НБИ барьер искробезопасности Активный

Барьеры искробезопасности (искрозащиты) НБИ предназначены для обеспечения искробезопасности электрических цепей первичных преобразователей и исполнительных механизмов, работающих с унифицированным токовым сигналом 4...20 мА постоянного тока. Барьеры обеспечивают гальваническое разделение входных сигнальных цепей, выходных цепей и цепей питания по всем сечениям.

Барьеры серии НБИ, в отличие от барьеров серии БИА, не имеют встроенного фильтра низкой частоты.

Обеспечение искробезопасности

Барьеры с искробезопасными электрическими цепями уровня «ia» выполнены в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99), имеют маркировку взрывозащиты «[Exia]IIC» и предназначены для установки вне взрывоопасных зон. Максимальные значения параметров защищаемой цепи и параметров искробезопасных цепей барьеров искрозащиты НБИ-ХХП и НБИ-ХХУ:

Группа и подгруппы взрывозащищенного электрооборудования.	Uо, В	Iо, мА	Lо, мГн	Со, мкФ	Ро, Вт	Um, В
IIC	24	30	10	0,09	0,72	250
IIB	24	30	100	0,27	0,72	250

Обеспечение искробезопасности цепей достигается применением гальванической развязки на основе трансформатора и оптрона, а также специальных схемотехнических решений для ограничения напряжения и тока.

Конструкция и крепеж

Конструктивно барьеры искрозащиты выполнены в пластмассовом корпусе и предназначены для установки на монтажный рельс шириной 35 миллиметров. Для облегчения монтажа и замены барьера применены съёмные клеммные колодки.
Верхняя часть барьера защищена откидной прозрачной крышкой, под которой расположены следующие элементы:

верхний шильд, содержащий данные о модели барьера, цветную маркировку искроопасной части (голубой цвет) и нумерацию колодок;
светодиод индикации питания;
пластиковый шильд белого цвета (вставляется в специальный паз под прозрачной крышкой), на который потребитель может нанести необходимую информацию (например, позиционное обозначение барьера в системе автоматики).

Съёмные клеммные колодки также обеспечивают экономию времени и удобство подключений при поверке (калибровке, проверке работоспособности) каналов измерения. Благодаря им отпадает необходимость переподключения объектовых проводов и проводов тестового оборудования. Достаточно подключить провода, например, от калибратора, к одному из барьеров, а затем подключать колодки вместе с проводами от калибратора к другим барьерам.

Технические характеристики барьера искрозащиты с гальванической развязкой НБИ

Напряжение питания барьера	24 В (18…36 В), кроме модификаций НБИ-12П, НБИ-12У, НБИ-22П и НБИ-22У, которые не нуждаются во внешнем питании
Входной сигнал	4...20 мА
Выходной сигнал	4...20 мА
Напряжение питания датчика (для НБИ-Х0П, НБИ-Х1П) при токе 20 мА	не менее 18 В
Основная приведенная погрешность преобразования: не более	± 0,1 %
Дополнительная погрешность преобразования, вызванная воздействием рабочей температуры	не более предела основной приведенной погрешности на каждые 10 °С
Характеристики искробезопасной цепи
Ток короткого замыкания(I₀), не более	30 мА
Напряжение холостого хода (U₀), не более	24 В
Потребляемые ток и мощньсть для барьеров НБИ (кроме НБИ-12П, НБИ-12У, НБИ-22П, НБИ-22У)
	НБИ-20П/У	НБИ-21П/У	НБИ-10П/У	НБИ-11П/У
Ток потребления, не более, мА	185	115	145	85
Потребляемая мощность, не более, Вт	4,44	2,76	3,48	2,04
Рабочий диапазон температур:	−40...+70 °С
Габаритные размеры барьера	113х100х23 мм
Барьеры НБИ-ХХП обеспечивают прием данных от датчика по протоколу «HART» при уровне входного сигнала не менее 4 мА
Барьеры НБИ-ХХУ обеспечивают передачу данных по протоколу «HART» на исполнительное устройство при уровне входного сигнала не менее 4 мА

Схема включения барьера НБИ-20П с питанием входных и выходных цепей от барьера (схема № 1)

Схема включения барьера НБИ-20П с питанием входных и выходных цепей от барьера

БП — блок питания;
Д1, Д2 — датчики;
И1, И2, И3, И4 — источники питания;
ИП1, ИП2 — измерительные преобразователи.

На этой схеме подключения все каналы 4…20 мА питаются от барьера и гальванически отделены от остальных цепей.

Схема включения барьера НБИ-20П с внешним питанием входных и выходных цепей (схема №2)

Схема включения барьера НБИ-20П с внешним питанием входных и выходных цепей

БП — блок питания;
Д1, Д2 — датчики;
И1, И2, И3, И4 — источники питания;
ИП1, ИП2 — измерительные преобразователи.

На схеме № 2 показана ситуация противоположная схеме № 1: все каналы 4…20 мА питаются от внешних, по отношению к барьеру, источников питания.

При подключении барьера можно использовать смешанные варианты, представляющие собой произвольные комбинации, составленные из приведенных выше схем. Например, можно подключить Д1 и ИУ2 как показано на схеме № 1, а Д2 и ИУ1 как показано на схеме № 2.
Следует обратить внимание на следующее:

Источники питания И1 и И2 должны быть искробезопасными, например, входить в состав искробезопасного датчика.
В исполнениях НБИ-1хП второй канал отсутствует.
Для исполнений НБИ-х1П подключение ИУ1 и ИУ2, приведенное на рисунке 1, не является рабочим, т.к. в этих исполнениях отсутствует соответствующий встроенный источник питания.
Подключение исполнений НБИ-х2П возможно только по схеме, приведенной на рисунке 2, при этом БП барьера не подключают.
При подключении любой модификации по схеме, приведенной на рисунке 2, БП барьера можно не подключать.

Схема включения барьера НБИ-20У с питанием входных и выходных цепей от барьера (схема № 3)

Схема включения барьера НБИ-20У с внешним питанием входных и выходных цепей (схема № 4)

Схема включения барьера НБИ-20У с внешним питанием входных и выходных цепей

На схемах № 3 и 4 приведены основные схемы подключения НБИ-ххУ. На этих рисунках используются следующие обозначения:
БП — блок питания;
И1, И2, И3, И4 — источники питания;
ИУ1, ИУ2 — исполнительные устройства;
УУ1, УУ2 — устройства управления.

На схеме № 3 изображено подключение с использованием всех встроенных источников питания, т.е. все каналы 4…20 мА питаются от барьера и гальванически отделены от остальных цепей.

На схеме №4 показана противоположная ситуация, все каналы 4…20 мА питаются от внешних по отношению к барьеру источников питания.

При подключении барьера, как и в случае с НБИ-ххП, можно использовать смешанные варианты схем подключения.
Следует обратить внимание на следующее:

Источники питания И3 и И4 должны быть искробезопасными, например, входить в состав искробезопасного исполнительного устройства.
В исполнениях НБИ-1хУ второй канал отсутствует.
Для исполнений НБИ-х1У подключение УУ1 и УУ2, приведенное на рисунке 3, не является рабочим, т.к. в этих исполнениях отсутствует соответствующий встроенный источник питания.
Подключение исполнений НБИ-х2У возможно только по схеме, приведенной на рисунке 4, при этом БП барьера не подключают.
При подключении любой модификации по схеме, приведенной на рисунке 4, БП барьера можно не подключать.

Обозначения при заказе различных модификаций барьеров НБИ

НБИ– 103<1>-<2>–<3>

Где:

<1> Количество каналов
1	один канал
2	два канала

<2> Наличие встроенных источников питания (DC/DC преобразователей) для обеспечения питания каналов 4...20 мА
0	два источника питания на канал один источник для питания искробезопасной цепи 4...20 мА, другой — для питания искроопасной цепи 4...20 мА;ТСП100П W100=1,3910
1	один источник питания на канал — только для питания искробезопасной цепи 4...20 мА;
2	без источников питания — барьер работает в качестве искробезопасной гальванической развязки с питанием от линий 4...20 мА

<3>Направление передачи сигнала
П	принимающие — обеспечивающие передачу сигнала из взрывоопасной зоны во взрывобезопасную (как правило, от датчика к измерительному устройству)
У	управляющие — обеспечивающие передачу сигнала из взрывобезопасной зоны во взрывоопасную (как правило, от устройства управления к исполнительному устройству)