YOKOGAWA ANB10D-425/CU2N 是横河电机（Yokogawa Electric Corporation）生产的一款高性能、回路供电型二线制信号隔离式安全栅。它属于横河SFA系列安全栅产品线，专门设计用于在安全区（控制室）与危险区（现场）之间，为安装在爆炸性气体环境中的非本安型变送器或类似设备提供电源，同时将危险区传来的信号（如4-20mA）安全、精确地隔离并传输至安全区的控制系统。
应用场景：
在一座大型石油化工企业的催化裂化装置区，数百台测量压力、流量和液位的非本安型变送器遍布于被划分为0区、1区的爆炸危险环境。这些变送器产生的微弱4-20mA信号，如果直接引入控制室的DCS系统，任何线路上的故障都可能将危险能量引入现场，构成巨大的安全隐患。在控制室的安全区机柜中，一排排 YOKOGAWA ANB10D-425/CU2N 安全栅正无声地履行着“安全守护神”的职责。它们从DCS的配电系统获取能量，通过本安回路为现场的变送器供电，并将变送器返回的电流信号高精度地隔离转换为另一路4-20mA信号送给DCS。当现场线路意外短路时，ANB10D 会将其输出电流严格限制在本安安全范围内，确保火花能量不足以引燃爆炸性气体。它就是流程工业中保障信号畅通与区域安全不可或缺的“能量守门员”与“信号信使”。
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | ANB10D-425/CU2N |
制造商 | Yokogawa Electric Corporation (日本横河电机) |
产品类别 | 隔离式安全栅（回路供电型，用于二线制变送器） |
安全认证 | ATEX, IECEx, FM, CSA 等，满足 [Ex ia] IIC 防爆等级，可用于气体防爆0区（最高危险区域） |
输入特性 | 接收来自 危险区（现场） 的二线制变送器信号：4-20 mA DC（两线制） |
输出特性 | 向 安全区（控制系统） 输出隔离后的信号：4-20 mA DC（两线制） |
隔离方式 | 三端口隔离（输入-输出-电源之间）。输入（现场侧）为 本安型 (IS) 电路。 |
供电电源 | 安全区 供电：20-35 V DC（典型24V DC），来自DCS卡件或独立电源。 |
为现场设备供电 | 通过本安回路向现场二线制变送器供电，最大开路电压 (Uo) 和最大短路电流 (Io) 符合本安限制（例如 Uo≤28V， Io≤93mA）。 |
精度 | 典型值：±0.1% of span（量程的±0.1%），确保高精度信号传输。 |
线性度 | 极高，通常优于±0.05%。 |
响应时间 | 快速，典型阶跃响应时间 < 10 ms。 |
工作温度 | -20°C 至 +60°C（环境温度）。 |
安装方式 | 标准DIN导轨安装，紧凑型设计。 |
通道数量 | 单通道。/CU2N 后缀可能指定特定的端子类型或配置。 |
技术原理与创新价值：
创新点1：本质安全（Intrinsic Safety）能量限制与精准信号再生
YOKOGAWA ANB10D-425/CU2N 的核心技术在于其“本质安全”设计。它内部包含特殊的限能电路，确保在任何故障状态下（包括内部元件损坏），传递到危险区现场电路的电能（电压Uo和电流Io）都被严格限制在安全火花能量之下，无法引燃指定的爆炸性气体混合物。同时，它并非简单的电流通过，而是通过高精度、低漂移的运算放大器和高稳定性的隔离器件（如变压器或光电耦合器），将现场侧的输入电流信号“采样-隔离-再生”到安全区侧。这种设计既保证了绝对安全，又实现了信号的高保真、无损耗传输。
创新点2：三端隔离与卓越的抗干扰能力
该安全栅实现了输入、输出和电源三端之间的完全电气隔离。这种隔离不仅是为了防爆安全，更带来了强大的抗干扰优势。它可以有效抑制来自现场侧（如大电机启停）或电源侧（如电网波动）的共模噪声和地电位差，防止其串入敏感的控制系统侧，保障了DCS/PLC接收信号的纯净与稳定。特别是在大型工厂地网复杂、不同区域存在电位差的场合，这种隔离能力至关重要，避免了信号地环路带来的测量误差和系统不稳定。
创新点3：高密度设计与模块化便捷性
横河的SFA系列安全栅，包括 ANB10D，以其紧凑、模块化的设计著称。它们可以像“书本”一样密集地安装在标准的DIN导轨上，并通过背部总线连接器实现供电和通讯的并联，极大节省了控制柜的空间。每个模块都带有清晰的LED状态指示（如电源、通信、故障），支持热插拔（在允许的前提下），便于维护和更换。/CU2N 这类后缀代码确保了与特定端子排或连接系统的兼容性，使得接线快速、可靠且不易出错。
应用案例与行业价值：
案例一：海上石油平台易燃气体监测系统信号隔离
在北海一座海上钻井平台上，分布着数十个用于监测甲烷、硫化氢等可燃气体的催化燃烧式探测器。这些探测器输出4-20mA信号，但其安装位置属于最危险的0区。平台采用 YOKOGAWA ANB10D-425/CU2N 安全栅，将每个探测器的信号安全地隔离并传送至中央安全监控系统（SIS）。在一次雷击事件中，部分现场电缆感应了高电压。得益于 ANB10D 的隔离和限能保护，不仅安全栅自身完好无损，更重要的是，没有将任何危险能量传导至危险区的探测器，避免了可能的二次事故。平台仪表工程师说：“在海上这种高风险环境，横河的安全栅 是我们人员和资产安全的基础保障，其可靠性经过了最严苛的考验。”
案例二：制药厂反应釜压力与温度监控
一家生物制药厂的发酵车间，反应釜上安装了大量压力、温度变送器。尽管车间进行了通风和正压保护，部分区域仍被划为1区防爆区域。为符合严格的GMP和EHS规范，所有来自这些区域的信号都必须经过本安隔离。ANB10D-425/CU2N 被广泛用于此项目。其±0.1%的高精度确保了工艺参数的精确监控，对于保证发酵过程的稳定性和批次一致性至关重要。同时，其模块化设计使得在拥挤的机柜内安装和维护数百个通道变得井然有序。项目自动化经理反馈：“横河安全栅不仅满足了所有安全认证要求，其卓越的信号精度和稳定性，为我们实现精确的批次控制提供了可靠的数据基础。”
相关产品组合方案：
构建完整的本安测量回路，YOKOGAWA ANB10D-425/CU2N 需要与以下组件协同工作：
现场仪表（危险区）：各类二线制4-20mA输出变送器，如EJA系列压力变送器、YTA系列温度变送器，或其他品牌的同类产品。
安全区供电/接收设备：如横河 DCS (如CENTUM VP) 的模拟量输入卡件，或其它PLC/SCADA系统的I/O模块，为安全栅供电并接收其输出信号。
SFA系列其他安全栅：如ANB10S（用于开关量输入）、ANB10T（用于热电偶输入）、ANB10A（用于三线制变送器），构成完整的信号隔离方案。
SFA系列电源模块：如 PSA111E 或 PSF111E，为机架上的多个安全栅模块提供集中、稳定的冗余电源。
SFA系列底座/背板：用于安装多个安全栅模块，并提供内部的电源和信号总线连接。
SFA系列继电器模块：用于将隔离后的开关量信号转换为继电器触点输出，驱动报警灯等设备。
系统电缆与接线附件：符合本安安装要求的蓝色电缆、接地排、防雷击浪涌保护器等。
Yokogawa Field Wireless 解决方案：对于新项目或改造，可考虑采用无线变送器，从根本上减少穿越防爆边界的有线信号，但关键回路仍需有线方案如 ANB10D 保障。
安装维护与全周期支持：
YOKOGAWA ANB10D-425/CU2N 的安装必须严格遵守本安系统安装规范（如IEC 60079-14）。关键步骤包括：在安全区控制柜的DIN导轨上安装模块；使用符合规格的导线，正确连接来自安全区电源/系统的接线（输出侧）和通往危险区现场仪表的接线（输入侧）；确保本安侧与非本安侧的电缆分开敷设，并做好清晰标识；最后，必须进行可靠的本安系统接地。
日常维护主要是定期检查模块的LED状态指示灯是否正常。系统投运前和定期校验时，应使用校准器对包括安全栅在内的整个测量回路（变送器+安全栅）进行精度校验。
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