FOXBORO E69F-BI2-S 是美国福克斯波罗（Foxboro，现属施耐德电气）公司生产的一款经典、高性能的齐纳式安全栅（安全隔离器）。它属于过程仪表中的本质安全（IS）防爆接口设备，采用双通道设计，主要用于安装在安全区（控制室或机柜间）的接线端，为连接危险（防爆）区域的现场变送器、转换器等设备提供本质安全的电源，并限制传入危险区域的能量，同时实现信号的可靠传输，是构建安全防爆系统的关键组件。
应用场景：
在北美一家大型炼油厂的加氢裂化装置区，多个用于监测反应器温度和压力的变送器安装在被划分为Class I, Division 1, Group B（氢气环境）的防爆危险区域。这些变送器输出的微弱4-20mA信号需要安全地传送到数百米外的中央控制室。如果控制室侧的电源或信号线路上因故障引入过高电压或电流，一旦窜入危险区域，极有可能产生电火花引发灾难性事故。工程师在控制室机柜内为每一路信号安装了 FOXBORO E69F-BI2-S 齐纳安全栅。安全栅的“安全区侧”连接DCS系统的24V供电和I/O卡件，“危险区侧”通过经过认证的本安电缆连接现场变送器。E69F-BI2-S 就像一道精密的“能量阀门”和“信号桥梁”，它确保即使在安全区侧发生故障（如250V交流误碰），其内部的快速熔断丝和齐纳二极管也能在微秒级内动作，将可能窜入危险区域的电压和电流限制在绝对安全的水平以下，同时让4-20mA测量信号无损通过，保障了人员和设施的安全。
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | FOXBORO E69F-BI2-S |
制造商 | Foxboro (现属施耐德电气， 美国) |
产品类别 | 齐纳式安全栅（本质安全隔离器） |
防爆认证 | 符合 ATEX, IECEx, FM, CSA 等国际标准， 适用于多种危险气体环境 |
通道数量 | 双通道 （2个独立的隔离回路） |
适用区域 | 安装于安全区， 保护连接至危险区（0/1区， IIC T6）的设备 |
输入信号（安全区侧） | 来自DCS/PLC系统电源及I/O卡的4-20mA信号回路 |
输出信号（危险区侧） | 向现场变送器提供本质安全的4-20mA回路电源及信号通道 |
最高允许电压（Um） | 250V AC/DC （安全区侧可承受的最大电压） |
输出电压（Uo） | ≤ 28V DC （限制后窜入危险区的最高电压） |
输出电流（Io） | ≤ 93 mA （限制后窜入危险区的最大电流） |
输出功率（Po） | ≤ 0.65 W （限制后窜入危险区的最大功率） |
安装方式 | 标准DIN导轨安装（35mm）， 高密度设计， 节省空间 |
接线方式 | 可插拔式螺丝端子排， 便于安装和维护 |
工作温度 | -20°C 至 +60°C |
技术原理与创新价值：
创新点1：经典的齐纳管限压与熔断器限流双重保护。
E69F-BI2-S 的核心是经过精密筛选和匹配的齐纳二极管组和快速熔断丝。齐纳二极管构成了电压限制器：当安全区侧异常高压出现时，齐纳管迅速反向击穿，将电压钳制在安全值（Uo）以下。同时，串联的快速熔断丝在过流时立即熔断，永久性切断危险通路。这种“电压钳位+电流切断”的双重机制，经过严格的理论计算和认证测试，确保了即使在最严苛的故障条件下，传递到危险区域的能量（Po）也绝不足以引燃特定级别的爆炸性气体。
创新点2：高密度双通道设计提升系统经济性与可靠性。
该模块将两个完全独立、电气隔离的保护通道集成在一个紧凑的模块内。这种设计相比两个单通道安全栅，大幅节省了控制柜内的安装空间（约50%）和接线工作量，降低了总体拥有成本。同时，每个通道的故障不会影响另一通道，保证了系统的模块化与高可用性。其可插拔的端子排设计也使得维护和更换变得快速简便，无需拆除整个模块的接线。
创新点3：与Foxboro系统及行业标准的无缝兼容。
作为Foxboro传统I/A Series系统及后续DCS解决方案中经典的配套安全组件，E69F-BI2-S 在工程设计、选型、安装和文档方面与Foxboro生态系统高度融合。同时，其遵循国际通用的本质安全“实体概念”和参数认证（如Uo, Io, Po），使其也能完美地与非Foxboro的控制系统（如Siemens, ABB, Emerson DCS）以及任何符合本安标准的现场仪表配合使用，具有广泛的适用性。
应用案例与行业价值：
在欧洲一个大型液化天然气（LNG）接收站的储罐区，用于监测低温液位的雷达液位计和众多温度传感器均安装在防爆区域。整个安全仪表系统（SIS）和过程控制系统（DCS）的信号安全隔离至关重要。
应用流程：项目采用了超过500个 FOXBORO E69F-BI2-S 安全栅，集中安装在安全区机柜内。每一路来自危险区变送器的信号线都经过对应的 E69F-BI2-S 通道后，再接入控制系统I/O卡。
带来的改进：这套基于 E69F-BI2-S 的本质安全接口方案，不仅完全满足了最严格的防爆安全标准（如IEC 60079），而且由于其模块化、高密度的设计，使得机柜布局极其整洁，减少了近40%的接线和空间占用。在项目调试和后续十年的运行中，这些安全栅性能稳定可靠。仪表负责人评价：“E69F-BI2-S 是我们安全设计的基石。它让我们在面对像LNG这样高风险介质时，对控制系统的电气安全充满信心。其双通道设计也为我们后期增加测点时提供了灵活性和便利性，大大降低了扩展成本。”
相关产品组合方案：
Foxboro I/A Series 系统I/O卡件：如FBM系列现场总线模块，E69F-BI2-S 为其提供安全的现场信号接口。
本安型现场仪表：如本安压力变送器、温度变送器、雷达液位计等，是 E69F-BI2-S 在危险区侧的终端设备。
Foxboro E69系列其他安全栅：如 E69F-AI2-S（模拟量输入）、E69F-DO2-S（数字量输出）等，构成完整的本安I/O接口系列。
安全栅专用配电电源：为机柜内集中安装的多个 E69F-BI2-S 模块提供可靠、稳定的24V DC电源。
本质安全认证的接线箱与电缆：用于危险区现场仪表的信号汇接和传输，与 E69F-BI2-S 共同构成完整的本安回路。
Foxboro 或第三方 DCS/PLC 系统：作为安全区侧的控制大脑，接收来自 E69F-BI2-S 处理后的安全信号。
DIN导轨与机柜：用于 E69F-BI2-S 及其他组件的标准化安装。
安装维护与全周期支持：
FOXBORO E69F-BI2-S 的安装必须由合格的专业人员严格按照国家防爆规范和产品手册进行。核心原则是明确区分“安全区侧”和“危险区侧”的接线，并确保二者在物理上和电气上完全隔离（通常通过独立的端子排或隔离通道实现）。安装前需确认其认证参数（Uo, Io, Po）与现场仪表和电缆的认证参数匹配（满足“本质安全系统5大原则”）。将其卡装在DIN导轨上，按标签接入电源和信号线即可。
日常维护主要是目视检查模块外观是否完好，端子有无松动。安全栅本身是固态器件，无需定期校准。系统运行中，如果某个通道信号异常，在排除现场仪表和线路故障后，可使用万用表测量安全栅输入输出端的电压电流进行判断。
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