Барьер искрозащиты – это прибор, который предотвращает попадание электрического тока в цепи, расположенные в зонах с повышенной взрывоопасностью. Устройства обеспечивают безопасность производства, оборудования и продукции в различных сферах промышленности. Выбирая подходящий барьер, стоит учитывать тип охраняемого предприятия и уровень взрывозащиты. О них мы также расскажем в этой статье.
Что такое барьер искрозащиты?
Барьер искрозащиты, также известный как барьер искробезопасности, представляет собой электронное защитное устройство, которое ставят между опасной и безопасной искрообразующей областями на предприятиях, таким образом осуществляя защиту и предотвращая проскакивание искры в электрических цепях. Искрозащитные барьеры традиционно заливаются компаундом (материалом, представляющим собой композицию для герметизации на основе полимеров, олигомеров или мономеров) для дополнительной безопасности.
Типы барьеров искрозащиты
Классификация по способу передачи сигналов
Существует два вида барьеров такого типа — пассивные и активные.
Работа пассивных барьеров основывается на использовании шунтирующих стабилизаторов напряжения (диодов Зенера) для ликвидации излишков напряжения и балластных резисторов:
- В нормальных условиях ток через стабилизаторы напряжения не проходит. При превышении напряжения диоды начинают проводить ток, обеспечивая шунтирование цепи и предотвращая возникновение искры.
- В конструкцию также входят предохранители, позволяющие избежать повреждения, и резисторы, ограничивающие ток.
Плюсы: надежны, не нуждаются в питании, низкая стоимость.
Минусы: необходимость обеспечить заземление, влияют на показания сторонних датчиков.
Маркировка по уровням взрывоопасности:
- Ex ia – для зон постоянной высокой взрывоопасности.
- Ex ib и ic – для зон, где взрывоопасные ситуации возникают периодически или при аварии.
Работа активных барьеров искробезопасности основывается на содержании гальванической развязки, гарантирующей питание датчиков и передачу сигналов. Они физически предотвращают контакт между оборудованием, находящимся во взрывоопасной зоне, и контроллерами, размещенными в безопасном пространстве. Активный барьер способен осуществлять надежную защиту даже при нестабильном напряжении.
Плюсы: высокий уровень безопасности, устойчивость к помехам и скачкам напряжения.
Классификация по уровню взрывозащиты (маркировка Ex)
Так как искробезопасная электрическая цепь предназначена для предотвращения возникновения искры, от которой может произойти взрыв веществ, при выборе подходящего оборудования необходимо определить, какой уровень искробезопасности требуется для конкретных опасных зон. Для них существуют маркировки:
- Ex ia (для газов);
- Ex ib (для газов);
- Ex nA (для газов);
- Ex tD (для пыли).
Рассмотрим их подробнее.
Уровни взрывозащиты Ex i для электрооборудования согласно ГОСТ Р 51330.10-99:
Электрические цепи, обеспечивающие искробезопасность, часто применяются в измерительной и регулирующей технике, технике связи, а также в датчиках и приводах.
Взрывоопасные зоны и соответствующие уровни взрывозащиты:
- 0 — зона, где взрывоопасная среда постоянна или достаточно длительна. Для таких условий используется оборудование с маркировкой “особо взрывобезопасное” (Ex ia).
- 1 — зона, в которой взрывоопасные условия возникают периодически в процессе стабильной работы. В такой среде используют искрозащиту с маркировкой Ex ia и Ex ib.
- 2 — зона, где взрывоопасная среда отсутствует, но может возникнуть при аварии. Для таких зон используются барьеры с маркировкой Ex ia, Ex ib и Ex ic.
Уровни взрывозащиты Ex n ( Зона 2) для электрооборудования согласно ГОСТ Р 51330.17-99:
Для зоны 2 используется более простая защита, которая включает в себя различные методы предотвращения искрообразования. Такая защита гарантирует безопасность там, где взрывоопасная среда присутствует только в случае аварии. В соответствии с ГОСТ Р 51330.17-99, данный уровень взрывозащиты подходит для всех устройств, за исключением коммутирующих.
Уровни взрывозащиты Ex d ГОСТ Р 51330.1-99:
Для обеспечения безопасности в опасных участках применяются устройства с взрывонепроницаемой оболочкой. Этот метод и маркировка применяется для следующих типов оборудования:
- коммутационные приборы;
- освещение;
- пост управления;
- пускатели электродвигателей;
- нагревательные элементы.
Защита спроектирована, чтобы предотвратить проникновение взрывоопасной среды внутрь корпуса и сдержать любые возможные взрывы, происходящие внутри оболочки.
Классификация по количеству каналов
Одноканальные устройства искрозащиты имеют по одному входу и выходу, что позволяет подключать только одну искробезопасную цепь. Эти барьеры отличаются маленькими размерами и доступной ценой, что делает их удобным решением для простых систем.
Преимущества:
- Компактность. Занимают минимальное пространство, что упрощает их установку.
- Экономичность. Имеют относительно низкую стоимость, что позволяет снизить расходы на установку системы искрозащиты.
- Простота эксплуатации. Легко монтируются и обслуживаются, что снижает затраты на техническое обслуживание.
Многоканальные барьеры искробезопасности имеют несколько гальванически развязанных каналов в одном корпусе. Здесь одновременно подключается множество датчиков или цепей к одному барьеру. Это решение особенно полезно там, где требуется защита большого количества схем.
Преимущества:
- Объединение в одном приборе искрозащиты нескольких каналов экономит пространство. Позволяет сократить количество корпусов и кабелей, упрощает проектирование и монтаж.
- Убирает необходимость в установке множества отдельных барьеров.
Многоканальные барьеры производят с количеством каналов от двух и более, что позволяет выбрать оптимальное решение для различных условий эксплуатации.
Выбор между одно- и многоканальными барьерами зависит от следующих факторов:
- Количество подключаемых цепей. Если требуется защита одной или нескольких цепей, целесообразно использовать одноканальные барьеры. Для более сложных систем оптимальным вариантом будут многоканальные барьеры.
- В условиях ограниченного пространства многоканальные барьеры помогут сэкономить место и упростить монтаж.
- Одноканальные барьеры являются более экономичным решением, тогда как многоканальные устройства могут требовать больших первоначальных затрат, но обеспечивают большую эффективность и удобство эксплуатации в долгосрочной перспективе.
Классификация по наличию дополнительных функций
Необходимость дополнительных функций определяется при проектировании системы искрозащиты. Важно учитывать специфику эксплуатации, требования к надежности и удобству использования системы. Дополнительные функции могут значительно повысить эффективность, но также увеличить ее стоимость. Поэтому выбор должен быть тщательно обоснован и соответствовать конкретным условиям эксплуатации.
- Простые стандартизированные барьеры.
Выполняют только основную функцию искрозащиты, ограничивая электрический ток и напряжение в цепи. Они просты в эксплуатации и подходят там, где дополнительные функции не требуются.
- Со встроенными блоками питания.
Обеспечивают питание для преобразователя и датчиков. Это упрощает установку и эксплуатацию, так как нет необходимости в дополнительном источнике питания.
- С функцией самодиагностики.
Автоматически контролируют работоспособность и индикацию неисправностей. Это повышает надежность системы, позволяя своевременно обнаруживать и устранять проблемы.
- С записью параметров.
При работе такие барьеры записывают параметры во внутреннюю память. Это позволяет анализировать работу системы, оперативно реагировать на изменения и предотвращать аварийные ситуации.
- Барьеры с HART протоколом.
Осуществляют цифровую связь по протоколу HART с интеллектуальными датчиками. Это расширяет функциональные возможности системы, позволяя осуществлять удалённый контроль и управление параметрами датчиков.
Применение барьеров искрозащиты
Барьеры искрозащиты применяются в различных отраслях, таких как нефтегазовая и химическая промышленность. Их установка требует учета специфики взрывоопасных зон, что определяет выбор конкретного типа барьера и его характеристик. Основные преимущества использования барьеров включают повышенную безопасность и надежность, а недостатками могут быть сложность монтажа и необходимость регулярного обслуживания.
Где располагаются барьеры искрозащиты
Искрозащитные устройства располагают в цепях на основании схемы, обозначенной в паспорте прибора либо в руководстве по эксплуатации. К продукции компании CHENZHU приложены дата листы, которые вы можете найти на сайте и скачать.
Барьеры устанавливаются в безопасной зоне, при этом электрическое оборудование остается во взрывоопасных пространствах. Важно учитывать подключаемое к барьеру оборудование (термометр, термопара и т.д.,), чтобы правильно подключить провода к соответствующим клеммам.
Барьеры искрозащиты играют ключевую роль в обеспечении безопасности. Поэтому важно выбрать подходящую модель для конкретного объекта. В каталоге компании SHANGHAI CHENZHU INSTRUMENT CO., LTD. представлено оборудование с различными характеристиками.
ООО “Арморайз” поставляет сертифицированную продукцию, предлагая широкий ассортимент товаров, соответствующих высоким стандартам качества и безопасности. Купить изолированные барьеры от официального производителя защиты электрооборудования и систем автоматизации безопасности Chenzhu можно на нашем сайте, позвонив по телефону или оформив заявку по электронной почте.