Få den här informationen som PDF…

Introduktion

Om ett fel uppstår i en elektrisk eller elektronisk utrustning som är placerad i ett område där det finns brännbara gaser kan felet orsaka värme eller gnistor som är tillräckliga för att antända gasen och orsaka en katastrof. Det finns två system som allmänt används för att förhindra sådana händelser.

(a) Flamskyddad/explosionssäker utrustning

Utrustningen är helt enkelt innesluten i ett tungt skyddande hölje, vanligen tillverkat av gjutet stål, ibland av plast. Om värme eller gnistor från felaktig utrustning i höljet antänder brännbar gas som finns i utrustningen, begränsas den resulterande explosionen i höljet. I Nordamerika måste metallrör användas för ledningar på fältet. I Europa och andra länder ansluts lämpligt dimensionerad kabel direkt till utrustningen med hjälp av certifierade flamsäkra kabelgenomföringar.

Fördel – Systemet är enkelt att utforma, lämpligt för utrustning med hög effekt

Nackdel – Utrustningen blir extremt tung &dyrt; det är inte tillåtet att öppna kapseln när den är strömförsörjd

(b) Egentligen säker

Detta tillvägagångssätt begränsar den energi som finns tillgänglig för den egentligen säkra (I.S.) utrustningen, vanligen mindre än 2 watt, med hjälp av en galvanisk barriär eller zenerbarriär på ett sådant sätt att utrustningen under inga omständigheter kommer att kunna generera tillräcklig värme eller gnistor för att antända brännbara gaser. Både I.S.-utrustningen och zenerbarriären måste vara certifierade ”intrinsiskt säkra” av BASEEFA, SIRA eller en liknande myndighet.

Fördel – betydligt billigare än jämförbar flamskyddad/explosionsskyddad utrustning, ingen särskild kabeldragning krävs. Underhåll under drift är tillåtet, inget behov av att stänga ner anläggningen

Nackdel – endast lämplig för utrustning med låg effekt, t.ex. ljudsignaler, fyrar och rökdetektorer (som måste vara certifierade intrinsiskt säkra)

Flamsäker/explosionsskyddad (ATEX & ICEX-utrustning certifierad Exd & nordamerikansk utrustning av klass 1, division 2)

i. Termerna ”explosionssäker” och ”brandsäker” är i stort sett utbytbara. Även om det finns vissa subtila skillnader brukar ingenjörer och marknaden i allmänhet använda båda termerna för att beteckna samma sak, dvs. en elektrisk utrustning som är utformad för användning i ett farligt område med hjälp av en kraftig kapsling.

ii. Kabeldragning i alla system som använder ATEX- eller ICEX Exd-certifierad utrustning, t.ex. BEX-serien eller GNEX-serien av xenonfyrar, måste använda lämpligt klassad och mekaniskt skyddad kabel. Kabeln måste avslutas med hjälp av Exd-certifierade kabelgenomföringar och kopplingslådor. Skruvförbanden och kopplingsdosorna måste vara Exd-certifierade av BASEEFA, SIRA eller en liknande erkänd myndighet på samma nivå som fältutrustningen.

Intrinskt säker utrustning (ATEX & ICEX-utrustning certifierad Exia, Exib, Exic & Nordamerikansk klass 1 Div 1 utrustning)

Här uppnås säkerhet i farliga områden genom att använda en zenerbarriär som är placerad mellan kontrollpanelen och enheten, t.ex. E2S Ltd MiniAlarm ljudsignaler eller Apollo Orbis Series I.S. rökdetektorer. Den grundläggande I.S.-kretsen visas nedan:

Hertillverkaren av I.S.-enheten kommer att specificera vilken typ av I.S.-säkerhetsbarriär det är fråga om.

Krav på kablage för anslutning

i. Även om det finns få restriktioner för vilken typ av kabel som används i IS-kretsar har alla kablar induktans och kapacitans, och därmed energilagringsförmåga, vilket innebär att de kan påverka systemsäkerheten. Kapacitets- och induktansvärdena för en viss kabel bör vara lätt tillgängliga från kabeltillverkaren. Dessutom måste man också ta hänsyn till kapacitans- och induktansvärdena för de fältmonterade anordningarna, t.ex. ljudsignaler och rökdetektorer, och även här bör värdena vara lättillgängliga från tillverkaren. Det har skrivits en hel del om detta ämne, men det är bara sällan som det finns en allvarlig begränsning av den tillgängliga kabeln.

ii. Kabeln måste uppfylla följande krav

a. ha skydd mot mekaniska skador

b. ha skydd mot kemiska angrepp, t.ex. syror etc.

c. vara säkert fastsatt

d. ha en minsta ledarstorlek på 0,017mm2

e. måste tåla ett isoleringsprov på 500V

f. kretsspänningen får inte överstiga 60V

iii. Följande typer av kablar kan användas:

a. Skärmad instrumentkabel

b. Flerkärnig signalkabel (t.ex. telefonkabel) med förbehåll för vissa villkor avseende skärmning och jordning

c. Flerkärniga elektriska miniatyrkablar

d. Konventionella kablar med konventionellt isoleringsskikt, t.ex. PVC, med en minsta isoleringstjocklek på 0,3 mm.

iii. Det finns inga särskilda krav på kopplingsdosor som används i egensäkra kretsar. De måste dock vara tydligt identifierade som en del av ett egensäkert system

iv. Installation av kablar som används i egensäkra kretsar:

Installationen av egensäkra anordningar och tillhörande utrustning måste överensstämma med IEC 60079-14

Kabelrännor, kanaler och ledningar som transporterar egensäkra kretsar ska vara åtskilda från kabelrännor, kanaler etc. som transporterar andra kablar. Observera att i Storbritannien förbjuder I.E.T. ledningsbestämmelserna att elektriska tjänster, t.ex. kraft- och belysningskretsar, transporteras i samma rör eller kanal som IS-kretsar.

Installation av kablar som används i egensäkra kretsar

Det anses vanligen som god praxis att separera kabelrännor, kanaler och ledningar som transporterar egensäkra kretsar från rännor och kanaler som transporterar andra kablar, t.ex. telefoner & datorkablar. I.E.E. ledningsbestämmelser förbjuder att elektriska tjänster, t.ex. ström och belysning, transporteras i samma ledning.

Acknowledgements & Referenser:

Ovanstående anteckningar är baserade på utdrag ur MTL-applikationen AN9003 ” A users guide to Intrinsic Safety” och ”Interface Technology – Engineers Guide” som publicerats av Pepperal + Fuchs. Vi uttrycker vårt tack till dem för sammanställningen av dessa anteckningar. Dessa anteckningar utgör inte en del av något erbjudande eller kontrakt. Denna information tillhandahålls endast som vägledning och bör inte förlitas på den. Ansvaret för säkerhet och systemutformning ligger helt och hållet hos slutanvändaren. Sök alltid expertråd.

Få den här informationen som PDF…