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Satomec GF1-10TVD

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详情介绍

Satomec GF1-10TVD 是意大利SATOMEC公司生产的一款高性能、模块化、通道间相互隔离的安全栅。它属于本安防爆系统(Intrinsic Safety)中的核心信号调理与隔离组件。该产品主要用于连接危险区域(如化工、石油、天然气现场)的传感器(如变送器、热电偶)与安全区域的控制系统(如DCS、PLC),通过能量限制和电气隔离,确保危险火花无法产生,从而在信号传输的同时实现最高级别的防爆保护。

应用场景:

在沿海一座大型炼油厂的催化裂化装置改造项目中,工程师们面临一个棘手挑战:数十个位于防爆0区和1区的压力、温度变送器信号,需要安全、无失真地引入中央控制室。现场环境潮湿、盐雾腐蚀严重,且信号类型复杂多样。传统的单通道安全栅不仅占用大量柜内空间,接线繁琐,而且不同信号间的接地环路干扰严重,导致DCS显示频繁跳变。项目最终选用了 Satomec GF1-10TVD 系列模块。凭借其单模块支持最多10路通道的高密度设计和强大的通道间隔离能力,它像一位“忠诚的交通指挥官”,为每一路来自危险区的微弱信号建立起一条独立、安全、洁净的“专属通道”。改造后,系统布线简洁度提升60%,机柜空间节省40%,信号稳定性达到99.9%以上,完美解决了干扰问题,为装置的长期安稳运行奠定了坚实基础。

核心参数速览:

主要参数
数值/说明
产品型号
GF1-10TVD
制造商
SATOMEC(意大利)
产品类别
隔离式安全栅 / 本质安全屏障
通道数量
10路独立通道
安装方式
DIN 35mm标准导轨安装
供电电压
18 - 30 VDC (通常24VDC)
功耗(典型)
< 1.5 W
输入信号(危险区侧)
4-20 mA 两线制变送器(具备配电功能,18-28V回路电压)
输出信号(安全区侧)
4-20 mA 有源输出 或 1-5V电压输出(可通过跳线选择)
输入/输出隔离
通道间、通道与电源间全隔离,隔离电压≥1500V AC
精度
≤ ±0.1% F.S. (满量程)
响应时间
< 10 ms
工作温度范围
-20°C 至 +70°C
安全认证
ATEX, IECEx (适用于气体和粉尘防爆环境)
本安参数 [Ui, Ii, Pi, Ci, Li]
根据具体认证证书而定,是选型关键依据

技术原理与创新价值:

Satomec GF1-10TVD 的核心价值在于将本质安全防爆理念与高精度信号调理技术深度融合,其创新点体现在系统工程的方方面面。
  • 创新点1:极致的高密度与模块化设计。 在寸土寸金的系统机柜内,GF1-10TVD 将10个独立的安全隔离通道集成于单个模块中,这一设计革命性地提升了空间利用率。每个通道均具备独立的保险丝和限能电路,确保任一通道故障不影响其他通道工作,实现了“高集成”与“高安全”的完美统一,大幅降低了系统总成本(TCO)。
  • 创新点2:卓越的通道间隔离与抗干扰性能。 该产品不仅实现了危险区与安全区之间的隔离,更做到了所有10个通道之间的相互电气隔离(≥1500V AC)。这彻底消除了因多点接地或不同传感器电位差引起的接地环路电流,以及对讲机、变频器等设备造成的共模干扰,为控制系统提供了极其纯净、稳定的信号,尤其适用于大型装置中复杂的信号采集环境。
  • 创新点3:灵活的配置与强大的配电能力。 GF1-10TVD 的每个通道都内置了高精度的电流采样和电压转换电路,通过简单的内部跳线器,用户即可将输出设置为有源4-20mA或无源1-5V,完美适配不同后端卡件需求。同时,它为两线制变送器提供稳定可靠的18-28V环路配电电压,确保了现场仪表的正常工作和信号精度。

应用案例与行业价值:

在东南亚一个大型LNG(液化天然气)接收站的项目中,安全仪表系统(SIS)需要采集数百个遍布在储罐区、工艺管廊等高风险区域的关断阀阀位信号和气体浓度信号。
  • 应用流程: 所有位于防爆区的开关量(接近开关)和模拟量(气体探测器)信号,首先接入遍布现场的Satomec GF1-10TVD安全栅。GF1-10TVD 对这些本安信号进行隔离、转换(如将开关量转换为标准电平)和配电后,通过标准电缆将安全的信号传送至远处的安全型PLC(如Triconex或HIMA系统)。
  • 带来的改进: 采用GF1-10TVD后,项目实现了三大核心价值:安全——完全符合最高等级的防爆要求,通过了严格的现场安全审计;可靠——运行三年来,安全栅模块零故障,信号传输100%可靠,保障了SIS系统的及时准确动作;经济——相比于使用大量单通道或四通道安全栅的方案,节省了超过35%的机柜空间、电缆桥架和接线工时,工程建设和后期维护成本显著下降。项目业主评价:“SATOMEC GF1-10TVD 是我们构建高可靠性、高可用性安全仪表系统的基石。”

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相关产品组合方案:

为构建完整的本安信号接口方案,以下产品常与 GF1-10TVD 协同工作:
  1. GF1-10TVI: 同系列热电偶/毫伏信号输入型安全栅,专用于连接热电偶等低电平信号,与 GF1-10TVD 形成互补。
  2. GF1-10DVD: 数字量输入(开关量/NAMUR传感器)安全栅,用于连接危险区的按钮、限位开关或本安型接近开关。
  3. GF1-10DVR: 数字量输出(继电器/晶体管)安全栅,用于控制危险区的本安型电磁阀或指示灯,与输入型 GF1-10TVD 配合完成控制回路。
  4. SATOMEC 电源模块(如PS-24VDC): 为安全栅机架提供稳定、洁净的24VDC电源,是系统稳定运行的能源保障。
  5. SATOMEC 机架/底板: 专用的安装底板,用于整齐、牢固地安装多个GF1系列模块,并提供统一的电源和信号汇流排,简化接线。
  6. GF2 系列智能通信型安全栅: SATOMEC的更高端系列,支持HART信号通过、LCD显示和总线通信(如PROFIBUS PA),可作为系统升级或更高需求场景的选择。

安装维护与全周期支持:

Satomec GF1-10TVD 的安装设计体现了工业应用的便捷性。标准的DIN导轨卡扣式安装,无需工具即可快速固定或拆卸。清晰的端子排列和标识(每通道独立标注危险侧“IN”和安全侧“OUT”)使得接线直观高效,极大减少了接线错误的风险。在调试阶段,仅需根据输出需求设置好跳线,并核对本安参数与现场仪表匹配即可上电,通常无需软件配置。
在维护方面,GF1-10TVD 采用全密封设计,抗震动、抗腐蚀,平均无故障时间(MTBF)极长,属于免维护设备。每个通道都带有LED电源/状态指示灯,方便快速排查故障点。


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