电磁阀可以弥补传输距离短的缺点，因此成为当今流行趋势。

３　低功耗电磁阀的优势

低功耗电磁阀是在直流电磁阀的基础上，受益于电磁阀制造技术的不断改进，受到越来越多用户的欢迎。

ａ）高可靠性。优化后的磁性回路使得功耗大大降低，大尺寸（１．６ｍｍ）先导孔不仅减少了堵塞的发生，

而且加快了响应时间。ｂ）操作压力范围为０～１ＭＰａ

。ｃ）可直接用ＰＬＣ和低功耗输出的过程系统操作。阀表面温度低，具有较高的温度级别，极其适合在易爆的环境下使用，但仅限于气体介质。

ｄ）减少了直流２４Ｖ稳压电源设备数量。与普通电磁阀相比，低功耗电磁阀在使用备用电池供电时，可减少电量的消耗，并且降低工作时产生的热量。如果１套装置有１００台电磁阀，每个电磁阀的功耗为１３Ｗ／２４Ｖ，其总电流为５４．２Ａ，则需配１０Ａ电源模块６个，实际可能使用９个（用６备３）

。而如果改用低功耗电磁阀，功耗为１．８Ｗ／２４Ｖ，则电磁阀的总电流为７．５Ａ，则需配１０Ａ电源模块２个（用１备１），减少了电源模块７个，既降低了成本又减小了体积。

ｅ）解决了２４Ｖ电磁阀的线路压降大的问题。大功率和低功耗电磁阀的线路压降有着明显的优

势。例如对２．５ｍｍ

２的控制电缆来说，采用大功率电磁阀只能传输约５００ｍ，而低功耗电磁阀传输距离能达到１　

０００ｍ左右。因此，低功耗电磁阀虽然价格有所上升，但其连接导线和供电设备的费用降低了，

从而降低了维护和维修成本，还可以节省电缆成本，可以由ＤＣＳ或ＳＩＳ输入输出卡件直接驱动。低功耗电磁阀功耗除影响线距外，功耗越低，线圈温升越小，适用于高温气候环境，对电源的宽容度很高。因此，低功耗电磁阀是未来的趋势。

４　电磁阀的功耗及允许传输距离的计算在实际的设计应用中，电磁阀有两种供电形式：２２０Ｖ（交流）；２４Ｖ（交流）。如果选用２２０Ｖ（交流）供电形式，因为供电电压高，传输电缆造成的压降不会影响到电磁阀正常工作，不必考虑电缆电阻损失的电压降。如果电磁阀的供电电压为２４Ｖ，就必须根据电磁阀的最低工作电压来计算电缆的最大允许长度。

如果２４Ｖ供电电磁阀的最小工作电压为２０Ｖ，

那么线路上的最大允许压降为４Ｖ。假设所选电磁阀的额定功率为３．６Ｗ，采用２芯１．５ｍｍ的聚氯乙烯绝缘护套软电缆，从电缆样本可以查到电缆的最大直流电阻为１３．７Ω／ｋｍ，

由此可以计算出电缆的最大允许长度。

ａ

）电磁阀的工作电流：Ｉ＝Ｐ／Ｖ＝３．６／２４＝０．１５（Ａ）

式中：Ｉ———电磁阀工作电流，Ａ；Ｐ———电磁阀额定功率，Ｗ；Ｖ———电磁阀工作电压，Ｖ。

ｂ

）允许电缆长度的计算：Ｒ＝４／０．１５＝２６．６７（Ω）Ｌ１＝２

６．６７／１３．７＝１．９４７（ｋｍ）Ｌ２＝１

　９４７／２＝９７３（ｍ）式中：Ｒ———电缆电阻，Ω；Ｌ１———电缆单芯距离，ｋｍ；Ｌ２—

——电缆双芯距离，ｍ。综上所述，对于２４Ｖ低功率电磁阀，为了保证在不低于正常工作电压下工作，

通过选用线径电缆（１．５ｍｍ）

来降低线路上的压降，这样信号允许的传输距离可以达到１ｋｍ左右。５　电磁阀的设计

在安全仪表系统中，为了防止、减少危险事件的发生或者保持过程安全状态，通常系统设计为故障安全型。为了提高ＳＩＬ级别，在设计中通常会采用增加检测原件，采用“三取二”冗余等措施来完成。在电磁阀环节中，则采用双电磁阀连接形式来提高故障安全级别。ａ

）当系统要求高安全性时，双电磁阀易采用串联结构，即只有２台电磁阀同时励磁时控制阀才能打开。设计目的主要是在工艺设计中，防止操作员误动作引起的阀门动作。当然这种气路的连接前提为设备是安全的，不会损坏的。双电磁阀串联结构如图１所示

。

图１　双电磁阀串联结构

图中，当电磁阀１励磁，Ａ－Ｂ通，电磁阀２励磁，Ａ－Ｂ通，则控制阀开；当电磁阀１励磁，Ａ－Ｂ通，电磁阀２非励磁，Ｂ－Ｃ通，则控制阀关；当电磁阀１非励磁，Ｂ－

Ｃ通，电磁阀２励磁，Ａ－Ｂ通，则控制阀