Искробезопасное оборудование — это «проводка и электрооснастка, которые не способны выделять достаточное количество электрической или тепловой энергии в любых условиях, чтобы вызвать воспламенение конкретной опасной атмосферной смеси в концентрации газов, подходящей для воспламенения». Если физически ограничить входную мощность, которую использует оборудование, до уровня ниже такого, при котором происходит воспламенение газов, воспламенения не произойдёт.
Для возгорания или взрыва необходимо наличие топлива, кислорода и источника возгорания. Область использования искробарьеров предполагает, что топливо и кислород присутствуют в атмосфере, но сама электрическая система спроектирована, учитывая это фактор.
Среди стандартных методов достижения искробезопасности – создание давление или постоянная продувка инертными газами. Барьеры искрозащиты не могут заменить эти методы во всех смыслах, но там, где это возможно, может обеспечить значительную экономию затрат на установку и обслуживание оборудования в опасной зоне.
Искробарьер состоит из:
- Резистора для ограничения входящего тока;
- предохранителя;
- стабилитроны, чтобы ограничить напряжение в сети.
Для большинства приложений требуется, чтобы сигнал отправлялся из опасной зоны или в нее. Оборудование, установленное во взрывоопасной зоне, сначала должно быть одобрено для использования в искробезопасной системе. Барьеры, предназначенные для защиты системы, должны быть установлены за пределами опасной зоны в зоне, обозначенной как Неопасная или Безопасная, в которой опасности нет и не будет.
Оборудование, которое было разработано и предназначено для использования во взрывоопасных зонах с искробезопасными барьерами, включает:
- Двухпроводные передатчики 4-20 мА постоянного тока;
- термопары;
- тензодатчики;
- реле давления, расхода и уровня;
- I / P преобразователи;
- соленоидные клапаны;
- бесконтактные переключатели;
- инфракрасные датчики температуры;
- потенциометры;
- светодиодные индикаторы;
- расходомеры с магнитным захватом.
Некоторые простые устройства, такие как термопары, датчики сопротивления, светодиоды и контакты, могут использоваться в опасной зоне без сертификации, если работают в соединении с сертифицированным барьером.
Реле представляет собой коммутационное устройство электромагнитного типа. Основной задачей прибора является замыкание и размыкание цепей электрического тока. В основе устройства лежит принцип электромагнитной индукции. Стандартная конструкция реле состоит из катушки, якоря и элементов соединения.
Основные типы приборов
Релейные устройства отличаются разнообразием и наличием множества категорий в зависимости от технических параметров и физических явлений. Наиболее популярным является разделение на типы в зависимости от вида физической величины, на которую реагирует устройство.
Рассмотрим основные категории реле:
- Электрические. Данная категория реле реагирует на изменения в значении величины в обмотке управления. В зависимости от физической величины, которая меняется, электрические реле делятся на виды: тока, мощности, напряжения, частоты, сопротивления и фазы.
- Механические реле срабатывают при изменении различных механических величин: скорости, ускорения, силы, момента, расхода или перемещения. Данная категория приборов нашла свое применение во многих сферах промышленности.
- Тепловые релейные устройства срабатывают при изменении разного рода тепловых величин. В основе работы приборов лежит процесс перехода вещества из одного состояния в другое, например, из твердого в жидкое.
- Оптические реле, или же фотореле, основываются на изменении оптических величин. В основе конструкции данного типа приборов лежит полупроводниковый элемент. Отличительной чертой устройства является полное отсутствие шума во время работы, которое связано с отсутствием подвижных частей внутри корпуса.
- Акустическое релейное устройство реагирует на изменение в величине акустических колебаний, частоты или давления. Данный тип приборов практически не используется в производстве. Основным местом использования являются разнообразные лаборатории и научные центры.
- Магнитное реле в своей основе содержит принцип реагирования на колебания магнитных величин: напряженности, индукции, проницаемости и других. Широко применяются совместно с электрическими релейными приборами. Н=Устройства нашли свое применение в промышленности.
Релейные устройства являются универсальной категорией устройств. На их основе было разработано множество оборудования: таймеров, поворотников, элементов бытовой техники, контакторов и других.
Трансформатор представляет собой статическое устройство электромагнитного типа, задачей которого является преобразование систем электрического тока одного значения в другое. Стоит отметить, что преобразование не несет за собой изменение частоты тока. Принцип работы основывается на явлении электромагнитной индукции. В основе конструкции прибора лежит одна или несколько катушек, которые создают поток и наматываются на магнитный сердечник из ферримагнитного материала.
Основные типы приборов
Трансформаторы являются широко распространенными приборами, которые нашли свое применение практически во всех сфера промышленности.
Рассмотрим основные категории приборов:
- Силовые трансформаторы представляют собой тип устройств для работы с низкими частотами тока – всего 50/60Гц. Прибор нашел своё применение в электрических сетях и устройствах по преобразованию и приему электрической энергии. Название данной категории говорит о возможности использования в сетях с напряжением в 1150кВ. В городских сетях данная цифра может увеличиваться до 10кВ. Для подачи в дома используется преобразование напряжения при помощи силовых трансформаторов.
- Сетевой трансформатор выполняет роль преобразователя основных значений тока до таких, которые могут использоваться для питания электроприборов. Так, стандартные 220В прибор может понизить до 5, 12, 24 или 48В. В схемах с множеством элементов целесообразно использовать трансформатор с несколькими вторичными обмотками.
- Автотрансформатор используется в сетях с малыми значениями частоты. Конструктивной особенность прибора является специфическое исполнение обмоток: первична является частью вторичной и наоборот. К преимуществам относится относительно небольшая стоимость, которая стала возможна благодаря использованию меньшего числа обмоток. Плюсом также является небольшие габариты и вес, которые значительно упрощают процесс установки. Минусом можно считать отсутствие гальванических развязок обмоток.
- Трансформатор тока. Особенностью является подключение первичной обмотки непосредственно к источнику тока, а вторичной – к защитным приборам или устройствам измерения, которые характеризуются наличием внутреннего сопротивления.
- Импульсный тип трансформатора используется практически во всех современных источниках питания, инверторах, аппаратах сварки и других малогабаритных преобразователях.
Трансформаторы прочно заняли свое место в различных сфера промышленности. Приборы отличаются надёжностью и длительным сроком службы.