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はじめに
可燃性ガスが存在する場所にある電気または電子機器に障害が発生した場合、障害によって熱や火花が出て、ガスに引火して災害が起こる可能性があります。
(a) 防炎・防爆機器
機器は、通常はダイキャスト鋼、場合によってはプラスチック製の重い保護筐体に収められているだけです。 もし筐体内の欠陥機器からの熱や火花で可燃性ガスに引火した場合、その結果生じる爆発は筐体の中に閉じ込められることになります。 北米では、現場配線に金属製コンジットを使用する必要があります。
Advantage – システムの設計が簡単、高出力機器に適している
Disadvantage – 装置が非常に重くなる & 高価、通電中に筐体を開けることは許されない
(b) Intrinsically Safe
このアプローチは、本質的に安全で(I.S.)、使用できるエネルギーは限定されている。この方法では、可燃性ガスを発火させるのに十分な熱や火花を装置が発生しないように、ガルバニックまたはツェナーバリアにより、通常2ワット未満の、本質安全防爆仕様の装置に利用可能なエネルギーを制限します。
Advantage – 類似の防炎/防爆機器よりもかなり安価で、特別なケーブル配線が不要です。 6034>
Disadvantage – サウンダー、ビーコン、煙探知機などの低出力機器にのみ適している(本質安全防爆認定が必要)
Flame proof / Explosion proof (ATEX & ICEX equipment certified Exd & North American Class 1 Division 2 equipment)
i. 防爆」と「防炎」という言葉は、ほぼ同じ意味です。 微妙な違いはありますが、エンジニアや市場一般は通常、両方の用語を同じ意味で使用しています。つまり、頑丈なエンクロージャによって危険な領域で使用するために設計された電気機器の一部です。 ATEXまたはICEX Exd認証の機器を使用したシステムのケーブル配線(例:E2S Ltd. BEXシリーズのサウンダーやGNEXシリーズのキセノンビーコンなど、ATEXやICEXのExd認証を受けた機器を使用する場合は、適切な定格と機械的に保護されたケーブルを使用する必要があります。 ケーブルは、Exd認証のケーブルグランドとジャンクションボックスを使用して終端する必要があります。 グランドとジャンクションボックスは、BASEEFA、SIRA、または同様の公認機関によって、現場機器と同じレベルでExd認定されていなければなりません。
本質安全防爆機器(ATEX & ICEX機器認証Exia、Exib、Exic & North American Class 1 Div 1機器)
危険なエリアでの安全性は、E2S Ltd MiniAlarmサウンド装置やApollo OrbisシリーズI.S.煙検出器などの制御パネルと機器の間にツェナバリアを使用して達成されます。
I.S.デバイスのメーカーは、I.S.安全バリアのタイプを指定します。
接続ケーブル要件
i. IS回路に使用されるケーブルの種類にはほとんど制限がありませんが、すべてのケーブルはインダクタンスとキャパシタンスを持ち、したがってエネルギー蓄積能力があるため、システムの安全性に影響を与える可能性があります。 ケーブルの静電容量やインダクタンスの値は、ケーブルメーカーから容易に入手できるはずである。 また、ISサウンダーや煙感知器などの現場取り付け機器の静電容量やインダクタンスも考慮する必要があり、これもメーカーから入手可能な値でなければなりません。 この問題については多くのことが書かれていますが、利用可能なケーブルに深刻な制限が加えられることは稀です。 ケーブルは以下の要件に適合していなければならない
a. 機械的損傷からの保護
b. 酸などの化学的攻撃からの保護
c. 確実に固定
d. 最小導体サイズ 0.017mm2
e. 500V絶縁テスト
f. 回線電圧 60V 以下
iii. 次の種類のケーブルが使用できる:
a. スクリーン付き計測器ケーブル
b. 多芯信号ケーブル(例:電話ケーブル)スクリーニングとアースに関する特定の条件付き
c. 多芯小型電気ケーブル
d. 従来の絶縁シーフ付きケーブル、例:最小絶縁厚0.3mmのPVC
iii. 本質安全防爆回路に使用される接続箱には、特別な要件はありません。 ただし、本質安全防爆システムの一部であることを明確に識別する必要があります
iv. 本質安全防爆回路に使用するケーブルの設置:
IS機器および関連機器の設置は、IEC 60079-14に準拠すること
本質安全回路を運ぶケーブルトレイ、ダクトおよび導管は、他のケーブルを運ぶケーブルトレイ、ダクト等から分離すること
ケーブルトレイ、ダクト、導管を分離して、他のケーブルを運ぶケーブルトレイ、導管は、他のケーブルから分離すること。
Installation of cables used in intrinsically safe circuits
It is usually considered good practice to separate cable trays, ducts and conduits carrying other cables, e.g. telephones & computer cables.
謝辞 & 参考文献:
上記は、MTL アプリケーション AN9003 “A users guide to Intrinsic Safety” および Pepperal + Fuchs 社発行 “Interface Technology – Engineers Guide” からの抜粋を基に作成したものです。 このノートの作成にあたり、Pepperal + Fuchs社に感謝いたします。 これらのノートは、いかなる申し出や契約の一部を構成するものではありません。 この情報は、ガイダンスとしてのみ提供され、依拠することはできません。 安全性およびシステム設計の責任は、すべてエンドユーザーにあります。
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