БИ-001 барьер искробезопасности Шунт-диодный

Барьер искробезопасности (искрозащиты) БИ-001 предназначен для обеспечения искробезопасности электрических цепей первичных преобразователей, в роли которых, например, могут выступать термоэлектрические преобразователи и термопреобразователи сопротивления.

Барьер с искробезопасными электрическими цепями уровня «ib» выполнен в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99), имеет маркировку взрывозащиты «[Exib]IIC» и предназначен для установки вне взрывоопасных зон.

Функции барьера искробезопасности

Осуществляет передачу входных сигналов от термопреобразователей и термопреобразователей сопротивления, подключаемых по четырехпроводным линиям связи
Обеспечивает отключение защищаемой цепи от опасного напряжения при попадании высокого напряжения в искроопасную цепь

При попадании высокого напряжения в искроопасную цепь барьер обеспечивает перегорание встроенного предохранителя и тем самым отключает защищаемую цепь от опасного напряжения. Дальнейшее использование «сработавшего» барьера невозможно.

Срабатывание барьера

«Срабатывание» барьера является штатной ситуацией обеспечения искробезопасности. Срабатывание барьера вызывается попаданием в искроопасную цепь, подключенную к барьеру, электрического сигнала, по своим параметрам превышающего допустимое напряжение холостого хода (1 В) и ток перегорания встроенного предохранителя (50 мА).
Как правило, с искроопасной стороны к барьеру подключены вторичные измерительные преобразователи. Параметры электрических сигналов, с которыми работают измерительные преобразователи, практически всегда не превышают значений, необходимых для «срабатывания» барьера. Поэтому, для избежания «срабатывания» барьеров необходимо исключить попадание электрических сигналов из других цепей (например, в результате коротких замыканий).

Заземление

Согласно ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99), цепи барьера, обозначенные «РА», необходимо заземлять. Это одно из условий обеспечения искробезопасности защищаемой цепи. Но данная тема имеет еще один аспект. При «висящей в воздухе» цепи «РА» барьера и неблагоприятной помеховой обстановке может сложиться следующая ситуация: энергии наведенной помехи может оказаться достаточно для открытия защитных шунтирующих диодов барьера. В результате измеряемый сигнал непредсказуемым образом искажается. Таким образом, заземление необходимо не только
для обеспечения искрозащиты, но и для сохранения метрологических характеристик канала.

Технические характеристики барьера искробезопасности БИ-001

Максимальное сопротивление канала барьера не превышает	19 Ом
Максимальная разность сопротивлений каналов одного барьера не превышает	0,04 Ом
Максимально допустимое входное напряжение на барьера, при котором обеспечивается искробезопасность защищаемой цепи	напряжение переменного тока 250 В, 50 Гц
Характеристики искробезопасной цепи
Ток короткого замыкания(I₀), не более	200 мА
Напряжение холостого хода (U₀), не более	1В
Параметры защищаемой цепи
Емкость (C₀), не более	1 мкФ
Индуктивность (L₀) не более	1 мГн
Рабочий диапазон температур:	+5...+60 °С (исполнение А) либо −40...+70 °С (исполнение Б)
Габаритные размеры барьера	114 х 99 х 12,5 мм
Средний срок службы барьера	12 лет
Средняя наработка до отказа барьера не менее	150 000 ч

Подключение термопреобразователя сопротивления к барьеру искробезопасности БИ-001

Терморезисторы подключаются по двух-, трех- или четырехпроводной схеме. Применение двухпроводной схемы подключения терморезистора через любой пассивный барьер (в том числе и БИ-001) в измерительных цепях практически невозможно.

Трехпроводная схема подключения термопреобразователя сопротивления (ТС) - основная

Трехпроводная схема подключения термопреобразователя сопротивления к барьеру искробезопасности

Четырехпроводная схема подключения термопреобразователя сопротивления (ТС)

Четырехпроводная схема подключения ТС к БИ-001

ТС1…ТС3 – термопреобразователи сопротивления;
Б1…Б4 – барьеры искрозащиты БИ-001;
ИП1…ИП3 – вторичные измерительные преобразователи
Все плечи барьера полностью равноценны и в том, какая цепь через какое плечо подключено, разницы нет.

Подключение термопар

Электрические сигналы, вырабатываемые термопарами, крайне слабы и не могут привести к «срабатыванию» барьера, а вторичные измерительные преобразователи, рассчитанные на работу с термопарами, часто имеют пассивный вход.