¿Qué es una barrera IS y cómo funciona?
Una barrera de seguridad interna o barrera de protección interna es un dispositivo de protección electrónico (a menudo de diseño modular) instalado en serie en un circuito entre un área intrínsecamente segura y un área intrínsecamente segura de una empresa, en otras palabras, entre un área a prueba de explosiones y un área a prueba de explosiones.
Es obvio que este dispositivo, en primer lugar, debe cumplir con los requisitos de su propia seguridad, por lo que las barreras de seguridad internas se rellenan tradicionalmente con un compuesto y dichos dispositivos se denominan bloques de protección contra chispas. Obviamente, no existe ninguna disposición para reparar los parachispas: ese es el precio de la seguridad.
En general, estos bloques tienen una serie de ventajas: son universales, económicos, fáciles de instalar, tienen pequeñas dimensiones y un diseño modular simple, conveniente para un montaje ajustado en un riel DIN.
De las desventajas relativas: la necesidad de una conexión a tierra confiable del circuito, voltaje de operación máximo limitado, el equipo protegido en sí debe estar aislado cualitativamente del suelo.
Independientemente de la aparente fantasía, la barrera protectora contra chispas es una excelente herramienta que permite, de manera económica, no engorrosa y al mismo tiempo confiable, proteger equipos de chispas de naturaleza eléctrica. Más adelante quedará claro por qué.
Mirando el diagrama del circuito de la barrera IS, es fácil ver que el dispositivo es bastante simple. Contiene diodos shunt zener (o un solo diodo zener) como elementos principales, a los que se conecta en serie una resistencia de balasto por un lado y un fusible convencional por el otro. Esta es la llamada barrera de chispas shunt-zener.
El bloque funciona de la siguiente manera. Durante el funcionamiento normal del equipo diodos zener cerrados, la corriente no fluye a través de ellos porque el voltaje a través de ellos aún no ha excedido el voltaje de ruptura.
Pero en el momento de una situación de emergencia en el circuito, el voltaje de los diodos zener inmediatamente comienza a exceder un cierto límite: los diodos zener entran repentinamente en un estado de conducción (modo de estabilización), comienzan a pasar corriente activamente a través de ellos, eludiendo el circuito, evitando la aparición de una chispa.
Una resistencia conectada en serie limitará la corriente en el circuito protegido y el fusible evitará una situación extrema: el desarrollo de demasiada corriente.
Las barreras contra chispas fabricadas de acuerdo con GOST R 51330.10-99 son ampliamente utilizadas hoy en día en empresas de las industrias química, petrolera y de gas, donde la ausencia de chispas de cualquier tipo es extremadamente importante.
Los sistemas de control de procesos automatizados contienen en su mayoría dispositivos de protección contra chispas conectados a válvulas solenoides, sensores de dos hilos, transductores electroneumáticos, etc., sin mencionar equipos simples como interruptores, capacitores, estranguladores para todos los elementos de circuitos eléctricos, en el que por una u otra razón es posible la aparición de chispas.
Las barreras de estabilización de derivación se inventaron a fines de la década de 1950 específicamente para su uso en controladores de procesos para la industria química.
Uno de los parámetros principales de las barreras anteriores y actuales para la protección contra chispas era y sigue siendo: la resistencia al flujo de los bloques. La baja resistencia directa permite el uso de barreras en combinación con sensores con una resistencia interna más alta y una tensión de alimentación mínima más alta. .
Las resistencias de alta potencia y los diodos zener utilizados en los parachispas modernos permiten hoy en día reducir la resistencia de las barreras de 24 voltios a menos de 290 ohmios, con la tendencia a reducir aún más la resistencia y aumentar la potencia de los diodos zener. La limitación se impone únicamente por los tamaños permitidos y el precio de los productos.