Função:Os drives digitais são na realidade fontes de alimentaçãointrinsicamente seguras e podem alimentar quaisquerinstrumentos e circuitos eletrônicos, desde que a potênciaelétrica consumida e amarzenada esteja abaixo dos valoresque seguramente podem ser conectados os drives.

Diagrama de Conexões:

Descrição de Funcionamento:O instrumento possui um transformador isolador que transferea tensão de alimentação para o circuito de saída, limitando aenergia transferida para o elemento de campo a valoresincapazes de provocar a detonação da atmosferapotencialmente explosiva.O acionamento de carga é comandada através de umaentrada lógica de controle, que recebe um comando de umcontrolador lógico, contato, etc, determinando o acionamentoda saída.O circuito de saída é isolado galvanicamente da alimentaçãoem corrente contínua do equipamento e a entrada lógica decontrole é isolada opticamente da alimentação e da saída,tronando o instrumento totalmente desvinculado do demaisequipamentos.

Circuito de Saída do Drive Digital:Podemos citar como exemplo destes instrumentos:• células de carga,• Potênciometros,• sinaleiros luminosos,• sinaleiros sonoros,• e até válvulas solenóides.

Nota: todo equipamento de campo que pode armazenarenergia por possuir capacitores ou indutores internos devemser certificados e possuirem parâmetros compatíveis com osdrives digitais.

O cir cuito de saída é in trin se ca mente se guro e fornecenormalmente 12V até 65mA, para a carga (instrumento decampo Exi).A saída é a transistor e incorpora uma barreira de segurançaintrinseca que limita a energia elétrica enviada ao circuito decampo.

Compatibilidade com a carga:Na seleção da carga Exi, deve-se seguir rigorosamente oslimites propostos pelo drive, sendo que o instrumento decampo deve operar com:• Tensão de trabalho: 10 à 14V• Corrente de consumo:

Instalação Elétrica:Esta unidade possui 6 bornes conforme a tabela abaixo:

Bornes Descrição

1 Saída digital ( + )

3 Saída digital ( - )

9 Entrada de Controle ( + )

10 Entrada de Controle ( - )

11 Alimentação Positiva ( + )

12 Alimentação Negativa ( - )

Preparação dos Fios:Fazer as pontas dos fios conforme desenho abaixo:

Cuidado ao retirar a capa protetora para não fazer pequenoscortes nos fios, pois poderá causar curto circuito entre os fios.

Procedimentos:Retire a capa protetora, coloque os terminais e prense-os, sedesejar estanhe as pontas para uma melhor fixação.

Terminais:Para evitar mau contato e problemas de curto circuitoaconselhamos utilizar terminais pré-isolados (ponteiras)cravados nos fios.

Sistema Plug-in:No modelo básico KD-01/EX asconexões dos cabos de entrada , saídae alimentação são feitas através debornes tipo compressão montados naprópria peça.Opcionalmente os instrumentos da linhaKD, podem ser fornecidos com o sistemade conexões plug-in.Neste sistema as conexões dos cabossão feitas em conectores tripolares quede um lado possuem terminais decompressão, e o do outro lado sãoconectados os equipamento.Para que o instrumento seja fornecidocom o sistema plug-in, acrescente osufixo “-P” no código do equipamento.

Conexão de Alimentação:A unidade pode ser alimentada em:

Tensão Bornes Consumo

24Vcc 11 e 12 0,8W

Recomendamos utilizar no circuito elétrico que alimenta aunidade uma proteção por fusível.

Sistema Power Rail:Consiste de um sistemaonde as conexões dealimentação ecomunicação sãoconduzidas e distribuídasno próprio trilho defixação, através deconectores multipolareslocalizados na parteinferior do repetidor. Estesistema visa reduzir onúmero de conexõesexternas entre os instrumentos da rede conectados nomesmo trilho.

Trilho Autoalimentado tipo “Power Rail”:O trilho power railTR-KD-02 é umpoderoso conector que fornece interligaçãodos instrumentosconectados aotradicional trilho 35mm. Quando unidades doKD forem montadas no trilho automaticamente a alimentação, de24Vcc será conectada com toda segurança e confiabilidadeque os contatos banhados a ouro podem oferecer.

Leds de Sinalização:O instrumento possui dois leds no painel frontal conformeilustra a figura abaixo:

Função dos Leds de Sinalização:A tabela abaixo ilustra a função dos led do painel frontal:

Alimentação( verde )

Quando aceso indica que o equipamento estáalimentado

Saída( amarelo )

Indica o estado da saída: Aceso: nivel lógico 1

Apagado: nivel lógico 0

Teste de Funcionamento:Para simular o teste de funcionamento, siga os procedimentos:1- Conecte um voltímetro com escala de 20V na saída do drive, bornes 1 ( + ) e 3 ( - ).2- Conecte agora um resistor de 190W 1W, como carga nasaída da unidade.3- Insira um miliamperímetro com escala de 100mA, em sériecom o resistor de carga.4- Alimente a unidade com a tensão nominal 24Vcc, nosbornes 11 ( + ) e 12 ( - )5- Conecte a entrada lógica de controle bornes 9 ( + ) e 10 ( - )também na fonte de alimentação.6- Verifique a tensão de saída que deve ser maior que 11V.7- Observe a corrente indicada no miliamperímetro que deveser maior do que 30mA.8- Retire o resistor de carga e observe que a tensão de saídasobe para 15V.

Segurança Intrínseca:Conceitos Básicos:A segurança Intrínseca é dos tipos de proteção para instalação de equipamentos elétricos em atmosferas potencialmenteexplosivas encontradas nas indústrias químicas epetroquímicas.

Não sendo melhor e nem pior que os outros tipos de proteção,a segurança intrínseca é simplesmente mais adequada àinstalação, devido a sua filosofia de concepção.

Princípios:O princípio básico da segurança intrínseca apoia-se namanipulação e armazenagem de baixa energia, de forma que o circuito instalado na área classificada nunca possua energiasuficiente (manipulada, armazenada ou convertida em calor)capaz de provocar a detonação da atmosfera potencialmenteexplosiva.

Em outros tipos de proteção, os princípios baseiam-se emevitar que a atmosfera explosiva entre em contato com a fontede ignição dos equipamentos elétricos, o que se diferencia dasegurança intrínseca, onde os equipamentos são projetadospara atmosfera explosiva.

Visando aumentar a segurança, onde os equipamentos sãoprojetados prevendo-se falhas (como conexões de tensõesacima dos valores nominais) sem colocar em risco ainstalação, que aliás trata-se de instalação elétrica comumsem a necessidade de utilizar cabos especiais ou eletrodutosmetálicos com suas unidades seladoras.

Concepção:A execução física de uma instalação intrinsecamente seguranecessita de dois equipamentos:

Equipamento Intrinsecamente Seguro:É o instrumento de campo (ex.: sensores de proximidade,transmissores de corrente, etc.) onde principalmente sãocontrolados os elementos armazenadores de energia elétrica e efeito térmico.

Equipamento Intrins. Seguro Associado:É instalado fora da área classificada e tem como função básica limitar a energia elétrica no circuito de campo, exemplo:repetidores digitais e analógicos, drives analógicos e digitaiscomo este.

Confiabilidade:Como as instalações elétricas em atmosferas potencialmenteexplosivas provovacam riscos de vida humanas e patrimônios,todos os tipos de proteção estão sujeitos a serem projetados,construídos e utilizados conforme determinações das normastécnicas e atendendo as legislações de cada país.

Os produtos para atmosferas potencialmentes explosivasdevem ser avaliados por laboratórios independentes queresultem na certificação do produto.O orgão responsável pela certificação no Brasil é o Inmetro,que delegou sua emissão aos Escritórios de Certificação deProdutos (OCP), e credenciou o laboratório Cepel/Labex, quepossui estrutura para ensaiar e aprovar equipamentosconforme as exigências das normas técnicas.

Marcação:A marcação identifica o tipo de proteção dos equipamentos:

Br Informa que a certificação é brasileira e segue asnormas técnicas da ABNT(IEC).

Ex indica que o equipamento possui algum tipo deproteção para ser instalado em áreasclassificadas.

i indica que o tipo de proteção do equipamento:e - à prova de explosão,e - segurança aumentada,p - pressurizado com gás inerte,o, q, m - imerso: óleo, areia e resinadoi - segurança intrinseca,

Categ. a os equipamentos de segurança intrinseca destacategoriaa apresentam altos índices desegurança e parametros restritos, qualificando-os a operar em zonas de alto risco como na zona0* (onde a atmosfera explosiva ocorre sempre oupor longos períodos).

Categ. b nesta categoria o equipamento pode operarsomente na zona 1* (onde é provável que ocorraa atmosfera explosiva em condições normais deoperação) e na zona 2* (onde a atmosferaexplosiva ocorre por outros curtos períodos emcondições anormais de operação), apresentandoparametrização memos rígida, facilitando, assim,a interconexão dos equipamentos.

T6 Indica a máximatemperatura desuperfície desenvolvidapelo equipamento decampo, de acordo coma tabela ao lado,sempre deve ser menordo que a temperaturade ignição expontãneada mistura combustívelda área.

Marcação:

Modelo Kd-01 -24Vcc

Marcação [ Br Ex ia ] [ Br Ex ib ]

Grupos IIC IIB IIA IIC IIB IIA

Lo 2,5mH 5mH 10mH 46mH 170mH 460mH

Co 514mH 1,9mF 5,5mF 2,0mF 11mF 30mF

Um= 250V Uo= 11,5V Io= 25,8mA Po= 74mW

Certificado de Conformidade pelo Cepel EX-014/98

3000000073C - 11/2005Folha 2/3

Trilho TR-DIN-35Trilho TR-DIN-35

24Vcc B

arramen

to de al

imentaç

ão

24Vcc B

arramen

to de al

imentaç

ão

500mm

(25 SL

OTS 20m

m)

500mm

(25 SL

OTS 20m

m)Conecto

r emend

a TR-K

D-PL

Conecto

r emend

a TR-K

D-PL

Tampa T

R-KD-T

E

Tampa T

R-KD-T

E

Trilho T

R-KD-0

2

Trilho T

R-KD-0

2

++--

Des. 18

Tab. 21

Des. 19

Fig. 20

Indice Temp. oC

T1 450oC

T2 300oC

T3 200oC

T4 135oC

Des. 22

Tab. 23

Tab. 24

Alicate ZA3Alicate ZA3

4040

55

01 .

giF

Tab. 11

Des. 12

Des. 13

Des. 14

Fig. 15

Fig. 16

Tab.17

1 3

10 11 12

9

Certificação:O processo de certificação é coordenado pelo Inmetro(Instituto Nacional de Metrologia e Normalização Insdustrial)que utiliza a ABNT (Associação Brasileira de NormasTécnicas), para a elaboração das normas técnicas para osdiversos tipos de proteção.

O processo de certificação é conduzido pelas OCPs(Organismos de Certificação de Produtos credênciado peloInmetro), que utilizam laboratórios aprovados para ensaios detipo nos produtos e emitem o Certificado de Conformidade.

Para a segurança intrinseca o único laboratório credenciadoaté o momento, é o Labex no centro de laboratórios do Cepelno Rio de Janeiro, onde existem instalações e técnicosespecializados para executar os diversos procedimentossolicitados pelas normas, até mesmo a realizar explosõescontroladas com gases representativos de cada família.

Certificado de ConformidadeA figura abaixo ilustra um certificado de conformidade emitidopelo OCP Cepel, após os teste e ensáios realizados nolaboratório Cepel / Labex:

Conceito de Entidade:O conceito de entidade é quem permite a conexão deequipamentos intrinsecamente seguros com seus respectivosequipamentos associados.A tensão (ou corrente ou potência) que o equipamentointrinsecamente seguro pode receber e manter-se aindaintrinsecamente seguro deve ser maior ou igual a tensão (oucorrente ou potência) máxima fornecido pelo equipamentoassociado.Adicionalmente, a máxima capacitância (e indutância) doequipamento intrinsecamente seguro, incluindo-se osparâmetros dos cabos de conexão, deve ser maior o ou igual amáxima capacitância (e indutância) que pode ser conctadacom segurança ao equipamento associado.Se estes critérios forem empregados, então a conexão podeser implantada com total segurança, idependentemente domodelo e do fabricante dos equipamentos.

Parâmetros de Entidade:

Uo £ Ui

Io £ Ii

Po £ Pi

Lo ³ Li + Lc

Co ³ Ci + Cc

Aplicação da EntidadePara exemplificar o conceito da entidade, vamos supor oexemplo da figura abaixo, onde temos um sensor Exiconectado a um repetidor digital com entrada Exi.Os dados paramétricos dos equipamentos foram retirados dosrespectivos certificados de conformidade do Inmetro / Cepel, epara o cabo o fabricante informou a capacitância e indutânciapor unidade de comprimento.

Marcação do Equipamento e Elemento de Campo:

Equipamento Elemento de Campo

Uo = 17,3V Ui < 30V

Io = 325mA li < 400mA

Po = 1,4W Pi < 1,2W

Co = 160nF Cc < 10nF

Lo = 0,18mH Lc < 0,1mH

Cablagem de Equipamentos SI:A norma de instalação recomenda a separação dos circuitosde segurança intrinseca (SI) dos outros (NSI) evitandoquecurto-circuito acidental dos cabos não elimine a barreiralimitadora do circuito, colocando em risco a instalação

Requisitos de Construção:• A rigidez dielétrica deve ser maior que 500Uef.• O condutor deve possuir isolante de espessura: ³ 0,2mm.• Caso tenha blindagem, esta deve cobrir 60% superfície.• Recomenda-se a utlização da cor azul para identificação dos

circuitos em fios, cabos, bornes, canaletas e caixas.

Recomendação de Instalação:

Canaletas Separadas:Os cabos SI podem ser separados dos cabos NSI, através decanaletas separadas, indicado para fiações internas degabinetes e armários de barreiras.

Cabos Blindados:

Pode-se utilizar cabosblindados, em uma mesmacanaleta.No entanto o cabos SI devempossuir malha de aterramentodevidamente aterradas..

Amarração dos Cabos:

Os cabos SI e NSI podem sermontados em uma mesmacanaleta desde que separados com uma distância superior a50 mm, e devidamenteamarrados.

Separação Mecânica:A separação mecânica doscabos SI dos NSI é uma forma simples e eficaz para aseparação dos circuitos.Quando utiliza-se canaletasmetálicas deve-se aterrar junto as estruturas metálicas.

Multicabos:Cabo multivias com várioscircuitos SI não deve serusado em zona 0sem estudode falhas.Nota: pode-se utilizar omulticabo sem restrições se ospares SI possirem malha deaterramento individual.

Caixa e Paineis:A separação dos circuitos SI e NSI também podem serefetivadas por placas de separação metálicas ou não, ou poruma distãncia maior que 50mm, conforme ilustram as figuras:

Cuidados na Montagem:Além de um projeto apropriado cuidados adicionais devem serobservados nos paineis intrinsecamente seguros, pois comoilustra a figura abaixo, que por falta de amarração nos cabos,podem ocorrer curto circuito nos cabos SI e NSI.

Dimensões Mecânicas:

Folha 3/3 3000000073C - 11/2005

Cabos SI

Ui, Ii, Pi: máxima tensão, corrente e potência suportadapelo instrumento de campo.

Lo, Co: máxima indutância e capacitância possível de seconectar a barreira.

Li, Ci: máxima indutância e capacitância interna doinstrumento de campo.

Lc, Cc: valores de indutância e capacitância do cabopara o comprimento utilizado.

KD-16/EXSensores e Instrumentos

Repetidor Digital:

Cabos NSI

Cabos SI

2020

110

110

87,5

87,5

Led AmareloLed Amarelo

SaídaSaída

Led VerdeLed Verde

AlimentaçãoAlimentação

SENSE

SENSEKD-16(17)H/EX

KD-16(17)H/EX

Des. 25

Des. 26

Fig. 27

Cabos NSI

Cabos SI

Cabos NSI

Cabos SI

Cabos NSI

Cabos SI

Cabos NSI

Cabos SI

Fig. 28

Fig. 29

Fig. 30

Fig. 31

Fig. 32 Fig. 33

Fig. 34

Des. 35

Cuidado !

IS

N o

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Cabo NSICabo SI Cabo NSI

Cabo SI