Qu'est-ce qu'une barrière IS et comment fonctionne-t-elle ?

Une barrière de sécurité interne ou barrière de protection interne est un dispositif de protection électronique (souvent de conception modulaire) installé en série dans un circuit entre une zone à sécurité intrinsèque et une zone à sécurité intrinsèque d'une entreprise, autrement dit, entre une zone antidéflagrante et une zone antidéflagrante.

Il est évident que ce dispositif doit d'abord répondre lui-même aux exigences de sa propre sécurité, c'est pourquoi les barrières de sécurité internes sont traditionnellement remplies d'un composé et de tels dispositifs sont appelés blocs de protection contre les étincelles. Évidemment, rien n'est prévu pour réparer les pare-étincelles, c'est le prix de la sécurité.

De manière générale, ces blocs présentent un certain nombre d'avantages : ils sont universels, peu coûteux, faciles à installer, ont de petites dimensions et une conception modulaire simple, pratique pour un montage serré sur un rail DIN.

Parmi les inconvénients relatifs: nécessité d'une mise à la terre fiable du circuit, tension de fonctionnement maximale limitée, l'équipement protégé lui-même doit être qualitativement isolé du sol.

Indépendamment de l'apparente fantaisie, la barrière de protection contre les étincelles est un excellent outil qui permet peu coûteux, peu encombrant et en même temps fiable, de protéger les équipements des étincelles de nature électrique. Il deviendra clair plus tard pourquoi.

En regardant le schéma électrique de la barrière IS, il est facile de voir que le dispositif est assez simple. Il contient des diodes zener shunt (ou une seule diode zener) comme éléments principaux, auxquels une résistance de ballast est connectée en série d'un côté et un fusible conventionnel de l'autre. C'est ce qu'on appelle la barrière anti-étincelles shunt-zener.

Le bloc fonctionne comme suit. Pendant le fonctionnement normal de l'équipement Diodes Zener fermés, le courant ne les traverse pas car la tension à leurs bornes n'a pas encore dépassé la tension de claquage.

Mais au moment d'une situation d'urgence dans le circuit, la tension des diodes zener commence immédiatement à dépasser une certaine limite - les diodes zener entrent soudainement dans un état de conduction (mode de stabilisation) - elles commencent à faire passer activement le courant à travers elles-mêmes, contournant le circuit, empêchant l'apparition d'une étincelle.

Une résistance connectée en série limitera le courant dans le circuit protégé et le fusible empêchera une situation extrême - le développement d'une trop grande quantité de courant.

Les barrières anti-étincelles fabriquées conformément à GOST R 51330.10-99 sont largement utilisées aujourd'hui dans les entreprises des industries chimique, pétrolière et gazière, où l'absence d'étincelles de toute nature est extrêmement importante.

Les systèmes de contrôle de processus automatisés contiennent pour la plupart des dispositifs de protection contre les étincelles reliés à des électrovannes, des capteurs à deux fils, des transducteurs électro-pneumatiques, etc., sans parler des équipements simples tels que des interrupteurs, des condensateurs, des inductances - pour tous les éléments des circuits électriques, sur lequel pour une raison ou une autre l'apparition d'étincelles est possible.

Les barrières de stabilisation shunt ont été inventées à la fin des années 1950 spécifiquement pour être utilisées dans les contrôleurs de processus de l'industrie chimique.

L'un des principaux paramètres des barrières précédentes et actuelles pour la protection contre les étincelles était et reste la résistance à l'écoulement des blocs.La faible résistance directe permet l'utilisation de barrières en combinaison avec des capteurs avec une résistance interne plus élevée et une tension d'alimentation minimale plus élevée .

Les résistances haute puissance et les diodes zener utilisées dans les pare-étincelles modernes permettent aujourd'hui de réduire la résistance des barrières 24 volts à moins de 290 ohms, avec la tendance à réduire davantage la résistance à l'état passant et à augmenter la puissance des diodes zener. La limitation n'est imposée que par les tailles et le prix autorisés des produits.