隔離器——工業(yè)控制系統(tǒng)的重要組成部分

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摘要

隔離器又稱信號隔離器，是工業(yè)控制系統(tǒng)的重要組成部分，是一種線性光耦隔離原理，將輸入信號轉(zhuǎn)換為輸出。輸入、輸出和工作功率三者相互隔離，特別適用于需要電氣隔離的設(shè)備儀表。換言之，隔離器是一種機(jī)械開關(guān)裝置，在打開位置，允許隔離裝置的輸入和輸出。本文主要介紹了有關(guān)隔振器的一些知識，如隔振器的工作原理；其類型；優(yōu)勢；斷路器與隔離器的區(qū)別等。

目錄

隔離器又稱信號隔離器，是工業(yè)控制系統(tǒng)的重要組成部分，是一種線性光耦隔離原理，將輸入信號轉(zhuǎn)換為輸出。輸入、輸出和工作功率三者相互隔離，特別適用于需要電氣隔離的設(shè)備儀表。換言之，隔離器是一種機(jī)械開關(guān)裝置，在打開位置，允許隔離裝置的輸入和輸出。

在工業(yè)生產(chǎn)過程中需要使用各種自動化儀表和控制系統(tǒng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控，它們之間的信號傳輸微弱到小信號、毫伏微安，以及幾十伏、甚至幾千伏、幾百安培的大信號；既有低頻直流信號，又有高頻脈沖信號系統(tǒng)等，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)儀器設(shè)備之間的信號傳輸干擾，從而使系統(tǒng)不穩(wěn)定或誤操作。

除了設(shè)備本身的性能引起各儀表抗電磁干擾等外，還有一個非常重要的因素是由于儀表與設(shè)備之間存在電位差，從而形成“接地回路”在信號傳輸過程中引起的失真。因此，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，“接地回路”問題是系統(tǒng)信號處理過程中必須解決的問題。

根據(jù)理論和實(shí)踐分析，有三種解決方案：

• 1） 所有現(xiàn)場設(shè)備接地，使所有工藝回路只有一個接地，不能形成回路，這種方法看似簡單，但在實(shí)踐中卻很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橛行┰O(shè)備要求必須接地，以保證精度和保證人身安全，有些設(shè)備可能由于長期腐蝕和磨損或受氣候影響而形成新的接地層。

• 2） 兩個接點(diǎn)的電位是相同的，但由于接地點(diǎn)的電阻受地質(zhì)條件和氣候變化等諸多因素的影響，這樣的方案在實(shí)踐中并不實(shí)用。

• 3） 在每個過程回路中，采用信號隔離的方法，在不影響過程信號正常傳輸?shù)那闆r下，切斷過程回路，徹底解決了接地回路問題。

隔離開關(guān)的機(jī)械部分是手動操作的。隔離器用于在空載情況下打開電路。它的主要目的是將電路的一部分與另一部分隔離，并且當(dāng)電流在線路中流動時，不打算斷開。隔離器通常用于斷路器的兩端，以便在沒有危險的情況下維修或更換斷路器。有不同類型的隔離器用于不同的應(yīng)用，如單斷隔離器、雙斷隔離器、總線隔離器、線路隔離器等。

雙斷口隔離器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

如圖所示，它們有三組支柱絕緣子。中央支柱絕緣子帶有一個管狀或扁平的陽觸點(diǎn)，可隨著中央支柱絕緣子的旋轉(zhuǎn)水平旋轉(zhuǎn)。這種桿式觸頭也稱為動觸頭。對于高達(dá)145 KV系統(tǒng)，使用手動隔離器，而對于更高電壓系統(tǒng)，如245 KV或420 KV及以上，則使用電動隔離器。

在生活中我們經(jīng)常看到斷路器和隔離器這個詞，兩者是電器的重要組成部分，但很多人不知道它們的作用是什么，甚至混淆了斷路器和隔離器，它們似乎與它們的真名相似，其原理和效果也各不相同?，F(xiàn)在讓我們來分析一下斷路器和隔離器的區(qū)別。

斷路器是一種能夠連接和分流電流的開關(guān)裝置。主要是在電路正常時閉合、載流和分?jǐn)嚯娏?，有效分配電能；?dāng)線路出現(xiàn)短路等異常情況時，及時合閘和分?jǐn)嚯娏?，對電器的保護(hù)，是保證配電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要保護(hù)電器。

• 1） 開斷原理的不同。斷路器是一種機(jī)械開關(guān)電器，隔離功能也是一種開關(guān)。不同的是，斷路器和繼電器直接控制電機(jī)的負(fù)載，一般來說它的電流比較小，有較大的負(fù)載控制，但一般都是作為中間繼電器和控制電路，正常情況下和異常情況下都可以接通，負(fù)載分?jǐn)嚯娏?，根?jù)其電壓范圍可分為高壓斷路器和低壓斷路器；當(dāng)隔離器具有隔離功能時，一般只將電流表安裝在控制柜前的全負(fù)荷斷路器上，起到整體開關(guān)的作用。

• 2） 滅弧功能的存在。斷路器能滅弧，并有完整的滅弧系統(tǒng)。隔離器不具有此功能。隔離開關(guān)通常沒有滅弧罩或簡單的滅弧罩，以便于接觸。因此，隔離開關(guān)不能用來切斷帶電線路，它只起到維護(hù)的保護(hù)作用。

• 3） 不同的保護(hù)功能。斷路器具有多種保護(hù)功能，如短路保護(hù)、過流保護(hù)、欠壓保護(hù)等。而熔斷器與斷路器需要更換的熔斷器不同，一般不需要更換分?jǐn)嚯娏髟桓綦x器是各種工業(yè)儀表信號的傳輸、轉(zhuǎn)換、隔離、傳輸、運(yùn)行，可以保護(hù)控制回路中的低干擾抑制未知設(shè)備，從而提高工業(yè)生產(chǎn)過程的抗干擾能力，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

隔離器常用的供電方式有三種：獨(dú)立供電、回路供電和輸出回路供電。

需要配備獨(dú)立的20~35VDC直流電源。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是隔離傳輸精度高，電源、輸入、輸出完全隔離，多通道系統(tǒng)的電源不需要隔離，保證了高抗干擾性能，輸入信號可以轉(zhuǎn)換成其他類型。

在實(shí)際的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中，采用DCS、PLC或其它顯示儀表作為內(nèi)部電源的卡的應(yīng)用越來越廣泛。電路供電的隔離器往往不能滿足信號隔離傳輸?shù)母呔群碗p線制****機(jī)對功率分配的要求。因此，輸出電路供電隔離器既保持了獨(dú)立電源隔離器的優(yōu)越性能，又滿足了輸出電路電源接口的要求。

在接地回路的過程中，在每個過程回路中，可以通過DCS或PLC等隔離卡實(shí)現(xiàn)信號隔離，也可以通過現(xiàn)場隔離變送器（可進(jìn)行部分裝置）或信號隔離器實(shí)現(xiàn)信號隔離。相比之下，使用信號隔離器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 在大多數(shù)情況下，使用信號隔離器和非隔離卡比使用隔離卡便宜。

• 信號隔離器在隔離和電磁干擾方面優(yōu)于隔離卡。

• 該信號隔離器應(yīng)用靈活，具有模型轉(zhuǎn)換和信號分配功能，使用方便。

• 信號隔離器通常有單通道、雙通道、單通道和雙輸出通道。各通道之間完全獨(dú)立，使系統(tǒng)配置和日常維護(hù)更加方便。

關(guān)于智能隔離器：SKGL型智能隔離器可以將輸入的單路或雙向電流或電壓信號轉(zhuǎn)換為隔離或單通道或雙向線性電流或電壓信號，提高輸入、輸出和電源的電氣隔離性能。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，隔離終端的設(shè)計(jì)越來越小，而小型化的目的就是為了節(jié)省空間。當(dāng)然，應(yīng)允許用戶密集型安裝，密集型安裝存在散熱問題，必須降低內(nèi)部功耗。因此，我們也要注意內(nèi)部功耗的價值。

傳感器必須在另一個指定的地點(diǎn)和地點(diǎn)放置。一般情況下，隔離端子放置在中控室機(jī)柜內(nèi)，配電端子由柜內(nèi)隔離端子送至現(xiàn)場變送器。應(yīng)根據(jù)PLC接口決定哪一個。當(dāng)儀表和PLC接口不匹配時，可能會進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試。發(fā)送裝置為四線制變送器輸出4～20mA，接收端口4～20mA接口為二線制回路供電方式。如果直接接通，就會引起權(quán)力沖突。

1什么是工業(yè)隔離？

隔離過程在行業(yè)中也稱為“上鎖/掛牌”，用于將機(jī)械和設(shè)備與其能源隔離。在維修、維修或維護(hù)工作期間，確保將任何不安全的機(jī)械/設(shè)備與潛在的不受控制的能源隔離開來是很重要的。

2隔離電路的目的是什么？

電氣隔離對于保護(hù)電路、設(shè)備和人員免受沖擊和短路以及進(jìn)行準(zhǔn)確測量是必要的。隔離，也稱為電流隔離，是指不存在電流流動的直接傳導(dǎo)路徑；不存在物理連接。

3什么是積極隔離？

將工藝管道、設(shè)備或容器與危險品（蒸汽、液體或固體）隔離，使危險品不可能進(jìn)入工作區(qū)。

4什么是隔離證書？

隔離證書提供了有效管理工作場所危險的詳細(xì)信息。您還可以使用隔離證書作為負(fù)責(zé)設(shè)備操作的人員與計(jì)劃和執(zhí)行隔離活動的人員之間的通信方法。

5電路保護(hù)和安全隔離有什么區(qū)別？

它用于高壓設(shè)備，如變壓器等。隔離器阻斷直流信號并允許交流信號通過。斷路器是一種起開關(guān)作用的保護(hù)裝置。

6為什么安全隔離很重要？

長期以來，安全隔離是一種由合格人員執(zhí)行的程序，以便在進(jìn)行電氣作業(yè)之前安全隔離電路或設(shè)備。盡管如此，建筑業(yè)每年都有人遭受電擊和嚴(yán)重?zé)齻?，其中一些人甚至致命?/span>

7有哪三種類型的隔離？

根據(jù)CDC的說法，基于傳播的三種標(biāo)準(zhǔn)預(yù)防措施包括接觸隔離、液滴隔離和空氣隔離。

8隔離器如何工作？

隔離器與允許單向流動的二極管系統(tǒng)一起工作，而分離器有一個電磁閥功能，可以選擇從任何一個電源中提取電力。。。電池隔離器的一個優(yōu)點(diǎn)是它在空閑時不需要電力，而電池分離器即使在空閑時也會消耗少量的電力。

9你什么時候用隔離器？

隔離開關(guān)用于在空載狀態(tài)下打開電路。當(dāng)電流流過線路時，不建議打開。一般情況下，斷路器的兩端都采用這種方法，因此斷路器的維修很容易，沒有任何風(fēng)險。

10隔離器和開關(guān)有什么區(qū)別？

隔離器開關(guān)設(shè)計(jì)用于將電路與其電源隔離。隔離開關(guān)沒有任何中斷能力。它沒有任何接通或斷開能力。隔離器開關(guān)只能在開路時操作。