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Betriebsanleitung Zenerbarrieren
Spezifikation der Zenerbarrieren
1.5
Spezifikation der Zenerbarrieren
Barrieren-Nenndaten
Typische Nenndaten für die Beschreibung einer Barriere sind:
28 V, 300 Ohm, 93 mA. Diese Werte beziehen sich auf die
maximale Spannung, den minimalen Wert des eingebauten
Widerstandes und den daraus resultierenden maximalen
Strom.
Bei der maximalen Spannung handelt es sich nicht um den
Arbeitsbereich, sondern um den Wert, der im Fehlerfalle maxi-
mal erreicht werden kann, bis die Sicherung anspricht. Der
Widerstandswert ist nicht mit dem maximalen Längswiderstand
identisch. Diese Werte liefern lediglich einen Hinweis auf die
im Fehlerfall maximal erreichbaren Werte.
Längswiderstand
Dabei handelt es sich um den Widerstand, der zwischen den
beiden Enden eines Barrierekanales gemessen werden kann.
Er ermittelt sich aus der Summe von Widerstand R und Wider-
standswert der Sicherung bei einer Umgebungstemperatur von
20 °C.
Polarität
Zenerbarrieren sind in verschiedenen Versionen lieferbar. Bei
Zenerbarrieren für positive Polaritäten sind die Anoden der
Zenerdioden geerdet, bei Barrieren für negative Polaritäten die
Kathoden. Bei Barrieren für wechselnde Polaritäten werden
gegeneinander verschaltete Zenerdioden verwendet und eine
Seite geerdet. Diese können sowohl für Gleich- als auch
Wechselspannungssignale verwendet werden.
Maximale Spannung im eigensicheren Stromkreis (U
Bei diesem Wert handelt es sich um den maximalen Span-
nungswert, der im Fehlerfall im eigensicheren Stromkreis auf-
treten kann.
Maximaler Strom im eigensicheren Stromkreis (I
1.6
Auswahlhilfe
Für sehr viele Applikationen sind Standardlösungen im
Abschnitt Anwendungsbeispiele in diesem Katalog aufgeführt.
Die folgenden Punkte können dann hilfreich sein, wenn die
gesuchte Applikation nicht in diesem Abschnitt dargestellt ist.
1. Legen Sie fest, ob eine Floating-Schaltung benötigt wird,
oder ob der eigensichere Stromkreis direkt an Erde ange-
schlossen werden kann. Überprüfen Sie, ob evtl. vorhande-
ne Instrumentierung geerdet ist. Wenn ja, überprüfen Sie,
ob eine zusätzliche Erdung evtl. Störungen verursachen
könnte. Berücksichtigen Sie, dass die Floating-Schaltung
ein besseres Gleichtaktunterdrückungsverhalten aufweist
als die geerdete Schaltung. Dem stehen jedoch höhere
Kosten entgegen. Bei Verwendung der Floating-Schaltung
halten die Barrieren normalerweise einem Erdfehler stand.
2. Wählen Sie die notwendige Polarität. Dies wird entweder
vom Stromkreis selbst oder von evtl. vorhandenen anderen
Erdungen im Stromkreis bestimmt. In den meisten Anwen-
dungen werden Barrieren für positive Polaritäten verwen-
det. Um eine größere Standardisierung der Anlage zu
erreichen, können statt unipolarer auch Barrieren für wech-
selnde Polaritäten verwendet werden.
3. Legen Sie die Nennspannung der Zenerbarriere fest. Ermit-
teln Sie dazu die maximale Ausgangsspannung des Gerä-
tes im Nicht-Ex-Bereich bei Normalbetrieb. Normalerweise
ist der nächsthöhere Nennspannungswert einer Zenerbarri-
ere die gesuchte Größe. Wenn beide Werte nah beieinan-
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
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Pepperl+Fuchs GmbH • 68301 Mannheim • Telefon +49 621 776-2222 • Telefax +49 621 776 272222 • Internet http://www.pepperl-fuchs.com
Dies ist der maximale Strom, der im Fehlerfall im eigensiche-
ren Stromkreis fließen kann.
Maximale Eingangsspannung (max. U
Die maximale Spannung (richtiger Polarität), die zwischen den
Kontakten des Nicht-Ex-Bereiches und Erde angelegt werden
kann, ohne dass die Sicherung anspricht. Dieser Wert wird bei
offenem eigensicheren Stromkreis und einer Umgebungstem-
peratur von 20 °C ermittelt.
Eingangsspannung (U
Die maximale Spannung (richtiger Polarität), die zwischen den
Kontakten des Nicht-Ex-Bereiches und Erde bei einem defi-
nierten Leckstrom (i. d. R. 10 µA) angelegt werden kann. Hier-
bei handelt es sich um den oberen Wert des empfohlenen
Arbeitsbereiches.
Maximale anschließbare äußere Kapazität C
Es handelt sich hierbei um den Kapazitätswert, der maximal an
die Klemmen des eigensicheren Stromkreises der Barriere
angeschlossen werden darf. Dieser Wert ermittelt sich aus der
Summe von Leitungskapazität und Eingangskapazität des
Feldgerätes.
Maximale anschließbare äußere Induktivität L
Es handelt sich hierbei um den Induktivitätswert, der maximal
an die Klemmen des eigensicheren Stromkreises der Barriere
angeschlossen werden darf. Dieser Wert ermittelt sich aus der
Summe von Leitungsinduktivität und Eingangsinduktivität des
)
Feldgerätes.
z
Anmerkung:
Die oben genannten Spezifikationen entsprechen in ihrer
Kennzeichnung nicht den gültigen Normen (z. B. gemäß
EN 60079-14, Abschnitt 3 entspricht I
)
k
Kennzeichnung gemäß Konformitätsbescheinigungen.
der liegen, kann es passieren, dass der empfohlene
Arbeitsbereich der Zenerbarriere überschritten wird, was
zur Folge hat, dass der Leckstrom größer als 10 µA wird.
Dann sollte eine Barriere mit einer höheren Nennspannung
verwendet werden. Der Leckstrom ist bei offenem eigensi-
cheren Stromkreis ermittelt und stellt damit bei der angege-
benen Spannung den Maximalwert dar.
4. Ziehen Sie den maximalen Längswiderstand der Zenerbar-
riere und dessen Einfluss auf den eigensicheren Stromkreis
in Betracht. Stellen Sie sicher, dass dieser Widerstand kei-
nen unzulässig hohen Spannungsverlust verursacht. In
hochohmigen Stromkreisen - üblicherweise bei Übertra-
gung von Spannungssignalen - ist dieser Widerstand nicht
relevant. Besitzt eine Barriere beispielsweise einen max.
Längswiderstand von 1 kOhm, so beträgt der daraus resul-
tierende Fehler 0,1 %, wenn der Eingangswiderstand des
angeschlossenen Gerätes 1 MOhm beträgt.
5. Überprüfen Sie, ob das Feldgerät für den Einsatz im explo-
sionsgefährdeten Bereich zertifiziert sein muss oder nicht.
Wenn eine Zertifizierung notwendig ist überprüfen Sie, unter
welchen Voraussetzungen der Einsatz des Feldgerätes in
Verbindung mit einer Zenerbarriere zugelassen ist.
6. Welche Gesamtlänge hat die Verkabelung zwischen Span-
nungsversorgung und Feldgerät? Beachten Sie die Anzahl
aller Leiter des Systems!
)
ein
bei 10 (1) µA)
ein
max
max
neu I
), sondern der
K
O
Copyright Pepperl+Fuchs, Printed in Germany
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