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계측기 안전 원리 Instrument Safety Principle 폭발성 물질, 산소, 점화원이라는 세 가지 요소가 동시에 존재할 때 폭발이 발생합니다.만약 우리가 폭발이 일어나는 조건 중 하나라도 제거할 수 있다면, 현장의 계측 장비들을 안전하게 보호할 수 있을 것입니다.공기 중의 산소는 통제할 수 없으므로, 폭발성 물질과 점화원을 통제하는 것이 현재 가장 널리 사용되는 안전 원칙입니다.계측기 산업에서는 폭발 범위를 제어하는 것도 일반적으로 사용되는 안전 원칙으로 꼽힙니다. 안전 게이트는 현장 계측기의 전기 에너지를 제한하여, 폭발을 일으킬 수 있는 스파크나 계측기 표면의 과열을 방지할 수 있습니다.본질적 안전 기술은 잠재적 위험을 제거하여 현장의 안전을 보장할 수 있습니다. 위험 구역의 위험도 분류, 등급 분류, 그룹화 TITLE CONTENT 안전 게이트의 역할과 종류 본질적 안전성(IS)은 계측 시스템에서 사용되는 방폭 기술로, 안전 게이트는 안전 구역의 제어실 장비와 위험 구역의 본질적 안전 장비 사이에 설치되어 신호나 에너지를 전달합니다.안전 게이트는 회로를 통해 전류와 전압을 제한함으로써, 안전 구역에서 위험 구역의 장비로 에너지가 전달되는 것을 막습니다.위험한 환경에 있는 본안 장비는 이러한 에너지 하에서도 정상적으로 작동할 수 있지만, 이 에너지는 폭발이 일어날 만큼 충분하지 않습니다. 따라서 본안 장비 자체에 고장이 생겨도, 불꽃이 튀거나 발열하는 현상은 일어나지 않습니다.따라서 안전한 장소의 제어실 장비든, 위험한 장소의 본안 장비든 고장이 발생하더라도, 세이프가드의 전류 및 전압 제한 회로가 정상적으로 작동한다면 전체 시스템은 안전한 상태를 유지하여 폭발이 일어나지 않습니다.안전 게이트는 지나형 안전 게이트와 절연형 안전 게이트 두 가지로 나뉩니다.지나형 안전 게이트는 가장 먼저 등장한 안전 게이트입니다.그 핵심 부품은 지나 다이오드, 전류 제한 저항, 그리고 빠르게 녹는 퓨즈입니다. 회로도는 아래 그림과 같습니다.지나형 안전 게이트의 회로도를 보면, 지나 다이오드의 전류 특성이 단순하기 때문에 현장에서 사용할 때 시스템의 전원 전압이 변동하거나 간섭이 발생하여 장비가 손상될 수 있습니다. 또한 본안 접지가 필요하기 때문에 실제 응용에서는 거의 사용되지 않습니다. 절연형 세이프가드는 전압과 전류를 제한할 뿐만 아니라 전류도 절연할 수 있습니다.격리실 안전 게이트는 주로 에너지 제한 유닛, 신호 및 전원 격리 유닛, 신호 처리 유닛으로 구성되며, 기본 기능 회로는 아래 그림과 같습니다.절연형 안전 게이트의 회로도를 보면, 진나형 안전 게이트와 비교했을 때 절연형 안전 게이트는 성능 면에서 **진나형 안전 게이트보다 우수합니다. ① 3단계 절연 방식을 채택하므로, 별도의 절연형 계측기가 필요하지 않습니다；②위험 구역의 계측기 요구사항을 낮추어, 현장에서는 분리형 계측기를 사용할 필요가 없음；③운영 과정에서 안정성과 간섭 저항 능력이 **향상되어, 전체 시스템의 신뢰성이 크게 증가함**；④강력한 신호 처리 능력을 갖추고 있어, 열전대, 열저항, 주파수 등과 같은 다양한 신호를 수신하고 처리할 수 있습니다；⑤동일한 신호원에서 두 대의 장비에 서로 격리된 두 개의 신호를 공급하며, 두 장비의 신호가 서로 간섭하지 않습니다. 또한 연결된 장비들 간의 전기적 안전 절연 성능도 향상됩니다. 안전 게이트는 계측기 분야에서 석유화학 생산 과정에서 압력, 온도, 유량, 액위 등을 현장 계측기를 통해 모니터링하여 생산이 정상적이고 원활하게 진행될 수 있도록 하는 데 사용됩니다.안전 게이트는 계측 제어 시스템의 안전 유지 장치로서, 위험 구역에서 오는 신호를 수신하고 처리한 뒤, 안전 구역으로 안전한 신호를 전송해야 합니다.현장 계측기의 신호 유형은 다양하지만, 전체적으로 보면 기본적으로 두 가지로 나눌 수 있습니다: 입력 안전 게이트와 출력 안전 게이트입니다.입력 세이프가드는 주로 표준 4~20mA 신호/1~5V 신호, 열저항 및 열전대 신호, 스위칭 신호, 통신 신호, 교류 신호, 그리고 기타 비표준 신호와 같은 여러 유형의 신호를 기반으로 설계됩니다；출력형 세이프가드는 주로 표준 4~20mA 신호/1~5V 신호, 스위칭 출력 신호, 통신 신호 등과 같은 여러 유형의 신호를 기반으로 설계됩니다.생산 설계에서 아날로그 입력 세이프가드와 아날로그 출력 세이프가드는 많은 설계자들에게 받아들여져 공정에 적용되고 있습니다.아날로그 입력 세이프가드는 일반적으로 2선식, 3선식 트랜스미터나 4~20mA 신호와 함께 사용되며, 아날로그 출력 세이프가드는 주로 조절 밸브와 함께 사용됩니다.절연형 세이프가드의 활용은 계측 시스템의 안정성을 크게 향상시켰습니다.이 장치는 현장의 계측기 및 밸브에 적절한 전력을 공급하는 동시에, 계측기 밸브에서 출력되는 4~20mA DC 전류 신호를 분리하여 DC 전류 신호나 DC 전압 신호로 변환한 뒤 다시 계측기 밸브에 전달합니다.석유화학 생산 기술에 있어서 세이프가드를 활용할 때 주의해야 할 사항들을 살펴보면, 현재는 본안 시스템이 설계 표준으로 자리 잡아 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.생산 과정에서 세이프가드의 선정은 현장의 요구사항에 부합해야 하며, 사용하는 동안에도 다음과 같은 사항들에 주의해야만 기대하는 효과를 얻을 수 있습니다.01 방폭 안전 게이트는 현장에서 요구되는 방폭 등급 기준을 충족해야 하며, 케이블과 현장 장비의 에너지를 보존함으로써 케이블과 현장 장비의 용량 인덕턴스 및 감응 인덕턴스 기능을 유지할 수 있도록 해야 합니다.02 접지형 지나 안전 게이트를 설치할 때에는 매우 신뢰성 높은 접지 시스템이 필요하며, 그 접지 저항은 1옴 미만이어야 합니다.03 계측기에 관하여 현장 계측기 신호 유형에 따라 적합한 세이프가드를 선택합니다.04 케이블 본안 시스템 장비의 경우 본안 케이블을 사용해야 하며, 케이블을 설치할 때는 본안 케이블과 비본안 케이블을 분리하여 설치해야 합니다.그리고 표지판을 만들어야 합니다.