Diagrama de Conexões:

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

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.

Cir cuito de Saída do Drive:

O cir cuito de saída é in trin se ca mente se guro e fornecenormalmente 14V até 30mA, 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: 14 à 24V• Corrente de consumo: 30mA

Nota: os valores acima não consideram a queda de tensãoque pode ocorrer nos cabos, devendo o usuário verificar acompatibilidade de acordo com o comprimento utilizado.

Curva Característica:Devido a barreira de segurança intrinseca instalada no circuitode saída, a tensão de saída varia de acordo com a correnteconsumida.Partindo de 25V (com a saída sem carga, em aberto) echegando a 14V com a corrente máxima (~30mA).Caso a corrente drenada seja superior, a tensão de saídadiminui vertiginosamente, chegando até zero quando a cargaR possui impedância menor do que 473 W.

En trada Lógica de Con trole:Sua função é co man dar o aciona mento do ele mento decampo, sendo pro je tado de forma a con su mir baixos níveis deen er gia.Pos si bilita a con exão di reta com cartões de saída de CP,siste mas digi tais, e con tro la dores em geral, solici tando, nes tes ca sos, uma cor rente me nor que 1mA.Integrando- se, de ma neira mais sim ples e con fiável, aosistema de con trole de processo.

Para o per feito fun ciona mento de sta en trada, é ne cessárioque o si nal apli cado seja em onda quad rada, com nível “1"equiva lente a uma tensão de 5 a 24Vcc.Para o nível ”0" deve-se aplicar uma tensão de 0 a 3Vcc,sendo que o ele mento de campo será acio nado quando aen trada lógica es tiver com nível “1" e o drive pos suir tensão deali men tação.

Instalação Mecânica:Para uma perfeita fixação evitando problemas futuros deve-seutilizar os métodos abaixo:

Instalação por Trilho:

Siga os procedimentos abaixo:

1º Encaixe a parte inferior dodrive (face que não possuitrava), na parte superior do trilho (fig. 6).

2º Abaixe a parte frontal dodrive, até que ela encaixe notrilho (fig. 7).

3º Gire a lingueta para aesquerda até o final (fig. 8) ecertifique-se que o drive estejabem fixado.

Nota: recomendamos ainstalação de batentes para queo drive não escorregue no trilho.

Instalação por parafuso:Fazer dois furos de 5mm de diâmetro conforme o desenho.

Utilize dois parafusos de cabeça cilíndrica de fenda ou philipsM4, sendo que o comprimento depende da espessura dachapa onde drive for instalado.

Importante! Na instalação feita por parafusos, deve-setomar cuidado com o alinhamento correto da unidade (fig.11 )

Sensores e InstrumentosRua Tuiuti, 1237 - CEP: 03081-000 - São Paulo

Tel.: 11 6190-0444 - Fax.: 11 6190-0404vendas@sense.com.br - www.sense.com.br

MANUAL DE INSTRUÇÕES

Drive Digital:KMV-117H/24Vcc

KMV-117HKMV-116H

[Ex ib Gb] C/ B/ A

CEPEL 97.0013

Sensores e Instrumentos

C E P E LINMETRO

(C a ra c te r í s t i ca L i n e a r )

B C A

1 ,4 m H1 4 0 0 n F

4 ,3 mH5 5 0 0 n F

0 ,1 8 mH1 6 0 n F

L 0C 0

I = 3 2 5 mA 0

U = 1 7 ,3 Vcc0

P = 1 ,4 W0

Um = 2 5 0 V

LEDVM

LEDVD

4 5

Saída

EntradaLógica

3 5

1( - )

2(+)

Alimentação CC

( -- )

(+)

7

11(+)10 12(--)

8

5mm5mm

30mm30mm

60mm60mm

o

Fig. 1

Des. 2

Des. 3

Des. 4

Des. 5

6 .gi

F7 .

giF

8 .gi

F

Des. 9

Folha 1/3 EA3000644C - 05/15

Fig. 11Fig. 10

Instalação Elétrica:Esta unidade possui 7 bornes conforme a tabela abaixo:

Bornes Descrição

1 Saída Exi ( - )

2 Saída Exi ( + )

7 Entrada lógica de corrente ( - )

8 Entrada lógica de corrente ( + )

10 Terminal de aterramento

11 Alimentação positiva (CC)

12 Alimentação negativa (CC)

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.

Instalação dos Cabos:Siga corretamente o procedimento de preparação dos cabos emseguida introduza os terminais nodrive digital apertando com umachave de fenda.Confira se está firme, puxandolevemente os fios verificando seestão bem conectados ao borne.Nota: Utilize chave de fendaadequada e não apertedemasiadamente para não destruir o borne.

Conexão de Alimentação:A unidade pode ser alimentada em:

Tensão Bornes Consumo

24 Vcc 11 e 12 <35mA

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

Segurança Intrínseca:Conceitos Básicos:A segurança Intrínseca é dos tipos de proteção parainstalação de equipamentos elétricos em atmosferaspotencialmente explosivas encontradas nas indústriasquímicas e petroquímicas.

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 queo 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 elétricae 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:

e - 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

expontãnea da mistura

combustível da área.

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 97.0013:

Marcação:Na marcação do Drive Digital, modelo KMV-117, deveráconstar as seguintes informações:

Modelo KMV-117H/24Vcc

Marcação [ Ex ib Gb ] IIC/ IIB/ IIA

Grupos II C II B II A

Lo 0,18mH 1,4mH 4,3mH

Co 160nF 1400 nF 5500 nF

Uo = 17,3V Io = 325mA Po = 1,4W

Certificado Conformidade Inmetro CEPEL 97.0013

Alicate ZA3Alicate ZA3

Des. 15 Des. 16

71 .

giF

Fig. 18

91 .

ba

T

Folha 2/3

4040

55

Des. 14

Tab. 12

31 .

giF

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)

Indice Temp. oC

T1 450oC

T2 300oC

T3 200oC

T4 135oC

T5 100oC

T6 85oC

Des.20

Tab. 21

Tab. 23

22 .

giF

1 . . . 6

7 . . . 12

EA3000644C - 05/15

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 £ UiIo £ IiPo £ Pi

Lo ³ Li + LcCo ³ Ci + Cc

Aplicação da EntidadePara exemplificar o conceito da entidade, vamos supor oexemplo da figura abaixo, onde temos um sinaleiro Exiconectado a um drive 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 = 29,4V < U i = 30VIo < Ii Io = 86mA < I i = 400mAPo < Pi Po = 0,64W < Pi= 1,2WCo >Ci+Cc Co = 110nF > Cc= 0 + 10 = 10nFLo >Li+Lc Lo =5 mH>Lc= 0 + 0,1 = 0,1mH

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

Teste de Funcionamento:Para simular o teste de funcionamento, siga os procedimentos:1- Conecte um voltímetro com escala de 30V na saída do drive, bornes 2 ( + ) e 1 ( - ).2- Conecte agora um resistor de 473W 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 35Vcc, nosbornes 11 ( + ) e 12 ( - )5- Conecte a entrada lógica de controle bornes 8 ( + ) e 7 ( - )também na fonte de alimentação.6- Verifique a tensão de saída que deve ser maior que 14V.7- Observe a corrente indicada no miliamperímetro que deveser maior do que 20 mA.8- Retire o resistor de carga e observe que a tensão de saídasobe para 25V.

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.

Canaletas Metálicas:As canaletas metálicas podem ser usadas para separar asfiações SI e NSI, desde que devidamente aterradas no mesmoaterramento das extruturas metálicas das áreas classificadas.

Cabos Blindados:Quando a separação dos cabosem canaletas distintas não forprática, pode-se utilizar cabosblindados com malha de terradevidamente aterrada nocondutor equipotencial, nomesmo ponto que circuito SI doqual ele faz parte.Caso haja necessidade deaterramento por razõesfuncionais em outros pontos,deve-se estudar com ofabricante a melhor forma.

Amarração dos Cabos:Os cabos SI e NSI podem sermontados em uma mesmacanaleta desde que separados com uma distância superior a50 mm, e devidamenteamarrados.Empregado normalmente empaineis com circuitos SI, ondeseu encaminhamento atravésde canaletas não é prático.

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

Multicabos:Cabo multivias com várioscircuitos SI não deve ser usadoem zona 0, sem antes umestudo das combinções daspossíveis falhas. Cabo multiviasfixo, com proteção externaadicional contra danosmecânicos, somente circuitos SI ( <60Vp ) correndo em núcleosadjacentes, pode serconsiderado como não sujeito afalhas.Nota: quando um cabo multivias possui malha de aterramentoindividual para cada circuito SI, com isolação de 500 Vef entreelas, as restrições para cabos multivias, não se aplicam mais.

Caixa e Paineis:A separação dos circuitos SI e NSI podem também serefetivada 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:

KMV-116H

[BR - Ex ib] C/ B/ A

CEPEL EX-013/97

Sensores e Instrumentos

C E P E LINMETRO

Cabo:

Cc =10nFLc = 0,1mH

Sinaleiro:Ex ia IIC T4Ui = 30Vdcli = 400mAPi = 1,2WLi = 0 HCi = 0 F

Drive Digital:

Ex ia Ga IIC

Uo = 29,4Vcc

Lo = 86mA

Po = 0,64W

Lo = 5mH

Co = 110nF Des. 24

Folha 3/3

4040

55

3030

7070

3535

10

01

00

4,5

4,5

Des. 34

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.

Fig. 27

Cabos NSI

Cabos SI

Cabos NSI

Cabos SI

Fig. 28

Cabos NSI

Fig. 26

Cabos NSICabos SI

Cabos NSI

Fig. 30

Cabos SI

Fig. 31 Fig. 32

Fig. 33

Cabos SI

Cabos SI

Fig. 25

Fig. 29

Cuidado !

IS

N o

ba

C

IS

ob

aC

Cabo NSICabo SICabo NSI

Cabo SI

EA3000644C - 05/15