La Directive ATEX 94/9/CE est devenue obligatoire le 1er Juillet 2003 et remplace les anciennes directives : 76/117/CEE, 79/196/CEE, 97/53/CEE et 83/130. Elle exige des barrières intrinsèques sur les installations à atmosphère explosive. On peut rencontrer deux types de barrières : les barrières à diode zener et les barrières à transformateur isolé (Isolation galvanique).
Les barrières à diode Zener :
Les barrières Zener sont des barrières passives, elles font l’interface entre les circuits de la zone EX et les circuits dans la zone non-EX. Leur fonction consiste à limiter l’énergie passant d’une zone non-Ex à une zone Ex en fonctionnement normal, mais aussi en cas de dysfonctionnement. La barrière permet de limiter le courant et la tension dans le circuit en sécurité intrinsèque lorsque la tension provenant de la zone sans sécurité intrinsèque devient trop importante ou qu’un court-circuit se produit dans la partie en sécurité intrinsèque. En fonctionnement normal, la tension entre les bornes 7-8 et 5-6 est inférieure à la tension de claquage UZ des diodes Zener. Les diodes ne sont donc traversées que par un faible courant de fuite.
Fig.3 : Schéma de principe de la structure interne d’une barrière Zener.
Lorsque la tension entre les bornes 7-8 et 5-6 devient supérieure à la tension de claquage des diodes Zener, celles-ci laissent passer le courant. Si le courant devient trop important, le dispositif de protection se déclenche et protège ainsi les diodes Zener de toute surcharge. En cas de court-circuit dans la partie en sécurité intrinsèque, la résistance R1 limite le courant à Ik= UZ / R1 au niveau des bornes 1-4. Ces valeurs de tension, résistance et courant de court-circuit sont indiquées sur les barrières Zener. La limitation de la tension et du courant assurée par la barrière Zener dans le circuit en sécurité intrinsèque ne peut être efficace que si l’énergie stockée dans ce même circuit est également limitée. C’est pourquoi les capacités et les inductances dans ce circuit (en tenant compte des câbles) ne doivent pas dépasser certaines valeurs.
Les barrières à transformateur isolé :
Les barrières à transformateur isolé ou isolation galvanique sont des interfaces de protection actives qui limitent la quantité d’énergie qui peut pénétrer dans une zone dangereuse en cas de défaut. Elles séparent le câblage à sécurité intrinsèque du câblage non protégé par la sécurité intrinsèque grâce à l’utilisation des mêmes bobines d’isolement qui se trouvent dans les transformateurs d’alimentation. Les isolateurs galvaniques, à l’inverse des barrières à diode Zener, n’ont pas besoin de mise à la terre ; ils peuvent ainsi diminuer les problèmes de boucle de masse, ainsi que les coûts d’installation et de maintenance.
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