Датчики для взрывоопасной зоны. Барьеры безопасности

Датчики для невзрывоопасной зоны

Датчики могут работать при напряжении питания в диапазоне 8...28 В. В ряде контроллеров, имеющих аналоговые входы, на­пряжение питания выводится на клеммы разъема для питания аналоговых датчиков. Измерительная схема всегда одинакова (слайд12). Измерительный ток I_вх протекает через резистор R_вх, создавая пропорциональное падение напряжения U_вх, которое усиливается измерительным усилителем. Результирующее на­пряжение U_вых используется для индикации результатов измере­ния и формирования сигнала тревоги с помощью компараторов. Если двухпроводный датчик работает с контроллером, в кото­ром не предусмотрены клеммы для питания датчика, то его не­обходимо подсоединить к внешнему источнику питания напря­жением 24 В (или к аккумулятору). При этом положительный полюс источника питания соединяется непосредственно с поло­жительным полюсом питания датчика, а отрицательный полюс источника питания соединяется с отрицательной входной клем­мой входного сигнала 4...20 мА на контроллере (слайд13).

На предприятиях газовой и нефтяной промышленности для сопряжения контрольно-измерительного оборудования, разме­щённого во взрывобезопасной зоне, с датчиками, установленными во взрывоопасных зонах, в качестве разделительных элемен­тов между искробезопасными и искроопасными цепями приме­няются барьеры искрозащиты.

Во взрывоопасных зонах разрешается размешать оборудова­ние двух типов:

• взрывозащищенной конструкции (d - взрывонепроницаемая оболочка), когда не допускается распространение разруше­ний, вызванных давлением взрыва, за пределы оболочки прибора;

• искробезопасной конструкции (маркируется как Ех).

Искробезопасность - это метод защиты, гарантирующий, что при возникновении одной неисправности («ib») или даже двух независимых неисправностей («ia») в аппарате не возникнет ни горячих поверхностей, ни искр, которые могли бы поджечь горючую смесь, окружающую датчик. В отличие от других мето­дов защиты, искробезопасен не только датчик, но и вся цепь. Эта искробезопасная цепь должна быть отделена от неискробезопасной цепи контроллера так называемым барьером безопас­ности.

Барьер искробезопасности ограничивает напряжение, посту­пающее на датчик до уровня U_max, и мощность до уровня Р_тaх. Эти значения могут быть различными для разных барьеров ис­крозащиты. Например, для барьера искрозащиты GHG 1169 110V0 (ABB) соответствующие параметры этого барьера: U_max = 19,2 В, Р_max = 648 мВт.

Барьер безопасности должен быть заземлен (РЕ) или соединен с общей шиной (РА). Барьер безопасности отделяет искробезопасную цепь искробезопасного датчика от неискробезопасной цепи контроллера.

Типичный пассивный барьер безопасности (слайд14) содержит четыре основных компонента:

1) один (или несколько) токоограничивающих резис­торов;

2) один (или несколько) стабилитронов, ограничивающих на­пряжение;

3) защиту от перегрузки (например малоинерционный плав­кий предохранитель);

4) соединитель заземления РА/РЕ.

Если (при неисправности) напряжение неискробезопасной цепи становится слишком высоким (потенциал измеряется относительно потенциала точки РА/РЕ), то стабилитроны, обычно имеющие высокое сопротивление, начинают проводить и потреб­ляют столь высокий ток, что плавкий предохранитель перегорает.Таким образом, опасные высокие напряжения не могут переда­ваться во взрывоопасную зону. Очевидно, что такой барьер безопасности должен быть серти­фицирован и маркирован как прибор, обеспечивающий взрывобезопасность, например, [Ex ib]. Квадратные скобки указывают, что барьер безопасности обеспечивает искробезопасность цепи категории «ib», однако сам по себе не является взрывозащищенным прибором, т.е. барьер следует устанавливать только во взрывобезопасной области (обычно в шкафу управления, где монтируется контроллер).

Дата добавления: 2014-01-07