Iskrovo bezpečný elektrický obvod

Iskrovo bezpečný je taký elektrický obvod, ktorého samotná realizácia s pravdepodobnosťou nie väčšou ako 0,1% neumožní vznik elektrického výboja, ktorý môže spôsobiť vznietenie okolitého výbušného prostredia, ktoré spravidla je potvrdené testovacími podmienkami. Nevýbušný stav «sakrovo bezpečného elektrického obvodu» je založený na udržiavaní napätia, prúdu a výkonu v takomto obvode na špecifikovanej iskrovo bezpečnej úrovni. Pre iskrovo bezpečný okruh možno rozlíšiť tri úrovne iskrovej bezpečnosti: ia, ib a ic.

Skutočne bezpečné úrovne

áno — úroveň obzvlášť odolná voči výbuchu. To znamená, že bezpečné podmienky sú dodržané aj vtedy, keď sa vyskytnú dve nezávislé alebo súčasné poruchy obvodu. Táto úroveň iskrovej bezpečnosti zaručuje najvyššiu ochranu proti výbuchu a bezpečnosť, a preto je použiteľná pre výbušné priestory tried 0, 1 a 2.

ib — úroveň ochrany proti výbuchu. S touto úrovňou je povolené iba jedno poškodenie, takže sa vzťahuje iba na nebezpečné oblasti triedy 1 a 2.

IC — úroveň zvýšenej spoľahlivosti proti výbuchu.Vo všeobecnosti neumožňuje poškodenie, preto sa používa iba v nebezpečných priestoroch triedy 2.

Triedy výbušných priestorov

Rovnako ako inherentné úrovne bezpečnosti obvodov, aj nebezpečné zóny sú klasifikované:

Výbušná zóna 0. V takejto oblasti je výbušná zmes plynov neustále alebo dlhodobo.

Výbušná zóna 1. V tejto oblasti, aj za normálnych prevádzkových podmienok zariadenia, vždy existuje určitá možnosť výskytu výbušnej zmesi plynov.

Výbušná zóna 2. Za normálnych prevádzkových podmienok je nepravdepodobné, že by sa v tejto oblasti nachádzala výbušná zmes plynov. Ak sa to stane, je to extrémne zriedkavé a potom na krátky čas.

Vnútorný faktor bezpečnosti

Pre použité iskrovo bezpečné obvody sa zavádza špeciálny koeficient - koeficient iskrovej bezpečnosti. Vyjadruje pomer minimálnych parametrov zapaľovacieho stavu k zodpovedajúcim parametrom iskrovej bezpečnosti. V Spojených štátoch sú teda akceptované nasledujúce iskrovo bezpečné faktory ochrany proti výbuchu typu "samobezpečný elektrický obvod":

Skutočný bezpečnostný faktor 1,5 — na jednu poruchu za najnepriaznivejších podmienok;

Skutočný bezpečnostný faktor 1 — za dve škody za najnepriaznivejších podmienok;

Napríklad v Severnej Amerike sa pre podmienky, keď je zariadenie experimentálne testované, predpokladá účinník 1,5. V priebehu teoretických štúdií sa pre normálny režim a pre núdzový režim s jednou poruchou berie faktor 2 pre prúd a napätie a pre núdzový režim s dvoma poruchami sa berie faktor vnútornej bezpečnosti ako 1,33.

Hlavným dôvodom, prečo sa faktor vnútornej bezpečnosti za týchto podmienok zvyšuje, je to, že v teoretických štúdiách zvyčajne nemajú úplné informácie o nominálnych hodnotách všetkých komponentov, napríklad hodnota indukčnosti môže závisieť od toho, ako sa meria.

Podľa miestnych GOST a európskych noriem by faktor vnútornej bezpečnosti iskrovo bezpečného obvodu nemal byť menší ako 1,5 pre normálnu prevádzku elektrického zariadenia, ako aj pre núdzový režim s umelo vytvoreným poškodením spojov a iných prvkov tohto elektrického zariadenia. , Pre napätie a prúd zodpovedá inherentný bezpečnostný faktor 1,5 faktoru 2,25 pre energiu.
Jednoduché elektrické zariadenie

Elektrické zariadenia majú vlastnú klasifikáciu z hľadiska iskrovej bezpečnosti.Jednoduché zariadenie zahŕňa elektrické zariadenia alebo súbor elektrických zariadení zjednodušenej konštrukcie s určitými hodnotami ​​stanovených technických parametrov zodpovedajúcich parametrom vlastnej bezpečnosti elektrického obvodu, v ktorom sú sa používajú.

Takéto jednoduché elektrické zariadenia zahŕňajú:

• 1 — pasívne elektrické zariadenia — spínače, spojovacie skrinky, jednoduché polovodičové zariadenia, odpory;

• 2 — zariadenia, ktoré môžu uchovávať energiu s elektrickými parametrami, ktoré sú inštalované a zohľadnené pri určovaní vlastnej bezpečnosti — kondenzátor, tlmivka;

• 3 — zariadenia na výrobu energie — termočlánky a fotočlánky s napätím maximálne 1,5 V, prúdom maximálne 0,1 A, výkonom maximálne 0,025 W. Indukčné a kapacitné faktory týchto zariadení sa berú do úvahy ako v odseku 2.

Je potrebné pochopiť, že jednoduché zariadenie musí spĺňať požiadavky súčasnej vedeckej a technickej dokumentácie pre iskrovo bezpečné zariadenia. Takže podľa GOST R IEC 60079-11-2010 by sa pri použití jednoduchého zariadenia v iskrovo bezpečných obvodoch malo brať do úvahy nasledovné:

1) Jednoduché zariadenie by nemalo byť bezpečné kvôli limitom prúdu a/alebo napätia.

2) Zariadenie nesmie obsahovať žiadne prostriedky na zvýšenie napätia alebo prúdu.

3) Zariadenie pred chodom naprázdno by sa malo otestovať dvojitým napätím, najmenej 500 V.

4) Všetky držiaky musia spĺňať špeciálne požiadavky.

5) Nekovové plášte alebo plášte z ľahkých zliatin musia byť elektrostaticky bezpečné.

6) Teplotná trieda zariadenia musí zodpovedať pracovným podmienkam.

V praxi tento súbor obmedzení sťažuje použitie jednoduchých zariadení v iskrovo bezpečných obvodoch. Body 1 a 2 sa zvyčajne dodržiavajú ľahko. Ale body 3 až 6 už môžu spôsobiť ťažkosti.

Napríklad, hoci je odporový teplomer jednoduchým zariadením, podľa GOST 6651-2009 je takéto zariadenie testované iba napätím 250 V, a preto ho nemožno použiť v iskrovo bezpečnom obvode (v súlade s ods. 3). Použitie takéhoto zariadenia vyžaduje špeciálnu konštrukciu snímača s primeranou pevnosťou jeho izolácie.

Podľa bodov 4 a 5 nie je jednoduché skontrolovať jednoduché zariadenia, pretože často nie sú dostupné potrebné informácie a nie je možné vykonať kontrolu správne.

Iskrovo bezpečné elektrické zariadenia

Nazýva sa iskrovo bezpečné elektrické zariadenie, ktoré má iskrovo bezpečné vnútorné a vonkajšie elektrické obvody.Externé zariadenia, ako sú výstupné prvky, solenoidové ventily, prevodníky prúdu a tlaku, ak sa používajú v nebezpečnej oblasti, musia mať osvedčenie o elektrickej bezpečnosti. Certifikácia je založená na maximálnej úrovni energie a teplote samovznietenia.

Elektrické zariadenia inštalované v potenciálne výbušných atmosférach musia byť vhodne označené údajom o úrovni vlastnej bezpečnosti obvodu.

Súvisiace elektrické zariadenia

Medzi pripojené elektrické zariadenia patria obvody prístrojov a elektrických zariadení, ktoré pri bežnej alebo núdzovej prevádzke nie sú galvanicky oddelené od iskrovo bezpečného obvodu.

Pasívne a izolované DC bariéry, ako aj riadiace a meracie zariadenia používané na meranie a pripojenie signálov prijímaných z nebezpečných priestorov sú hlavnou súčasťou tohto typu zariadení a preto musia mať certifikáty na maximálnu hodnotu energie, ktorú je možné preniesť do výbušného priestoru.

Samotné elektrické zariadenie je umiestnené v nevýbušnom priestore a v prípade potreby jeho umiestnenia do výbušného priestoru je zariadenie vybavené príslušnou ochranou proti výbuchu.

Európske spoločnosti umiestňujú značku [Ex ia] IIC na pripojené elektrické zariadenia umiestnené v nevýbušnom prostredí. Pripojené elektrické zariadenie, ktoré sa nachádza vo výbušnom prostredí a zároveň má protipožiarne puzdro, je označené Ex «d» [ia] IIC T4. Označenia v hranatých zátvorkách odrážajú skutočnosť, že elektrické zariadenie je pripojené.

Elektrické zariadenia v nevýbušnom prevedení s ochranou proti výbuchu typu "iskrovo bezpečný elektrický obvod" umiestnené v nebezpečnom priestore musia mať osvedčenie o hodnote teploty samovznietenia.

Vlastne bezpečné montážne vlastnosti

Inštalácia elektrických inštalácií s iskrovo bezpečnými elektrickými obvodmi sa vykonáva tak, aby vonkajšie elektrické a magnetické polia nepriaznivo neovplyvňovali ich vlastnú bezpečnosť. Zdrojmi vonkajších elektrických a magnetických polí môžu byť elektrické vedenia prechádzajúce v blízkosti alebo silnoprúdové vodiče. Je užitočné použiť štíty, ohýbať vodiče alebo fyzicky presunúť zdroj elektrického alebo magnetického poľa preč od inštalácie.

V súlade s bodom 7.3.117 PUE musia káble z iskrovo bezpečných elektrických obvodov inštalovaných vo výbušnej zóne alebo mimo nej spĺňať príslušné požiadavky.

Iskrovo bezpečný kábel je oddelený od všetkých káblov v súlade s GOST 22782.5-78. Je neprijateľné používať rovnaký kábel v iskrovo bezpečnom a iskrovo bezpečnom obvode. HF káble pre iskrovo bezpečné obvody nesmú mať slučky. Okrem toho musia byť vodiče iskrovo bezpečných obvodov chránené pred úchytkami, ktoré by mohli ohroziť ich vlastnú bezpečnosť.

Ak sú v jednom kanáli alebo zväzku súčasne káble z iskrovo bezpečných a iskrovo bezpečných obvodov, potom sa odporúča ich oddelenie vrstvou medziizolácie alebo uzemnenou vodivou bariérou. Takéto káble je možné neoddeliť iba vtedy, ak iskrovo bezpečné alebo iskrovo bezpečné obvody majú svoje vlastné individuálne tienenia alebo kovové plášte.

Pri kladení iskrovo bezpečných káblových trás v nebezpečných priestoroch je potrebné dodržať ďalšie požiadavky PUE Ch. 7.3.

Pri výbere kábla do výbušného prostredia zvážte nasledujúce požiadavky PUE:

• drôty musia byť izolované;

• používajú sa iba drôty s medenými drôtmi;

• gumová alebo PVC izolácia je povolená;

• polyetylénová izolácia je zakázaná; v nebezpečných priestoroch triedy BI a Bia je hliníkový plášť vylúčený.

Ak je tesnenie vonkajšie, potom by plášť kábla nemal byť vyrobený z materiálu, ktorý podporuje spaľovanie (bitúmen, juta, bavlna). Každé jadro, ak sa nepoužíva, musí byť izolované od ostatných jadier a od zeme, čo sa dosiahne použitím svoriek.

Ak sú ostatné obvody v lankovom kábli uzemnené pridruženým zariadením, vodič je pripojený k špeciálnemu uzemňovaciemu bodu určenému na uzemnenie všetkých iskrovo bezpečných obvodov na tom istom kábli. Ale vodič musí byť tiež izolovaný od zeme a od ostatných vodičov na opačnom konci koncovkou. Izolácia koncov vodičov iskrovo bezpečných obvodov je vykonaná modrou farbou, táto je regulovaná v PUE.