Rào cản IS là gì và nó hoạt động như thế nào?

Hàng rào an toàn bên trong hoặc hàng rào bảo vệ bên trong là một thiết bị bảo vệ điện tử (thường có thiết kế mô-đun) được lắp đặt nối tiếp trong một mạch giữa khu vực an toàn nội tại và khu vực an toàn nội tại của doanh nghiệp, nói cách khác, giữa khu vực chống cháy nổ và một khu vực chống cháy nổ.

Rõ ràng là thiết bị này trước hết phải đáp ứng các yêu cầu về an toàn của chính nó, đó là lý do tại sao các rào cản an toàn bên trong thường được lấp đầy bằng hợp chất và các thiết bị như vậy được gọi là khối bảo vệ chống tia lửa. Rõ ràng, không có điều khoản nào cho việc sửa chữa bộ hãm tia lửa - đó là cái giá phải trả cho sự an toàn.

Nhìn chung, các khối này có một số ưu điểm: chúng phổ biến, rẻ tiền, dễ lắp đặt, có kích thước nhỏ và thiết kế mô-đun đơn giản, thuận tiện cho việc lắp chặt trên thanh ray DIN.

Trong số các nhược điểm tương đối: nhu cầu nối đất đáng tin cậy của mạch, điện áp hoạt động tối đa hạn chế, bản thân thiết bị được bảo vệ phải được cách ly về mặt chất lượng với mặt đất.

Bất kể sự huyền ảo có vẻ như thế nào, hàng rào bảo vệ chống tia lửa là một công cụ tuyệt vời cho phép không tốn kém, không cồng kềnh và đồng thời đáng tin cậy để bảo vệ thiết bị khỏi tia lửa điện. Nó sẽ trở nên rõ ràng sau này tại sao.

Nhìn vào sơ đồ mạch của hàng rào IS, dễ dàng nhận thấy rằng thiết bị này khá đơn giản. Nó chứa các điốt zener shunt (hoặc một điốt zener đơn) làm các phần tử chính, với một bên là điện trở chấn lưu được mắc nối tiếp và một bên là cầu chì thông thường. Đây được gọi là rào cản tia lửa shunt-zener.

Khối hoạt động như sau. Trong quá trình hoạt động bình thường của thiết bị Điốt Zener đóng, dòng điện không chạy qua chúng vì điện áp đặt trên chúng chưa vượt quá điện áp đánh thủng.

Nhưng tại thời điểm xảy ra tình huống khẩn cấp trong mạch, điện áp của điốt zener ngay lập tức bắt đầu vượt quá một giới hạn nhất định - điốt zener đột ngột chuyển sang trạng thái dẫn điện (chế độ ổn định) - chúng bắt đầu chủ động truyền dòng điện qua chính chúng, bỏ qua mạch, ngăn chặn sự xuất hiện của tia lửa.

Một điện trở mắc nối tiếp sẽ hạn chế dòng điện trong mạch được bảo vệ và cầu chì sẽ ngăn chặn tình huống cực đoan - sự phát triển của dòng điện quá lớn.

Các rào cản tia lửa được sản xuất theo GOST R 51330.10-99 ngày nay được sử dụng rộng rãi trong các doanh nghiệp thuộc ngành công nghiệp hóa chất, dầu khí, nơi mà việc không có bất kỳ loại tia lửa nào là cực kỳ quan trọng.

Hầu hết các hệ thống điều khiển quá trình tự động đều có các thiết bị chống tia lửa điện được kết nối với van điện từ, cảm biến hai dây, đầu dò điện khí nén, v.v., chưa kể đến các thiết bị đơn giản như công tắc, tụ điện, cuộn cảm - cho tất cả các phần tử của mạch điện, trên đó vì lý do này hay lý do khác có thể xuất hiện tia lửa.

Các rào cản ổn định shunt được phát minh vào cuối những năm 1950 đặc biệt để sử dụng trong các bộ điều khiển quy trình cho ngành công nghiệp hóa chất.

Một trong những thông số chính của các rào cản trước đây và hiện tại để bảo vệ chống lại tia lửa đã và vẫn là - điện trở dòng chảy của các khối. Điện trở chuyển tiếp thấp cho phép sử dụng các rào cản kết hợp với các cảm biến có điện trở trong cao hơn và điện áp cung cấp tối thiểu cao hơn .

Các điện trở công suất cao và điốt zener được sử dụng trong các thiết bị chống tia lửa điện hiện đại ngày nay cho phép giảm điện trở của các rào cản 24 vôn xuống dưới 290 ôm, với xu hướng tiếp tục giảm điện trở bật và tăng công suất của điốt zener. Giới hạn chỉ được áp đặt bởi kích thước và giá cho phép của sản phẩm.