Circuit electric intrinsec sigur

Intrinsec sigur este un astfel de circuit electric, a cărui implementare însăși, cu o probabilitate de cel mult 0,1%, nu va permite apariția unei descărcări electrice care poate provoca aprinderea mediului exploziv din jur, care, de regulă, este confirmată de condițiile de testare. Starea de rezistență la explozie a unui „circuit electric cu siguranță intrinsecă” se bazează pe menținerea tensiunii, curentului și puterii într-un astfel de circuit la un nivel specificat de siguranță intrinsec. Se pot distinge trei niveluri de siguranță intrinsecă pentru un circuit cu siguranță intrinsecă: ia, ib și ic.

Niveluri intrinsec sigure

da — în special nivel rezistent la explozie. Aceasta înseamnă că sunt respectate condițiile de siguranță chiar și atunci când apar două defecțiuni independente sau simultane ale circuitului. Acest nivel de siguranță intrinsecă garantează cea mai mare protecție și siguranță la explozie, motiv pentru care este aplicabil zonelor explozive din clasele 0, 1 și 2.

ib — nivel rezistent la explozie. Este permisă o singură daune cu acest nivel, deci se aplică doar zonelor periculoase de Clasa 1 și 2.

IC — nivelul sporit de fiabilitate împotriva exploziei.În general, nu permite deteriorarea, deci este utilizat doar în zonele periculoase de clasa 2.

Clase de zone explozive

Ca și nivelurile de siguranță inerente ale circuitelor, zonele de pericol sunt, de asemenea, clasificate:

Zona explozivă 0. Într-o astfel de zonă, un amestec de gaze explozive este constant sau pentru o lungă perioadă de timp.

Zona explozivă 1. În această zonă, chiar și în condiții normale de funcționare a echipamentului, există întotdeauna o oarecare posibilitate a unui amestec de gaz exploziv în jur.

Zona explozivă 2. Este puțin probabil să fie prezent un amestec de gaze explozive în această zonă în condiții normale de funcționare. Dacă se întâmplă acest lucru, este extrem de rar și apoi pentru o perioadă scurtă de timp.

Factorul intern de siguranță

Pentru circuitele cu siguranță intrinsecă utilizate se introduce un coeficient special - coeficient de siguranță intrinsecă. Exprimă raportul dintre parametrii minimi ai stării de aprindere și parametrii corespunzători de siguranță intrinsecă. Astfel, în Statele Unite, sunt acceptați următorii factori de protecție intrinsec siguri împotriva exploziei de tip „circuit electric cu siguranță intrinsecă”:

Factorul de siguranță autentic 1.5 — pentru o defecțiune în cele mai nefavorabile condiții;

Factorul de siguranță autentic 1 — pentru două daune în cele mai nefavorabile condiții;

De exemplu, în America de Nord, se presupune un factor de putere de 1,5 pentru condițiile în care dispozitivul este testat experimental. În cursul studiilor teoretice, pentru modul normal și pentru modul de urgență cu o defecțiune se ia un factor de 2 pentru curent și tensiune, iar pentru modul de urgență cu două defecțiuni, factorul de siguranță intrinsecă este luat ca 1,33.

Motivul principal pentru care factorul de siguranță intrinsecă crește în aceste condiții este că în studiile teoretice de obicei nu au informații complete despre valorile nominale ale tuturor componentelor, de exemplu, valoarea inductanței poate depinde de modul în care este măsurată.

În conformitate cu standardele locale GOST și europene, factorul de siguranță intrinsecă al unui circuit intrinsec sigur nu trebuie să fie mai mic de 1,5 pentru funcționarea normală a echipamentelor electrice, precum și pentru modul de urgență cu daune create artificial la conexiunile și alte elemente ale acestui echipament electric. Pentru tensiune și curent, un factor de siguranță inerent de 1,5 corespunde unui factor de 2,25 pentru energie.
Echipament electric simplu

Echipamentele electrice au o clasificare proprie în ceea ce privește siguranța intrinsecă Echipamentele simple includ dispozitive electrice sau un set de dispozitive electrice de proiectare simplificată cu anumite valori ale parametrilor tehnici stabiliți corespunzătoare parametrilor de siguranță intrinsecă ai circuitului electric în care acestea sunt folosite.

Un astfel de echipament electric simplu include:

• 1 — dispozitive electrice pasive — întrerupătoare, cutii de joncțiune, dispozitive simple semiconductoare, rezistențe;

• 2 — dispozitive care pot stoca energie cu parametrii electrici care sunt instalați și luați în considerare la determinarea propriei siguranțe — condensator, inductor;

• 3 — dispozitive de generare a energiei — termocupluri și fotocelule cu o tensiune de cel mult 1,5 V, un curent de cel mult 0,1 A, o putere de cel mult 0,025 W. Factorii inductivi și capacitivi ai acestor dispozitive sunt luați în considerare ca la paragraful 2.

Este necesar să înțelegem că echipamentul simplu trebuie să îndeplinească cerințele documentației științifice și tehnice actuale pentru echipamente cu siguranță intrinsecă. Deci, conform GOST R IEC 60079-11-2010, folosind echipamente simple în circuite intrinsec sigure, trebuie luate în considerare următoarele:

1) Echipamentele simple nu ar trebui să fie sigure din cauza limitelor de curent și/sau tensiune.

2) Echipamentul nu trebuie să conțină niciun mijloc de creștere a tensiunii sau a curentului.

3) Echipamentul înainte de golire trebuie testat cu dublă tensiune, cel puțin 500 V.

4) Toate suporturile trebuie să îndeplinească cerințe speciale.

5) Învelișurile nemetalice sau din aliaj ușor trebuie să fie sigure din punct de vedere electrostatic.

6) Clasa de temperatura a echipamentului trebuie sa corespunda conditiilor de lucru.

În practică, acest set de limitări face dificilă utilizarea echipamentelor simple în circuite intrinsec sigure. Punctele 1 și 2 sunt de obicei ușor de urmărit. Dar punctele de la 3 la 6 pot provoca deja dificultăți.

De exemplu, deși termometrul de rezistență este un simplu echipament, cu toate acestea, conform GOST 6651-2009, un astfel de dispozitiv este testat numai cu o tensiune de 250 V și, prin urmare, nu poate fi utilizat într-un circuit intrinsec sigur (în conformitate cu paragraful 3). Utilizarea unui astfel de dispozitiv necesită un design special al senzorului cu o rezistență adecvată a izolației sale.

Conform punctelor 4 și 5, nu este ușor să verificați echipamentele simple deoarece informațiile necesare nu sunt adesea disponibile și nu este posibilă efectuarea corectă a verificării.

Echipamente electrice cu siguranță intrinsecă

Se numește echipament electric cu siguranță intrinsecă care are circuite electrice interne și externe cu siguranță intrinsecă.Echipamentele externe, cum ar fi elementele de ieșire, supapele solenoide, traductoarele de curent-presiune, atunci când sunt utilizate într-o zonă periculoasă, trebuie să aibă un certificat de siguranță electrică. Certificarea se bazează pe nivelul maxim de energie și pe temperatura de autoaprindere.

Echipamentele electrice instalate în atmosfere potențial explozive trebuie să fie marcate corespunzător cu o indicație a nivelului de siguranță intrinsecă a circuitului.

Echipamente electrice asociate

Echipamentele electrice conectate includ circuite ale dispozitivelor și echipamentelor electrice care, în timpul funcționării normale sau de urgență, nu sunt izolate galvanic de circuitul cu siguranță intrinsecă.

Bariere DC pasive și izolate, precum și echipamentele de control și măsurare utilizate pentru măsurarea și conectarea semnalelor primite din zonele periculoase reprezintă componenta principală a acestui tip de echipamente și de aceea trebuie să aibă certificate pentru valoarea maximă a energiei care poate fi transferată într-o zonă explozivă.

Echipamentul electric în sine este amplasat într-o zonă neexplozivă, iar în cazul în care este necesar să fie amplasat într-o zonă explozivă, echipamentul este echipat cu protecție corespunzătoare împotriva exploziilor.

Companiile europene pun marcajul [Ex ia] IIC pe echipamentele electrice conectate situate într-o zonă neexplozivă. Echipamentul electric conectat, care se află într-o zonă explozivă și în același timp are o carcasă rezistentă la foc, este marcat cu Ex «d» [ia] IIC T4. Marcajele dintre paranteze drepte reflectă faptul că echipamentele electrice sunt conectate.

Echipamentele electrice antiexplozive cu protecție împotriva exploziilor de tip „circuit electric cu siguranță intrinsecă” situate într-o zonă periculoasă trebuie să aibă un certificat pentru valoarea temperaturii de autoaprindere.

Caracteristici de montare intrinsec sigure

Instalarea instalațiilor electrice cu circuite electrice cu siguranță intrinsecă se realizează astfel încât câmpurile electrice și magnetice externe să nu afecteze în mod negativ propria siguranță. Sursele de câmpuri electrice și magnetice externe pot fi liniile electrice care trec prin apropiere sau conductorii de curent ridicat. Este util să folosiți scuturi, să îndoiți firele sau să mutați fizic sursa câmpului electric sau magnetic departe de instalație.

În conformitate cu punctul 7.3.117 din PUE, cablurile din circuitele electrice cu siguranță intrinsecă instalate fie într-o zonă explozivă, fie în afara acesteia trebuie să îndeplinească cerințele relevante.

Cablul cu siguranță intrinsecă este separat de toate cablurile în conformitate cu GOST 22782.5-78. Este inacceptabilă utilizarea aceluiași cablu într-un circuit intrinsec și intrinsec sigur. Cablurile HF pentru circuite cu siguranță intrinsecă nu trebuie să aibă bucle. În plus, conductorii circuitelor cu siguranță intrinsecă trebuie protejați de prinderi care ar putea compromite propria lor siguranță.

Dacă există cabluri din circuite cu siguranță intrinsecă și cu siguranță intrinsecă în același timp într-un canal sau pachet, atunci se recomandă separarea lor cu un strat de izolație intermediară sau o barieră conductivă împământătă. Este posibil să nu se separe astfel de cabluri numai dacă circuitele cu siguranță intrinsecă sau nesigură intrinsecă au propriile lor ecrane individuale sau mantale metalice.

Atunci când se instalează trasee de cablu intrinsec sigure în zone periculoase, este necesar să se respecte alte cerințe ale PUE Ch. 7.3.

Când alegeți un cablu pentru o zonă explozivă, luați în considerare următoarele cerințe PUE:

• firele trebuie izolate;

• se folosesc numai fire cu fire de cupru;

• este permisă izolația din cauciuc sau PVC;

• izolarea cu polietilenă este interzisă; în zonele periculoase din clasele BI și Bia, mantaua din aluminiu este exclusă.

Dacă etanșarea este externă, atunci mantaua cablului nu trebuie să fie realizată dintr-un material care susține arderea (bitum, iută, bumbac). Fiecare miez, dacă nu este utilizat, trebuie izolat de alte miezuri și de masă, ceea ce se realizează prin utilizarea terminalelor.

Dacă alte circuite dintr-un cablu torsionat sunt împământate de echipamente asociate, conductorul este conectat la un punct special de împământare conceput pentru a împământa toate circuitele cu siguranță intrinsecă de pe același cablu. Dar firul trebuie, de asemenea, izolat de masă și de alte fire de la capătul opus prin terminație. Izolarea capetelor firelor circuitelor cu siguranță intrinsecă se realizează în albastru, aceasta este reglementată în PUE.