Krijg deze informatie als PDF…

Inleiding

Als er een storing optreedt in een elektrisch of elektronisch apparaat dat zich in een ruimte bevindt waar brandbare gassen aanwezig zijn, kan de storing hitte of vonken veroorzaken die voldoende zijn om het gas te doen ontbranden en een ramp te veroorzaken. Er zijn 2 systemen in gebruik om dit te voorkomen.

(a) Drukvaste / Explosieveilige apparatuur

De apparatuur is eenvoudigweg gevat in een zware beschermende behuizing, gewoonlijk van gegoten staal, soms van kunststof. Indien hitte of vonken van defecte apparatuur in de behuizing ontvlambaar gas dat zich in de behuizing bevindt, doen ontbranden, blijft de daaruit voortvloeiende explosie binnen de behuizing. In Noord-Amerika moet voor de veldbedrading een metalen buis worden gebruikt. In Europa en elders wordt een geschikte kabel rechtstreeks op de apparatuur aangesloten met behulp van gecertificeerde vlambestendige kabelwartels.

Voordeel – eenvoudig ontwerp van het systeem, geschikt voor apparatuur met hoog vermogen

Nadeel – apparatuur wordt extreem zwaar & duur; openen van de behuizing onder spanning is niet toegestaan

(b) Intrinsiek veilig

Deze aanpak beperkt de energie die beschikbaar is voor de intrinsiek veilige (I.S.) apparatuur, gewoonlijk minder dan 2 watt, door middel van een galvanische of zenerbarrière op zodanige wijze dat de apparatuur onder geen enkele omstandigheid in staat zal zijn voldoende hitte of vonken te genereren om ontvlambare gassen te doen ontbranden. Zowel de I.S. apparatuur als de zenerbarrière moeten “Intrinsiek veilig” gecertificeerd zijn door BASEEFA, SIRA of een soortgelijke instantie..

Voordeel – aanzienlijk goedkoper dan vergelijkbare vlambestendige / explosieveilige apparatuur, geen speciale bekabeling nodig. Onder spanning onderhoud toegestaan, geen noodzaak om de installatie stil te leggen

Nadeel – alleen geschikt voor apparatuur met laag vermogen, bijv. signaalgevers, bakens en rookmelders (die Intrinsiek Veilig moeten zijn gecertificeerd)

Vlamwerend / Explosieveilig (ATEX & ICEX apparatuur gecertificeerd Exd & Noord-Amerikaanse Klasse 1 Divisie 2 apparatuur)

i. De termen “explosieveilig” en “vuurvast” zijn grotendeels onderling verwisselbaar. Hoewel er enkele subtiele verschillen zijn, gebruiken ingenieurs en de markt in het algemeen beide termen gewoonlijk om hetzelfde te betekenen, d.w.z. een stuk elektrisch materiaal dat is ontworpen voor gebruik in een gevaarlijke omgeving door middel van een zware behuizing.

ii. De bekabeling van elk systeem dat gebruik maakt van ATEX of ICEX Exd gecertificeerde apparatuur, b.v. E2S Ltd. BEX series signaalgevers of GNEX series xenon baken, moet kabel gebruikt worden met een geschikte nominale en mechanisch beschermde kabel. De kabel moet worden afgesloten met Exd gecertificeerde wartels en aansluitdozen. De wartels en aansluitdozen moeten door BASEEFA, SIRA of een soortgelijke erkende instantie Exd gecertificeerd zijn op hetzelfde niveau als de veldapparatuur.

Intrinsiek veilige apparatuur (ATEX & ICEX apparatuur gecertificeerd Exia, Exib, Exic & Noord-Amerikaanse klasse 1 Div 1 apparatuur)

Hier wordt veiligheid in gevaarlijke omgevingen bereikt door gebruik te maken van een zenerbarrière tussen het bedieningspaneel en de apparatuur, bijv. de E2S Ltd MiniAlarmsignalering, of Apollo Orbis Series I.S. rookdetectoren. Het basis I.S. circuit is hieronder weergegeven:

De fabrikant van het I.S. apparaat zal het type I.S. veiligheidsbarrière specificeren.

Aansluit bekabelingseisen

i. Hoewel er weinig beperkingen zijn voor het type kabel dat in IS-circuits wordt gebruikt, hebben alle kabels inductie en capaciteit, en dus energieopslagcapaciteit, zodat ze de veiligheid van het systeem kunnen beïnvloeden. De capaciteits- en inductiewaarden van een bepaalde kabel moeten gemakkelijk verkrijgbaar zijn bij de kabelfabrikant. Daarnaast moet ook rekening worden gehouden met de capaciteits- en inductiewaarden van de in het veld gemonteerde apparatuur, zoals IS-sensoren en rookmelders, en ook deze waarden moeten gemakkelijk verkrijgbaar zijn bij de fabrikant. Over dit onderwerp is veel geschreven, maar slechts zelden is er sprake van een ernstige beperking van de beschikbare kabel.

ii. De bekabeling moet aan de volgende eisen voldoen

a. bescherming hebben tegen mechanische schade

b. bescherming hebben tegen chemische aantasting b.v. zuren enz.

c. stevig bevestigd zijn

d. een minimale geleiderafmeting hebben van 0,017mm2

e. een 500V isolatietest doorstaan

f. de circuitspanning mag niet hoger zijn dan 60V

iii. De volgende typen kabels kunnen worden gebruikt:

a. afgeschermde instrumentkabel

b. meeraderige signaalkabel (b.v. telefoonkabel) onder bepaalde voorwaarden met betrekking tot afscherming en aarding

c. meeraderige miniatuur elektrische kabels

d. conventionele kabels met conventionele isolatiemantel b.v. PVC met een minimale isolatiedikte van 0,3mm.

iii. Er zijn geen speciale eisen voor aftakdozen die in intrinsiek veilige circuits worden gebruikt. Zij moeten echter duidelijk worden geïdentificeerd als deel uitmakend van een intrinsiek veilig systeem

iv. Installatie van kabels die in intrinsiek veilige circuits worden gebruikt:

De installatie van IS-apparaten en bijbehorende apparatuur moet voldoen aan IEC 60079-14

Kabelgoten, -kokers en -buizen die intrinsiek veilige circuits dragen, moeten gescheiden zijn van kabelgoten, -kokers enz. die andere kabels dragen. Merk op dat in het Verenigd Koninkrijk de I.E.T.-bedradingsvoorschriften verbieden dat elektrische diensten, b.v. de bekabeling van stroom- en verlichtingscircuits, in dezelfde buis of koker worden vervoerd als IS-circuits.

Installatie van kabels die worden gebruikt in intrinsiek veilige circuits

Het wordt gewoonlijk als een goede gewoonte beschouwd om kabelgoten, -kokers en -buizen die intrinsiek veilige circuits vervoeren, te scheiden van kabelgoten en -kokers waarin andere kabels worden vervoerd, b.v. telefoonkabels & computerkabels. De I.E.E.-voorschriften verbieden dat elektrische diensten, b.v. stroom en verlichting, in dezelfde kabelgoot worden vervoerd.

Aankenningen & Referenties:

De bovenstaande aantekeningen zijn gebaseerd op passages uit de MTL-toepassing AN9003 “Een gebruikersgids voor intrinsieke veiligheid” en “Interface Technology – Engineers Guide”, gepubliceerd door Pepperal + Fuchs. Wij danken hen voor de samenstelling van deze nota’s. Deze instructies maken geen deel uit van een offerte of contract. Deze informatie is uitsluitend bedoeld als leidraad en dient niet als basis te worden gebruikt. De verantwoordelijkheid voor veiligheid en systeemontwerp blijft volledig bij de eindgebruiker. Win altijd deskundig advies in.

Krijg deze informatie als PDF…