Барьер искробезопасности БИ-006

Барьер искробезопасности БИ-006 (НПФ «КонтрАвт»)

Область применения

Барьеры искробезопасности БИ-006 предназначены для обеспечения искробезопасности электрических цепей первичных преобразователей, выходным сигналом которых является токовый сигнал с диапазоном от 0 до 20 мА постоянного тока.

Изделия ориентированы на использование в АСУ для нефтегазохимической области.

Барьеры с искробезопасными электрическими цепями уровня «ib» выполнены в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99), имеет маркировку взрывозащиты «[Exib]IIВ»/»[Exib]IIС» (БИ-006/БИ-006-01) и предназначены для установки вне взрывоопасных зон.

Технические характеристики

Функции

Осуществляет передачу входных сигналов от датчиков с выходным сигналом 4…20мА по четырехпроводным линиям связи.

Обеспечивает отключение защищаемой цепи от опасного напряжения при попадании высокого напряжения в искроопасную цепь.

Инструкции по применению

Функциональная схема подключения датчика к барьеру

Вариант 1

Д — Датчик Барьер — Барьер БИ-006, БИ-006-01 Uпит — Напряжение питания барьера. Rвх — Входное сопротивление вторичного преобразователя.

Вариант 2

Некоторые датчики с выходным сигналом 4+20 мА могут подключаться не по двухпроводной, а по четырехпроводной схеме подключения. При этом обеспечение искробезопасности должно осуществляться как по цепи питания датчика, так и по цепи измерительного сигнала. В этом случае, как правило, питание датчиков осуществляется от искробезопасных источников питания, а сигнальную цепь необходимо защищать барьером искробезопасности, как показано на рисунке

При таком включении используется только «половина» барьера. Это приводит к тому, что барьер не потребляет питания (становится полностью пассивным).

Методика расчета погрешности, вносимой БИ-006 в измерительный канал

Причины появления погрешности

Рассмотрим схему измерительного канала, содержащего барьер искрозащиты БИ-006(-01) (в дальнейшем — барьер).

Рисунок 1. Схема измерительного канала с барьером искрозащиты.

Основным источником погрешности при использовании барьера является ток утечки ( Iут ) шунтирующих стабилитронов, включенных параллельно вторичному измерительному преобразователю. Ток утечки зависит от напряжения, прикладываемого к стабилитронам, т.е. от падения напряжения на входе вторичного измерительного преобразователя ( Uвх ). Чем больше падение напряжения, тем больше ток утечки и, соответственно, погрешность. Из вышесказанного следует, что данная погрешность достигает максимума на верхней границе диапазона измерения и носит отрицательный характер (т.е. результат измерения занижается на величину Iут ).

Вычисление приведенной погрешности

Приведенная погрешность от токов утечки, выраженная в процентах, вычисляется следующим образом:

(1)

Здесь Imin — значение нижней границы диапазона измерения, Imax — значение верхней границы диапазона измерения. Ток утечки стабилитронов ( Iут ), как было указано выше, есть функция от падения напряжения на входе вторичного преобразователя. Поэтому для его определения необходимо знать входное сопротивление преобразователя Rвх. Значение Rвх указывается производителем в описании на изделие.

Для вычисления Iут необходимо использовать следующую формулу:

(2)

Пример расчета погрешности

Исходные данные

Выходной диапазон датчика: 4+20 мА. Входное сопротивление преобразователя 125 Ом.

Вычисление погрешности

Все необходимые исходные данные имеются ( Imin = 4 мА, Imax =20 мА, Rвх=125 Ом). Сначала, воспользовавшись формулой 2, определим ток утечки стабилитронов барьера. Получаем Iут=9.1х10(-8)А Теперь, подставив все необходимые данные в формулу 1, определим приведенную погрешность от токов утечки. Получаем