Выбор барьера для конкретного применения обычно не представляет сложности. Для этого необходимо знать:
принципы безопасности, в частности, искробезопасности;
электрические параметры и параметры безопасности подключаемого оборудования;
закон Ома для расчета рабочих характеристик;
рекомендуемые правила монтажа подобного электрооборудования.
Кроме этого, необходимо учитывать некоторые характеристики самих барьеров, такие как собственное сопротивление барьера, рабочее напряжение, количество каналов, влияние тока утечки диодов на точность измерения и другие.
Процедура выбора
В первую очередь необходимо проверять выполнения условия безопасности в контуре сигнальной шли. Для этого нужно сравнить параметры безопасности подключаемого оконечного устрой став и самого барьера. Например полагая
что устройство сертифицировано для опасных зон и газовых групп определенных классов, проверяют условия:
а также убеждаются в том, что внешние реактивные параметры не превышены.
Индуктивность и емкость нскробезопасных цепей, в том числе присоединительных кабелей, емкость и индуктивность которых определяется по характеристикам, расчетом или измерением, не должны превышать максимальных значений, оговоренных в технической документации на эти цепи;
Затем проверяется работоспособность контура. Для этого рассчитываются потери, вносимые барьером при наихудших условиях, например, при максимальном токе в контуре и максимальном собственном сопротивлении барьера.
Рассмотрим пример применения двухканального БИС Z788 для безопасного подключения преобразователя с унифицированным токовым выходом (рис. 15). Электроцепь с точки зрения её заземления является плавающей. Максимальное напряжение питания составляет 27 В. Паление напряжения внутри барьера составляет 7,8 В при 20 мА, так что оконечные устройства и амперметр будут запитываться напряжением 19,2 В, Если амперметр заменить сопротивлением 250 Ом для преобразования токового сигнала в уровни напряжения 1—5 В, то устройстве, установленные во взрывоопасной: зоне; будут запитаны напряжением 14,2 В.
Для большинства применений можно использовать стандартные инструкции, приводимые и фирменных руководствах и подобные изложенной далее.
Рис. 15. применение двухканального БИС Z788
для обеспечения искробезопасности цепи двухпроводного
преобразователя с унифицированным токовым выходом 4…20 мА
Прежде всего определяется, есть ли необходимость иметь плавающую цепь или искробезопасная цепь может непосредственно соединяться с заземлением. Проверяется, заземлено ли какое-либо оборудование. Если ответ утвердительный, далее проверяется условие: приведет ли дополнительное заземление к аварийным режимам работы. Необходимо иметь в виду, что плавающая компоновка схемы обеспечивает лучшие показатели подавления помехи общего вида (синфазной помехи) С другой стороны, это решение более дорогостоящее. Если используется плавающая схема, барьеры препятствуют замыканию на корпус.
Выбирается требуемая полярность. Это делается, исходя из существующей схемы и её заземления. В большинстве случаев используются барьеры для сигналов положительной полярности. С целью достижения большей универсальности создаваемой системы могут выбираться барьеры для сигналов с переменной полярностью вместо униполярных (однополюсных) барьеров.
Определяется номинальное напряжение барьера искробезопасности, затем максимальное выходное напряжение устройства, установленного во взрывобс зопасной зоне в нормальном режиме работы. Если зги параметры имеют близкие значения, то может быть превышен рекомендованный рабочий диапазон барьера в результате чего ток утечки может стать больше10 мА, в таком случае следует применить барьер с более высоким значением номинального напряжения. Ток утечки определяется при разомкнутой искробезопасносной цепи. Полученное в таком случае значение является максимальным для данного напряжения.
Учитывается максимальной Г нательное сопротивление барьера и его влияние на искробезопасную цепь. Необходимо убедиться, что это сопротивление не вызовет недопустимо высоких падений напряжения Для схем, имеющих высокое входное сопротивление при передаче сигналов в виде уровней напряжения последовательное сопротивление барьера обычно не является существенным. Например, если барьер имеет максимальное последовательное сопротивление 1 кОм, значит, при входном сопротивлении подключённого устройства, равном 1 МОм, результирующая ошибка составит
Обязательно проверяется необходиммость сертификации оборудования для установки во взрывоопасной зоне. Если сертификация нужна, следует выяснить, какие необходимые условия существуют для обеспечения подключения устройства через барьер.
Определяется общая длина кабеля между источником напряжения и оконечным устройством. Проверяется число проводников в системе.
Если применяются специальные устройства, должны быть выяснены следующие вопросы:
• если оконечное устройство является преобразователем токового сигнала 4...20 мА, то какая нагрузка (Ом) может подключаться к преобразователю, чтобы он мог по-прежнему генерировать ток величиной 20 мА
• если устройство является преобразователем ток/напряжение, то какая нагрузка может быть подключена к плате управления, чтобы преобразователь мог по-прежнему принимать от платы управления ток величиной 20 мА;
• если устройство является преобразователем, то насколько велика нагрузка во взрывобезопасной зоне (подключение контроллера даёт нагрузку, как правило, до 250 Ом).
