Есть вопросы по продукции? Оставьте заявку или позвоните
по тел +7 (343) 219-70-09
Применительно к ним часто используют термин «активные». Объединяют в одном компактном корпусе преобразователь сигнала и барьер искрозащиты. Преимущества применения этого типа барьеров искробезопасности во многом обусловлены наличием гальванической развязки, которая сама по себе является фактором, увеличивающим «выживаемость» системы. Каналы, защищённые такими барьерами, обладают более высокой помехоустойчивостью. Искрозащиту организовать проще, т.к. активный барьер искрозащиты не требует заземления.
Для представления общего устройства барьера искрозащиты с гальванической развязкой рассмотрим упрощённую схему барьера с гальванической развязкой (рис. 1), предназначенного для защиты цепей дискретных датчиков.
Активный барьер искробезопасности работает следующим образом. Напряжение питания от источника питания (ИП) преобразуется генератором (Г) в переменное напряжение (U~) и передается трансформатором (Т) в выпрямитель (В). После выпрямителя стоит схема ограничения тока и напряжения, работа которой знакома нам по работе шунт-диодного барьера искрозащиты. Таким образом, контакты датчика (D) опрашиваются сигналом с искробезопасными параметрами. Когда контакты датчика замкнуты, загорается светодиод оптопары DA, что, в свою очередь, приводит к открытию (замыканию) транзистора этой оптопары, и сигнал с датчика поступает на контроллер.
Рисунок 1 — Структурная схема барьера искробезопасности с гальванической развязкой
VD — шунтирующий диод (стабилитрон);
R — резистор;
F — предохранитель;
Д — дискретный датчик;
А — оптопара;
Т — трансформатор;
Г — генератор;
В — выпрямитель.
В представленной схеме гальваническую развязку обеспечивают два элемента — это трансформатор (Т) и оптопара (АD). Фактически эти элементы разделяют схему на две части (синее сечение) — цепь датчика (слева) и цепь приборов (справа), это обеспечивает искрозащиту, не требующую заземления.
Достоинства барьеров искробезопасности с гальванической развязкой
-
Не требуют заземления.
-
Наличие гальванического разделения.
-
Не выходят из строя при штатном срабатывании (нет сгорающего предохранителя).
Недостатки барьеров искробезопасности с гальванической развязкой
-
Требуют источника питания.
-
Относительно высокая цена.
Номенклатура барьеров искробезопасности с гальванической развязкой
Рекомендуемое применение барьеров искробезопасности с гальванической развязкой
| Применение | Модели | Особенности |
| Питание и защита цепей подключения датчиков с токовым выходным сигналом | БИА-101 |
Высокая точность преобразования. Диагностика КЗ и обрыва цепей подключения датчика (фиксированное значение выходного сигнала). Наличие ФНЧ. Широкий диапазон напряжений питания. Потенциальный выход 0...5 В. Токовый выход 0...20 мА (4...20 мА), т.е. обеспечивает передачу токового сигнала 1:1. Сертифицирован как средство измерения. |
| НБИ-20П |
Два канала в одном корпусе. |
|
| Питание и защита цепей подключения исполнительных устройств с токовым выходным сигналом | НБИ-20У |
Два канала в одном корпусе. Широкий диапазон напряжений питания. Токовый вход. Сертифицирован как средство измерения. |
| Питание и защита цепей подключения датчиков типа «сухой контакт». | БИА-102 |
Два канала в одном корпусе. Широкий диапазон напряжений питания. Высокая нагрузочная способность выхода (оптореле). |
| Питание и защита цепей трёхпроводного подключения терморезисторов. | БИА-103 |
Широкий спектр модификаций, охватывающий различные диапазоны измерений, типы и НСХП терморезисторов. Линеаризация сигнала. Диагностика обрыва любой из трех линий связи с терморезистором (фиксированный выходной сигнал). Наличие ФНЧ. Широкий диапазон напряжений питания. Потенциальный выход 0...5 В. |
| Питание и защита цепей, прием сигналов от дискретных датчиков, в том числе с выходом NAMUR (EN 60947-5-6). | ЛПА-140, ЛПА-141 |
Возможность реализовать контроль цепи практически для любых пассивных дискретных датчиков. Диагностика обрыва и короткого замыкания линии связи с датчиком. Легкое согласование с любыми устройствами. Многоканальные исполнения (1, 2, 3, 4 канала). Световая индикация. |
| Питание и защита цепей, прием сигналов от дискретных датчиков, в том числе с выходом NAMUR (EN 60947-5-6). | ЛПА-142 |
Прием дискретных сигналов с частотой до 50 кГц. Возможность обеспечения подачи питания как на клеммную колодку, так и по шине T-BUS. Возможность реализации контроля цепи для любых датчиков типа "сухой контакт". Светодиодная индикация срабатывания датчика и состояния цепи Конфигурируемые с помощью DIP-переключателей инверсия сигнала, режим работы по быстродействию и объединение по положительному или отрицательному общему проводу. |
| Питание и защита цепей подключения датчиков типа «сухой контакт» или «открытый коллектор», объединенных общим проводом. | ЛПА-131 |
Возможность объединять первичные преобразователи с пассивным выходом типа «сухой контакт» или «открытый коллектор» по общему проводу. Выходы барьера выполнены по схеме «открытый коллектор» в виде исполнений «верхний ключ» и «нижний ключ». Четырехканальное исполнение. Светодиодная индикация срабатывания датчика. |
| Питание и защита цепей, прием и преобразование сигнала от термопреобразователей сопротивления и термопар, полное гальваническое разделение. | ЛПА-151 |
Линеаризация сигнала, преобразование в выходной унифицированный сигнал постоянного тока 4…20 мА. Самодиагностика целостности программного обеспечения, наличия питания, работоспособности микроконтроллера, неисправностей во входных цепях. Поддержка 4-проводной и 3-проводной схемы подключения ТС. Широкие возможности при конфигурировании. Светодиодная индикация. Сертифицирован как средство измерения. |
Параметры внешних искробезопасных электрических цепей активных барьеров искробезопасности
|
Изде лие |
Тип защищае мого канала |
Марки ровка взрыво защиты |
Максимальные параметры внешних искробезопасных электричесикх цепей |
Приме чание |
|||||
| U0, В | I0, мА | С0, мкФ | L0, мГн | P0, Вт | Um, В | ||||
| БИА-101 |
Токовый выход 0... 20мА (4...20мА) |
[Ex ia Ga] IIC | 24 | 40 | 0,09 | 10 | 0,96 | 250 |
Uпит.дат ≥ 22 В при токе 20 мА, основная приведённая погрешность преобразования ≤ 0,1%. |
| [Ex ia Ga] IIB | 24 | 40 | 0,27 | 70 | 0,96 | 250 | |||
| НБИ-20П |
Токовый выход 4... 20мА |
[Ex ia Ga] IIC | 24 | 30 | 0,09 | 10 | 0,72 | 250 |
Двухканальный барьер. Uпит.дат ≥ 18 В при токе 20 мА, основная приведённая погрешность преобразования ≤ 0,1 %. |
| [Ex ia Ga] IIB | 24 | 30 | 0,27 | 100 | 0,72 | 250 | |||
| НБИ-20У |
Подклю- чение исполни- тельных устройств с токовым входом |
[Ex ia Ga] IIC | 24 | 30 | 0,09 | 10 | 0,72 | 250 |
Двухканальный барьер. Uпит.дат ≥ 18 В при токе 20 мА, основная приведённая погрешность преобразования ≤ 0,1 %. |
| [Ex ia Ga] IIB | 24 | 30 | 0,27 | 100 | 0,72 | 250 | |||
| БИА-102 |
Дискрет- ные цепи |
[Ex ia Ga] IIC | 12 | 15 | 1,0 | 100 | 0,05 | 250 |
Двухканальный барьер. Нагрузоч- ная способность оптореле 100 В, 150 мА перемен ного или постоян- ного тока. |
| [Ex ia Ga] IIB | 12 | 15 | 7,0 | 500 | 0,05 | 250 | |||
| БИА-103 |
Терморе- зисторы |
[Ex ia Ga] IIC | 6,5 | 62 | 10 | 8 | 0,403 | 250 |
Термопреобразо- ватели с номинальным сопротивлением 50 Ом или 100 Ом, НСХП датчиков по ГОСТ 6651-2009. |
| [Ex ia Ga] IIB | 6,5 | 62 | 100 | 30 | 0,403 | 250 | |||
| ЛПА-140, ЛПА-141 |
Дискрет- ные цепи |
[Ex ia Ga] IIC | 12 | 10 | 1,0 | 100 | 0,12 | 250 |
Многоканальные исполнения (1, 2, 3, 4 канала). |
| [Ex ia Ga] IIB | 12 | 10 | 7,0 | 500 | 0,12 | 250 | |||
| ЛПА-142 |
Дискрет- ные цепи |
[Ex ia Ga] IIC | 12 | 10 | 1,0 | 100 | 0,12 | 250 |
Одно- и двухканальное исполнения. |
| [Ex ia Ga] IIB | 12 | 10 | 7,0 | 500 | 0,12 | 250 | |||
| ЛПА-131 |
Дискрет- ные цепи |
[Ex ia Ga] IIC | 12 | 20 | 1,0 | 50 | 0,24 | 250 |
Четырех- канальное исполнение. |
| [Ex ia Ga] IIB | 12 | 20 | 7,0 | 200 | 0,24 | 250 | |||
| ЛПА-151 |
Термо- cопро- тивления и термо-пары |
[Ex ia Ga] IIC | 5 | 63 | 1,0 | 6,0 | 0,315 | 250 |
Одно- и двухканальное исполнение. |
| [Ex ia Ga] IIB | 5 | 63 | 100 | 30 | 0,315 | 250 | |||
Ключевые особенности барьеров искробезопасности с гальванической развязкой
-
Гальваническая развязка. Наличие гальванического разделения входных и выходных цепей, а также входных цепей и цепей питания барьера искрозащиты снимает необходимость организации заземления барьеров искробезопасности.
-
Широкий диапазон питающих напряжений. Для всех активных барьеров искрозащиты значение питающего напряжения лежит в диапазоне 18..36 В.
-
Низкое значение приведённой погрешности. Значение основной приведённой погрешности составляет 0,1 % во всём диапазоне питающих напряжений, т.е. от 18 до 36 В.
-
Компактный корпус (толщина корпуса БИА-101 — 17,5 мм, НБИ-20П — 23 мм, но на 2 канала) обеспечивает высокую плотность монтажа и позволяет оптимизировать использование пространства, отведенного под средства автоматизации объекта.
-
Монтаж на DIN-рельс. Крепление на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм обеспечивает удобство и высокую скорость монтажа.
-
Высококачественная элементная база. Использование только высококачественных комплектующих обеспечивает высокие метрологические характеристики и надежную работу барьера искробезопасности.
-
Съемные колодки. Очень удобны при настройке, поверке каналов. Обеспечивают экономию времени и удобство подключений при поверке (калибровке, проверке работоспособности) каналов измерения. Благодаря им отпадает необходимость переподключения объектовых проводов и проводов тестового оборудования. Достаточно подключить провода (например, от калибратора) к одному из барьеров искробезопасности, а затем подключать колодки вместе с проводами от калибратора к другим барьерам искрозащиты.
-
Высокая надежность. Барьеры искробезопасности имеют пятилетнюю гарантию.
