Em ambientes inflamáveis e explosivos, garantir a operação segura de equipamentos elétricos apresenta desafios significativos. As barreiras Zener, que funcionam como dispositivos à prova de explosão do tipo segurança intrínseca, desempenham um papel crucial nessas áreas perigosas. Ao limitar efetivamente a tensão e a corrente, elas evitam a ignição de gases e poeiras combustíveis, proporcionando proteção confiável para sistemas elétricos em locais perigosos.

Como dispositivos de segurança passivos, as barreiras Zener desempenham a função essencial de restringir a energia elétrica que entra em zonas perigosas a níveis abaixo do limiar de ignição de atmosferas potencialmente explosivas. Elas estabelecem conexões elétricas seguras entre áreas não perigosas e perigosas, garantindo que, mesmo durante falhas de equipamentos, não ocorram faíscas ou calor capazes de inflamar misturas explosivas.

A operação das barreiras Zener depende das características dos diodos Zener, combinadas com resistores e fusíveis para fornecer proteção dupla por meio de limitação de tensão e limitação de corrente.

• Limitação de Tensão: Os diodos Zener conectam-se em paralelo com os circuitos, permanecendo não condutores durante a operação normal. Quando a tensão excede seu limiar de ruptura (tensão Zener), os diodos conduzem rapidamente, limitando a tensão a níveis seguros e impedindo que sobretensões entrem em áreas perigosas.
• Limitação de Corrente: Os resistores do circuito regulam o fluxo de corrente, garantindo que a energia que entra nas zonas perigosas permaneça abaixo dos limiares de ignição. A seleção do resistor requer um cálculo preciso com base em aplicações específicas e requisitos de segurança.
• Proteção por Fusível: Servindo como proteções adicionais, os fusíveis interrompem imediatamente os circuitos durante falhas, cortando a energia para evitar potenciais fontes de ignição.

Existem vários tipos de barreiras Zener para atender às diferentes necessidades de aplicação:

• Barreiras de Canal Único: Projetadas para transmissão de sinal simples com polaridade positiva ou negativa, adequadas para circuitos aterrados.
• Barreiras de Canal Duplo: Da mesma forma, lidam com sinais simples com polaridade positiva ou negativa para circuitos aterrados, enquanto processam dois sinais simultaneamente.
• Barreiras com Diodos de Feedback: Projetadas especificamente para loops de corrente de 4-20mA, oferecendo controle preciso de corrente e feedback de sinal.
• Barreiras de Sinal CA ou Bipolar: Transmitem corrente alternada ou sinais bipolares em circuitos aterrados.
• Barreiras Conectadas em Estrela: Utilizam configurações de conexão em estrela para maior segurança e confiabilidade.

A série MM 7… representa interfaces intrinsecamente seguras simples, projetadas especificamente para proteger circuitos elétricos em áreas perigosas explosivas. O aterramento adequado do circuito com resistência abaixo de 1 ohm é essencial para sua operação correta.

A INJBB 7028+ serve como uma barreira intrinsecamente segura para tensão ou corrente de polaridade positiva, com embalagem P12. Este dispositivo de canal único oferece as seguintes conexões:

• 1: + entrada/saída
• 7: + entrada/saída (Ex, área perigosa)
• 3, 4, 5, 6, 9: GND (terra)

As aplicações incluem:

• Saídas Analógicas de Área Perigosa: Controlar válvulas, sensores de posição ou alimentar dispositivos de sinalização óptica/áudio em locais perigosos.
• Entradas Analógicas de Área Perigosa: Transmitir sinais elétricos de zonas perigosas, incluindo fotodiodos ou dispositivos com fontes de alimentação independentes.
• Entradas Binárias/Entradas de Resistência de Área Perigosa: Medir a resistência de equipamentos de área perigosa, como sensores de temperatura ou potenciômetros, ou transmitir sinais binários de relés OC, saídas TTL e dispositivos CMOS.

A INJBB 7048+ funciona como uma barreira intrinsecamente segura para saídas analógicas de canal duplo de polaridade positiva com o mesmo esquema de conexão da 7028+. Suas aplicações refletem as das barreiras de canal único, mas acomodam requisitos de canal duplo.

Projetada para sinais CA ou bipolares, a INJBB 7055+ vem em embalagem P12 ou P17 (com fusíveis substituíveis) e fornece:

• 1: + entrada/saída 1
• 2: + entrada/saída 2
• 7: + entrada/saída 1 (Ex, área perigosa)
• 8: + entrada/saída 2 (Ex, área perigosa)
• 3, 4, 5, 6, 9: GND (terra)

Esta barreira suporta:

• Saídas Analógicas de Área Perigosa: Controlar ou alimentar circuitos elétricos variáveis, como sinais de áudio/vídeo, sistemas de controle de frequência/fase ou servomotores bipolares unidirecionais.
• Entradas Analógicas de Área Perigosa: Transmitir sinais elétricos variáveis, incluindo dados de áudio/vídeo, saídas de sensores de vibração ou sinais de equipamentos de segurança.
• Saídas de Resistência de Três Fios: Medir resistências de três fios de dispositivos de área perigosa, como sensores de temperatura, sensores de posição ou potenciômetros.

A seleção e implementação adequadas de barreiras Zener exigem a consideração de múltiplos fatores:

• Ambiente de Aplicação: Diferentes cenários exigem tipos e parâmetros de barreira específicos.
• Características do Sinal: A seleção da barreira deve corresponder aos tipos de sinal transmitidos (analógico, digital, CA, etc.).
• Classificações de Segurança: As barreiras devem estar em conformidade com os requisitos de classificação de áreas perigosas.
• Instalação e Manutenção: A adesão estrita a padrões e regulamentos garante uma operação confiável.

Como uma tecnologia de segurança intrínseca madura e confiável, as barreiras Zener encontram amplo uso nas indústrias de petróleo, química, mineração, farmacêutica e outras com risco de explosão. Sua seleção e aplicação adequadas reduzem significativamente os riscos de segurança, garantindo a segurança operacional.