在恶劣环境中实现安全的紧急停车

作者:Joachim Janik 文章来源:PROCESS《流程工业》 点击数:25 发布时间:2017-08-23
在腐蚀性气体环境中使用的安全继电器能够可靠地切断设备间的电力供应,符合安全完整性SIL3等级,在流程工业领域中让敏感的电气安全保护系统可靠工作并不是一件容易的事情。
在恶劣环境中实现安全的紧急停车

化工生产企业过程中的痕量氯气、硫化氢等气体对金属材料是有害的,会腐蚀流程设备零部件,使其过早磨损失效。这种情况不仅仅出现在室外设备上,室内设备诸如电器柜中的元器件也并未得到最好的保护。若没有采取进一步的防护措施,例如电器柜中的强制通风,含有有害成分的空气就会进入到电器柜内部,对安全保护系统将构成严重的威胁。Weidmüller公司对其SCS 24V DC SIL 3安全系列的安全继电器进行了重新设计,从继电器产品方面提高了它的安全保护功能,并在投入实际应用前进行了一系列性能测试,其表现已超过了相关规定的要求。

通过了强腐蚀性环境测试

为保护敏感的电气元器件,每个安全继电器都用特殊的喷漆工艺技术喷涂了一层质地均匀的、有着规定厚度的特殊防护漆,从而具有很好的抵抗酸性、盐性或潮湿环境的能力。Weidmüller公司的实验室还对这些安全继电器在各种有害气体环境中进行了不间断的性能测试,例如根据EN 60068标准的规定进行了4次盐雾喷洒试验。

试验时的有害气体浓度是按照美国仪器仪表协会ISA(ISA S71.04-1985)标准中Level G3级规定的浓度,明显高于欧盟标准4次盐雾喷洒试验规定的浓度,从而更加逼真地模拟了真实的使用环境。另外,在测试过程中,被测试件一直在不停地工作。不同的功能测试保证了元器件电路板上的保护漆能够可靠地防止有害气体的侵蚀。

最后的显微检测证明:安全继电器处于完美的状态,尽管试验环境非常恶劣,但有害气体并没有对金属材料造成损害。换句话说,用户可以毫无顾虑地在Level G3所描述的腐蚀性环境中使用安全继电器了。由生产厂家出具的质量一致性声明证实了SCS 24V DC SIL 3安全继电器满足了有害气体检验的规定和要求。

满足特定应用场合

TÜV Nord质量检验监督局按照EN 61508标准对SCS 24V DC SIL 3安全继电器进行了安全完整性等级SIL 3的检验认证,从而使之归为安全可靠性类别仪的器设备之列了。按照有关的安全设计原则,在设计时已把功能失效的风险降低到最小程度,例如,安全继电器模块中包含了安全保护电路和辅助的监控电路。在安全保护电路中,3个继电器串联在一起,从而保证了输出电路可靠的断开。典型的断开时间为14 ns,接通时间为7 ns。SIL继电器中的5A保险器承担着防短路保护的任务。安全继电器输入端的特殊电路保护了继电器不受这类继电器经常遇到的测试脉冲的干扰。

辅助的监控电路是作为宽电压输入端设计的。监控电路典型的断开时间为21 ns。在一个电器设备中,除了具有SIL 3的断电保护功能外,还可以在直流/交流24 V至230 V的范围内对现场信号进行电气隔离,向上一级主控系统反馈信息。这样,这一继电器就可以在一些特殊场合中应用了,例如高直流电压的备份系统中以及罐设备的防溢流系统中。

安全继电器正面有2个黄色的LED指示灯,它们分别表示安全继电器的安全保护电路和监控电路的工作情况,从而方便了安全继电器的功能/故障检查分析。外部可以更换的保险器方便了用户在现场快捷更换保险器。其长、宽、高尺寸为113.6 mm x 22.5 mm x 117.2 mm,是安全继电器类型中比较紧凑的结构,因此在电器柜DIN标准的TS 35安装卡槽中占用的空间也非常小。所用导线的横截面积为0.14~2.5 mm2,用紧定螺钉实现了可靠的防松连接。在环境温度-25~+50℃的条件下,这一安全继电器可以不受限制的连续工作。

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