Što je IS barijera i kako funkcionira?
Unutarnja sigurnosna barijera ili unutarnja zaštitna barijera elektronički je zaštitni uređaj (često modularnog dizajna) instaliran u seriji u krugu između svojstveno sigurnog i svojstveno sigurnog područja poduzeća, drugim riječima, između područja zaštićenog od eksplozije i prostor zaštićen od eksplozije.
Očito je da ovaj uređaj, prije svega, sam mora zadovoljiti zahtjeve vlastite sigurnosti, zbog čega se unutarnje sigurnosne barijere tradicionalno pune smjesom i takvi uređaji se nazivaju zaštitnim blokovima protiv iskrenja. Očito, ne postoji mogućnost popravka hvatača iskri — to je cijena sigurnosti.
Općenito, ovi blokovi imaju niz prednosti: univerzalni su, jeftini, jednostavni za ugradnju, imaju male dimenzije i jednostavan modularni dizajn, pogodan za usku montažu na DIN tračnicu.
Od relativnih nedostataka: potreba za pouzdanim uzemljenjem kruga, ograničen maksimalni radni napon, sama zaštićena oprema mora biti kvalitativno izolirana od zemlje.
Bez obzira na prividnu maštovitost, zaštitna barijera protiv iskrenja izvrstan je alat koji omogućuje jeftinu, neglomaznu i istovremeno pouzdanu zaštitu opreme od iskrenja električne prirode. Kasnije će biti jasno zašto.
Gledajući shemu strujnog kruga IS barijere, lako je vidjeti da je uređaj prilično jednostavan. Sadrži shunt zener diode (ili jednu zener diodu) kao glavne elemente, na koje je balastni otpornik spojen u seriju s jedne strane i konvencionalni osigurač s druge strane. Ovo je takozvana shunt-zener iskra barijera.
Blok radi na sljedeći način. Tijekom normalnog rada opreme Zener diode zatvoreni, kroz njih ne teče struja jer napon na njima još nije premašio probojni napon.
Ali u trenutku izvanredne situacije u krugu, napon zener dioda odmah počinje prelaziti određenu granicu - zener diode iznenada prelaze u stanje vodljivosti (način stabilizacije) - počinju aktivno propuštati struju kroz sebe, zaobilazeći krug, sprječavajući pojavu iskre.
Serijski spojeni otpornik će ograničiti struju u zaštićenom krugu, a osigurač će spriječiti ekstremnu situaciju - razvoj prevelike struje.
Iskrene barijere proizvedene u skladu s GOST R 51330.10-99 danas se široko koriste u poduzećima kemijske, naftne i plinske industrije, gdje je odsutnost iskri bilo koje vrste izuzetno važna.
Automatizirani sustavi upravljanja najvećim dijelom sadrže uređaje za zaštitu od iskrenja spojene na elektromagnetske ventile, dvožilne senzore, elektropneumatske pretvarače itd., a da ne spominjemo jednostavnu opremu kao što su sklopke, kondenzatori, prigušnice - za sve elemente električnih krugova, na kojima je iz ovog ili onog razloga moguća pojava iskri.
Shunt stabilizacijske barijere izumljene su kasnih 1950-ih posebno za upotrebu u procesnim regulatorima za kemijsku industriju.
Jedan od glavnih parametara prijašnjih i sadašnjih barijera za zaštitu od iskrenja bio je i ostao — otpor protoka blokova. Mali otpor prema naprijed omogućuje korištenje barijera u kombinaciji sa senzorima s većim unutarnjim otporom i višim minimalnim naponom napajanja .
Otpornici velike snage i zener diode koji se koriste u modernim odvodnicima iskrenja danas omogućuju smanjenje otpora 24 voltnih barijera na manje od 290 ohma, s trendom prema daljnjem smanjenju otpora uključenja i povećanju snage zener dioda. Ograničenje nameću samo dopuštene veličine i cijena proizvoda.