ГОСТ Р МЭК 60079-25—2008
Приложение F
(справочное)
Подавление перенапряжений в искробезопасной цепи
F.1 Введение
Настоящее приложение поясняет возможный вид защиты искробезопасной цепи от перенапряжений, вызы
ваемых бпизким грозовым разрядом. Этот вид защиты применяется только втом случае, если оценка степени веро
ятности грозового разряда и поспедствий такого события показывает, что защита необходима. Пример
иллюстрирует выполнение оценки: это не единственно возможное решение.
F.2 Защищаемая установка
На рисунке F.1 показана типовая установка, в которой нейтрапь напрямую подсоединена кпластине заземле
ния Допускаются другие способы заземления. Датчик температуры входит в клетку Фарадея в резервуаре, содер
жащем легковоспламеняющееся вещество. Сопротивление чувствительного элемента преобразуется в ток от 4 до
20 мА преобразователем с внутренней изоляцией. Этот ток затем подается в сеть с компьютерным вводом через
гальванический разъединитель. Комбинацию разъединителя, преобразователя и чувствительного элемента сле
дует оценивать как искробезоласную систему, и именно эту систему оценивают в приложении Е.
F.3 Броски напряжения, вызываемые грозовым разрядом
Один из возможных сценариев таков: грозовой разряд попадает в резервуар в точке X и образующийся в
результате ток распространяется через основание резервуара и эквипотенциальное соединение установки. Пере
ходное напряжение (обычно — 60 кВ) появляется между верхнейчастью резервуара (X) и клеммойзаземления ком
пьютера «0» вольт (V). Переходное напряжение вызовет пробой в гальванической развязке и изоляции
преобразователя и может создать боковую вспышку в паровом пространстве резервуара с высокой вероятностью
взрыва.
F.4 Профилактические меры
Ограничитель перенапряжения может быть установпен на резервуаре, чтобы защитить изоляцию датчика и,
таким образом,предупредить появление разницы потенциалов внутри резервуара. Ограничитель перенапряжения
соединяется с резервуаром, чтобы защитить клетку Фарадея. Многоэлементный ограничитель перенапряжения
ограничивает изменение напряжения (60 В) до уровня, который может быть легко поглощен изоляцией датчика.
Второй разрядникдля зашиты от атмосферных перенапряжений необходим для предупреждения поврежде
ний гальванической развязки и входных цепей компьютера. Этот разрядник обычно устанавливают во взрывобезо
пасной зоне и подключают, как указано. Перенапряжение общего вида на разъединителе не вызовет перегрузки
изоляции в гальванической развязке.
Система не является искробезопасной при переходном напряжении, высокие значения тока и напряжения
отсутствуют в наиболее опасных местах внутри резервуара и присутствуют в относительно безопасном месте
нахождения соединительных кабелей.
Система не напрямую заземлена а двух точках, и во время переходного процесса уравнительный ток спосо
бен вызвать воспламенение. Однако вусловияхнормальной работы непрямыезаземления не являются токопрово
дящими. и требуется достаточно высокое напряжение (120 В) между заземляющими соединениями сетей защиты
от атмосферных перенапряжений .чтобы появился значительный ток. Такое напряжение недолжно существовать в
течение продолжительного периода времени, поэтому сети достаточно безопасны.
F.5 Подтверждающая документация
Необходимо внести изменения втехническоеописание системы, чтобы оно включало всебя имеющиеся сети
ограничения перенапряжения. Их действие в нормальных условиях работы должно быть проанализировано с уче
том их соответствующих характеристик, которые могут включать небольшие значения емкости и индуктивности.
Необходимо учесть и оценить непрямое заземление вдвух точках и представить параметр приемлемости.
F.6 Дополнительная защита
1ам. где грозовые разряды считаются значительной проблемой, следует рассмотреть возможность установ
ки ограничителя перенапряжений на сетевой источник питания системы контрольно-измерительных приборов.
Всплески напряжения в сети могут нарушить гальваническую развязку источника питания или цепи сигнала управ
ления. Некоторая степень защищенности заложена в требованиях о соответствии стандартам к электромагнитной
совместимости, но этого недостаточно для большинстваслучаев перенапряжений, вызванных грозовыми разряда
ми.
Подобным образом на других возможных путях попадания грозовых разрядов всистемудолжна быть постав
лена защита от перенапряжений.
49