Função:O repetidor digital tem por finalidade proteger elementos on/offinstalados em atmosferas explosivas, livrando-os de qualquerrisco de explosão, que, por efeito térmico ou faísca elétrica.

Diagrama de Conexões:

Subrack 19”:O subrack 19” é um alojamento para cartões eletrônicos quepossibilita a rápida substituição devido ao emprego do sistema plug-in.O subrack 19” da Sense modelo RKF, vem equipado comeuroconectores tipo F femea próprio para acoplamento aoconector do cartão, tendo capacidade para 21 cartões osubrack vem montado em caixas de separação para asfiações Exi, conforme solicita a norma de instalação para estetipo de proteção.

Bus de Alimentação:Este termo é utilizado para denominar a conexão entre osterminais de alimentação de cada Euroconector montado nosubrack.

Para facilitar a instalação o subrack normalmente é fornecidocom um barramento que interliga todos os pinos dealimentação dos cartões (+d14 e -z14),e encaminhados a umborne de 2 terminais (localizados na lateral interna daextrutura do subrack) fornecendo um conector único para aentrada 24Vcc.

Fonte de Alimentação Externa:Utiliza-se umafonte de alimentação externa ao subrack,geralmente uma fonte já existente que alimenta outrosequipamentos, tais como: CP’s SDCD, circuitos eletrônicos,etc, ou um sistema “no break” de corrente contínua 24Vcc. Afonte deve possuir tensão de 24Vcc ±10% e não deve possuirripple maior que 10%.IMPORTANTE! As fontes chaveadas ou reguladas quealimentam elementos como: motores, contatores, solenóides,não devem ser utilizadas, pois estes elementos são geradoresde transientes elétricos de alta amplitude e que podem vir adanificar os cartões.

Montagem do Cartão:O repetidor digital EKF-04 deveser montado em um subrackpadrão 19”, próprio para cartãoeurocard 100x160mm.

Para fixar corretamente orepetidor no subrack siga osprocedimentos abaixo:

1º Encaixe o repetidor no trilho e empurre até encaixa-lo noconector localizado no fundo dosubrack.

2º Com uma chave de fendaadequada aperte os parafusossuperior e inferior do cartão para que o mesmo fique bem fixadono subrack.

Conexões:Adota-se como padrão a divisão dos contatos doEuroconector em 2 grupos, um composto pelos contatos D2 aD12 e Z2 a Z12, destinados as conexões com a áreaclassificada, os contatos D14 e Z14 destinam-se aalimentação dos cartões, e um grupo composto pelos contatos D16 a D32 e Z16 a Z32 destinados as conexões com a áreasegura.

Conexão:O repetidor EKF-04 utiliza os pinos do Euroconector, conforme descrito na tabela:

Pinos Descrição

d2 à d6 Entrada Canal I

z2 à z6 Entrada Canal ll

+d14Alimentação CC

-z14

d20Sinalização de Defeitos

z20

d22 à d32 Saída Relé Canal l

z22 à z32 Saída Relé Canal ll

d16/ z16 Saída Transistor Canal l

d18/ z18 Saída Transistor Canal ll

Consumo:No dimensionamento da fonte de alimentação, deve-seconsiderar o consumo do cartão, conforme:

Tensão Pinos Consumo

24 Vcc +d14 e -z14 70mA

Preparação dos fios:

• para soldar os fios ao Euroconector,deve-se seguir o procedimentoabaixo:

• descapar a ponta do cabinho por5mm,

• estanhar a ponta do fio,

• utilizando um ferro de soldar de nomáximo 50W estanhe o pino doconector onde o fio deverá sersoldado,

• coloque no cabinho um tubo termocontrátil de 2mm de diâmetro por20mm de comprimento,

• agora encote o fio no conector esolde ao pino aquecendo-os com oferro de soldar,

• verifique se a solda não está fria e se o fio esté bem preso puxando-olevemente,

• agora puxe o termocontrátil paraproteger e isolar o fio, aquecendocom o soprador de ar quente até o otubo plástico encolha aderindo ao fio.

CUIDADOS:Não aquecer demasiadamente ou por muito tempo o conector, pois poderá danifica-lo permanentemente.

Rua Tuiuti, 1237 - CEP: 03081-000 - São PauloTel.: 11 2145-0444 - Fax.: 11 2145-0404

vendas@sense.com.br - www.sense.com.br

MANUAL DE INSTRUÇÕES

Repetidor Digital:EKF - 04/24Vcc

Fig. 1

www.sense.com.brMade in Brazil

Repetidor Digital

Sensors & Instruments

OCP 0007INMETRO

C E P E L

[Ex ia Ga] IIC/IIB/IIA

EKF-04/24Vcc

I m á x = 8 AU m á x = 2 5 0 Va cS = 1 0 0 0 VA

Imáx = 8AUmáx = 250VacS = 1000VA

Imáx = 1AUmáx = 125VacS = 62VA

I m á x = 1 0 0 m A

U m á x = 3 0 V

Imáx = 100mA

Umáx = 30V

D 2 2

Z22

D26

Z26

D24

Z24

D28

Z28

D32

Z32

D30

Z30

Z20

D20

A m

Am

Vm

Vm

Vd

Estado

Estado

Defeito

Defeito

Alimentação

D14+ Z14-20 - 30Vdc

Entrada Digital Exi

D 1 8

Z18

D16

Z16

S 3

S5

S2

S4

S6

S1 O N

OFF

ON

OFF

ON

OFF

ON

OFF

ON

OFF

ON

OFF

D 2 +

D6+

D4-

10k

NAMUR

Z 2 +

Z6+

Z4-

10k

NAMUR

P R O G R A M A Ç Ã O

CANAL 1

S1

S2

S3

S4

S5

S6

CANAL 2

ON - Sa ída em Modo Reve rso

OFF - Saída em Modo Direto

ON -E m Condição de Defeito, Saída Energizada

OFF -E m Condição de Defeito, Saída Desenergizada

ON -Relé Operante

OFF -R elé Desenergizado

ON -E m Condição de Defeito, Saída Energizada

OFF -E m Condição de Defeito, Saída Desenergizada

ON -Relé Operante

OFF -R elé Desenergizado

ON -S aída em Modo Reverso

OFF - Saída em Modo Direto

S I N A L I Z A Ç Ã O

LED Verme lho - Cond ição de De fe i t o

I = 2 5 , 8 m A0 U = 11 , 5 V d c0P = 7 4 m W0U m = 2 5 0 V

o C

I IBI IC I IA

5 ,5mF10mH

514nF2 ,5mH

1,9 mF5mH

C0L 0

2 .s

eD

Folha 1/5

23

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

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19

20

21

DETALHE A

21 20

Solda

24

Vcc

D14

Z14

FILEIRA “D” DE CONTATOS FILEIRA “Z” DE CONTATOS

2

4

6

8

10

12

14

16

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22

24

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2

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6

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22

24

26

28

30

32

Conexõespara áreas

potencialmenteexplosiva

Alimentação

Conexõespara área segura

Fig. 6

Fig. 7

Fig. 8 Fig. 13

Fig. 14

Fig. 15

Fig. 16

Fig. 17

Des. 3

Des. 4

5 .s

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Des. 9

Tab. 11

21 .

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01 .

giF

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ob

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C l

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NB

EA3000714 - Rev.E - 06/15

Descrição de Funcionamento:O repetidor digital Exi, possui uma entrada intrinsecamentesegura para sinais digitais on/off, compatíveis com a normaNamur, permitindo desta forma a conexão de sensores deproximidade e contatos mecânicos.O instrumento possue uma fonte de alimentação internaisolada galvanicamente da fonte de alimentação e do relé desaída, que mantém os circuitos internos ( entrada Exi e saída )totalmente desvinculados.A unidade fornece tensão para o elemento de campo atravésde um limitador eletrônico de energia, que também recebe osinal proveniente do campo que informa o estado on/off desteelemento.

Elementos de Campo:O repetidor possui uma entrada digital, para elementos decampo tipo on/off (liga / desliga) e a saída do equipamentorepete para o controlador o estado do elemento de campo.

Entrada Exi:Como a entrada requer um equipamento compatível com suaspropriedades deve-se assegurar a plena compatibilidade entre os repetidor digital e o elemento de campo.

Sensores de Proximidade:Os sensores de proximidade indutivos são equipamentoseletrônicos capazes de detectar a aproximação de peças,partes, componentes e elementos de máquinas; emsubstituição as tradicionais chaves fim de curso.

A detecção ocorre sem que haja o contato físico entre oacionador e o sensor, aumentando a vida útil do sensor, poisnão possui peças móveis, sujeitas a desgate mecânico.

O que é Sensor Namur?Semelhante aos convencionais, diferenciando-se apenas pornão possuir um transístor de saída para o chaveamento.

Funcionamento:O sensor Namur consome uma corrente ³ 3mA quandodesacionado, e com a aproximação do alvo a corrente deconsumo cai abaixo de 1mA, quando alimentado por umcircuito de 8V e impedância de 1KW .

Sinalização de Defeitos:A sinalização de defeitos no cabo do elemento de campo,conforme descrito a seguir é sinalizado por um led vermelho,montado no painel frontal.

Monitoração de Defeitos:Este equipamento possui um circuito interno, conjugado com aentrada, que possibilita a monitoração da interligação com oelemento de campo.

Sua função é detectar a ocorrência de um curto-circuito ouruptura na cabeação do elemento de campo. A monitoração érealizada em função da corrente que circula pela entrada,portanto se a corrente de entrada estiver abaixo de 0,1mAconsidera-se que o cabo está quebrado.

O curto circuito do cabo de campo é detectado toda vez que acorrente que circula pela entrada for maior do que 6mA.Sempre que estes valores forem ultrapassados o circuito dedeteção de defeitos no cabo de campo será acionado.

Monitorando o Sensor Namur:Quando utiliza-se sensores tipo Namur como elemento decampo, o circuito de monitoração de defeitos atua detectandoa ocorrência de um possível curto-circuito ou ruptura nacabeação, pois o sensor Namur apresenta quando acionadouma corrente de aproximadamente 1mA e quandodesacionado 3mA.

Quando ocorrer um curto na cabeação a corrente será maiorque 3mA, ultrapassando o limite máximo de 6mA, atuando ocircuito de monitoração.Por outro lado caso ocorra uma ruptura no cabo a corrente será 0mA, portanto abaixo do valor operacional do sensor (1mA) edo limite mínimo de 0,1mA, desta forma o circuito demonitoração também será acionado.

Contatos Mecânicos:Os contatos mecânicos de chaves fim de curso, chaves denível, botoeiras, pressostatos,termostátos, etc; são apenaselementos puramente mecânicos, que não possuem nenhumarmazenador de energia elétrica e portanto são totalmentecompatíveis com os repetidores digitais e não requeremnenhum certificado de conformidade com as normas desegurança intrínseca e podem ser livremente escolhidos.

Monitorando Contatos Mecânicos:Com a utilização de contatos mecânicos como elemento decampo, devemos observar certos cuidados.O circuito de monitoração de defeitos pode operar de duasformas diferentes quando utilizamos contatos mecânicos.

Detectando Defeitos com Contatos:No primeiro modo de operação, o circuito de monitoração pode detectar o curto-circuito ou a ruptura da cabeação de conexãoentre o repetidor digital e o contato no campo. Para isto,deve-se instalar os resistores (10KW e 1KW x 14W ), conforme odiagrama abaixo, junto ao contato no campo:

Detectando Somente Quebra do Cabo:No segundo modo de operação, o circuito de monitoraçãodetecta apenas a ruptura da cabeação entre o repetidor digitale o contato no campo. Neste modo devemos instalar somenteum resistor de 10KW em paralelo com o contato no campo.

Resistores de Polarização:Os resistores indicados na figura abaixo, devem ser montadosno contato de campo, e tem como função drenar uma pequenacorrente para que o instrumento possa diferenciar o contatoaberto do cabo quebrado e o contato fechado de um curtocircuto no cabo.Sempre que ocorrer um curto-circuito ou ruptura da cabeaçãode conexão com o elemento de campo, o led acenderá,sinalizando a ocorrência.

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: relé energizado

Apagado: relé desenergizado

Defeitos( vermelho )

Indica a ocorrência de defeitos:Aceso: cabo em curto ou quebrado

Apagado: operação normal

Chaves de Programação:As pro gra mações de ste eq ui pamento são reali za das por umdipswitch de 6 chaves mon tado na placa de cir cuito im presso,na face dos com po nen tes, con forme ilus tra a fig ura abaixo:

Programação de Saída:O equipamento permite programar o estado de saída, emfunção do estado do elemento de campo, em dois modos:

Saída Modo Direto:Com a chave S1 na posição I, temos o relé de saídaenergizado com o contato fechado ou o sensor Namuracionado, operação sinalizada pelo led amarelo (saída).

Saída Modo Reverso:Programando a chave S1 na posição II, temos o relé de saídadesenergizado com o contato fechado ou o sensor Namuracionado, operação sinalizada pelo led amarelo (saída).

Programação da Saída Sob Defeitos:Existe ainda a possibilidade de detrminar o estado do relé de saída, em função de um defeito (ruptura ou curto do cabo) nocabo de interligação com o campo.

Esta caracterítica permite posicionar a saída em um estadoseguro durante a ocorrência de defeitos, como por exemplo:abrindo uma válvula de alívio de pressão se houver umrompimento do cabo de conexão do pressostato que indicasobre-pressão em um sistema.

Folha 2/5

MR

AZ

Exi

Namur

+

-

BN (1)

BU (3)

Namur Namur

Exi Exi 3 < I < 1mA3 < I < 1mA

D2(+)D2(+)Circuito deCircuito de

MonitoraçãoMonitoração

1mA ¦ l ¦ 6mA1mA ¦ l ¦ 6mA

Quebra l Ÿ 100mAQuebra l Ÿ 100mA

Curto I > 6mACurto I > 6mA

D4(-)D4(-)

BN (1)BN (1)

BU (3)BU (3)

1K1K

10K10K

D2(+)D2(+)Circuito deCircuito de

MonitoraçãoMonitoração

0,1mA > l > 6mA0,1mA > l > 6mAD4(-)D4(-)

10K10K

D4(+)D4(+)Circuito deCircuito de

MonitoraçãoMonitoração

0,1mA ¦ l ¦ 6mA0,1mA ¦ l ¦ 6mAD6(-)D6(-)

RiRi

D2(+)D2(+)

D4(-)D4(-)

ExiExi

NamurNamur

NamurNamur

ExiExi

D6(+)D6(+)

D4(-)D4(-)

10KW10KW 10KW10KW

10KW10KW 10KW10KW

1KW 1KW

1KW 1KW

D2(+)D2(+)

D4(-)D4(-)

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Z2(+)Z2(+)

Z4(-)Z4(-)

Z6(+)Z6(+)

Z4(-)Z4(-)

Z2(+)Z2(+)

Z4(-)Z4(-)

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CANAL ICANAL I

CANAL IICANAL II

BN (1)BN (1)

BU (3)BU (3)

BN (1)BN (1)

BU (3)BU (3)

Sensor Namurmonitora quebra

curto do cabo

Contato Secomonitora somentequebra do cabo

Sensor Namurmonitora quebra

curto do cabo

Des. 18

Des. 19

Des. 20

Des. 21

Des. 22

Tab. 23

1122

4433

5566

Saída relé (ON/ OFF)Saída relé (ON/ OFF)

Defeitos ENE (ON) / DES (OFF)Defeitos ENE (ON) / DES (OFF)

Saída Normal ENE (ON) / DES (OFF)Saída Normal ENE (ON) / DES (OFF)

Canal 1Canal 1

Canal 2Canal 2

MZMZ

MZMZ

I III II

OFF ONOFF ON

Des. 24

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C l

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am

NB

EA3000714 - Rev.E - 06/15

Circuito de Saída a Relé:Em cada ca nal deste cartão existe um relé com dois jogos decontatos reversíveis (DPDT), que podem ser programadospara operar normalmente energizados ou desenergizados, ouainda desligados, quando apenas a saída a tran sis tor estaráem operação.Como cada relé possui dois jogos de contatos reversíveis,pode-se utilizar um jogo de contato para conexão com ocircuito de comando e o outro jogo pode ser utilizado paraacionamento de um circuito de sinalização.

Capacidade dos Contatos de Saída: Verifique se a carga não excede a capacidade máxima doscontatos apresentada na tabela abaixo:

Capacidade CA CC

Tensão 250Vca 30Vcc

Corrente 8Aca 5Acc

Potência 1000VA 150W

Saída a Tran sis tor:Esta saída é com posta por um tran sis tor PNP em co le torab erto, com ca pa ci dade para chavear car gas re sis ti vas,cir cui tos ele trôni cos, re lés, etc; com cor rente de até 100mAsob 30Vcc. O tran sis tor de saída é pro te gido con tra so brecor rente ou curto- circuito, com cor rente máxima de 100mA. Seeste valor for ultra pas sado, o cir cuito ele trônico de pro teçãomantém o tran sis tor na con dição de corte, per mane cendoneste modo en quanto a cor rente es tiver acima do lim ite.As saídas a tran sis tor, po dem ser pro gra ma das op erarandocom o tran sis tor nor mal mente satu rado ou cor tado.É es pe ci al mente in di cada para apli cações onde se fazne cessário um tempo de re sposta pe queno (ap roxi ma da mente 3ms) ou onde a fre quên cia de comu tação do ele mento decampo é alta (>10Hz).

Capacidade dos Transistor de Saída: A unidade possui saída a transistor tipo PNP em coletor aberto, com capacidade para chaver cargas resistivas, circuitoseletrônicos, relés, etc, de acordo com a tabela abaixo.

Item Máximo Permitido

Tensão 30 Vcc

Corrente 100 mAcc

Potência 4,5 W

Sensor Namur: A tabela abaixo ilustra o estado da saída em função daspossíveis combinações e o estado do sensor namur.

Exemplo de Programação:Supor as seguintes condições:Sensor I: energiza-se a saída quando do sensor for acionado eem condição de defeito: saída energizada.Sensor II: energiza-se a saída com o sensor desacionado e em condição de defeito: saída desernegizada.

Teste de Funcionamento:• Faça a ligação conforme abaixo:• Alimente o repetidor digital nos pinos +d14 e -z14 com 24Vcc,

observe que o led verde ascende.• Posicione as chaves de programação das saídas, canal I posição

OFF e canal II posição ON.• Posicione as chaves de programação de defeitos, canal I

posição OFF e canal II posição ON.

• Aproxime o alvo ser detectado pelo sensor I e verifique oacionamento do relé de saída (canal I) e do seu led amarelo.

• Afaste o alvo a ser detectado pelo sensor I e verifique odesacionamento do relé de saída (canal I) e do seu led amarelo.

• Agora aproxime o alvo no sensor II e verifique odesacionamento do seu relé (canal II) e do led amarelo.

• Afaste o alvo do sensor II e verifique o acionamento do relé desaída (canal II) e do seu led amarelo.

• Teste a detecção de defeitos curto circuitando os fios do sensorI, observando a imediata desernegização do relé de saída (canal I) e do seu led amarelo, observe que o led vermelho ascendeindicando o defeito.

• Agora teste o rompimento do cabo de campo abrindo os fios do sensor I observando a imediata desernegização do relé de saída(canal I) e do seu led amarelo, observe que o led vermelhoascende indicando o defeito.

• Teste a detecção de defeitos curto circuitando os fios do sensorII, observevando a imediata energização do relé de saída (canalII) e do seu led amarelo, observe que o led vermelho ascendeindicando o defeito.

• Agora teste o rompimento do cabo de campo abrindo os fios do sensor II observando a imediata ernegização do relé de saída(canal II) e do seu led amarelo, observe que o led vermelhoascende indicando o defeito.

Teste de Resposta em Frequência:

• Fazer a ligação nos pinos +d2 e -d4, conforme o diagrama deconexões abaixo:

• Conecte o gerador de sinal ajustado para se obter 8Vpp, ondaquadrada e 1KHz.

• Conecte o canal A doosciloscópio nos pinos+d2 e -d4, ajuste omesmo para 500us/div e1Vac/div para se obter2,50Vpp onda quadrada.

• Conecte o canal B doosciloscópio nos pinosd16 e z16, ajuste:500us/div e 10Vac/divpara obter 24Vpp ondaquadrada.

• Observe que é normal um leve arredondamento noscantos da forma de ondade saída.

• Varie a frequência no gerador e observe que as duas formas deonda devem ser semelhantes.

• Repita os procedimentos para o canal II, pinos d18 e z18.

Folha 3/5

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30

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Des. 31

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Des. 33

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NB

EA3000714 - Rev.E - 06/15

NamurNamur

NamurNamur

++ --1K1K

VV

D16D16

Z16Z16

+D2+D2

-D4-D4

+Z2+Z2

-Z4-Z4

BN (1)BN (1)

BU (3)BU (3)

BN (1)BN (1)

BU (3)BU (3)

Des. 30

Contato Mecânico:A tabela abaixo ilustra o estado da saída em função daspossíveis combinações para contato mecânico, que deve estar montado com os resistores.

Exemplo de Programação:Contato mecânico I: energiza-se a saída quando o sensor foracionado e em condição de defeito: saída energizada.Contato mecânico II: energiza-se a saída com o sensordesacionado e em condição de defeito: saída desernegizada.

Teste de Funcionamento:• Faça a ligação de acordo com o desenho abaixo.

• Instale os dois resistores de monitoração de quebra ou curto docabo, conforme apresentado na figura 22, lembrando deposiciona-los junto ao contato mecânico.

• Alimente o repetidor digital nos pinos +d14 e -z14 com 24Vcc,observe que o led verde ascende.

• Posicione as chaves de programação das saídas, canal IposiçãoON e canal II posição OFF.

• Posicione as chaves de programação de defeitos, canal Iposição OFF e canal II posição ON.

• Feche o contato mecânico I e verifique o acionamento do reléde saída (canal I) e do seu led amarelo.

• Abra o contato mecânico I e verifique o desacionamento dasaída (canal I) e do seu led amarelo.

• Feche o contato mecânico II e verifique o desacionamento dorelé de saída (canal II) e do seu led amarelo.

• Abra o contato mecânico II e verifique o acionamento da saída(canal II) e do seu led amarelo.

• Teste a detecção de defeitos curto circuitando os fios quechegam ao contato mecânico I, observando a imediatadesernegização do relé de saída (canal I) e do seu led amarelo,observe que o led vermelho ascende indicando o defeito.

• Agora teste o rompimento do cabo de campo abrindo um dosfios do que chegam ao contato mecânico I observando aimediata desernegização do relé de saída (canal I) e do seu ledamarelo, observe que o led vermelho ascende indicando odefeito.

• Teste a detecção de defeitos curto circuitando os fios do quechegam ao contato mecânico II, observevando a imediataenergização do relé de saída (canal II) e do seu led amarelo,observe que o led vermelho ascende indicando o defeito.

• Agora teste o rompimento do cabo de campo abrindo um dos fios que chegam ao contato mecânico II observando a imediata ernegização do relé de saída (canal II) e do seu led amarelo,observe que o led vermelho ascende indicando o defeito.

Condições Especiais de Uso Seguro

1) O número do Certificado de Conformidade é finalizadopela letra "X" para indicar as seguintes condições de usoseguro:

a) O Grau de Proteção IP20 ou superior, deve sergarantido pelo gabinete e/ou bastidor em que oequipamento trabalhará encaixado;

b) Os cartões EKF possuem cobrindo todo o lado da solda,uma placa isolante de fenolite com espessura de 1mm.Quando os cartões EKF ou qualquer outro cartão, que nãopossue tal placa, forem encaixados no mesmo bastidor,deve ser mantida uma guia de encaixa de cartões vaziaentre os mesmos, para prover a distância de isolaçãonecessária.

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:

Ex indica que o equipamento possui algum tipo de proteção

para ser instalado em áreas classificadas.

i indica o tipo de proteção do equipamento:

d - à prova de explosão,

e - segurança aumentada,

p - pressurizado com gás inerte,

o, q, m - imerso: óleo, areia e resinado

i - segurança intrinseca,

Categ. a os equipamentos de segurança intrinseca desta

categoriaa apresentam altos índices de segurança e

parametros restritos, qualificando -os a operar em zonas

de alto risco como na zona 0* (onde a atmosfera explosiva

ocorre sempre ou por longos períodos).

Categ. b nesta categoria o equipamento pode operar somente na

zona 1* (onde é provável que ocorra a atmosfera

explosiva em condições normais de operação) e na zona

2* (onde a atmosfera explosiva ocorre por curtos períodos

em condições anormais de operação), apresentando

parametrização memos rígida, facilitando, assim, a

interconexão dos equipamentos.

Categ. c os equipamentos classificados nesta categoria são

avaliados sem considerar a condição de falha, podendo

operar somente na zona 2* (onde a atmosfera explosiva

ocorre por curtos períodos em condições anormais de

operação).

T6 Indica a máxima

temperatura de superfície

desenvolvida pelo

equipamento de campo, de

acordo com a tabela ao

lado, sempre deve ser

menor do que a temperatura

de ignição expontânea da

mistura combustível da

área.

Folha 4/5

Indice Temp. oC

T1 450oC

T2 300oC

T3 200oC

T4 135oC

T5 100oC

T6 85oC

Tab. 34

Des. 35 Tab. 38

Proteção:Indica que o equipamentopossui algum tipo deproteção para atmosferaexplosiva

Grupo de gases:

Classe de temperatura:T1, T2, T3, T4, T5, T6

ExEx iaia T6T6I ICI IC GaGa

Tipo de proteção:À Prova de ExplosãoPressurizadoEncapsulado

Imerso em ÓleoImerso em AreiaIntrinsecamente Seguro

Segurança AumentadaNão AcendívelEspecial

dp

mamboqiaibicens

I I C, I I B, I I A

Nível de proteção de equipamento (EPL):Ga, Gb, Gc (Gás),Ma, Mb, Mc (Minas),Da, Db, Dc (Poeiras)

Des. 37

:s

ob

ac

so

d ro

C l

uza

UB -

morr

am

NB

Tab. 36

EA3000714 - Rev.E - 06/15

Informações de 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:

Certificado CEPEL 95.0107X:

Marcação:Na marcação dos Repetidor Digital, modelo EKF-04/24Vcc,deverá constar as seguintes informações:

Modelo EKF-04/ 24Vcc

Marcação [ Ex ia Ga ] IIC/ IIB/ IIA

Grupos IIC IIB IIA

Lo 2,5mH 5mH 10mH

Co 514nF 1,9mF 5,5mF

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

Certificado de Conformidade pelo CEPEL 95.0107X

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.

Uo < Ui Uo = 11,5V < U i = 15VIo < Ii Io = 25,8mA < I i = 43mAPo < Pi Po = 74mW < Pi= 160mWCo >Ci+Cc Co = 30uF > Cc= 34 + 10 = 10nFLo >Li+Lc Lo = 460mH > Lc = 95 + 0,1 = 195mH

Como todas inequações foram satisfeitas, concluimos que éperfeitamente segura a interconexão dos instrumentos.

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 queseparados com uma distânciasuperior a 50 mm, edevidamente amarrados.

Separação Mecânica:A separação mecânica doscabos SI dos NSI é umaforma simples e eficaz para aseparação dos circuitos.Quando utiliza-se canaletasmetálicas deve-se aterrarjunto 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 os pares SI possirem malha deaterramento individual.

Separação das Fiações no Subrack:Conforme preveem as normas de instalações elétricasintrisecamente seguras, (IEC-79-14) e demais publicaçõestécnicas, os circuitos intrinsecamente seguros (SI) devem ser“separados” dos circuitos não intrinsecamente seguros (NSI),desde o elemento de campo até os limitadores de energia.

Caixas de Separação:O subrack Sense é fornecido com o exclusivo sistema de separação defiações, que utiliza uma pequenacaixa azul separando os pinos dosconectores (D2 a D10 e Z2 a Z10) e suas fiações exclusivamente paraas conexões de segurançaintrinseca.Para a identidicação dos circuitosSI, as caixas que cobre os bornesintrinsecamente seguros são na cor azul e os NSI na cor cinza.Analogamente a caixa cinzaseparara as fiações NSI, do pinos:D22 a D32 e Z22 a Z32.Os pinos D12 a D18 e Z12 a Z18não estão protegidos por nenhumacaixas, sendo que os pinos D14 eD14 são utilizados pelo barramentode alimentação.Ambas as caixas possuem umaportinha que permitem a inspeçãodas conexões e suas soldas.

Dimensões Mecânicas:

Cabos NSI

Cabos SI

Cabos NSI

Cabos SI

Fig. 42

Cabos SI

Cabos NSI

Cabos SI

Cabos NSI

Cabos SI

Cabos NSI

Cabos SI

Fig. 43

Fig. 45

Fig. 44

Fig. 46

Folha 5/5

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.

EKF-04/EXSensores e Instrumentos

Cabo:

Cc =10nFLc = 0,1mH

Sensor:EEx ia IIC T4

Ui = 15Vli = 43mA

Pi = 160mWLi = 500mHCi = 30nF

Repetidor Digital:

[Ex ia Ga] IIC/IIB/IIAUo = 11,5VIo = 25,8mAPo = 74mWLo = 460mHCo = 30uF Des. 41

93 .

giF

Fig. 47

Fig. 48

:s

ob

ac

so

d ro

C l

uza

UB -

morr

am

NB

EA3000714 - Rev.E - 06/15

SENSE

SENSE

Led verdeLed verdeAlimentaçãoAlimentação

Led amareloLed amareloSaídaSaída

Led vermelhoLed vermelhoDefeitoDefeito

Led amareloLed amareloSaídaSaída

2020

EKF-04/Ex

EKF-04/Ex

13

01

30

Led vermelhoLed vermelhoDefeitoDefeito

Canal ICanal I

Canal IICanal II

10

01

00

160160

Des. 49

Tab. 40