号隔离器位于二个系统通道之间，所以选择隔离器首先要确定输入输出功能，同时要使隔离器输入输出模式（电压型、电流型、环路供电型等）适应前后端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑绝缘强度﹑总线通讯功能等许多重要参数涉及产品性能，例如噪音与精度有关、功耗热量与可靠性有关，这些需要使用者慎选。总之，适用、可靠、产品性价比是选择隔离器的主要原则。
注意事项
由于生产厂家不同，对隔离器的生产工艺、接线定义也不都相同，但使用场合基本相同，所以对产品的防护要求及维护基本相同。
1． 使用前应详细阅读说明书。
2． 作为号隔离使用时，应将输入端串入环路电路中，输出端接取样回路。
3． 作为隔离配电使用时，应将输入端并入电源电路中，输出端接变送器。
4． 若不正常工作应先检查接线是否正确，注意电源有无及极性反正。
作用
（1）地环流干扰
在工业生产过程中实现和控制需要用到各种 自动化 仪表、控制系统和执行机构，他们之间的号传输既有弱到毫伏级、毫安级的小号；又有几十伏，数千伏、数百安培的大号；既有低频直流号，也有高频脉冲号等等，构成系统后往往发现在仪表和设备之间传输相互干扰，造成系统不稳定甚至误操作，出现这种情况除了每个仪器、设备本身的性能原因如抗电磁干扰影响，还有一个十分重要的原因就是各种仪器设备根据要求和目的都需要接地,例如为了安全，机壳需要接大地；为了使电路正常工作，系统需要有公共参考点；为了抑制干扰加屏蔽罩，屏蔽罩也需要接地，但是由于仪表和设备之间的参考点之间存在电势差（也就是各设备的共地点不同）因而形成“地环流”、“接地环流”问题是在系统处理号过程中必须解决的问题。
（2）自然干扰
雷电是一种主要的自然干扰源，雷电产生的干扰可以传输到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形是叠加在一串随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲。宇宙噪音是电离辐射产生的，在一天中不断变化。太阳噪音则随着太阳活动情况的剧烈变化。自然界噪声主要会对通讯产生干扰，而雷电能量尖蜂脉冲可以对很多设备造成损坏，应该加以避免或降低损坏程度，减少损失。
（3）人为干扰
电磁干扰产生的根本原因是导体中有电压或电流的变化，即较大dv/dt或di/dt.dv/dt或di/dt能够使导体产生电磁波辐射。一方面，人们可以利用这一特点实现特定功能，例如，无限通、雷达或其他功能，另一方面，电子设备在工作时，由于导体中的dv/dt或di/dt会产生伴随电磁辐射。无论主观上出于什么目的，客观上对电磁环境造成了污染。还有工厂企业在生产过程中会经常有一些大型的设备（电机、 变频器 ）频繁开关，他们也会造成一些容性、感性的干扰，也将影响仪器仪表正常显示或采集。凡是有电压电流突变的场合，肯定会有电磁干扰存在。数字脉冲电路就是一种典型的干扰源，随着电子技术的广泛应用,电磁污染情况会越来越严重.
优越性
在各个过程环路中使用号隔离器办法可以用DCS或 PLC 等隔离卡件或者现场带的隔离的变送器（部分设备可以做到），也可以用号隔离器来实现。比较起来，用号隔离器有以下优点：
·绝大部分情况，采用号隔离器+非隔离卡件比采用隔离卡件便宜
·号隔离器比隔离卡件在隔离能力、抗电磁干扰等方面性能更加优越
·号隔离器应用灵活，而且它还有号转换和号分配及接口转换等功能，使用起来更加方便
·号隔离器通常有单通道、双通道、通道间相互完全独立、构成系统的配置、日常维护更加方便。
操作原则
经典案例可以说明号隔离的重要性：某大型公司的生产线调试中。控制系统的号输入板有八个通道，八个通道共用一个A/D转换器，经过变换后，由光电耦合元件实现与主机电路的隔离。但它的八个通道输入之间并没有隔离，八个通道输入号每个单独接入控制系统均正常，接入多于两个外部号时，控制系统显示数字乱跳，故障无法排除。
又如某锅炉控制系统检测锅炉各点温度，使用K分度热电偶作为传感器，同上述相似，仅检测一点均正常，但是向控制系统接入两点以上热电偶时，控制系统显示的温度明显错误。
低功耗是电子产品设计永无止境的追求，伴随技术的发展，目前隔离器和安全栅的功耗与过去相比，已经减小许多，性能和技术指标也得到提高。
产品的功耗是各个功能单元功耗的总和，只有降低各个功能单元的功耗才能使得总得功耗降低，增加产品的热稳定性和寿命。隔离器和安全栅由输入、输出、隔离、电源、安全等单元构成，其中安全单元是无源的限压限流网络，技术上进行低功耗改进的可能性非常小。主要在输入、输出、电源、隔离四个单元进行技术改进。
1、 输出单元模块的自适应负载技术
输出模块可以根据负载的大小动态调整输出模块的输出功率，从而减少自身的发热。传统的负载设计是根据额定负载的大小设计输出功率，当输出负载非常小时，多余的负载功率就耗散在仪表内部，从而时仪表自身发热。假设一台隔离器的输出负载设计为750欧姆，那么输出驱动功率一般设计为0.5W。如果在实际应用中此隔离器的负载使用在50欧姆的环境下，那么就有 0.5W – 0.02W = 0.48W的功率转换为仪表自身的发热。如果时多路输出将产生更多的热量，而降低输出模块的额定功率在实际应用中又难以应付市场的复杂状况。
自适应负载技术很好的解决了这个矛盾，此技术的原理图示如下：
下表是对比的测试数据:
测试条件：电源24DC；负载变化 50欧姆～750欧姆
输出模块类型 标准输出模块自适应负载输出模块
模块的耗散功率（50Ω） 320mW 10mW
模块的耗散功率（250Ω） 220mW 10mW
模块的耗散功率（500Ω） 120mW 10mW
模块的耗散功率（750Ω） 20mW 10mW
从上表可以看到：自适应负载技术使得模块的耗散功率是恒定在一个很低的水平，不会受到负载变化的影响。
负荷检测可以根据负载的大小调整输出功率，极大的减少了输出模块的发热，用户在定货时无须说明负载大小，极大的方便了用户的使用和缓解了库存压力。
2、 隔离单元模块的低功耗改进
隔离单元是决定产品技术指标的重要单元。
目前隔离技术主要有磁隔离与光隔离两大类。隔离电路形式有直接调制耦合，反馈调制耦合等多种形式，具体采用什么形式要根据产品的技术指标而定。 总的来讲可以大致分为开关量号采用光隔离，模拟量号采用磁隔离的方式。从技术复杂程度来看，磁隔离比光隔离处理技术复杂，采用磁隔离技术， 设计者可以根据技术指标采用合适的设计方案，隔离的线性、精度可以根据产品要求灵活控制。而光隔离的线性、精度只能依赖器件厂家提供的技术指标， 设计人员可以调整的方式很少，也不可能超过厂家提供的技术指标。由于功耗大，光电隔离也不能实现无源隔离。北京国电中自电气有限公司采用电流互感模式、电流互感反馈模式、 电压互感模式、电压互感反馈模式、电流互感功率补偿模式等多种磁隔离方式。根据产品的特点选择不同的磁隔离模式。
上述隔离模式中，电流互感功率补偿模式是功耗低的模式，目前在新一代的无源隔离安全栅中使用，在保证技术指标的同时，降低了隔离单元的功耗。
3、电源模块
电源的技术指标是基础，决定产品的性能。目前流行的电源拓扑形式虽然非常多，也很成熟。但我们在隔离器和安全栅的电源设计中进行了技术创新，目前采用的参数式开关稳压电源设计获得了国家的发明专利。根据隔离器和安全栅的特点，参数式开关稳压稳压电源提升了效率，降低了电源的复杂程度。从工艺和成本上得到改进，减少了产品的故障率。
三、无源隔离器和安全栅
传统的隔离器和安全栅均为有源，需要外接24V直流电源。而无源隔离器和安全栅不需要外接24V直流电源，接线数量减少了三分之一，降低了安装和维护难度。因此，无源隔离器和安全栅的应用越来越广泛，特别是在DCS和PLC系统的接口应用中，普遍采用无源隔离器和安全栅的设计模式
无源隔离器和安全栅的示意图：
无源隔离器和安全栅是指无须外接24V直流电源，其工作所需要的能量来源于表示号的4 ~ 20mA电流。因此，无源隔离器和安全栅的功耗必须非常小，是一种功耗的设计应用。更低的功耗和更高的输入、输出线性是衡量无源隔离器和安全栅的关键指标。
通过感应源与牺牲电路的分离、回路角度的选择和闭合回路区域的限制能降低互感，⒉气体放电管：3.主要保护元件的电气性能过压保护放电型传输号排流线圈四、保护元件的应用8、地的概念：12、不要在家洗淋浴，特别是太阳能热水器装在屋顶，又处在直击雷保护范围之外的更要特别注意。
为了限制安装后的保护部分和不受保护的设备部分之间感应耦合，需进行一定测量。为防雷电波侵入建筑物，可利用避雷器或保护间隙将雷电流在室外引入大地。如图6-7-6所示，避雷器装设在被保护物的引入端。其上端接入线路，下端接地。
4所示的时间差ta-tb,横向电压Uab(U’ab)≠0,GB9043中规定ta-tb≤200ns,当冲击波形的上升速率规定后,实际上是限制了横向电压的值.从保护观点来看,显然α值越小越好,α值越小,说明流经压敏电阻的电流变化很大,而端电压变化很小.也就是说,增加的电流部分,几乎全部都被非线性电阻吸。
正常时，避雷器的间隙保持绝缘状态，不影响系统正常运行;雷击时，有高压冲击波沿线路袭来，避雷器击穿而接地，从而强行截断冲击波。雷电流通过以后，避雷器间隙又恢复绝缘状态，保证系统正常运行。它是以ZnO为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻，当作用在其两端的电压达到一定数值后，电阻对电压十分敏感。
压敏电阻的特点是非线性特性好（I=CUα中的非线性系数α），通流容量大（～2KA/cm2），常态泄漏电流小（10-7～10-6A），残压低（取决于压敏电阻的工作电压和通流容量），对瞬时过电压响应时间快（～10-8s），无续流。
(2)从功能分.(4)稳态(齐纳)管和开关二极管.他们均属于半导体元件,因其动作速度快(纳妙级),限幅电压很低,是电子设备中“细”保护必不可少的元件,靠其伏安特性的箝位作用而达到限幅保护的目的.耐流能力低是其突出的缺点.稳压管利用它反偏电压超过规定值(如图7所示U2)时而进入导通状态,流经管子的电流。
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这个参数称为发射向上的前导电荷的平均提前激发时间△t。这是决定提前放电式避雷针有效保护半径范围的参数。雷电对光伏电站造成的影响，可以分为两种“直击雷”和“感应雷”。直击雷可以通过安装避雷针和避雷带的方式加以避免，防止感应雷入侵一般会在接线盒及PCS中配备感应雷浪涌电压的避雷器(SPD)。
但是在实际生活中，客户对SPD的选择有难度，接下来小编就SPD的分类和光伏系统中SPD的选型作详细介绍光伏电站防雷SPD的选择1、直流侧防雷光伏系统的直流侧防雷SPD可以装在组件与逆变器之间，选用开关型浪涌保护器，具体的型号根据组件的输出特性和冲击放电电流有关。
选配开关型一级浪涌保护器需要关心的参数：（1）大持续工作电压Uc，当组件的开路电压为Uo时，浪涌保护器的Uc约为1.1倍Uo；（2）雷电通流量Imax，开关型一级浪涌保护器需要关注10/350us雷电冲击电流，建议大于50KA；（3）保护水平Up，与设备的耐压Uw一致，Up约为0.8倍Uw2、交流。
选配限压型二级浪涌保护器需要关心的参数：（1）大持续工作电压Uc，需要考虑并网点电网电压Ug的浮动值，Uc约为1.1倍Ug；（2）雷电通流量Imax，限压型二级浪涌保护器需要关注8/20us雷电冲击电流，建议大于20KA；（3）保护水平Up，与设备的耐压Uw一致，Up约为0.8倍Uw电涌保护器的类。
苏公网安备 32130202080769