Барьеры искрозащиты

[ink_asu]

Всем привет.
Хотел узнать кто и как выбирает искробарьеры между активными и пассивными? Каким отдаете предпочтения и почему?

[Apostol]

Пассивные - для бедных. Да и слово само какое-то нехорошее). Активные - гальваническая развязка+помехоустойчивость+не требуется заземление и т.д.

[perfect_gentleman]

Ну, ежели не нравится слово- можно называть пассивный барьер шунт-диодным)) Среди его недостатков- то, что они, в основном, одноразовые.
Есть вот хорошая статья на эту тему:

И-Б цепи.pdf

[Глеб Кусакин]

Мы формулируем так:

Достоинства барьеров искробезопасности с гальванической развязкой:
1. Не требуют заземления.
2. Наличие гальванического разделения.
3. Не выходят из строя при штатном срабатывании (нет сгорающего предохранителя).

Недостатки барьеров искробезопасности с гальванической развязкой:
1. Требуют источника питания.
2. Относительно высокая цена.

Достоинства шунт-диодных барьеров искробезопасности:
1. Невысокая стоимость.
2. Компактность по сравнению с активными барьерами.
3. Передача сигнала без преобразования.
4. Не требуют источника питания.

Недостатки шунт-диодных барьеров искробезопасности:
1. Требуют заземления.
2. Неремонтопригодная конструкция.
3. Изменение параметров линии связи с датчиком.
4. Выходят из строя при штатном срабатывании (сгорает предохранитель).

[ink_asu]

Пассивные - для бедных.

Ну не скажите. Если устройство выполняет свою функцию в полном объеме, то актив выглядит лишь как маркетинговый ход.
Уровень защиты актива и пассива равнозначен.

Да и слово само какое-то нехорошее).

Когда просто и надежно, то плохо может быть лишь производителю.

Активные - гальваническая развязка+помехоустойчивость+не требуется заземление и т.д.

Некоторые особенности, которые выдаются за достоинства мне пока не понятны.
Начну с заземления, что значит не требуется? Измерительная линия у нас и так изолированная от земли, а дин рейка на которую устанавливаются барьеры обычно заземлена, то есть как я понимаю это производителю не потребовалось в барьере проектировать линию защиты (например от импульсов) на землю.
Помехоустойчивость, рассказы о помехах от которых и при пассиве защищаются, если не рассматривать доп. R в пассиве, которое может повлиять на точность измерения.
ГР да есть разделение, но оно само привносит проблемы с защитой линии от импульсных перенапряжений.

Ну, ежели не нравится слово- можно называть пассивный барьер шунт-диодным)) Среди его недостатков- то, что они, в основном, одноразовые.

Одноразовые предохранители.

Есть вот хорошая статья на эту тему

Да читал.

[ink_asu]

В сети попалась Рекомендации по выбору энергетических барьеров искрозащиты Корунд-М:
Первым шагом по выбору барьера является определение вида сигнала, который будет передаваться через барьер или определение типа прибора, подключаемого к искробезопасным клеммам барьера.
Ниже приведены виды сигналов и приборов и соответствующие им барьеры искрозащиты:

Унифицированный сигнал постоянного тока 4-20 мА от датчиков различных физических величин: - барьеры КОРУНД - М11, -М12, -М21, -М4,-М711, -М712, -М721, -М722, -М723, -М740, - М741, -М742, -М5; -М520, -М550, -М560;
Термометры сопротивления: - барьеры КОРУНД-М3,-М31, -М730, - М731,-М540;
Термопары: - барьеры КОРУНД-М3,-М31, -М730, - М731, -М541;
Контактные датчики: - барьеры КОРУНД- М2, -М21, -М3,-М31,-М720, -М721, -М722, -М723, -М740, - М741, -М742, -М530, -М530-2, -М570;
Электропневмопреобразователи: - барьеры КОРУНД-М2,-М21, -М721, -М722, -М723, -М740, - М741, -М742,-М510.

Вторым шагом определите необходимое Вам максимальное выходное напряжение на клеммах для подключения искробезопасного электрооборудования:

4.1 В - барьеры КОРУНД-М31, - М731;
8.2 В - барьеры КОРУНД-М530, -М530-2, -М570;
12.8 В -барьеры КОРУНД-М12, -М712, -М2, -М3, -М720, -М730,-М540,-М541;
24 В – остальные барьеры.

Третьим шагом необходимо определить требуемый уровень искрозащиты: Exia или Exib. Это зависит от уровня искрозащиты подключаемого к барьеру искробезопасного оборудования – датчика давления, терморезистора и т.д. При этом необходимо также убедиться, что группа искрозащиты IIC/IIВ, к которой относятся большинство барьеров КОРУНД-М, соответствует Вашим условиям применения – составу взрывоопасной среды, в которой установлено защищаемое барьерами электрооборудование.

В серии барьеров КОРУНД-М7хх группы искрозащиты разделены: IIA – барьеры КОРУНД-М723, -М742; IIB – КОРУНД-М722, -М741; IIC – КОРУНД-М721, -М740. Это сделано для оптимизации выбора барьера по величине проходного сопротивления и внешних емкостей и индуктивности.

Четвертый шаг - выбор пассивных (КОРУНД-Мх, КОРУНД-М7хх кроме -М11, -М12, -М711, -М712) или активных барьеров (КОРУНД-М5хх, -М11, -М12, -М711, -М712) кроме экономических соображений определяется следующими факторами:

активные барьеры устраняют влияние проходного сопротивления, которое для пассивных барьеров составляет от 50 до 330 Ом.
активные барьеры КОРУНД-М5хх имеют гальваническую развязку между входом и выходом и источником питания, что позволяет отказаться от шины заземления и устранить помехи, возникающие от разности потенциалов в разных точках кабеля, соединяющего барьер с искробезопасным электрооборудованием.

Пятый шаг - выбор конструктивного исполнения барьера искрозащиты Корунд: все барьеры искрозащиты КОРУНД-М выпускаются в корпусах двух видов: с креплением на шину заземления с помощью двух винтов или с установкой на DIN-рейку шириной 35 мм. Во втором случае монтаж барьеров проще.

Шестой шаг - выбор проходного сопротивления барьера искрозащиты. Выбор между барьерами КОРУНД-Мх и КОРУНД-М7хх зависит от того, насколько важно влияние проходного сопротивления барьера. Барьеры КОРУНД-М7хх имеют существенно более низкое проходное сопротивление. Особенно это важно при подключении терморезисторов и резистивных датчиков, а также если сопротивление нагрузки для сигнала 4-20 мА велико – от 200 Ом и выше.

Седьмой шаг - определение предельно допускаемой индуктивности или емкости. Если подключаемое искробезопасное электрооборудование имеет индуктивный или емкостной характер (например, электропневмопреобразователи, индуктивные датчики), то следует убедиться, что предельно допускаемая индуктивность или емкость, которая может быть подключена к барьеру, превосходит данный параметр для подключаемого электрооборудования.

[KoteProf]

Пассивные - для бедных. Да и слово само какое-то нехорошее). АОН Активные - гальваническая развязка+помехоустойчивость+не требуется заземление и т.д.

У меня "пассивный" в последнее время постоянно ассоциируется с чем-то нехорошим... Но пассивная защита окружает нас везде. От этого становится жутковато...

[Глеб Кусакин]

Когда просто и надежно, то плохо может быть лишь производителю.

Чем же это может быть плохо производителю?

Некоторые особенности, которые выдаются за достоинства мне пока не понятны.
Начну с заземления, что значит не требуется? Измерительная линия у нас и так изолированная от земли, а дин рейка на которую устанавливаются барьеры обычно заземлена

То и значит, не требуется. Шунт-диодные барьеры в принципе не обеспечивают никакой искробезопасности при отсутствии заземления. Насколько я помню, просто заземлить дин-рейку и поставить на нее барьеры нельзя - ГОСТ предписывает применять для этого провода, даже если у барьера имеется заземление контакта дин-рейки.
А дальше встает вопрос о допустимом сопротивлении заземления, допустимом сопротивлении соединений. Это отдельная эпопея, в которую здесь не будем углубляться… Просто скажу, что многие, кто этого вопроса «наелся», шарахаются от шунт-диодных как от огня. Далеко не на всех объектах есть возможность сделать требуемое качество заземления достаточно дешево.
Измерительная линия от земли изолирована, а датчики? Достаточно много случаев, когда измерительный элемент датчика (например термопары) «сидит на земле». При применении активного барьера, это вообще не проблема. А вот при применении шунт-диодного возникают вопросы (он сам имеет связь с землей), т.к. ГОСТ допускает заземление искробезопасной цепи только в одной точке, в противном случае нужен анализ и дополнительные меры по обеспечению искробезопасности, т.е. проведения работ по выравниванию потенциалов… (тоже может потребовать немалых денег и времени)
Если не хочется все эти проблемы огребать и решать, то вывод очевиден: Отсутствие необходимости заземляться – достоинство.

Помехоустойчивость, рассказы о помехах от которых и при пассиве защищаются, если не рассматривать доп. R в пассиве, которое может повлиять на точность измерения.

Основная проблема с помехами возникает, на мой взгляд, на объектах с глухозаземленной нейтралью. Причины очевидны: все, что создается на нейтрали различным оборудованием может поступить через шунт-диодный барьер на вход измерительного преобразователя. Это может проявляться не на всех объектах, может иметь периодический характер, может выглядеть как стохастический процесс есть/нет помеха... Забугорники не даром придумали инструментальное заземление, т.е. решили эту проблему кардинально. На российских объектах такая штука раньше была редкостью. Как сейчас – не знаю.

то есть как я понимаю это производителю не потребовалось в барьере проектировать линию защиты (например от импульсов) на землю.

Производителя барьера заботит совсем другое: чтобы его продукцию покупали. Для этого он выпускает барьеры как шунтдиодные, так и с гальваническим разделением. Ну а какой применять – дело потребителя и только его, т.к. выбор зависит от многих факторов, которые производителю просто неизвестны. И решение по применению того или иного барьера есть задача по оптимизации как минимум следующих характеристик: метрология / стоимости решения / времени реализации.

Пассивные - для бедных.

Ну, на мой взгляд, сопутствующие затраты (см выше) могут сильно превысить стоимость активных барьеров.
Очень многие потребители не задумываясь отдают предпочтение активным барьерам по следующим причинам:
Активные барьеры менее чувствительны к проблемам объекта. По этому проект с их использованием тоже может быть более универсален. Экономия получается на проектировании и пусконаладке.
Активные барьеры представляют собой измерительный преобразователь с известными метрологическими характеристиками. В случае с пассивными барьерами всегда необходимо рассматривать связку датчик – барьер - измерительный преобразователь. Зачастую это можно сделать только экспериментальным путем. Мы даём для некоторых наших шунт-диодных барьеров методику расчёта погрешности как раз для облегчения применения таких барьеров.

Есть, конечно, и большое число потребителей, которые применяют только шунтдиодные барьеры, и вполне довольны и барьерами и сэкономленными средствами. Они подумали, посчитали и обоснованно применили, где это разумно. А производителю от любой продажи выгода!

Общий вывод очевиден: каждый выбирает для себя.

[ink_asu]

Чем же это может быть плохо производителю?

Одно и то же решение покупают дешевле.

То и значит, не требуется.

Этот вопрос в конце концов ограничится проводником от шины РЕ до барьера (если не учитывать дин рейку), поэтому если все правильно сделано, то заземление это слишком притянутое за уши достоинство.

...Если не хочется все эти проблемы огребать и решать, то вывод очевиден: Отсутствие необходимости заземляться – достоинство.

Все что вы написали выше имеет место быть, но не так однозначно. Если же не углубляться в тему, то согласно последних НТД требуется защита от перенапряжений, а это значит что на линии будут стоять еще УЗИПы. То есть все проблемы которые вы описывали выше и с активом будут, но за другие деньги.

Основная проблема с помехами возникает, на мой взгляд, на объектах с глухозаземленной нейтралью. Причины очевидны: все, что создается на нейтрали различным оборудованием может поступить через шунт-диодный барьер на вход измерительного преобразователя.

Это проблема в TN-C, для взрывоопасных ЭУ принята TN-S.

Забугорники не даром придумали инструментальное заземление, т.е. решили эту проблему кардинально.

А что это за заземление? Если речь о функциональном FE, то ни чего кардинального там нет.

[ink_asu]

Есть барьер от Феникс Контакта https://www.phoenixcontact.com/online/p ... ck=P&tab=2
У него макс. внешняя индуктивность Lo занижена в несколько раз, с чем это может быть связано?
В предыдущей серии этих барьеров данные были (по памяти): 4мГн (2С), 17 мГн (2В) и 36 мГн(2А), сейчас же 2мГн (2С), 4мГн (2В)а для 2 А вообще данных нет.
По МЭК 60079 старые данные (4, 17, 36 мГн) удовлетворяют условиям.

[Ryzhij]

У него макс. внешняя индуктивность Lo занижена в несколько раз, с чем это может быть связано?

Поскольку задача любого барьера - ограничивать энергию цепи в опасной зоне на безопасном уровне, то ужесточение требований к индуктивности внешней цепи может быть связано с увеличением максимального тока в этой самой цепи.
Если б увеличивали напряжение, то накладывали бы более жесткие ограничения на ёмкость.

[ink_asu]

Поскольку задача любого барьера - ограничивать энергию цепи в опасной зоне на безопасном уровне, то ужесточение требований к индуктивности внешней цепи может быть связано с увеличением максимального тока в этой самой цепи.

Io в обоих версиях одинаков = 93мА и Lo должно было быть одинаковым. При этом Lo не линейно для IIB, IIC.

Если б увеличивали напряжение, то накладывали бы более жесткие ограничения на ёмкость.

В новой серии снизили Uo с 28В до 25,2В? соответственно Сo увеличилось.

Вот характеристики старой версии:
Uo 28V
Io 93mA
Po 0.65W
IIA / IIB / IIC
Co 2.15мкФ / 0,65мкФ / 0,085мкФ
Lo 36.02 мГн / 17,72 мГн / 4,3 мГн

[ink_asu]

Глянул еще несколько новых барьеров от Феникс Контакта, везде данные занижены. В некоторых версиях дается несколько групп Lo+Co. Методика больше похоже для не линейных ИП описанная в приложении 25 части МЭК 60079.
По всей видимости методику ужесточают. ИМХО

[Ryzhij]

Тут многое зависит и от внутренней схемотехники, от того как именно реализована гальваническая развязка.
Вполне возможно, что львиную долю допустимой индуктивности уже "съела" трансформаторная развязка в барьере.
Нам остаётся только следовать документации производителя.

[ink_asu]

Тут многое зависит и от внутренней схемотехники, от того как именно реализована гальваническая развязка.
Вполне возможно, что львиную долю допустимой индуктивности уже "съела" трансформаторная развязка в барьере.

Производитель указывает на пренебрежимо малую их величину.

9044962_01.pdf

Нам остаётся только следовать документации производителя.

Естественно, я и не призываю ни кого нарушать, наоборот всегда перепроверять все данные. Так как фактически получается что одна и та же серия барьеров, разных годов выпуска, имеет разные характеристики.

[RomTom]

В связи с выросшим курсом валюты, под новый проект рассматриваем возможность приобретения отечественных барьеров фирмы ЛенПромАвтоматика. Кто нибудь пользовался такими? Как себя ведут? Может какие еще отечественные марки подскажете. Рассматривали Элеси, но у них в линейке не оказалось барьеров с пассивным выходом.

[Dyma]

Посмотрите у Эталона
http://npk-etalon.ru/sredstva-izmereniy ... nd-m4.html

[BIGNICK]

В связи с выросшим курсом валюты, под новый проект рассматриваем возможность приобретения отечественных барьеров фирмы ЛенПромАвтоматика. Кто нибудь пользовался такими? Как себя ведут? Может какие еще отечественные марки подскажете. Рассматривали Элеси, но у них в линейке не оказалось барьеров с пассивным выходом.

Купили их нби-20п в количестве 27 штук. Полгода нареканий нет.

[alexeink]

Ставили НБИ-20 на обслуживаемый объект, вместо P+F, сгоревших при кривом монтаже. Нареканий не было.