Назначение
Барьеры искрозащиты энергетические БИС-А-Ех (Метран-630-Ех) (далее - барьеры) предназначены для передачи сигналов датчиков (температуры, давления, положения и т.п.), источников питания и других технических средств контроля и автоматики, расположенных во взрывоопасной зоне, во взрывобезопасную зону, а также для питания пассивных датчиков, расположенных во взрывоопасной зоне.
Описание
Принцип действия барьеров состоит в измерительном преобразовании аналоговых сигналов датчиков или других измерительных устройств, расположенных во взрывоопасной зоне, во взрывобезопасную зону. В качестве разделительного элемента между искробезопасными и искроопасными цепями служит встроенный блок искрозащиты, состоящий из шунтирующих стабилитронов и последовательно включенных резисторов и предохранителях, имеющий гальваническую связь с цепью заземления.
Модели барьеров БИС-А-1ХХ являются пассивными барьерами, БИС-А-2ХХ - активными барьерами, БИС-А-3ХХ - активными барьерами с гальванической развязкой.
Пассивные барьеры БИС-А-101, БИС-А-102, БИС-А-106, БИС-А-107, БИС-А-108, БИС-А-109 имеют маркировку по взрывозащите «ExiaIIC», барьеры БИС-А-103, БИС-А-104, БИС-А-105, БИС-А-110 - маркировку по взрывозащите «ExibIIC».
Пассивные барьеры предназначены для работы с датчиками и другими техническими средствами, не содержащими собственных источников питания, сосредоточенных индуктивностей и емкостей, например, с датчиками температуры (термопары и термопреобразователи сопротивления), формирующими выходной сигнал низкого уровня при их работе во взрывоопасных зонах. При работе барьеров с термопреобразователями сопротивления, подключенными к измерительному прибору по 4-х проводной линии связи, входная цепь измерительного прибора должна обеспечивать питание термопреобразователя сопротивления от источника тока, гальванически не связанного с измерительной цепью прибора.
Барьеры БИС-А-101 и БИС-А-102 являются одноканальными, проводящими сигналы силы и напряжения постоянного тока.
Барьеры БИС-А-103 и БИС-А-104 содержат два однотипных канала, проводящих сигналы положительной полярности, с заземленным минусом.
Барьер БИС-А-105 содержит два функционально разнотипных по своему действию канала. В первый канал введено диодное ограничение знака 1вх., второй канал является проводящим сигналы силы или напряжения постоянного тока в обе стороны. Барьер имеет общий заземленный минус между каналами.
Барьер БИС-А-106 содержат два функционально разнотипных по своему действию канала. В первый канал введено диодное ограничение знака входного тока или напряжения, второй канал является проводящим сигналы силы или напряжения постоянного тока в обе стороны. Данные барьеры целесообразно использовать при работе с термопреобразователями сопротивления. При этом через первый канал осуществляется питание термопреобразователя сопротивления от источника постоянного тока, а второй канал используется в качестве информативного для выходного сигнала от этого термодатчика.
Барьеры БИС-А-107, БИС-А-108 содержат по два однотипных канала. БИС-А-107 предназначены для работы с устройствами, формирующими однополярные сигналы.
БИС-А-108 предназначены для работы с устройствами, формирующими двухполярные сигналы постоянного тока или напряжения.
Барьер БИС-А-109 является одноканальным, проводящим сигналы силы и напряжения постоянного тока по трехпроводной линии.
Барьер БИС-А-110 содержит два однотипных канала для подключения устройств по двухпроводной схеме с унифицированным сигналом силы постоянного тока 4-20 мА.
Активные барьеры БИС-А-202, БИС-А-204, БИС-А-206 имеют маркировку по взрывозащите [Exia]IIC/IIB, барьеры БИС-А-201, БИС-А-203, БИС-А-205, БИС-А-207, БИС-А-213, БИС-А-214 - маркировку по взрывозащите [Exib]IIC/IIB.
Барьеры БИС-А-203, БИС-А-204, БИС-А-214 имеют выходные взрывобезопасные цепи, остальные барьеры имеют входные взрывобезопасные цепи.
Барьеры БИС-А-201, БИС-А-202 предназначены для организации питания и приема сигналов силы постоянного тока 4-20 мА от двухпроводных датчиков, которые выполнены с взрывозащитой вида «искробезопасная электрическая цепь».
Барьеры БИС-А-203, БИС-А-204, БИС-А-214 предназначены для обеспечения ис-кробезопасности цепей электропневматических преобразователей и электропневмопозиционеров, осуществляющих связь электрических средств управления с пневматическими исполнительными механизмами и другими функциональными устройствами пневмоавтоматики. Данные барьеры осуществляют также преобразование одного унифицированного сигнала силы постоянного тока в другой, например, 0-5 мА в 4-20 мА.
Барьеры БИС-А-205, БИС-А-206, БИС-А-213 предназначены для работы в системах аварийной и пожарной защиты, сигнализации и управления. Данные барьеры рассчитаны на работу от сигналов электроконтактных датчиков и выключателей.
Барьер БИС-А-207 предназначен для организации питания потенциометрических и реостатных датчиков, для преобразования их сигнала, пропорционального положению потенциометра, в один из унифицированных сигналов силы постоянного тока (0-5 мА, 0-20 мА или 4-20 мА).
Активные барьеры с гальванической развязкой БИС-А-301-Ex предназначены для организации питания и приема сигналов силы постоянного тока 4-20 мА по двухпроводной линии от датчиков, которые выполнены со взрывозащитой вида «искробезопасная электрическая цепь». Барьеры осуществляют также преобразование одного унифицированного сигнала силы постоянного тока в другой (0-5 мА, 0-20 мА или 4-20 мА).
Внешний вид барьеров приведен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Внешний вид барьеров
Защита барьера от несанкционированного вскрытия обеспечивается нанесением клейма (пломбы) на корпус барьера. Пломба представляет собой саморазрушающуюся наклейку, которая наносится в месте соприкосновения основания и крышки корпуса барьера.
Схема пломбировки представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Схема пломбировки
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики барьеров представлены в таблицах 1, 2, 3.
Таблица 1 - Предельные параметры внешних искробезопасных электрических цепей барьеров
| Наименование | Защита Ех | Uo В, < | Io мА, < | С мкФ | о t>, < | Lo мГн, < | Ск, мкФ, < | Lk, мГн, < | Rk, Ом, < |
| ПС | IIB | IIC | IIB | IIC и IIB |
| БИС-А-101 | ia | 8,0 | 60 | 4,0 | 40,0 | 7,0 | 25,0 | 0,25 | 1,0 | 25 |
| БИС-А-102 | 12,8 | 65 | 0,5 | 3,4 | 7,0 | 25,0 |
| БИС-А-103 | ib | 6,5 | 100 | 4,0 | 50,0 | 1,5 | 10,0 |
| БИС-А-104 БИС-А-105 | ib | 12,6 | 0,6 | 3,7 | 1,5 | 10,0 |
| БИС-А-106 БИС-А-107 | ia | 12,8 | 0,5 | 3,4 | 1,5 | 10,0 |
| БИС-А-108 | 25,2 | 0,05 | 0,4 | 0,5 | 5,0 |
| БИС-А-109 | 9,3 | 220 | 1,0 | 10,0 | 0,5 | 2,0 |
| БИС-А-110 | ib | 25,2 | 100 | 0,05 | 0,4 | 0,5 | 5,0 |
| БИС-А-201 БИС-А-203 БИС-А-205 | ib | 25,2 | 100 | 0,05 | 0,4 | 0,5 | 5,0 |
| БИС-А-202 БИС-А-204 БИС-А-206 | ia |
| БИС-А-207 | ib | 12,6 | 0,6 | 3,7 | 1,5 | 10,0 |
| БИС-А-213 | 13,2 | 0,5 | 2,6 | 1,5 | 10,0 |
| БИС-А-214 | 24,0 | 120 | 0,06 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| БИС-А-301 | ia / ib | 25,2 | 100 | 0,08 | 0,5 | 0,5 | 5,0 |
Примечания к таблице 1
IIC, IIB - подгруппы взрывозащищенного электрооборудования;
Uo - максимальное значение выходного напряжения постоянного тока;
1о - максимальный значение выходного сигнала силы постоянного тока;
Со - максимальная емкость искробезопасной цепи;
Lo - максимальная индуктивность искробезопасной цепи;
Ск - емкость кабеля нагрузки;
Lk - индуктивность кабеля нагрузки;
Rk - сопротивление кабеля.
Таблица 2 - Основные характеристики пассивных барьеров
| Обозначение барьера | Uhom, В/ Ihom, мА | RMax, Ом | Rbb мах, Ом | Rhb мах, Ом | R^^^Ex), Ом при Ibx | Rrn^., Ом при Ibx (Ex) |
| 5 мА | 20 мА | 5мА | 20мА |
| БИС-А-101 | 0,5/20 | 260 | 130 | 130 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| БИС-А-102 | 9/20 | 320 | 160 | 160 | 1600 | 250 | 1700 | 360 |
| БИС-А-103 | 0,5/20 | 130 | 130 | 0 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| БИС-А-104 | 9/20 | 190 | 190 | 0 | 1580 | 320 | 1600 | 330 |
| БИС-А-105 | 9/20 | 190 | 190 | 0 | 1580 | 320 | 1600 | 330 |
| БИС-А-106 | 9/20 | 260 | 130 | 130 | 1670 | 320 | 1625 | 275 |
| БИС-А-107 | 9/20 | 260 | 130 | 130 | 1670 | 320 | 1625 | 275 |
| БИС-А-108 | 18/20 | 380 | 190 | 190 | 3100 | 640 | 3140 | 665 |
| БИС-А-109 | 7,5/20 | 90 | 45 | 45 | 1580 | 320 | 1600 | 330 |
| БИС-А-110 | 18/20 | 280 | 280 | 0 | 3600 | 900 | 3600 | 900 |
Примечания к таблице 2
1 Uhom - номинальное напряжение;
2 Ihom - номинальный проходной ток (0.. .5, 4...20, 0.20 мА);
3 Кмах=Явв мах+Инв мах - полное проходное сопротивление барьера;
4 Rbb мах - проходное сопротивление верхней ветви барьера;
5 Rhb мах - проходное сопротивление нижней ветви барьера;
6 Ех - искробезопасная цепь барьера;
7 К.нагр. (Ех) - допускаемое сопротивление нагрузки барьера по цепи -Ех при подаче унифицированных сигналов силы постоянного тока 1вх с верхним предельным значением 5 мА или 20 мА со стороны искроопасной цепи;
8 К.нагр - допускаемое сопротивление нагрузки при подаче входного сигнала силы постоянного тока 1вх(Ех) с верхним предельным значением 5 мА или 20 мА со стороны цепи Ех.
Таблица 3 - Основные метрологические характеристики активных барьеров
| Обозначение активных барьеров | Информативный сигнал взрывобезопасной цепи -Ех | Сигнал взрывоопасной цепи |
| БИС-А-201 | от 4 до 20 мА (входной сигнал) | от 0 до 5 мА от 0 до 20 мА от 4 до 20 мА |
| БИС-А-202 |
| БИС-А-203 | от 4 до 20 мА (выходной сигнал) | от 0 до 5 мА от 0 до 20 мА |
| БИС-А-204 |
| БИС-А-205 | контакт от 0 до 3 кОм (входной сигнал) | Контакт реле |
| БИС-А-206 |
| БИС-А-213 |
| БИС-А-207 | от 0 до 5 В (входной сигнал) | от 0 до 5 мА от 0 до 20 мА от 4 до 20 мА |
| БИС-А-214 | от 4 до 20 мА (выходной сигнал) | от 4 до 20 мА |
| БИС-А-301 | от 4 до 20 мА (входной сигнал) | от 0 до 5 мА от 0 до 20 мА от 4 до 20 мА |
Пределы допускаемой основной погрешности преобразования, в % от диапазона изменения выходного сигнала:
- для барьеров БИС-А-301 с выходным сигналом от 0 до 5 мА ±0,2;
- для всех остальных активных барьеров и барьеров БИС-А-301 с выходными сигналами от 0 до 20 мА и от 4 до 20 мА ±0,1.
Пределы допускаемой основной погрешности передачи сигналов (для пассивных барьеров) ±0,1 % от диапазона изменения выходного сигнала.
Изменение значения выходного сигнала, вызванное изменением температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне температур не превышает ±0,1 % для БИС-А-101...БИС-А-110, БИС-А-201, БИС-А-202, БИС-А-207, БИС-А-214 и ±0,2 % для БИС-А-203, БИС-А-204 от диапазона изменения выходного сигнала на каждые 10 °С. Для барьеров БИС-А-205, БИС-А-206, БИС-А-213 дополнительная температурная погрешность не нормируется.
Питание барьеров БИС-А-201, БИС-А-203, БИС-А-205, БИС-А-206, БИС-А-213 осуществляется напряжением постоянного тока 36±3,6 В или 24±0,5 В. Питание барьеров БИС-А-202, БИС-А-204, БИС-А-207, БИС-А-214 осуществляется напряжением постоянного тока 36±3,6 В. Питание барьеров БИС-А-301 осуществляется напряжением постоянного тока 24±2,4 В. Изменение значения выходного сигнала, вызванное изменением напряжения питания в указанных пределах, не превышает ±0,1 % от диапазона изменения выходного сигнала.
Рабочие условия применения:
- температура окружающей среды от минус 10 °С до плюс 50 °С
(нормальная температура (23 ± 2) оС);
- относительная влажность воздуха от 30 % до 80 % в диапазоне рабочих температур;
- атмосферное давление от 84 кПа до 106,7 кПа.
Мощность, потребляемая активными барьерами, не более 2,0 Вт, активными барьерами с гальванической развязкой БИС-А-301 не более 3,0 Вт.
Масса, кг, не более 0,1.
Габаритные размеры, мм, не более 75x22,5x125.
Средний срок службы, лет, не менее 12.
Знак утверждения типа
наносится на табличку, прикрепленную к боковой стороне барьера и на титульный лист паспорта и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки барьеров представлен в таблицах 4, 5.
Таблица 4 - Комплект поставки барьеров БИС-А-1ХХ, БИС-А-2ХХ
| Обозначение | Наименование или условное обозначение | Кол. шт. | Примечание |
| 1. ЭИ.85.00.000 | Барьер БИС-А-Ех (Метран-630-Ех) | 1 | Поставляется согласно заказу |
| 2. ЭИ.85.00.000ПС | Паспорт Руководство по эксплуатации | 1 | |
Таблица 5 - Комплект поставки барьеров БИС-А-3ХХ
| Обозначение | Наименование или условное обозначение | Кол. шт. | Примечание |
| 1. ЭИ.173.00.000 | Барьер БИС-А-301-Ех (Метран-630-301-Ех) | 1 | Поставляется согласно заказу |
| 2. ЭИ.173.00.000ПС | Паспорт Руководство по эксплуатации | 1 | |
Поверка
осуществляется в соответствии с разделом 15 "Методика поверки" паспорта и руководства по эксплуатации ЭИ.85.00.000 ПС (для барьеров БИС-А-1ХХ, БИС-А-2ХХ) и в соответствии с разделом 14 "Методика поверки" паспорта и руководства по эксплуатации ЭИ.173.00.000 ПС (для барьеров БИС-А-301), утвержденными ФГУП "ВНИИМС" 06.05.2013 года.
Основное оборудование для поверки:
- калибратор-измеритель унифицированных сигналов эталонный ИКСУ-2000А (диапазон воспроизведения силы постоянного тока от 0 до 25 мА, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ±(10-4Л + 1) мкА);
- калибратор электрических сигналов СА71 (диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока от 0 до 30 В, пределы допускаемой основной погрешности ±(0,02%Х + 10 мВ);
- мультиметр цифровой РС5000 (класс точности в режиме измерения напряжения постоянного тока в диапазоне от 0 до 50 В 0,03 %);
- магазин сопротивлений Р4831 (диапазон установки сопротивлений от 0,001 до 10000,0 Ом, класс точности 0,02/2*10-6);
- катушка электрического сопротивления Р331 (Rhom=100 Ом, класс точности 0,01 %).
Сведения о методах измерений
Методы измерений приведёны в паспортах, руководствах по эксплуатации ЭИ.85.00.000ПС и ЭИ.173.00.000ПС.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия»;
ГОСТ 26.011-80 «Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные»;
ГОСТ Р 51330.0-99 «Электрооборудование взрывозащищенное. Общие требования»;
ТУ 4218-007-51465965-2004 «Барьеры искрозащиты энергетические БИС-А-Ех (Метран-630-Ех). Технические условия»
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
