Jiskrově bezpečná bariéra je kompletní sestava, která splňuje požadavky na jiskrově bezpečné obvody, sloužící jako bariéra mezi jiskrově bezpečnými a jiskrově bezpečnými elektrickými obvody. Závora IS se liší od bloku IS tím, že jde o kompletní jednotku. Jednotka ochrany proti jiskrám je součástí jiskrově bezpečného elektrického zařízení.
Diody v diodové bezpečnostní bariéře omezují napětí aplikované na jiskrově bezpečný obvod a neškodlivý odpor omezující proud omezuje proud, který může protékat obvodem. Bezpečnostní bariéry jsou určeny k použití jako prostředek pro propojení jiskrově bezpečných a jiskrově bezpečných obvodů. [2]
V závislosti na úrovni jiskrově bezpečného obvodu ia, ib, ic musí být větev obvodu obsahující napěťovou omezovací diodu paralelně ztrojnásobena (pro ia) nebo zdvojena (pro ib). [3]
Jiskrově bezpečné bariéry založené na bočníkových diodách ( zenerových diodách ) byly vyvinuty na konci 50. let pro procesní regulátory v chemickém průmyslu .
Typicky je jednotka ochrany proti jiskrám se zenerovou diodou (LSI) vyrobena jako jedna neoddělitelná jednotka, naplněná sloučeninou nebo umístěná v neoddělitelném plášti, což vylučuje možnost opravy nebo výměny jejích vnitřních montážních prvků.
LSI se skládá z bočníkových zenerových diod a rezistorů zapojených do série nebo rezistorů a pojistek .
Při běžném provozu elektrického zařízení není překročeno průrazné napětí zenerových diod - zenerova dioda nevede proud . V případě havárie v sekundární části systému umístěné v bezpečné zóně, a když vnější napětí překročí hodnotu průrazného napětí zenerovy diody (pracovní oblastí zenerových diod je plocha na reverzní větev proudově-napěťové charakteristiky ), přechází do režimu stabilizace napěťové úrovně, když se změní proud, který jí protéká. Zenerova dioda začne vést proud. Rezistor zapojený do série omezuje proud v obvodu nebezpečného prostoru. Když proud dosáhne určité hodnoty, aktivuje se vestavěná pojistka, která zabrání přenosu nepřijatelně velkého elektrického výkonu z bezpečného prostoru do elektrických obvodů zařízení umístěných ve výbušném prostoru.
výhody:
nedostatky:
Jedním z hlavních parametrů charakterizujících bariéry je propustný odpor. Při poklesu průchozího odporu závory je možné použít snímače s velkou hodnotou minimálního napájecího napětí a vysokým odporem. Použití výkonných rezistorů a výkonných zenerových diod ruskými výrobci umožnilo snížit propustný odpor 24voltových bariér stupně ochrany proti jiskrám ib na 284 ohmů. Další snížení propustného odporu pomocí výkonnějších zenerových diod je limitováno zvětšením rozměrů bariér a zvýšením jejich ceny. [čtyři]
Jiskrově bezpečná bariéra s galvanickou izolací (izolátor) přeruší jakékoli přímé (galvanické) spojení mezi elektrickými obvody bezpečného prostoru a nebezpečného prostoru tím, že mezi nimi použije vrstvu izolačního materiálu . Informace se obvykle přenášejí přes jeden z typů transformátorů: optočlen , transformátor nebo relé . Konečné odolnosti proti výbuchu je dosaženo použitím diodově-odporového obvodu, podobného bočníkové diodové bariéře.
Protože obvod nebezpečného prostoru není galvanicky propojen s obvodem bezpečného prostoru, je blokování nadměrné energie v galvanicky oddělené bariéře obecně považováno za účinné a zásadní. V praxi je nula elektroměru obvykle spojena s uzemněným neutrálem napájecího transformátoru z důvodu prevence rušení az bezpečnostních důvodů. Když je tedy poškozen, proud se uzavře do neutrální polohy, což způsobí spálení pojistky , čímž se zkrat odstraní v relativně krátké době.
výhody:
nedostatky: