Seguridad intrínseca en la zona Ex

Según la norma PN-EN 60079-11:2012 – Atmósferas explosivas: La protección de dispositivos mediante seguridad intrínseca "i" consiste en seleccionar los componentes de forma que las chispas eléctricas o los fenómenos térmicos que puedan producirse tanto durante el funcionamiento normal del dispositivo (p. ej., cierre o apertura de circuitos) como en caso de fallo único o múltiple (p. ej., cortocircuitos, circuitos abiertos) no provoquen la ignición de la mezcla explosiva que rodea al dispositivo.

Protección de circuitos intrínsecamente seguros

La protección de los circuitos intrínsecamente seguros frente a otros circuitos eléctricos se garantiza mediante:

a) la separación de los circuitos intrínsecamente seguros de otros circuitos mediante la protección de estos circuitos contra la entrada de energía externa que pueda destruir su seguridad intrínseca. (p. ej., barreras protectoras);

b) barreras protectoras: dispositivos que constituyen una conexión (no galvánica) entre la parte intrínsecamente segura de un circuito eléctrico y su parte intrínsecamente peligrosa o una que pueda llegar a serlo. El propósito de una barrera protectora es limitar:

• • la tensión de un circuito externo a la zona de riesgo de explosión,
  • la corriente en el circuito, o
  • la energía de una fuente de alimentación dañada;

Las barreras protectoras se instalan en el circuito en el punto donde este entra en la zona de riesgo de explosión. Si las barreras de protección contienen circuitos intrínsecamente seguros, suelen instalarse en una zona segura o, a veces, en la zona de riesgo de explosión 2, siempre que se utilice protección adicional contra explosiones, por ejemplo, una carcasa antideflagrante.

c) separación galvánica: separa eficazmente los circuitos intrínsecamente seguros de los circuitos intrínsecamente peligrosos. Garantiza la separación galvánica de los circuitos de separación individuales de la fuente de alimentación.

Diseños de dispositivos intrínsecamente seguros destinados a su uso en atmósferas explosivas

Los diseños de dispositivos intrínsecamente seguros destinados a su uso en atmósferas explosivas requieren el cumplimiento de la norma PN-EN 60079-11 (EN 60079-11, IEC 60079-11) en lo que respecta a la protección de los dispositivos que utilizan este método de protección. El principio fundamental es limitar la energía en el circuito a un valor que, si se libera en una mezcla explosiva, no lo inflame.

Este procedimiento predispone a los dispositivos intrínsecamente seguros para su uso como fuentes de alimentación, sensores y transductores de magnitudes no eléctricas a eléctricas (temperatura, humedad, posición), dispositivos de comunicación y explosimetría, y toda la electrónica comercial portátil.

En el proceso de evaluación de la seguridad intrínseca, es necesario realizar un análisis en estados operativos normales y de emergencia; es decir, considerar el impacto de los daños a los componentes y sus conexiones que conducen a la creación de configuraciones de circuito con los parámetros eléctricos más desfavorables. La limitación de energía debe considerarse en los siguientes aspectos:

• Ignición de la mezcla explosiva debido a su contacto con superficies calientes de los componentes del dispositivo/circuito.
• Ignición de la mezcla explosiva causada por una chispa eléctrica generada durante un cortocircuito o la apertura del circuito.

Para limitar los parámetros eléctricos que influyen decisivamente en las propiedades antideflagrantes de un dispositivo (corriente, tensión y potencia nominales), se utilizan con mayor frecuencia diodos Zener, resistencias y fusibles. Estos límites deben seleccionarse y construirse para evitar que la temperatura y la energía en forma de chispa suban por debajo de valores que podrían inflamar la mezcla explosiva circundante.

Los productos intrínsecamente seguros se dividen en tres niveles de protección, según la aplicación: "ia", "ib" e "ic". Un dispositivo con un nivel de protección "ia" tiene dos elementos de diseño redundantes, lo que significa que, en caso de fallo de dos componentes críticos para la seguridad, un tercer elemento asume sus funciones. Con un nivel de protección "ib", el dispositivo está equipado con un elemento redundante, mientras que con un nivel "ic", no tiene ningún elemento redundante.

Es responsabilidad del usuario de equipos intrínsecamente seguros familiarizarse con el marcado de seguridad intrínseca, abstenerse de manipular o intentar reparar el dispositivo y utilizarlo de acuerdo con las instrucciones. Los fabricantes, a su vez, deben producir y reparar dispositivos intrínsecamente seguros de una manera aprobada por un organismo notificador. También están obligados a proporcionar instrucciones para su uso correcto, etiquetar adecuadamente el equipo y presentar claramente las capacidades de dicho dispositivo.

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