[發明專利]本質安全電壓限制分路調節器電路

在審

• 申請號: 202010632399.0
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN111817279A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: M·J·肯普;D·S·尼古拉斯;S·G·塞伯格
• 申請（專利權）人: 費希爾控制國際公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 石穎偉;丁燕

本發明提供了一種本質安全電壓限制分路調節器電路。一種本質安全冗余調節器電路包括在調節軌和接地軌之間的多個電壓限制調節器。多個電壓限制調節器中的每個電壓限制調節器包括：(i)分路調節器組件，分路調節器組件被配置為將調節軌和接地軌上的電壓鉗位到安全鉗位電壓值，以及(ii)一個或多個組件，其中，選擇一個或多個組件中的每一個的特性以配置安全鉗位電壓值。

本申請是于2014年9月25日提交的、申請號為201410498575.0且發明名稱為“本質安全電壓限制分路調節器電路”的申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及本質安全設備電路并且更具體地涉及用于有害環境中的設備的本質安全電壓限制分路調節器電路。

背景技術

一些工業過程，如在石油工業中的那些工業過程，需要設備操作在有害大氣或其他危險條件中。這種設備通常由用于規定有害大氣中的設備的特定條件的“本質安全”標準(如ISA-60079-11)標準管理。該條件力圖限制在設備電路中存儲的能量的量(例如通過限制電容器上的電壓或者經過電感器的電流)或者限制積聚的能量的釋放(例如通過限制組件的間隔)以使得能量的釋放不會導致點火。在ISA-60079-11標準的情況中，如果滿足在該標準中規定的特定條件，則設備的特定屬性可以被視為是“絕對可靠的”。通常，如果設備的電路在具有高達兩個“可計數的”錯誤的情況中仍然安全則設備的電路被視為是“本質安全的”。

通常，設備電路使用齊納二極管作為分路電壓限制器(shunt voltage limiter)以限制可能到達特定設備組件的電壓。然而，雖然齊納二極管在這種電壓限制上有效，但是齊納二極管必須在遠低于齊納電壓的電壓下操作以防止齊納電壓附近的電流泄漏。在功率敏感的應用中(例如由4-20mA信號供電的儀器)，這種電流泄漏是至關重要的。另一方面，如果較高電壓齊納二極管被合適地規定以防止電流泄漏，則電壓限制增加，這可能導致關于本質安全的問題。

發明內容

一種本質安全過程控制設備，包括：調節軌；接地軌；以及電氣耦接到該調節軌和該接地軌的設備組件，其中，在該調節軌和該接地軌上施加的電壓導致能量被存儲在該設備組件中。該本質安全過程控制設備進一步包括三個或更多個電壓限制調節器，每個電壓限制調節器被設置為與該設備組件并聯并且每個電壓限制調節器包括：分路調節器組件，該分路調節器組件被配置為將該調節軌和該接地軌上的電壓鉗位到安全鉗位電壓值，以及一個或多個組件，其中，選擇該一個或多個組件的特性以配置該安全鉗位電壓值。

一種本質安全冗余調節器電路，包括在調節軌和接地軌之間的多個電壓限制調節器。該多個電壓限制調節器中的每個電壓限制調節器包括：分路調節器組件，該分路調節器組件被配置為將該調節軌和該接地軌上的電壓鉗位到安全鉗位電壓值，以及一個或多個組件，其中，選擇該一個或多個組件的特性以配置該安全鉗位電壓值。

附圖說明

圖1是示出了包括用于實現冗余調節器電路的本質安全過程控制設備的示例性系統的方框圖。

圖2是示出了包括實現與冗余調節器電路并聯的多個設備組件的本質安全過程控制設備的另一個示例性系統的方框圖。

圖3是示出了包括用于實現與冗余調節器電路并聯的能量存儲和非能量存儲組件的本質安全過程控制設備的另一個示例性系統的方框圖。

圖4示出了可以實現為圖1-3中所示的其中一個冗余調節器電路的一部分的示例性電路。

圖5示出了可以實現為圖1-3中所示的其中一個冗余調節器電路的一部分的另一個示例性電路。

圖6示出了可以實現為圖1-3中所示的冗余調節器電路的示例性冗余調節器電路。

具體實施方式