Барьер искрозащиты — узел законченной конструкции, удовлетворяющий требованиям, предъявляемым к искробезопасным цепям, служащий барьером между искробезопасными и искроопасными электрическими цепями. Барьер искрозащиты отличается от блока искрозащиты тем, что является законченным узлом. Блок искрозащиты входит в состав связанного с искробезопасностью электрооборудования.

Шунт-диодные барьеры

Диоды в диодном барьере безопасности ограничивают напряжение, приложенное к искробезопасной цепи, а неповреждаемый токоограничительный резистор ограничивает ток, который может проходить по цепи. Барьеры безопасности предназначены для применения в качестве средств сопряжения искробезопасных и искроопасных цепей.ГОСТ Р 52350.11-2005 (МЭК 60079-11:2006) ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ГАЗОВЫХ СРЕД Часть 11 Искробезопасная электрическая цепь «i» с. 80

В зависимости от уровня искробезопасной цепи ia, ib, ic ветвь цепи, содержащая ограничивающий напряжение диод, должна параллельно троироваться (для ia) или дублироваться (для ib).Exинфо N 1 2006//Совершенствование диодных барьеров искробезопасности

Искробезопасные барьеры на шунтирующих диодах (стабилитронах) были разработаны в конце 1950-х для контроллеров управления технологическими процессами в химической промышленности.

Обычно блок искрозащиты на стабилитронах (БИС) выполнен как единый неразборный блок, залитый компаундом или помещённый в неразборную оболочку, что исключает возможность ремонта или замены элементов его внутреннего монтажа.

БИС состоит из шунтирующих стабилитронов и последовательно включённых резисторов или резисторов и предохранителей.

В нормальном режиме работы электрооборудования напряжение пробоя стабилитронов не превышается — стабилитрон не проводит ток. При возникновении аварии во вторичной части системы, расположенной в безопасной зоне, и при превышении внешним напряжением значения напряжения пробоя стабилитрона (рабочей областью стабилитронов является участок на обратной ветви вольт-амперной характеристики) он переходит в режим стабилизации уровня напряжения при изменении величины протекающего через него тока. Стабилитрон начинает проводить ток. Последовательно включённый резистор ограничивает ток в цепи взрывоопасной зоны. При достижении током определённого значения срабатывает встроенный предохранитель, что предотвращает передачу недопустимо большой электрической мощности из безопасной зоны в электрические цепи оборудования, расположенного во взрывоопасной зоне.

Достоинства:

простота изделий; универсальность; низкие потери; не требует отдельного источника питания; большая практика эксплуатации во всем мире; высокая плотность монтажа высокая точность и линейность низкая стоимость хороший частотный диапазон (до 100 кГц).

Недостатки: ограниченный диапазон рабочих напряжений; ограниченное напряжение, доступное в опасной зоне; необходимость фундаментального безопасного заземления барьеров; необходимость использования только низковольтного оборудования, обусловленное гальванической связью между опасной и безопасной зонами; оборудование опасной зоны должно быть изолировано от земли; не поддается восстановлению после аварии; уязвимы для молнии и других импульсных перенапряжений.

Одним из основных параметров, характеризующим барьеры, является проходное сопротивление. При снижении проходного сопротивления барьера возможно использовать датчики с большим значением минимального напряжения питания и большим сопротивлением. Использование российскими производителями мощных резисторов и мощных стабилитронов позволило снизить проходное сопротивление 24-вольтовых барьеров степени искрозащиты ib до 284 Ом. Дальнейшее уменьшение проходного сопротивления использованием более мощных стабилитронов ограничивается увеличением габаритов барьеров и увеличением их стоимости.Exинфо N 7 2009 //Барьеры искрозащиты Корунд-М7хх на TVS-диодах

Барьеры с гальванической развязкой Барьер искробезопасности с гальванической развязкой (изолятор), разрывает любое прямое (гальваническое) соединение между электрическими цепями взрывобезопасной и взрывоопасной зон за счет использования слоя изоляционного материала между ними. Передача информации производится обычно через один из видов трансформаторов: оптрон, трансформатор или реле. Окончательно взрывобезопасность достигается за счет использования диодно-резистивной схемы, подобной шунт-диодному барьеру.

Так как цепь опасной зоны гальванически не связана с цепью безопасной зоны, блокирование чрезмерной энергии в барьере с гальванической развязкой обычно расценивают как эффективное и фундаментальное. Практически, ноль измерительного прибора обычно связан с заземленной нейтралью трансформатора энергоснабжения для предотвращения помех и соображений безопасности. Таким образом при повреждении ток замыкается на нейтраль, вызывая разрушение плавкого предохранителя, устраняющее короткое замыкание за относительно короткое время.

Достоинства: широкий диапазон рабочих напряжений высокое напряжение (мощность), доступные в опасной и в безопасной зонах; низкие требования к заземлению; отсутствие гальванической связи; оборудование опасной зоны может иметь контакт с землей; может быть восстановлен после аварии; слабо уязвимы для молнии и других импульсных перенапряжений; незаменимы в кораблестроении и для отдельных специальных применений.

Недостатки: сложность изделий; специализированное назначение для каждого устройства; высокое энергопотребление (2 ВА); необходим отдельный источник питания; низкая плотность монтажа; невысокая точность и линейность; высокая стоимость; ограниченный частотный диапазон.VSP N 3 2009//Искробезопасность. Теория и практика.

См. также Взрывозащита Заземление

Примечания

Категория:Пожарная безопасность Категория:Электрические цепи