Dans les environnements inflammables et explosifs, assurer le fonctionnement sûr des équipements électriques présente des défis importants. Les barrières Zener, servant de dispositifs antidéflagrants de sécurité intrinsèque, jouent un rôle essentiel dans ces zones dangereuses. En limitant efficacement la tension et le courant, elles empêchent l'inflammation des gaz et des poussières combustibles, offrant une protection fiable aux systèmes électriques dans les endroits dangereux.

En tant que dispositifs de sécurité passifs, les barrières Zener remplissent la fonction essentielle de restreindre l'énergie électrique entrant dans les zones dangereuses à des niveaux inférieurs au seuil d'inflammation des atmosphères potentiellement explosives. Elles établissent des connexions électriques sûres entre les zones non dangereuses et dangereuses, garantissant que, même en cas de défaillance de l'équipement, aucune étincelle ni chaleur capable d'enflammer des mélanges explosifs ne puisse se produire.

Le fonctionnement des barrières Zener repose sur les caractéristiques des diodes Zener, combinées à des résistances et des fusibles pour fournir une double protection grâce au serrage de tension et à la limitation de courant.

• Serrage de tension : Les diodes Zener se connectent en parallèle avec les circuits, restant non conductrices en fonctionnement normal. Lorsque la tension dépasse leur seuil de claquage (tension Zener), les diodes conduisent rapidement, serrant la tension à des niveaux sûrs et empêchant la surtension d'entrer dans les zones dangereuses.
• Limitation de courant : Les résistances de circuit régulent le flux de courant, garantissant que l'énergie entrant dans les zones dangereuses reste inférieure aux seuils d'inflammation. La sélection des résistances nécessite un calcul précis basé sur des applications spécifiques et des exigences de sécurité.
• Protection par fusible : Servant de protections supplémentaires, les fusibles coupent immédiatement les circuits en cas de défaut, coupant l'alimentation pour éviter les sources d'inflammation potentielles.

Il existe différents types de barrières Zener pour répondre aux différents besoins d'application :

• Barrières à canal unique : Conçues pour la transmission de signaux simples avec une polarité positive ou négative, adaptées aux circuits mis à la terre.
• Barrières à deux canaux : Gèrent de même les signaux simples avec une polarité positive ou négative pour les circuits mis à la terre tout en traitant deux signaux simultanément.
• Barrières avec diodes de rétroaction : Spécialement conçues pour les boucles de courant 4-20mA, offrant un contrôle précis du courant et une rétroaction du signal.
• Barrières de signaux AC ou bipolaires : Transmettent des signaux de courant alternatif ou bipolaires dans des circuits mis à la terre.
• Barrières connectées en étoile : Utilisent des configurations de connexion en étoile pour une sécurité et une fiabilité accrues.

La série MM 7… représente des interfaces de sécurité intrinsèque simples spécialement conçues pour protéger les circuits électriques dans les zones dangereuses explosives. Une mise à la terre correcte du circuit avec une résistance inférieure à 1 ohm est essentielle pour leur bon fonctionnement.

L'INJBB 7028+ sert de barrière de sécurité intrinsèque pour la tension ou le courant de polarité positive, avec un boîtier P12. Ce dispositif à canal unique offre les connexions suivantes :

• 1 : + entrée/sortie
• 7 : + entrée/sortie (Ex, zone dangereuse)
• 3, 4, 5, 6, 9 : GND (masse)

Les applications incluent :

• Sorties analogiques en zone dangereuse : Contrôle des vannes, des capteurs de position ou alimentation des dispositifs de signalisation optiques/audio dans les endroits dangereux.
• Entrées analogiques en zone dangereuse : Transmission de signaux électriques provenant de zones dangereuses, y compris les photodiodes ou les dispositifs avec des alimentations indépendantes.
• Entrées binaires/entrées de résistance en zone dangereuse : Mesure de la résistance des équipements en zone dangereuse tels que les capteurs de température ou les potentiomètres, ou transmission de signaux binaires provenant de relais OC, de sorties TTL et de dispositifs CMOS.

L'INJBB 7048+ fonctionne comme une barrière de sécurité intrinsèque pour les sorties analogiques à deux canaux de polarité positive avec le même schéma de connexion que le 7028+. Ses applications reflètent celles des barrières à canal unique, mais s'adaptent aux exigences à deux canaux.

Conçu pour les signaux AC ou bipolaires, l'INJBB 7055+ est disponible en boîtier P12 ou P17 (avec fusibles remplaçables) et fournit :

• 1 : + entrée/sortie 1
• 2 : + entrée/sortie 2
• 7 : + entrée/sortie 1 (Ex, zone dangereuse)
• 8 : + entrée/sortie 2 (Ex, zone dangereuse)
• 3, 4, 5, 6, 9 : GND (masse)

Cette barrière prend en charge :

• Sorties analogiques en zone dangereuse : Contrôle ou alimentation de circuits électriques variables tels que les signaux audio/vidéo, les systèmes de contrôle de fréquence/phase ou les servomoteurs unipolaires bipolaires.
• Entrées analogiques en zone dangereuse : Transmission de signaux électriques variables, y compris les données audio/vidéo, les sorties de capteurs de vibrations ou les signaux d'équipement de sécurité.
• Sorties de résistance à trois fils : Mesure des résistances à trois fils provenant de dispositifs en zone dangereuse tels que les capteurs de température, les capteurs de position ou les potentiomètres.

La sélection et la mise en œuvre appropriées des barrières Zener nécessitent la prise en compte de plusieurs facteurs :

• Environnement d'application : Différents scénarios exigent des types et des paramètres de barrière spécifiques.
• Caractéristiques du signal : La sélection de la barrière doit correspondre aux types de signaux transmis (analogique, numérique, AC, etc.).
• Classements de sécurité : Les barrières doivent être conformes aux exigences de classification des zones dangereuses.
• Installation et maintenance : Le respect strict des normes et réglementations garantit un fonctionnement fiable.

En tant que technologie de sécurité intrinsèque mature et fiable, les barrières Zener sont largement utilisées dans les industries pétrolière, chimique, minière, pharmaceutique et autres industries à risque d'explosion. Leur sélection et leur application appropriées réduisent considérablement les risques pour la sécurité tout en assurant la sécurité opérationnelle.