF/m 和 Lc=6μH/m 来估算电缆长度。
仪表中未经保护的电容 Ci 和电感 Li 由防爆检测机构在 认证仪表时予以给出。
表 1 中所列的数值表示用于ⅡC 气氛中，其最大允许负 载参数。即对于ⅡB 和ⅡA 气氛其最大允许负载参数分别为 表中所列数值 3 倍和 8 倍。若降低使用的气氛，如氢气（ⅡC） 降为乙烯（ⅡB）其 Lo、Co 为参数表数值的 3 倍，降为丙 烷（ⅡA），其 Lo、Co 为参数表数值的 8 倍。
0.31
130
A1
0.083
100.00
75
SZ989
A2
0.083
100.00
75
Co： 是指齐纳安全栅允许的最大回路电容。
Lo： 是指齐纳安全栅允许的最大回路电感。
L/R：为允许电缆的最大电感-电阻比值；当选用的电缆
L/R 参数小于该比值的时候，电缆的分布电容和电感可以不 与考虑。
综合指标
环境指标
与现场仪表组合条件
目前国际上各检验机构对本质安全型防爆仪表系统的 检验认证方法，归纳起来有以下两种：系统认可及参量认可。
系统认可，我国也称为“联合取证”，是指把被检验的 指定本安仪表和被检验的指定关联设备相组合所构成的系 统进行检验认可。系统一经认可后，系统中任一设备不能用 未经检验机构按这种组合方式检验认可的其他型号、规格的 本安设备或关联设备代用。
参量认可是指对单台设备（本安仪表或关联设备）进行 的检验认可，并给出一组相应的安全参数。通常，采用这种 方法认可的本安设备可以与具有相兼容性的安全参数的关 联设备连接使用。
（1）本安设备的整体参数 Ui： 本安仪表允许输入的最大故障电压； Ii： 本安仪表允许输入的最大故障电流； Pi： 本安仪表允许输入的最大故障功率； Li： 本安仪表的等效电感； Ci： 本安仪表的等效电容。 （2）关联设备的整体参数 Uo： 安全限压值，齐纳安全栅可能输出的最大电压； Io： 安全限流值，齐纳安全栅可能输出的最大电流； Po： 齐纳安全栅可能输出的最大功率； Co： 齐纳安全栅允许的最大回路电容； Lo： 齐纳安全栅允许的最大回路电感； Co： 本安仪表与齐纳安全栅的连接电缆的分布电容； Lo： 本安仪表与齐纳安全栅的连接电缆的分布电感。 采用参量认可，用户在进行本安系统设计时，只需比较 关联设备和本安设备的整体参数。当它们满足下列关系式 时，就可以构成本安系统：
在正常情况下，在齐纳安全栅非本安端 1、2 脚之间施 加电压低于 V10μA 时，齐纳二极管不导通 ，此时齐纳二极 管只流过不高于 10μA 的漏电流，安全栅不影响电路的正常 工作。但是由于某种原因导致施加在齐纳二极管的非本安端 1、2 脚之间 的电压高于 Vmax 时，齐纳二极管迅速导通， 导通电流急剧增加，快速熔断器在很短的时间内熔断，使得 在齐纳安全栅的本安端 3、4 脚之间出现的电压永远不会超 过预定的限压值，从而达到保证现场安全的目的。
1. 带有后缀“H”的齐纳安全栅端电阻较小，齐纳栅本身的电压降就比较小，可以提供负载较高的电压，在绝大多 数场合，建议用户使用带“H”的齐纳安全栅。
2. 带有后缀“R”的齐纳安全栅内部具有(250Ω±0.1%，±25ppm/℃)的精密电阻，能够把现场的(4~20)mA 的电流转 换成(1~5)V 的电压信号。
Io：
是指齐纳安全栅可能输出的最大电流，即安全限流值。
端电阻： 是指 20℃时，在一个安全栅通道的两个端子间的电阻，即电阻阻值和熔断器阻值之和。如果通路中有二极
管，则应加上二极管导通时的电压降。
U10μA： 是指齐纳安全栅的漏电流为 10μA 的时候，齐纳安全栅上所施加的电压。 Umax： 是指保证齐纳安全栅完好的最大回路电压；如果回路电压大于该值，那么齐纳安全栅内部的熔断器将会熔断。 注意事项：
特点 按新国家标准 GB3836.4-2000 设计 三重冗余电路设计 不大于 10μA 的漏电流 标准 DIN 导轨式安装结构 Ex(ia)ⅡC 防爆等级
统一厚度，方便安装、调试 阻燃 ABS 塑料外壳，环氧树脂灌封 安全场所设备无需认证，便于更改或扩充 本安系统设计采用参量认可
0.25
85
A1
3.000
0.95
77
SZ960
A2
3.000
0.95
77
A1
1.400
160
910
SZ964
A2
1.400
160
910
A1
1.400
5.00
143
SZ966
A2
1.400
5.00
143
B
1.600
1.30
53
A1
1.400
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1.30
72
SZ966H
A2
1.400
1.30
72
B
0.180