可燃性および爆発性の環境において、電気機器の安全な運用を確保することは、大きな課題です。ツェナーバリアは、本質安全防爆型のデバイスとして、これらの危険区域で重要な役割を果たします。電圧と電流を効果的に制限することにより、可燃性ガスや粉塵の着火を防ぎ、危険な場所での電気システムの信頼性の高い保護を提供します。

受動的な安全デバイスとして、ツェナーバリアは、爆発性雰囲気の着火閾値以下のレベルに危険区域に入る電気エネルギーを制限するという重要な機能を果たします。非危険区域と危険区域の間に安全な電気接続を確立し、機器の故障時であっても、爆発性混合物を着火させる可能性のある火花や熱が発生しないようにします。

ツェナーバリアの動作は、ツェナーダイオードの特性に、抵抗器とヒューズを組み合わせて、電圧クランプと電流制限による二重の保護を提供することに依存しています。

• 電圧クランプ： ツェナーダイオードは回路と並列に接続され、通常動作中は非導電性のままです。電圧がブレークダウン閾値（ツェナー電圧）を超えると、ダイオードは急速に導通し、電圧を安全なレベルにクランプし、過電圧が危険区域に入るのを防ぎます。
• 電流制限： 回路抵抗器は電流の流れを調整し、危険区域に入るエネルギーが着火閾値を下回るようにします。抵抗器の選択は、特定の用途と安全要件に基づいて正確な計算が必要です。
• ヒューズ保護： 追加の安全対策として、ヒューズは障害発生時に直ちに回路を遮断し、電力を遮断して潜在的な着火源を防ぎます。

さまざまな用途のニーズに対応するために、さまざまなツェナーバリアの種類が存在します。

• シングルチャネルバリア： 接地された回路に適した、正または負の極性を持つ単純な信号伝送用に設計されています。
• デュアルチャネルバリア： 同様に、接地された回路の正または負の極性を持つ単純な信号を処理し、同時に2つの信号を処理します。
• フィードバックダイオード付きバリア： 4-20mA電流ループ用に特別に設計されており、正確な電流制御と信号フィードバックを提供します。
• ACまたはバイポーラ信号バリア： 接地された回路で交流またはバイポーラ信号を伝送します。
• スター接続バリア： 安全性を高め、信頼性を向上させるために、スター接続構成を使用します。

MM 7…シリーズは、爆発性危険区域の電気回路を保護するために特別に設計された、シンプルな本質安全インターフェースです。正しい動作には、1オーム以下の抵抗を持つ適切な回路接地が不可欠です。

INJBB 7028+は、P12パッケージを備えた、正極性電圧または電流用の本質安全バリアとして機能します。このシングルチャネルデバイスは、次の接続を提供します。

• 1：+ 入力/出力
• 7：+ 入力/出力（Ex、危険区域）
• 3、4、5、6、9：GND（グランド）

用途には以下が含まれます。

• 危険区域アナログ出力： 危険な場所でのバルブ、位置センサーの制御、または光学/音声信号デバイスへの電力供給。
• 危険区域アナログ入力： フォトダイオードや独立した電源を持つデバイスなど、危険区域からの電気信号の伝送。
• 危険区域バイナリ入力/抵抗入力： 温度センサーやポテンショメータなどの危険区域機器の抵抗の測定、またはOCリレー、TTL出力、CMOSデバイスからのバイナリ信号の伝送。

INJBB 7048+は、7028+と同じ接続スキームを持つ、正極性デュアルチャネルアナログ出力用の本質安全バリアとして機能します。その用途は、シングルチャネルバリアの用途を反映していますが、デュアルチャネルの要件に対応しています。

ACまたはバイポーラ信号用に設計されたINJBB 7055+は、P12またはP17パッケージ（交換可能なヒューズ付き）で提供され、以下を提供します。

• 1：+ 入力/出力1
• 2：+ 入力/出力2
• 7：+ 入力/出力1（Ex、危険区域）
• 8：+ 入力/出力2（Ex、危険区域）
• 3、4、5、6、9：GND（グランド）

このバリアは以下をサポートしています。

• 危険区域アナログ出力： 音声/ビデオ信号、周波数/位相制御システム、またはバイポーラ単方向サーボモーターなどの可変電気回路の制御または電力供給。
• 危険区域アナログ入力： 音声/ビデオデータ、振動センサー出力、または安全機器信号などの可変電気信号の伝送。
• 3線式抵抗出力： 温度センサー、位置センサー、またはポテンショメータなどの危険区域デバイスからの3線式抵抗の測定。

ツェナーバリアの適切な選択と実装には、複数の要因を考慮する必要があります。

• アプリケーション環境： さまざまなシナリオでは、特定のバリアタイプとパラメータが必要です。
• 信号特性： バリアの選択は、伝送される信号タイプ（アナログ、デジタル、ACなど）と一致する必要があります。
• 安全定格： バリアは、危険区域の分類要件に準拠する必要があります。
• 設置とメンテナンス： 標準と規制を厳守することで、信頼性の高い動作が保証されます。

成熟した信頼性の高い本質安全技術として、ツェナーバリアは、石油、化学、鉱業、製薬、その他の爆発リスクのある産業で広く使用されています。その適切な選択と適用は、安全リスクを大幅に削減し、運用上の安全性を確保します。