В легковоспламеняющихся и взрывоопасных средах обеспечение безопасной работы электрооборудования представляет собой серьезную проблему. Барьеры Зенера, служащие устройствами искробезопасности, играют решающую роль в этих опасных зонах. Эффективно ограничивая напряжение и ток, они предотвращают воспламенение горючих газов и пыли, обеспечивая надежную защиту электрических систем в опасных местах.

Как пассивные устройства безопасности, барьеры Зенера выполняют важную функцию ограничения электрической энергии, поступающей в опасные зоны, до уровней ниже порога воспламенения потенциально взрывоопасных сред. Они устанавливают безопасные электрические соединения между безопасными и опасными зонами, гарантируя, что даже при отказах оборудования не возникнет искр или тепла, способных воспламенить взрывоопасные смеси.

Работа барьеров Зенера основана на характеристиках стабилитронов в сочетании с резисторами и предохранителями для обеспечения двойной защиты посредством ограничения напряжения и тока.

• Ограничение напряжения: Стабилитроны подключаются параллельно с цепями, оставаясь непроводящими при нормальной работе. Когда напряжение превышает их порог пробоя (напряжение Зенера), диоды быстро проводят ток, ограничивая напряжение до безопасных уровней и предотвращая попадание перенапряжения в опасные зоны.
• Ограничение тока: Резисторы цепи регулируют поток тока, обеспечивая, чтобы энергия, поступающая в опасные зоны, оставалась ниже порогов воспламенения. Выбор резисторов требует точного расчета на основе конкретных применений и требований безопасности.
• Защита предохранителями: Служащие дополнительными предохранителями, предохранители немедленно размыкают цепи при неисправностях, отключая питание, чтобы предотвратить потенциальные источники воспламенения.

Существуют различные типы барьеров Зенера для удовлетворения различных потребностей применения:

• Одноканальные барьеры: Предназначены для простой передачи сигнала с положительной или отрицательной полярностью, подходят для заземленных цепей.
• Двухканальные барьеры: Аналогично обрабатывают простые сигналы с положительной или отрицательной полярностью для заземленных цепей, одновременно обрабатывая два сигнала.
• Барьеры с обратными диодами: Специально разработаны для токовых петель 4-20 мА, обеспечивая точное управление током и обратную связь по сигналу.
• Барьеры переменного или биполярного сигнала: Передают переменный ток или биполярные сигналы в заземленных цепях.
• Звездообразные барьеры: Используют звездообразные конфигурации соединений для повышения безопасности и надежности.

Серия MM 7… представляет собой простые искробезопасные интерфейсы, специально разработанные для защиты электрических цепей во взрывоопасных опасных зонах. Правильное заземление цепи с сопротивлением ниже 1 Ом имеет важное значение для их правильной работы.

INJBB 7028+ служит искробезопасным барьером для напряжения или тока положительной полярности, имеющим корпус P12. Это одноканальное устройство предлагает следующие соединения:

• 1: + вход/выход
• 7: + вход/выход (Ex, опасная зона)
• 3, 4, 5, 6, 9: GND (земля)

Применения включают:

• Аналоговые выходы опасной зоны: Управление клапанами, датчиками положения или питание оптических/звуковых сигнальных устройств в опасных местах.
• Аналоговые входы опасной зоны: Передача электрических сигналов из опасных зон, включая фотодиоды или устройства с независимым источником питания.
• Бинарные входы/входы сопротивления опасной зоны: Измерение сопротивления оборудования опасной зоны, такого как датчики температуры или потенциометры, или передача двоичных сигналов от реле OC, выходов TTL и устройств CMOS.

INJBB 7048+ функционирует как искробезопасный барьер для двухканальных аналоговых выходов положительной полярности с той же схемой подключения, что и 7028+. Его применения аналогичны одноканальным барьерам, но учитывают двухканальные требования.

Разработанный для сигналов переменного или биполярного тока, INJBB 7055+ поставляется в корпусах P12 или P17 (со сменными предохранителями) и обеспечивает:

• 1: + вход/выход 1
• 2: + вход/выход 2
• 7: + вход/выход 1 (Ex, опасная зона)
• 8: + вход/выход 2 (Ex, опасная зона)
• 3, 4, 5, 6, 9: GND (земля)

Этот барьер поддерживает:

• Аналоговые выходы опасной зоны: Управление или питание переменных электрических цепей, таких как аудио/видео сигналы, системы управления частотой/фазой или биполярные однонаправленные серводвигатели.
• Аналоговые входы опасной зоны: Передача переменных электрических сигналов, включая аудио/видео данные, выходы датчиков вибрации или сигналы оборудования безопасности.
• Трехпроводные выходы сопротивления: Измерение трехпроводных сопротивлений от устройств опасной зоны, таких как датчики температуры, датчики положения или потенциометры.

Правильный выбор и реализация барьеров Зенера требует учета нескольких факторов:

• Среда применения: Различные сценарии требуют определенных типов и параметров барьеров.
• Характеристики сигнала: Выбор барьера должен соответствовать типам передаваемых сигналов (аналоговый, цифровой, переменный ток и т. д.).
• Рейтинги безопасности: Барьеры должны соответствовать требованиям классификации опасных зон.
• Установка и обслуживание: Строгое соблюдение стандартов и правил обеспечивает надежную работу.

Являясь зрелой и надежной технологией искробезопасности, барьеры Зенера находят широкое применение в нефтяной, химической, горнодобывающей, фармацевтической и других отраслях промышленности с риском взрыва. Их правильный выбор и применение значительно снижают риски для безопасности, обеспечивая при этом эксплуатационную безопасность.