Qu'est-ce que la sécurité intrinsèque ?

La sécurité intrinsèque est une technique de protection qui limite l'énergie, à la fois électrique et thermique, disponible dans un circuit en dessous du seuil d'inflammation de l'atmosphère environnante. Contrairement aux enceintes antidéflagrantes, la SI se concentre sur la prévention de l'inflammation à la source, ce qui la rend idéale pour les appareils à faible puissance tels que les capteurs, les transmetteurs et les instruments portables.

Principes de conception des circuits des instruments SI

La conception d'un circuit à sécurité intrinsèque nécessite un contrôle méticuleux de l'énergie, de la tolérance aux pannes et du comportement des composants. Les principes clés incluent :

1. Limitation de l'énergie

• La tension et le courant sont limités à des niveaux sûrs (généralement <30 V et <100 mA).
• L'énergie stockée dans les inducteurs et les condensateurs doit être minimisée pour éviter les décharges d'étincelles.

2. Barrières Zener et isolation galvanique

• Les barrières Zener limitent la tension et détournent l'excès d'énergie vers la terre.
• Les isolateurs galvaniques utilisent des transformateurs ou des optocoupleurs pour séparer les zones sûres et dangereuses.

3. Résistances de limitation de courant

• Les résistances en série limitent le courant de défaut et dissipent l'énergie en toute sécurité.

4. Sélection des composants

• Seuls les composants certifiés avec des modes de défaillance prévisibles sont utilisés.
• Les condensateurs et les inducteurs sont soigneusement dimensionnés pour éviter de dépasser l'énergie d'inflammation.

5. Redondance et analyse des défauts

• Les circuits sont conçus pour rester sûrs en cas de défaut unique ou double.
• L'AMDEC (Analyse des modes de défaillance, de leurs effets et du diagnostic) est souvent utilisée pour valider la sécurité.

CEI 60079 : la norme en vigueur

La série CEI 60079 est la référence internationale pour les équipements utilisés dans les atmosphères explosives. Plus précisément :

CEI 60079-11 : Sécurité intrinsèque « i »

• Définit les exigences pour les équipements et systèmes SI.
• Spécifie l'énergie maximale admissible, la tolérance aux pannes et les procédures d'essai.

CEI 60079-25 : Conception de systèmes SI

• Couvre l'interconnexion des appareils SI et des appareils associés.
• Garantit la conformité à l'échelle du système, et pas seulement des composants individuels.

Certification et marquage

• Les appareils SI certifiés portent des marquages tels que Ex ia IIC T4, indiquant :
• Type de protection : « ia » (tolérance à deux défauts)
• Groupe de gaz : IIC (hydrogène, acétylène)
• Classe de température : T4 (température de surface maximale ≤ 135 °C)

Pourquoi cela est important pour l'exportation et la conformité

Pour les fabricants et les exportateurs d'instruments, en particulier dans des secteurs tels que le pétrole et le gaz, la chimie et la céramique, la conformité à la norme CEI 60079 est essentielle pour l'accès au marché mondial. Les conceptions à sécurité intrinsèque répondent non seulement aux exigences réglementaires, mais réduisent également les coûts d'installation en éliminant les enceintes antidéflagrantes lourdes.

La sécurité comme élégance

Dans l'esprit de la conception taoïste, la sécurité intrinsèque consiste à faire moins pour obtenir plus : supprimer l'excès d'énergie, simplifier les circuits et faire confiance à la retenue plutôt qu'à la force brute. C'est une forme de protection discrète, où l'élégance rencontre l'ingénierie.