Skillnaden mellan en Zener-barriär och en egensäker isolator
Kallas ofta ATEX-barriärer, egensäkra barriärer eller I.S.-barriärer. Både Zener-barriärer och egensäkra galvaniska isolatorer begränsar energin till det farliga området. Det finns dock tydliga skillnader i utformningen av varje typ av enhet.
Vad är en Zener-barriär?
Zener-barriärer är enkla enheter som består av ett arrangemang av Zener-dioder, motstånd och säkringar som begränsar spänningen, strömmen och effekten till anslutna enheter i det farliga området.
En typisk installation för en Zener-barriär visas nedan.
Funktionsprincipen för en Zener-barriär är relativt enkel. Resistorer begränsar strömmen som går till ett farligt område, medan Zener-dioder leder strömmen i händelse av ett fel som stryper spänningen och leder överflödig ström till jorden. En säkring skyddar Zener-dioderna i händelse av ett överbelastningstillstånd.
Skillnaden mellan isolationsbarriärer kontra Zener-barriärer.
För korrekt funktion och för att bibehålla egensäkerheten, krävs det en tillägnad I.S.-jord som måste installeras och upprätthållas i enlighet med IEC 60079-14.
Detta krav, tillsammans med mer restriktiv belastning på slingan och funktionella begränsningar, innebär att Zener-barriärer till stor del har ersatts av egensäkra galvaniska isolatorer.
Vad är en egensäker galvanisk isolator?
Utformningen av egensäkra galvaniska isolatorer såsom enheter i PR 9000-serien, skiljer sig från Zener-barriärer.
Båda enheterna begränsar energin som finns tillgänglig för det farliga området, men genom användningen av komponenter som transformatorer och opto-isolatorer i designen är det möjligt att uppnå galvanisk isolering mellan ingången, utgången och matningen. Detta är känt som galvanisk 3-portsisolering som visas i bilden nedan.
Loop-matade galvaniska isolatorer med 2 portar finns även tillgängliga beroende på tillämpningen.
En typisk installation för en egensäker galvanisk isolator med 3 portar visas nedan.
Eftersom dessa enheter integrerar galvanisk isolering, krävs det inte en tillägnad I.S.-jord. Bara detta förenklar installation och löpande underhåll jämfört med Zener-barriärer.
Andra fördelar med egensäkra galvaniska isolatorer inkluderar:
- Lägre belastning på slinga
- Möjligheten att omvandla och förstärka signaler
- Förbättrad störnings- och överspänningsimmunitet
För ytterligare information om skillnaderna mellan Zener-barriärer och egensäkra galvaniska isolatorer, se Isolerade barriärer kontra Zener-barriärer.
Vad är certifierad utrustning för farliga områden?
Utrustning för installation i farliga områden eller associerade apparater måste vara säkra för den avsedda användningen och kompatibla med alla explosionsskyddsmetoder som används.
Inom EU måste sådan utrustning vara ATEX-certifierad.
Samtidigt som det krävs ATEX-certifiering i Europa, finns det även IECEx-certifieringen som är internationellt erkänd i olika länder.
Även om IECEx-certifieringen är allmänt accepterad, kan det krävas vissa landsspecifika certifieringar.
Certifieringar bör utföras av ett anmält organ och ska visa överensstämmelse med relevanta skyddsstandarder och -metoder.
Certifikat innehåller viktig information om produkten, inklusive:
|
 |
För att säkerställa säkerheten måste utrustning som är certifierad för farliga områden installeras enligt relevanta installationsanvisningar och följa alla särskilda användningsvillkor som anges i certifikatet.
I.S. Enhetsparametrar och loop-beräkning
En typisk egensäker krets eller I.S.-slinga består av tre huvudkomponenter som måste beaktas:
- Egensäkra apparater - certifierade fältenheter som installeras i det farliga området.
- Associerade apparat - enheter installerade i det säkra området som gränsar till enheter i det farliga området t.ex. I.S.-barriär.
- Fältkablar - kompatibel anslutningskabel.
För att egensäkra kretsar ska ha en säker design krävs det en ”I.S. loop"-beräkning.
Specifika egenskaper eller “enhetsparametrar” finns tillgängliga för varje komponent eller enhet i slingan. Värdena hittar du i produktcertifikatet och installationsritningarna.
Den enkla I.S. loop-beräkningen kan användas för att avgöra vilka enheter man kan ansluta säkert, tillsammans med max. längd på anslutningskabeln.
De typiska enhetsparametrarna för varje komponent i slingan visas i tabellen nedan.
Värdena för associerade apparater jämförs med motsvarande värden för egensäkra apparater för att avgöra om enheterna är kompatibla. En beräkning görs sedan för att avgöra den maximala kabellängden baserat på relevanta kapacitans- och induktansvärden.
I.S. loop-kraven visas nedan:
