[实用新型]纯阻型电子限流安全栅

说明书

本实用新型涉及一种安全栅，属于自动化仪表本安系统关联设备领域。

安全栅是一种能量限制器，它对电流、电压给予限制，是接在危险区与非危险区电路之间，阻止危险能量进入危险区的装置。安全栅由限流器、限压器、快速熔断器构成，限流器和快速熔断器串接，由齐纳二极管组成的限压器接在限流器和快速熔断器的串联点与地之间。当输出接地或短路时，限流器把输出电流限制在安全数值内；当电压超过额定值时，齐纳二极管导通，将电压限制在一定数值内；当电压超过一定数值时，快速熔断器先于齐纳管熔断，起到保护作用。

目前国内外的安全栅，其限流器或采用电子限流或采用电阻限流方式，但采用电子限流在传输智能变送器的串行数字信号时，信号会产生畸变，而用电阻限流又使安全栅的负载能力下降，且不能在输入过流时，实现输出恒定限流。

鉴于上述，本实用新型将提供一种传输信号不畸变且负载能力强的纯阻型电子限流安全栅。

为达到此目的，本实用新型采用以下方案：纯阻型电子限流安全栅由限流器、限压器、快速熔断器构成，限流器和快速熔断器串接，限压器接在限流器和快速熔断器的串联点与地之间，其特征在于：所述限流器由限流电阻、采样支路和电子限流电路构成，限流电阻串接在限流器的输入与输出之间，采样支路与限流电阻并联，电子限流电路并接在限流器的输入与地之间，电子限流电路受控于采样支路的采样信号，采样支路的总电阻值大于限流电阻。

当输入电流低于额定值时，电子限流电路不起作用，此时输出特性等效为限流电阻；输入电流超过额定值时，采样信号使电子限流电路工作而起到分流作用，将多余的电流排入地中，使流过限流电阻的电流保持恒定。

由于本实用新型将限流电阻与电子限流相结合，使流过限流电阻的电流保持恒定，对外输出实现恒定限流的纯阻特性，故传输信号不畸变，又因这种纯阻特性是低阻值的，故而大大提高了安全栅的负载能力。

下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。

图1为本实用新型的原理图；

图2是纯阻型电子限流器的电路原理图。

图1所示为EKZ997XS安全栅，它由两个限流器1和2，两个限压器、快速熔断器F1构成。限流器1、2和快速熔断器F1串接，限压器接在限流器和快速熔断器的串联点与地之间。一个限压器由齐纳二极管D1、D3串联而成，另一限压器由齐纳二极管D2、D4串联而成，R1、R2分别为两个限压器的限流电阻。

当输出接地或短路时，限流器1、2把输出电流限制在安全数值内；当电压超过额定值时，齐纳二极管D1～D4导通，限制电压在一定数值内；当电压超过一定数值时，快速熔断器F1先于齐纳管熔断，起到保护作用。

限流器1、2的结构相同，其电路图如图2所示：它包括限流电阻R5、由R6和R7串联构成的采样支路、由多级晶体管T1～T3构成的电子限流电路。限流电阻R5串接在限流器的输入端A与输出端B之间，采样支路与限流电阻R5并联，电子限流电路并接在限流器的输入端A与地C之间，采样支路的串联点接第一级晶体管T1的基极。其中，R6+R7＞＞R5。

本限流器的发明构思主要是同时实现输出特性纯电阻和通过晶体管工作在放大区来达到电子限流。

当输入电流低于额定值时，采样支路中R7上的采样信号不足以开启第一级晶体管T1，电子限流电路因多级晶体管T1～T3均截止而不起作用，此时由于R6+R7＞＞R5，故输出特性等效为限流电阻R5。

电子限流的过程是：当输入电流超过额定值时，R7上的采样信号使第一级晶体管T1进入放大区工作，于是电子限流电路因晶体管T1导通而起到分流作用，将多余的电流排入地中，使流过限流电阻R5的电流保持恒定。当输入电流超过额定值较多时，R7上的采样信号使第一级晶体管T1进入放大区工作，T1又使后面的晶体管导通，即多级晶体管T1～T3相继进入放大区工作，多余的电流通过晶体管T1～T3汇入地中，仍使流过限流电阻R5的电流保持恒定。