¿Qué es la seguridad intrínseca?
Marzo 21, 2022
Un circuito de seguridad intrínseca es aquel que, durante su funcionamiento normal y en condiciones específicas de fallo, no genera chispas ni tiene la suficiente energía térmica como para provocar la ignición de una atmósfera explosiva (norma IEC 60079-11).
El método de protección de seguridad intrínseca o Ex i se basa en el principio de limitar la corriente, la tensión y la energía almacenada en un circuito eléctrico.
La seguridad intrínseca se diferencia de otros métodos de protección en que hay que tener en cuenta todos los dispositivos del "lazo". Un lazo simple de seguridad intrínseca consistiría normalmente en equipos simples o de seguridad intrínseca situados en una zona peligrosa, conectados mediante un cableado de seguridad intrínseca a los equipos asociados situados en la zona segura no peligrosa.
¿Qué es un equipo simple?
Los equipos simples son generalmente componentes eléctricos con propiedades eléctricas bien definidas que son compatibles con la seguridad intrínseca del circuito en el que se utilizan. Los sensores de temperatura tipo RTD o termocupla, potenciómetros e interruptores son dispositivos típicos que pueden clasificarse como equipos simples.
Por lo general, los equipos simples no necesitan certificación.
¿Qué es un equipo intrínsecamente seguro?
Los equipos intrínsecamente seguros son dispositivos como transmisores de temperatura, las válvulas solenoides y los convertidores I/P, que están diseñados para su instalación en zonas peligrosas. Como estos dispositivos pueden almacenar energía, deben estar certificados como aparatos intrínsecamente seguros.
La certificación, normalmente realizada por un organismo autorizado, incluirá la clasificación de zona peligrosa y los parámetros de seguridad intrínseca específicos del dispositivo, como los límites de tensión, potencia y corriente. Esta información se necesita para realizar los cálculos necesarios de lazo I.S.
¿Qué es el equipo asociado?
El lazo de seguridad intrínseca requiere una interfaz entre los dispositivos de la zona peligrosa y los dispositivos de la zona segura en la sala de control. Un dispositivo capaz de limitar la energía a la zona peligrosa y garantizar que, incluso en condiciones de fallo, no haya suficiente energía para provocar la ignición de la atmósfera explosiva.
Normalmente, esta interfaz adopta la forma de una barrera de seguridad intrínseca o I.S. Se utilizan dos tipos de barreras I.S.: una "barrera Zener" o un "aislador galvánico intrínsecamente seguro", que es cada vez más popular.
Diferencias entre una barrera Zener y un aislador intrínsecamente seguro
Las barreras Zener son dispositivos sencillos formados por una disposición de diodos Zener, resistencias y fusibles que limitan la tensión, la corriente y la potencia de los dispositivos conectados en la zona peligrosa.
El principio de funcionamiento de una barrera Zener es relativamente sencillo. Las resistencias restringen la corriente que entra en la zona peligrosa, mientras que los diodos Zener actúan en caso de fallo bloqueando la tensión y desviando el exceso de corriente a tierra. Hay un fusible para proteger los diodos Zener en caso de sobrecarga.
Para un correcto funcionamiento y para mantener la seguridad intrínseca, se requiere una toma a tierra I.S., que debe instalarse y mantenerse de acuerdo con IEC 60079-14. Este requisito, junto con una carga de lazo más restrictiva y limitaciones funcionales, hace que las barreras Zener hayan sido sustituidas en gran parte por aisladores galvánicos intrínsecamente seguros.
El diseño de los aisladores galvánicos intrínsecamente seguros, como los dispositivos de la serie 9000 de PR electronics es distinto al de las barreras Zener. Ambos dispositivos limitan la energía disponible en la zona peligrosa, pero mediante el uso de componentes como transformadores y optoaisladores en el diseño, es posible lograr el aislamiento galvánico entre la entrada, la salida y la alimentación. Esto se conoce como aislamiento galvánico de 3 vías, como se muestra en el gráfico de abajo.
Según la aplicación, también hay disponibles aisladores galvánicos de 2 vías y alimentados por lazo.
Como estos dispositivos incorporan aislamiento galvánico, no se requiere una toma de tierra de S.I. específica. Sólo esto simplifica la instalación y el mantenimiento continuo en comparación con las barreras Zener. Estas son otras ventajas de los aisladores galvánicos intrínsecamente seguros:
- Menor carga de lazo
- Capacidad de convertir y amplificar señales
- Mejora la inmunidad al ruido y a las sobretensiones
PR electronics, su socio en seguridad funcional
Desde 1974, PR electronics es el socio global de la seguridad intrínseca (I.S.) para el sector de automatización de procesos e industrias. Algunas de las marcas más importantes del mundo están entre sus fieles clientes. Su diversa cartera de productos de acondicionamiento de señales de I.S. marca los estándares en tecnología, fiabilidad y seguridad.
La serie PR 9000 le ofrece la más amplia gama de interfaces I.S. multifunción con el menor número de variantes. Cada producto es fácil de usar y mantener y, por supuesto, es totalmente compatible con SIL. Por este motivo, son ideales en muchos sectores críticos como el químico, el del petróleo y gas, el farmacéutico y el energético. Son intuitivos y fáciles de configurar mediante interfaces de comunicación desmontables.
Fuente: PR electronics
