Co to jest bariera IS i jak działa?
Wewnętrzna bariera bezpieczeństwa lub wewnętrzna bariera ochronna to elektroniczne urządzenie ochronne (często o konstrukcji modułowej) instalowane szeregowo w obwodzie między iskrobezpiecznym i iskrobezpiecznym obszarem przedsiębiorstwa, innymi słowy między obszarem zagrożonym wybuchem i strefę przeciwwybuchową.
Oczywiste jest, że to urządzenie przede wszystkim samo musi spełniać wymogi własnego bezpieczeństwa, dlatego też tradycyjnie bariery ochronne wypełnia się masą i takie urządzenia nazywane są blokami ochronnymi przed iskrami. Oczywiście nie ma możliwości naprawy iskierników — taka jest cena bezpieczeństwa.
Ogólnie rzecz biorąc, bloki te mają szereg zalet: są uniwersalne, niedrogie, łatwe w montażu, mają małe wymiary i prostą modułową konstrukcję, wygodne do ciasnego montażu na szynie DIN.
Ze względnych wad: potrzeba niezawodnego uziemienia obwodu, ograniczone maksymalne napięcie robocze, sam chroniony sprzęt musi być jakościowo odizolowany od ziemi.
Niezależnie od pozornej fantazji, bariera ochronna przed iskrami jest doskonałym narzędziem, które pozwala tanio, nieuciążliwie, a jednocześnie niezawodnie chronić sprzęt przed iskrami o charakterze elektrycznym. Później stanie się jasne, dlaczego.
Patrząc na schemat obwodu bariery IS, łatwo zauważyć, że urządzenie jest dość proste. Zawiera bocznikowe diody Zenera (lub pojedynczą diodę Zenera) jako główne elementy, do których podłączony jest szeregowo rezystor balastowy z jednej strony i konwencjonalny bezpiecznik z drugiej. Jest to tak zwana bariera iskrowa bocznika Zenera.
Blok działa w następujący sposób. Podczas normalnej pracy urządzenia Diody Zenera zamknięte, prąd przez nie nie płynie, ponieważ napięcie na nich nie przekroczyło jeszcze napięcia przebicia.
Ale w momencie sytuacji awaryjnej w obwodzie napięcie diod Zenera natychmiast zaczyna przekraczać pewną granicę - diody Zenera nagle przechodzą w stan przewodzenia (tryb stabilizacji) - zaczynają aktywnie przepuszczać prąd przez siebie, omijając obwód, zapobiegając pojawieniu się iskry.
Rezystor połączony szeregowo ograniczy prąd w zabezpieczanym obwodzie, a bezpiecznik zapobiegnie skrajnej sytuacji - powstaniu zbyt dużego prądu.
Bariery iskrowe produkowane zgodnie z GOST R 51330.10-99 są dziś szeroko stosowane w przedsiębiorstwach przemysłu chemicznego, naftowego i gazowego, w których niezwykle ważny jest brak wszelkiego rodzaju iskier.
Zautomatyzowane systemy sterowania procesami obejmują w większości urządzenia iskrobezpieczne podłączone do elektrozaworów, czujniki dwuprzewodowe, przetworniki elektropneumatyczne itp., nie wspominając o prostych urządzeniach, takich jak przełączniki, kondensatory, dławiki - dla wszystkich elementów obwodów elektrycznych, na których z tego czy innego powodu możliwe jest pojawienie się iskier.
Bariery stabilizujące boczniki zostały wynalezione pod koniec lat pięćdziesiątych XX wieku specjalnie do stosowania w sterownikach procesów dla przemysłu chemicznego.
Jednym z głównych parametrów poprzednich i obecnych przegród do ochrony przed iskrami był i pozostaje — opór przepływu bloków.Niska rezystancja przewodzenia pozwala na stosowanie przegród w połączeniu z czujnikami o większej rezystancji wewnętrznej i wyższym minimalnym napięciu zasilania .
Rezystory dużej mocy i diody Zenera stosowane w nowoczesnych iskiernikach pozwalają dziś zmniejszyć rezystancję barier 24 V do mniej niż 290 omów, przy tendencji do dalszego zmniejszania rezystancji włączenia i zwiększania mocy diod Zenera. Ograniczeniem są jedynie dopuszczalne rozmiary i cena produktów.