O que é uma barreira IS e como ela funciona?

Uma barreira de segurança interna ou barreira de proteção interna é um dispositivo de proteção eletrônico (muitas vezes de projeto modular) instalado em série em um circuito entre uma área intrinsecamente segura e uma área intrinsecamente segura de um empreendimento, ou seja, entre uma área à prova de explosão e uma área à prova de explosão.

É óbvio que este dispositivo, antes de tudo, deve atender aos requisitos de sua própria segurança, razão pela qual as barreiras internas de segurança são tradicionalmente preenchidas com um composto e esses dispositivos são chamados de blocos de proteção contra faíscas. Obviamente, não há provisão para consertar os pára-chispas - esse é o preço da segurança.

Em geral, esses blocos têm várias vantagens: são universais, baratos, fáceis de instalar, têm pequenas dimensões e um design modular simples, conveniente para montagem apertada em trilho DIN.

Das desvantagens relativas: a necessidade de aterramento confiável do circuito, tensão operacional máxima limitada, o próprio equipamento protegido deve ser isolado qualitativamente do solo.

Independentemente da aparente fantasia, a barreira protetora contra faíscas é uma excelente ferramenta que permite proteger equipamentos de forma econômica, não incômoda e ao mesmo tempo confiável contra faíscas de natureza elétrica. Ficará claro mais tarde o porquê.

Olhando para o diagrama do circuito da barreira IS, é fácil perceber que o dispositivo é bastante simples. Ele contém diodos zener shunt (ou um único diodo zener) como elementos principais, aos quais um resistor de lastro é conectado em série de um lado e um fusível convencional do outro. Esta é a chamada barreira de faísca shunt-zener.

O bloco funciona da seguinte maneira. Durante a operação normal do equipamento diodos zener fechados, a corrente não flui através deles porque a tensão entre eles ainda não excedeu a tensão de ruptura.

Mas no momento de uma situação de emergência no circuito, a tensão dos diodos zener imediatamente começa a exceder um certo limite - os diodos zener repentinamente entram em um estado de condução (modo de estabilização) - eles começam a passar corrente ativamente por si mesmos, contornando o circuito, evitando o aparecimento de faíscas.

Um resistor conectado em série limitará a corrente no circuito protegido e o fusível evitará uma situação extrema - o desenvolvimento de muita corrente.

As barreiras contra faíscas fabricadas de acordo com GOST R 51330.10-99 são amplamente utilizadas hoje em dia em empresas das indústrias química, de petróleo e gás, onde a ausência de faíscas de qualquer tipo é extremamente importante.

Os sistemas automatizados de controle de processo contêm, em sua maioria, dispositivos de proteção contra faíscas conectados a válvulas solenóides, sensores de dois fios, transdutores eletropneumáticos etc. em que, por um motivo ou outro, é possível o aparecimento de faíscas.

As barreiras de estabilização shunt foram inventadas no final da década de 1950 especificamente para uso em controladores de processo para a indústria química.

Um dos principais parâmetros das barreiras anteriores e atuais para proteção contra faíscas era e continua sendo - a resistência ao fluxo dos blocos. A baixa resistência direta permite o uso de barreiras em combinação com sensores com resistência interna mais alta e tensão de alimentação mínima mais alta .

Os resistores de alta potência e os diodos zener usados ​​nos pára-faíscas modernos permitem hoje reduzir a resistência das barreiras de 24 volts para menos de 290 ohms, com a tendência de reduzir ainda mais a resistência e aumentar a potência dos diodos zener. A limitação é imposta apenas pelos tamanhos e preços permitidos dos produtos.