бар’єр іскрозахисту

Бар'єр іскрозахисту - вузол закінченої конструкції, що задовольняє вимогам, що пред'являються до іскробезпечними колами, службовець бар'єром між іскробезпечними і іскронебезпечних електричними ланцюгами. Бар'єр іскрозахисту відрізняється від блоку іскрозахисту тим, що є закінченим вузлом. Блок іскрозахисту входить до складу пов'язаного з іскробезпечним електроустаткуванням.

Принципові електричні схеми блоків іскрозахисту на стабілітронах. a - схема блоку з баластними резистором; b - схема блоку з баластними резистором для змінного струму; c - схема блоку без баластного резистора; d - схема блоку для змінного струму з баластними резисторами і заземленою середньою точкою стабилитронов; e - схема блоку для змінного струму з баластними резисторами з дублюванням стабилитронов і заземленою їх середньою точкою. 1-2 до іскронебезпечних ланцюга; 3-4 до іскробезпечного кола [1]

Діоди в діодному бар'єрі безпеки обмежують напругу, прикладена до іскробезпечного кола, а неповреждаемий токоогранічительний резистор обмежує струм, який може проходити по ланцюгу. Бар'єри безпеки призначені для застосування в якості засобів сполучення іскробезпечних і іскронебезпечних кіл. [2]

Залежно від рівня искробезопасной ланцюга ia, ib, ic гілка ланцюга, що містить обмежує напруга діод, повинна паралельно троіроваться (для ia) або дублюватися (для ib). [3]

Іскробезпечні бар'єри на шунтуючих діодах (стабілітронах) були розроблені в кінці 1950-х для контролерів управління технологічними процесами в хімічній промисловості.

Зазвичай блок іскрозахисту на стабілітронах (БІС) виконаний як єдиний нерозбірний блок, залитий компаундом або поміщений в нерозбірну оболонку, що виключає можливість ремонту або заміни елементів його внутрішнього монтажу.

БІС складається з шунтуючих стабилитронов і послідовно включених резисторів або резисторів і запобіжників.

У нормальному режимі роботи електрообладнання напруга пробою стабілітронів не перевищує - стабілітрон не проводить струм. При виникненні аварії у вторинній частини системи, розташованої в безпечній зоні, і при перевищенні зовнішнім напругою значення напруги пробою стабілітрона (робочою областю стабилитронов є ділянка на зворотному гілки вольт-амперної характеристики) він переходить в режим стабілізації рівня напруги при зміні величини протікає через нього струму . Стабілітрон починає проводити струм. Послідовно включений резистор обмежує струм в ланцюзі вибухонебезпечної зони. При досягненні струмом певного значення спрацьовує вбудований запобіжник, що запобігає передачі неприпустимо великої електричної потужності з безпечної зони в електричні ланцюги обладнання, розташованого у вибухонебезпечній зоні.

простота виробів;
універсальність;
низькі втрати;
не вимагає окремого джерела живлення;
велика практика експлуатації в усьому світі;
висока щільність монтажу
висока точність і лінійність
низька вартість
хороший частотний діапазон (до 100 КГц).

обмежений діапазон робочих напруг;
обмежене напруга, доступне в небезпечній зоні;
необхідність фундаментального безпечного заземлення бар'єрів;
необхідність використання тільки низьковольтного обладнання, обумовлене гальванічної зв'язком між небезпечною і безпечної зонами;
обладнання небезпечної зони має бути ізольовано від землі;
не піддається відновленню після аварії;
уразливі до блискавки і іншим імпульсних перенапруг.

Одним з основних параметрів, що характеризують бар'єри, є прохідне опір. При зниження прохідного опору бар'єру можливо використовувати датчики з великим значенням мінімальної напруги харчування і великим опором. Використання українськими виробниками потужних резисторів і потужних стабілітронів дозволило знизити прохідний опір 24-вольтів бар'єрів ступеня іскрозахисту ib до 284 Ом. Подальше зменшення прохідного опору використанням більш потужних стабілітронів обмежується збільшенням габаритів бар'єрів і збільшенням їх вартості. [4]

Бар'єри з гальванічною розв'язкою

Бар'єр іскробезпеки з гальванічною розв'язкою (ізолятор), розриває будь-яке пряме (гальванічне) з'єднання між електричними ланцюгами вибухобезпечної і вибухонебезпечною зон за рахунок використання шару ізоляційного матеріалу між ними. Передача інформації здійснюється зазвичай через один з видів трансформаторів: оптрон. трансформатор або реле. Остаточно вибухобезпечність досягається за рахунок використання діод-резистивної схеми, подібної шунт-діодному бар'єра.

Так як ланцюг небезпечної зони гальванически не пов'язана з ланцюгом безпечної зони, блокування надмірної енергії в бар'єрі з гальванічною розв'язкою зазвичай розцінюють як ефективне і фундаментальне. Практично, нуль вимірювального приладу зазвичай пов'язаний з заземленою нейтраллю трансформатора енергопостачання для запобігання перешкод і міркувань безпеки. Таким чином при пошкодженні ток замикається на нейтраль, викликаючи руйнування запобіжника. усуває коротке замикання за відносно короткий час.

широкий діапазон робочих напруг
висока напруга (потужність), доступні в небезпечній і в безпечної зонах;
низькі вимоги до заземлення;
відсутність гальванічного зв'язку;
обладнання небезпечної зони може мати контакт з землею;
може бути відновлений після аварії;
слабо уразливі до блискавки і іншим імпульсних перенапруг;
незамінні в кораблебудуванні і для окремих спеціальних застосувань.

складність виробів;
спеціалізоване призначення для кожного пристрою;
високе енергоспоживання (2 ВА);
необхідний окремий джерело живлення;
низька щільність монтажу;
невисока точність і лінійність;
висока вартість;
обмежений частотний діапазон. [5]