СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №8/2016

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 78 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2016 Взрывоопасная зона Искробезопасные цепи Датчик 24 В +24 В ∼ 220 В ∼ 220В/24В Взрывобезопасная зона Барьер искробезопасности БИА-101 Преобразователь измерительный НПСИ-УНТ X1 + + + – – – 2 3 6 i 4 5 1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 Цепь Цепь Цепь Выход 4…20 мА Питание 10–36 В OUT I– OUT I+ In I+ In U+ GNDA X2 X3 определяется работоспособностью вторичного преобразователя в дан- ных конкретных условиях. Решение данной проблемы для частного слу- чая, например, для терморезисторов и термопар, может быть следующим: возможна установка искробезопас- ного ВИП непосредственно в голов- ку датчика (некоторые датчики выпу- скаются уже со встроенными ВИП или позволяют встроить его). Такие ВИП, как правило, имеют унифицирован- ный выходной сигнал 4…20 мА, но не обеспечивают гальванического раз- деления. Гальваническую развязку с вышестоящим уровнем ПАК мож- но обеспечить с помощью «активно- го барьера». Схема подключения изме- рительного канала для датчика, рас- положенного во взрывоопасной зоне, с выходным унифицированным сиг- налом с «активным» барьером приве- дена на рисунке 4. П РЕДОХРАНИТЕЛИ БАРЬЕРОВ БЕЗОПАСНОСТИ Отдельно нужно сказать о воз- можности замены или восстановле- ния предохранителя барьера безо- пасности силами ремонтной службы заказчика. ГОСТ 30852.10-2002 пря- мо запрещает ремонтопригодность в п. 9.2.3: «Все элементы барьера безо- пасности должны представлять собой единый неразборный блок, залитый компаундом в соответствии с 6.4.4 или выполненный в неразборной оболоч- ке, исключающей возможность ремон- та или замены элементов его внутрен- него монтажа». Кроме того, в п. 7.3.5 того же ГОСТ указано: «Предохрани- тели, используемые для защиты эле- ментов, могут заменяться только после открывания оболочки электрообору- дования». Таким образом, если произ- водитель сделает оболочку разборной (попросту говоря, не будет заклеивать корпус) или разместит предохраните- ли снаружи корпуса барьера, то такой барьер невозможно будет сертифици- ровать. Помимо нормативных, есть и техни- ческие причины для запрета заменять предохранители на месте. Дело в том, что даже при замене предохраните- лей того же типа и того же произво- дителя, который установлен в барье- ре искробезопасности, никто не гаран- тирует работоспособности барьера после такого ремонта. Технологиче- ский цикл предприятия-изготовителя включает входной контроль и сорти- ровку предохранителей по их элек- трическим параметрам. Если этот этап пропустить, могут быть нарушены и метрологические параметры, и пара- метры искробезопасности. О приме- нении предохранителей других типов и говорить не приходится. Так что, запрещая ремонт барьеров вне пред- приятия-изготовителя, ГОСТ предпри- нимает единственно возможные (хоть и неприятные) меры для обеспечения взрывозащиты. Из этого «тупика» есть выход, но с определёнными оговорками. Это решение использует, например, фир- ма Elcon. Некоторые её барьеры осна- щены сменными внешними предохра- нителями, включёнными последова- тельно с внутренними, недоступными для замены. Внешний сменный пре- дохранитель сгорает быстрее, защи- щая внутренний, но при подобном схемотехническом решении увели- чивается проходное сопротивле- ние плеча барьера. Именно высокое проходное сопротивление и приво- дит к «завалу» характеристики датчи- ка вблизи верхней границы диапазо- на измерений. Напряжение источни- ка питания делится между датчиком, измерительным преобразователем и барьером. При росте сопротивле- ния барьера существенно увеличи- вается падение напряжения на нём. Оставшегося напряжения зачастую не хватает для нормальной работы дат- чика. Но в ряде случаев должно быть обеспечено низкое проходное сопро- тивление, что является необходи- мым условием применения барьера искробезопасности в измерительных цепях. Поэтому отказ от второго пре- дохранителя – это объективное тре- бование. Рис. 4. Схема подключения измерительного канала для датчика, расположенного во взрывоопасной зоне, с «активным» барьером, с общим источником питания Рис. 5. Внешний вид барьера искробезопасности БИ-003 Рис. 6. Внешний вид барьера искробезопасности БИ-006 Рис. 7. Внешний вид барьера искробезопасности БИА-101