اکثر دستگاه‌ها/تجهیزات نصب‌شده در نواحی خطرناک، باید برای استفاده در نواحی خطرناک با یک بریر تاییدشده طراحی‌شده برای استفاده با آن دستگاه، بررسی، ارزیابی و مورد تایید قرار گرفته باشند.
همچنین توجه کنید که تمام تجهیزات ذاتا ایمن (IS) معمولا مراحل سختگیرانه تست را توسط سازمان‌های مستقل پشت سر می‌گذارند تا ایمنی آن‌ها تضمین شود.
بریرهای ذاتا ایمن
یک بریر ذاتا ایمن (IS) یک دستگاه ایمنی است که کمک می‌کند که ورود جریان انرژی به یک موقعیت خطرناک محدود شود. بریرهای IS اغلب با ابزار مرسوم دو سیمه 4-20mA استفاده می‌شوند تا ذاتا ایمن بودن یک سیستم در نواحی خطرناک تضمین شود.
با تجهیزات آنالوگ مرسوم، ورود انرژی به میدان را می‌توان با یا / بدون یک اتصال زمین محدود کرد، با نصب یکی از این بریرهای ایمنی که در ادامه آمده است:
الف) بریرهای شانت-دیود (زنر یا zener) که از یک اتصال زمین ایمنی با کیفیت بالا برای گذشتن از انرژی بیش از حد استفاده می‌کنند، مطابق تصویر زیر:
ب) ایزولاتورهایی که نیازمند اتصال زمین نیستند؛ سیگنال اندازه‌گیری آنالوگ را در سراسر رابط ایزوله در مدار بار سمت غیرخطرناک را تکرار می‌کنند، مطابق شکل زیر:
بریرهای ایمنی زنر
بریرهای ایمنی دیود زنر، در کاربردهای ذاتا ایمن بسیار محبوب هستند.
این نوع بریر می‌توان از نوع مثبت، منفی یا AC باشد و انرژی مازاد را به زمین منتقل می‌کند. همچنین می‌توانند دارای ساختار تکی، دوتایی یا چندین مداره باشند.
بریرهای ایمنی دیودهای زنر معمولا شامل مقاومت‌هایی برای محدود ساختن جریان داخل بریر به یک مقدار ایمن هستند؛ دیودهای زنر یا ترایاک‌ها و دیودهای زنر برای محدود ساختن ولتاژی که شاید در ترمینال‌هایی در ناحیه خطرناک وجود داشته باشد، به مقادیری قابل قبول. حداقل دو عدد از این قطعات (دیودها، مقاومت‌ها یا ترایاک‌ها) به شکلی استفاده می‌شوند که اگر یکی خراب شود، به ناایمن شدن کل چیدمان منجر نشود.
یک فیوز همچنین برای باز کردن مدار استفاده می‌شود، زمانی که جریان مازاد مدار را تهدید کند. تمام قطعات در یک بریر ایمنی، محفظه‌بندی شده‌اند تا از دستکاری جلوگیری شود و خرابی هر قطعه به ویژه فیوز می‌تواند کل دستگاه را از کار نیندازد و نیاز به تعویض وجود نداشته باشد. هیچ نیازی به تعمیر بریر نیست.
اما برخی انواع جدیدتر، از فیوزهای قابل تعویض پشتیبانی می‌کنند.
مدارِ یک بریر ایمنی دیود زنر معمول تک‌مدار، به شکل زیر است:
همانطور که در این تصویر می‌بینید، بریر توسط یک اتصال دوتایی زمین شده است که هر جریان مازاد یا اشتباه را به زمین جابجا می‌کند، در نتیجه از ورود آن به نواحی خطرناک جلوگیری می‌کند.
برخی تجهیزات رایج که برای محیط‌های خطرناک طراحی شده‌اند و برای استفاده در این محیط‌ها با بریرهای ذاتا ایمن موجود هستند، عبارتند از:
- ترانسمیترهای دو سیمه 4-20mA DC
- ترموکوپل‌ها
- RTDها
- استرین‌گیج‌ها
- سوییچ‌های فشار، دبی و سطح
- مبدل I/P
- شیرهای سیم‌لوله (سلنوید ولو)
- سوییچ‌های مجاورت
- سنسورهای دما فروسرخ (مادون قرمز)
- پتانسیومترها
- نورهای نشانگر LED
- فلومترهای پیکاپ مغناطیسی