Устройство защиты от импульсных перенапряжений для информационных систем во взрывозащ. исполнении РИФ-И 5/5/20 (2)- Exi Стример 202004

Устройство защиты от импульсных перенапряжений для информационных систем во взрывозащищённом исполнении РИФ-И 5/5/20 (2)-Exi, Стример - это модульный ограничитель импульсных перенапряжений, предназначенный для защиты чувствительных сигналов в условиях взрывоопасных сред. Бренд Стример реализовал решение в компактном корпусе, совместимом с DIN-рейкой, что делает РИФ-И 5/5/20 (2)-Exi надёжным выбором для автоматизации в опасных зонах.

Назначение и область применения

Устройство защиты от импульсных перенапряжений для информационных систем во взрывозащищённом исполнении РИФ-И 5/5/20 (2)-Exi, Стример защищает слаботочные цифровые и аналоговые линии связи от высоковольтных импульсов, вызванных молниями, коммутацией или электромагнитными помехами. Применяется исключительно в зонах с риском взрыва газовых смесей - в помещениях и на открытых установках, где допустима работа оборудования с маркировкой взрывозащиты 0Ex ia IIC T6 Ga.

Подходит для защиты следующих типов цепей:

• Цифровые интерфейсы: RS-232, RS-485/422, CAN, PROFIBUS, MODBUS, HART, MULTI-BUS, FIELD BUS;
• Аналоговые токовые петли: 4–20 мА и 0–20 мА;
• Линии сигнализации и контрольно-измерительных устройств;
• Системы передачи данных со скоростью до 1 Мбит/с.

Работает в рамках требований ГОСТ IEC 61643-22-2022 и ГОСТ 31610.11-2014 - то есть только там, где все подключённые устройства имеют искробезопасные цепи.

Технические характеристики

• Номинальное напряжение: 5 В постоянного тока
• Максимальное длительное напряжение постоянного тока (DC): 6 В
• Максимальное длительное напряжение переменного тока (AC): 4,2 В
• Количество защитных полюсов: 2 (две изолированные линии)
• Максимальный разрядный ток (8/20 мкс): 20 кА
• Импульсный ток (10/350 мкс): 5 кА
• Защитное напряжение (при импульсе 10/700 мкс): ≤ 10 В
• Степень защиты: IP20 - противостояние крупным частицам, но не герметичен
• Способ монтажа: на DIN-рейку шириной 35 мм
• Количество модулей DIN: 1
• Диапазон рабочих температур: от –60 C до +80 C
• Гарантийный срок: 2 года

Совместимость и монтаж

Устройство защиты от импульсных перенапряжений для информационных систем во взрывозащищённом исполнении РИФ-И 5/5/20 (2)-Exi, Стример устанавливается на стандартную DIN-рейку. Подключение осуществляется через винтовые клеммы - провода фиксируются механически, без пайки. Для работы требуется наличие двух параллельных сигнальных линий (например, A/B для RS-485 или +/− для токовой петли).

Обязательное условие: все устройства, подключаемые к этому УЗИП, должны быть сертифицированы как искробезопасные (Ex ia) и соответствовать группе IIC и температурному классу T6. Нарушение этого требования делает всю систему потенциально опасной.

Не используйте адаптеры, переходники или удлинители между УЗИП и оборудованием - они нарушают параметры искробезопасности.

Безопасность и стандарты

• Соответствует нормам взрывозащиты: 0Ex ia IIC T6 Ga (по ГОСТ 31610.11-2014 / IEC 60079-0-2011)
• Проект выполнен в соответствии с ГОСТ IEC 61643-22-2022 для защиты в зонах молниезащиты 0A(B)-2
• Тип защиты - комбинированный (модульный), позволяет заменить повреждённый элемент без демонтажа всей системы
• Электрическая прочность и тепловая стабильность обеспечивают безопасную работу даже при многократных импульсах

Преимущества

• Высокая устойчивость к мощным импульсам - 20 кА по стандарту 8/20 мкс
• Низкий уровень защитного напряжения (≤10 В) минимизирует риск повреждения чувствительной электроники
• Широкий температурный диапазон (-60…+80 C) позволяет использовать в суровых климатических условиях - от Арктики до жарких заводских площадок
• Модульная конструкция упрощает обслуживание: достаточно заменить только повреждённый модуль, не трогая проводку
• Специальная защита для двух линий одновременно снижает количество необходимых устройств в системе

Ограничения применения

• Не предназначен для защиты силовых цепей - работает только с сигналами до 6 В постоянного тока и 4,2 В переменного
• Не имеет герметичной защиты (IP20); запрещена установка в местах с брызгами воды, пылевыми выбросами или агрессивными средами
• Требует обязательного соблюдения правил искробезопасности: нельзя подключать обычные (не Exia) датчики, контроллеры или преобразователи
• Не рассчитан на использование вне зон 0A(B)-2; применение в более опасных зонах (например, Zone 0) недопустимо
• Не поддерживает высокоскоростные интерфейсы выше 1 Мбит/с - возможна потеря качества сигнала

Примеры использования

• Защита датчиков давления и уровня в нефтегазовых хранилищах с интерфейсом 4–20 мА
• Охранная система сигнализации на химическом заводе с использованием RS-485 и протокола Modbus
• Контрольно-измерительные цепи на нефтеперерабатывающем комплексе, расположенные рядом с насосными станциями
• Автоматизация на платформах offshore, где есть риск попадания молнии и повышенная влажность
• Связь между взрывозащищёнными PLC и полярными датчиками температуры в условиях вечной мерзлоты

Практические советы

• Перед установкой проверьте, что подключаемое оборудование имеет маркировку Ex ia IIC T6 - иначе защита будет бесполезной или опасной
• Используйте экранированные кабели с заземлением экрана только на одной стороне (у источника), чтобы избежать контуров заземления
• Не затягивайте винты клемм слишком сильно - это может повредить медные жилы малого сечения, характерных для сигнальных линий
• Проверяйте состояние модуля ежегодно: при изменении цвета корпуса или появлении трещин - замените его немедленно
• При проектировании системы учтите, что РИФ-И 5/5/20 (2)-Exi занимает всего один модуль DIN - это удобно для плотной компоновки распределительных щитов
• Храните резервные модули в сухом месте - даже при отсутствии нагрузки срок службы ограничен временем старения компонентов