Шунт-диодные барьеры

Позиций на странице:

Страница:

Шунт-диодные барьеры

Шунт-диодные барьеры искрозащиты также известны как «барьеры на зенеровских диодах», «пассивные барьеры». Являются наиболее простым, дешевым и высоконадежным способом обеспечения взрывозащиты. Шунт-диодные барьеры требуют обязательного заземления.

Шунт-диодный барьер (рис. 1) состоит из шунтирующих диодов (стабилитронов) VD1 и VD2, последовательно включённых резисторов R1 и R2, и предохранителей F1 и F2.

Шунт-диодный барьер

Рис. 1. Электрическая схема шунт-диодного барьера

VD1, VD2 — шунтирующие диоды (стабилитроны);
R1, R2 — резисторы;
F1, F2 — предохранители;
ТС — термосопротивление (или другой датчик);
ВИП — вторичный измерительный преобразователь.

Принцип работы приведенной схемы шунт-диодного барьера рассмотрим на примере работы верхней ветви барьера (ток течет от клеммы 3 к клемме 1):

При нормальном режиме работы, когда значения тока и напряжения не превышают критическое (искроопасное), стабилитрон VD1 находится в закрытом состоянии, т.е. не проводит ток, и, следовательно, направление тока I совпадает с направлением синих стрелок.
Если значения тока и напряжения превышают некоторое критическое (искроопасное), стабилитрон VD1 открывается и начинает проводить ток (направление тока совпадает с красными стрелками), а резистор R1 ограничивать ток в цепи взрывоопасной зоны.
При достижении током через стабилитрон VD1 и, следовательно, через предохранитель F1, определенного значения, последний срабатывает и обрывает цепь между взрывоопасной и взрывобезопасной зонами предотвращая выход напряжения и тока за искроопасные значения.

Таким образом, обеспечиваются искробезопасные значения тока и напряжения в электрической цепи, при которых не может произойти воспламенение во взрывоопасной зоне, и в то же время сохраняются нормальные условия для прохождения через барьер электрических сигналов без их шунтирования.

Достоинства шунт-диодных барьеров

Невысокая стоимость.
Компактность по сравнению с активными барьерами.
Передача сигнала без преобразования.
Не требуют источника питания.

Недостатки шунт-диодных барьеров искрозащиты

Требуют заземления.
Неремонтопригодная конструкция.
Изменение параметров линии связи с датчиком.
Выходят из строя при штатном срабатывании (сгорает предохранитель).

Номенклатура шунт-диодных барьеров искрозащиты производства ООО «Ленпромавтоматика»

Номенклатуру барьеров искробезопасности серии БИ представляет ряд изделий, предназначенных для обеспечения искрозащиты цепей подключения датчиков различного типа (с токовым выходом, термосопротивлений, термопар, дискретных датчиков).

Рекомендуемое применение шунт-диодных барьеров искробезопасности

Применение	Модели	Особенности
Защита цепей 3-проводного подключения терморезисторов, защита цепей подключения термопар.	БИ-001	Минимальныеразбаланс и проходное сопротивление плеч.
Защита цепей 4-проводного подключения терморезисторов, защита цепей подключения термопар.	БИ-003	Минимальное проходное сопротивление плеч.
Защита цепей подключения дискретных датчиков.	БИ-004	Минимальное проходное сопротивление плеч, работа при повышенных токах опроса.
	БИ-005	Возможность питания активных датчиков, напряжение питания барьера искрозащиты — 12 В.
	БИ-007	Напряжение питания барьера искробезопасности — 24 В.
Управление дискретными устройствами во взрывоопасных зонах.	БИ-006	Ток нагрузки — до 28 мА, напряжение сигнала — 36 В, малое падение напряжения.
Управление дискретными устройствами во взрывоопасных зонах.	БИ-006-01	Ток нагрузки — до 28 мА, напряжение сигнала — 24 В, малое падение напряжения.
Датчики с токовым выходом.	БИ-006	Малое падение напряжения, напряжение питания барьера искробезопасности — 36 В.
Датчики с токовым выходом.	БИ-006-01	Малое падение напряжения, напряжение питания барьера искробезопасности — 24 В.
Защита цепей подключения датчиков с токовым выходом. Возможность работы в дискретных цепях.	ЛПА-042	Расширенный диапазон допустимых питающих напряжений от 23 до 30 В, наличие встроенного стабилизатора напряжения.

Каждый из перечисленных барьеров ориентирован на оптимальное решение определенной задачи, а для некоторых задач предусмотрено несколько различных барьеров.

Параметры внешних искробезопасных электрических цепей пассивных барьеров

Изделие	Тип защищаемого канала	Маркировка взрывозащиты	Максимальные параметры внешних искробезопасных электрических цепей						Примечание
Изделие	Тип защищаемого канала	Маркировка взрывозащиты	Uo, В	Io, мА	Сo, мкФ	Lo, мГн	Ро, Вт	Um, В	Примечание
БИ-001	Терморезисторы, термопары	[Ехib] IIС	1	200	1	1	0,05	250	R плеча — не более 19,0 Ом,
БИ-001	Терморезисторы, термопары	[Ехib] IIС	1	200	1	1	0,05	250	Δ R плеч — не более 0,04 Ом.
БИ-003	Терморезисторы, термопары.	[Ехib] IIС	1	200	1	1	0,05	250	R плеча — не более 19,0 Ом.
БИ-004	Терморезисторы, термопары	[Ехib] IIС	3	200	1	1	0,15	250	R плеча — 27,0 Ом.
БИ-005	Дискретные цепи	[Ехib] IIС	12	50	0,5	1	0,6	250	Возможность питания активных датчиков, напряжение питания барьера искробезопасности — 12 В.
БИ-006	Токовый 0...20 мА (4...20 мА)	[Ехib] IIB	36	40	0,1	1	1,44	250	Падение напряжения при токе 20 мА — не более 3,5 B.
БИ-006-01	Токовый 0...20 мА (4...20 мА)	[Ехib] IIС	24	40	0,08	1	0,96	250	Падение напряжения при токе 20 мА — не более 3,5 B.
БИ-007	Дискретные цепи	[Ехib] IIС	24	24	0,09	10	0,58	250	Напряжение питания барьера искробезопасности — 24 В.
ЛПА-042	Токовый 0...20 мА (4...20 мА) Дискретные цепи	[Ex ib] IIC	25,2	40	0,09	12	1,01	250	Напряжение питания барьера искробезопасности — 24 В (23...30 В) Максимальный ток потребления — 5 мА.
ЛПА-042	Токовый 0...20 мА (4...20 мА) Дискретные цепи	[Ex ib] IIB	25,2	40	0,5	60	1,01	250

Общие особенности

Высокие технические характеристики на уровне международных стандартов. По техническим характеристикам изделия не уступают многим качественным зарубежным и отечественным аналогам, а зачастую превосходят их.
Минимальная погрешность, вносимая в измерительный канал. Для БИ нормируются такие параметры как разбаланс плеч, проходное сопротивление, падение напряжения.
Возможность сопряжения с широким перечнем технических средств. Поддержка двух-, трех- и четырехпроводной схем подключения, нормирование падения напряжения.
Слим-корпус.

Размеры барьеров искрозащиты

Толщина корпуса - всего 12,5 мм (для БИ-003 и БИ-004 — 17,5 мм). Это одни из самых тонких барьеров даже по сравнению с импортными аналогами. Столь компактный корпус позволяет оптимизировать использование пространства, отведенного под средства автоматизации объекта.

Монтаж на DIN-рельс.
Цветовая маркировка. Барьеры отличаются друг от друга фоном маркировки клеммных колодок, нанесенной на верхнюю крышку барьеров.
Разъемные колодки. После срабатывания предохранителя требуется замена барьера. Для упрощения этой операции в наших барьерах предусмотрены специальные конструктивные решения. В первую очередь это — разъемные колодки. Их наличие позволяет заменить барьер без отсоединения проводов от клемм барьера.
Удобство монтажа и замены. Компактный корпус, монтаж на DIN-рейку, дублированная цепь заземления, цветовая маркировка, разъемные клеммные колодки для подключения, подробная документация и рекомендации по применению.
Высококачественная комплектация. Используются только высококачественные комплектующие, что обеспечивает надежную работу барьера.
Низкая цена. Стоимость зарубежных аналогов составляет более 100 USD.

Фото

Модель

Цена