Intrinsic Safety Barrier

Intrinsic safety barrier adalah sebuah perangkat/alat yang bekerja untuk membatasi arus, tegangan dan energi total yang dikirim ke suatu sensor yang berada pada area berbahaya (hazardous area) atau area yang mudah terbakar agar supaya mencegah terjadinya ledakan. Ada beberapa tipe dari perangkat intrinsic safety, diantaranya:

1) Galvanic isolators menyediakan koneksi yang aman dan dipakai untuk melindungi sirkit,  bisa secara optik atau dengan  trafo, pada hazardous dan non-hazardous area. Umumnya tipe galvanic isolator memerlukan sumber daya dari luar dan digunakan sebagai pengkondisi sinyal.

2) Zener barriers adalah perangkat pasif yang terdiri dari dioda zener, resistor dan fuse untuk membatasi tegangan dan arus yang berlebih. Alat ini dapat mengalihkan energi yang berpotensial bahaya ke ground dan merupakan blok rangkaian dasar untuk semua tipe Intrinsic safety barrier. Dikarenakan resistansi, selalu ada drop tegangan melewati dioda zener. Pada Intrinsic safety barrier tertentu terpasang Light Emitting Diode (LED) dan fuse yang dapat diganti untuk proteksi overvoltage dan reverse polarity. Perangkat lainnya menyediakan proteksi untuk short circuit.

Memilih Intrinsic safety barrier perlu suatu analisis mengenai spesifikasi dan pengesahannya. Spesifikasi unjuk kerjanya termasuk diantaranya temperatur operasi dan jumlah maksimum dari channel (I/O).  Tegangan open circuit maksimum dan arus short circuit maksimum juga merupakan pertimbangan yang penting dalam memilih alat ini. Perangkat yang dipakai untuk membatasi arus bolak-balik (AC) dan arus searah (DC), atau keduanya (langsung AC dan DC), dalam hal ini Intrinsic safety barrier, banyak tersedia di pasaran.

Produk yang mencantumkan tanda UL artinya memenuhi standar keamanan dari Undrewritter’s Laboratories. Sama halnya, produk yang mencantumkan tanda CSA telah dijamin oleh Canadian Standard Association (CSA). Secara internasional, produk-produk yang memenuhi standar Uni Eropa mencantumkan tanda CE dan/atau memenuhi standar ATEX ditetapkan dalam Directive 94/9/EC. European Committee for Electrotechnical Standardization (CENELEC) dan Factory Mutual Research (FM), sebuah organisasi pengetesan non-profit, juga menetapkan sebuah pengesahan.

Intrinsic safety barrier digunakan pada bermacam-macam aplikasi. Perangkat-perangkat sederhana seperti switch, solenoid, LED indicators, load cells, potentiometer, resistance temperature detector (RTD), strain gauges, dan thermocouple tidak memerlukan Intrinsic safety barrier. Namun pada perangkat yang rumit, bagaimana pun juga, penggunaan Intrinsic safety barrier diperlukan atau memenuhi sebuah pertimbangan desain yang penting. Contohnya yaitu 4-20 mA 2-wire transmitters, pengubah atau display perangkat current-to-pressure (I/P), flow meters, infrared (IR) temperature sensors, dan proximity switches.

4-20 mA 2-wire Transmitters

4-20 mA 2-wire transmitters (input analog) mengubah sinyal fisis (pressure, temperature, flow, level, dsb) menjadi sinyal listrik 4-20 mA. Aturan 80/20 sebenarnya terdiri dari 5 aturan yang  menentukan konstruksi dari sirkit input analog-nya intrinsic safe (IS) dan pemilihan dari barrier-nya itu sendiri. Berikut aturan-aturan tersebut:

1. Kebanyakan sirkit input analog di proteksi oleh ground, karena biayanya yang kecil.

2. Resistor konversi (R1) biasanya benilai 750 ohm dan dipasang titik negatif (lihat gambar diatas).

3. Sirkit input analog, normalnya, diberi tegansan sebesar 24 VDC.

4. Intrinsic safety barrier dengan satu signal-and return akan memenuhi banyak aplikasi-aplikasi transmitter.

5. Kebanyakan lokasi berbahaya (hazardous) diklasifikasikan sebagai Group C-G.

4-20 mA 2-wire transmitter dan sumber arus tidak diklasifikasikan sebagai perangkat yang sederhana. Oleh sebab itu, Intrinsic Safety Certification diperlukan. (www.globalspec.com)