一、安全栅在气体检测系统中的作用

1. 本质安全电路的核心组件

在工业环境中，尤其是化工、石油、矿业等存在易燃易爆气体的场所，必须使用本质安全（Intrinsically Safe, IS） 设备。安全栅是连接非本安电路（如控制器、PLC）与本安设备（如气体变送器）之间的关键装置，其核心作用是：

电压与电流限制：将来自安全区域的电源电压与电流限制在安全范围内，防止因电路故障产生电火花或高温，从而避免引燃危险环境中的可燃气体。

能量隔离：在故障状态下（如短路、过压），安全栅能迅速切断或限制能量传递，确保危险区域内的设备不会接收到足以引发爆炸的能量。

2. 系统安全的“防火墙”

安全栅相当于工业自动化系统的“电气防火墙”，确保：

即使在非本安侧发生故障，也不会影响危险区域内的设备安全。

符合ATEX、IECEx等国际防爆标准，是系统取得安全认证的必要组成部分。

二、安全栅的主要类型与工作原理

1. 根据信号类型分类

模拟量安全栅：适用于4–20 mA信号传输，如GfG SB1。

数字量/开关量安全栅：用于开关信号或总线通信（如HART、Profibus PA）。

温度、频率等专用安全栅。

2. 根据安装方式分类

导轨安装式：常见于控制柜内。

壁挂式：如SB1，适用于现场安装，具备一定防护等级（如IP54）。

3. 基本工作原理

安全栅通过电阻限流、稳压二极管限压、快速熔断保险丝等多重保护机制，确保输出到危险区域的电压、电流和功率均低于引爆可燃气体的最低能量阈值。

三、安全栅选型指南

第一步：明确应用场景与防爆等级

项目 说明

危险区域划分 确认设备安装在哪个Ex区域（如Zone 0/1/2）。SB1适用于Zone 0。

气体组别 根据气体类型选择对应的设备组别（如IIC代表氢气类）。

温度等级 设备表面温度不得高于气体的燃点温度。

第二步：匹配信号与电源要求

参数 需确认内容

输入电压 SB1支持22–30 V DC。

输出信号 是否为4–20 mA？是否需要HART协议？

负载能力 安全栅需支持变送器及线路总负载。

第三步：兼容性与系统集成

变送器型号匹配：如SB1兼容GfG EC28 i、IR29 i等本安型变送器。

控制系统接口：确认与PLC、DCS或气体控制器的接口类型（三线制/四线制）。

安装环境：户外/室内、温湿度范围、防护等级（如SB1为IP54）。

第四步：认证与标准符合性

必须选择具有ATEX / IECEx认证的安全栅。

查看认证标识是否覆盖目标区域与气体组别，如：

II (1)G [Ex ia Ga] IIC 表示适用于气体环境，本质安全型，IIC组别。

第五步：品牌与服务支持

优先选择有行业口碑、技术文档齐全、提供本地支持的品牌。

GfG作为气体检测专业品牌，其SB1安全栅配套其本安变送器使用，系统兼容性与可靠性更高。

四、安装与使用注意事项

安装要求

安全栅必须安装在非危险区域。

应由具备资质的人员安装，并遵循接地要求（如SB1配备4 mm²接地端子）。

接线应规范，避免信号干扰。

维护建议

定期检查保险丝状态。

监测输出信号是否稳定在4–20 mA范围内。

保持设备清洁，防止灰尘、湿气影响散热与绝缘。

安全栅是固定式气体检测系统中不可或缺的安全组件，正确选型与安装直接关系到整个系统的可靠性与合规性。GfG SB1作为一款专为气体检测设计的本安安全栅，兼具高防护等级、广泛兼容性与完整的国际认证，是工业级气体检测系统的优选之一。