Una barrera intrínsecamente segura es un conjunto completo que cumple con los requisitos para circuitos intrínsecamente seguros, sirviendo como barrera entre circuitos eléctricos intrínsecamente seguros y no intrínsecamente seguros. Una barrera IS se diferencia de un bloque IS en que es una unidad completa. La unidad de protección contra chispas es parte del equipo eléctrico intrínsecamente seguro.
Los diodos en la barrera de seguridad de diodos limitan el voltaje aplicado al circuito intrínsecamente seguro, y la resistencia limitadora de corriente que no daña limita la corriente que puede fluir a través del circuito. Las barreras de seguridad están diseñadas para usarse como un medio de interconexión de circuitos intrínsecamente seguros y no intrínsecamente seguros. [2]
Dependiendo del nivel del circuito intrínsecamente seguro ia, ib, ic, la rama del circuito que contiene el diodo limitador de tensión debe triplicarse en paralelo (para ia) o duplicarse (para ib). [3]
Las barreras intrínsecamente seguras basadas en diodos de derivación ( diodos zener ) se desarrollaron a fines de la década de 1950 para los controladores de procesos en la industria química .
Por lo general, una unidad de protección contra chispas (LSI) de diodo zener se fabrica como una sola unidad no separable, rellena con un compuesto o colocada en una carcasa no separable, lo que excluye la posibilidad de reparación o reemplazo de sus elementos de montaje internos.
LSI consta de diodos zener en derivación y resistencias conectadas en serie o resistencias y fusibles .
En el funcionamiento normal de los equipos eléctricos, no se excede el voltaje de ruptura de los diodos zener; el diodo zener no conduce corriente . En caso de accidente en la parte secundaria del sistema ubicada en una zona segura, y cuando la tensión externa exceda el valor de la tensión de ruptura del diodo zener (el área de trabajo de los diodos zener es el área en el rama inversa de la característica corriente-voltaje ), entra en el modo de estabilización del nivel de voltaje cuando cambia la corriente que fluye a través de él. El diodo zener comienza a conducir corriente. Una resistencia conectada en serie limita la corriente en el circuito del área peligrosa. Cuando la corriente alcanza un cierto valor, se activa el fusible incorporado, lo que evita la transferencia de energía eléctrica inaceptablemente grande desde el área segura a los circuitos eléctricos del equipo ubicado en el área explosiva.
ventajas:
Defectos:
Uno de los principales parámetros que caracterizan las barreras es la resistencia de paso. Con una disminución en la resistencia de paso de la barrera, es posible utilizar sensores con un gran valor de la tensión de alimentación mínima y una alta resistencia. El uso de potentes resistencias y potentes diodos zener por parte de los fabricantes rusos permitió reducir la resistencia de paso de las barreras de 24 voltios del grado de protección contra chispas ib a 284 ohmios. Una disminución adicional en la resistencia de rendimiento utilizando diodos zener más potentes está limitada por un aumento en las dimensiones de las barreras y un aumento en su costo. [cuatro]
Una barrera intrínsecamente segura con aislamiento galvánico (aislador) rompe cualquier conexión directa (galvánica) entre los circuitos eléctricos del área no peligrosa y el área peligrosa mediante el uso de una capa de material aislante entre ellos. La información suele transmitirse a través de uno de los tipos de transformadores: optoacoplador , transformador o relé . En última instancia, la prueba de explosiones se logra mediante el uso de un circuito resistente a diodos similar a una barrera de diodos en derivación.
Dado que el circuito del área peligrosa no está conectado galvánicamente al circuito del área segura, bloquear el exceso de energía en una barrera galvánicamente aislada generalmente se considera efectivo y fundamental. En la práctica, el cero del medidor generalmente se conecta al neutro puesto a tierra del transformador de alimentación por razones de seguridad y prevención de interferencias . Por lo tanto, cuando se daña, la corriente se cierra a neutral, lo que hace que el fusible se funda , despejando el cortocircuito en un tiempo relativamente corto.
ventajas:
Defectos: