Kendinden güvenli elektrik devresi

Kendinden güvenli, uygulanması,% 0,1'den fazla olmayan bir olasılıkla, çevredeki patlayıcı ortamın tutuşmasına neden olabilecek bir elektrik deşarjının oluşmasına izin vermeyecek ve kural olarak, böyle bir elektrik devresidir. test koşulları tarafından onaylanır. Bir «kendinden güvenli elektrik devresinin» patlamaya dayanıklı koşulu, böyle bir devredeki voltajın, akımın ve gücün belirli bir kendinden güvenli seviyede tutulmasına dayanır. Kendinden güvenli bir devre için üç içsel güvenlik seviyesi ayırt edilebilir: ia, ib ve ic.

Kendinden güvenli seviyeler

evet — özellikle patlamaya dayanıklı seviye. Bu, iki bağımsız veya eşzamanlı devre hatası meydana geldiğinde bile güvenli koşulların gözlendiği anlamına gelir. Bu içsel güvenlik seviyesi, en yüksek patlama korumasını ve güvenliğini garanti eder, bu nedenle sınıf 0, 1 ve 2'deki patlayıcı alanlara uygulanabilir.

ben — patlamaya dayanıklı seviye. Bu seviyede yalnızca bir hasara izin verilir, bu nedenle yalnızca Sınıf 1 ve 2 tehlikeli alanlar için geçerlidir.

IC — patlamaya karşı artırılmış güvenilirlik düzeyi.Genel olarak hasara izin vermez, bu nedenle sadece Class 2 tehlikeli alanlarda kullanılır.

Patlayıcı alan sınıfları

Devrelerin doğal güvenlik seviyeleri gibi, tehlikeli bölgeler de sınıflandırılır:

Patlayıcı bölge 0. Böyle bir alanda sürekli veya uzun süre patlayıcı gaz karışımı bulunur.

Patlayıcı bölge 1. Bu alanda, ekipmanın normal çalışma koşullarında bile, etrafta her zaman bir miktar patlayıcı gaz karışımı olasılığı vardır.

Patlayıcı bölge 2. Normal çalışma koşulları altında bu alanda patlayıcı bir gaz karışımının bulunması olası değildir. Bu olursa, son derece nadirdir ve kısa bir süre için.

Dahili güvenlik faktörü

Kullanılan kendinden emniyetli devreler için, özel bir katsayı getirilmiştir - içsel emniyet katsayısı. Ateşleme koşulunun minimum parametrelerinin karşılık gelen kendinden güvenlik parametrelerine oranını ifade eder. Bu nedenle, Amerika Birleşik Devletleri'nde, "kendinden güvenli elektrik devresi" tipi patlamaya karşı aşağıdaki kendinden güvenli koruma faktörleri kabul edilmektedir:

Gerçek güvenlik faktörü 1.5 — en elverişsiz koşullar altında bir arıza için;

Gerçek Güvenlik Faktörü 1 — en elverişsiz koşullar altında iki zarar için;

Örneğin, Kuzey Amerika'da, cihazın deneysel olarak test edildiği koşullar için güç faktörünün 1,5 olduğu varsayılır. Teorik çalışmalarda normal mod ve tek arızalı emercensi mod için akım ve gerilim için 2 faktörü, iki arızalı emercensi mod için öz güvenlik faktörü 1,33 olarak alınmıştır.

Bu koşullar altında içsel güvenlik faktörünün yükselmesinin ana nedeni, teorik çalışmalarda genellikle tüm bileşenlerin nominal değerleri hakkında tam bilgiye sahip olmamalarıdır, örneğin endüktans değeri nasıl ölçüldüğüne bağlı olabilir.

Yerel GOST ve Avrupa standartlarına göre, kendinden güvenli bir devrenin içsel güvenlik faktörü, elektrikli ekipmanın normal çalışması için ve ayrıca bu elektrikli ekipmanın bağlantılarında ve diğer elemanlarında yapay olarak oluşturulmuş hasara sahip acil durum modu için 1,5'ten az olmamalıdır. Gerilim ve akım için, 1,5'lik doğal bir güvenlik faktörü, enerji için 2,25'lik bir faktöre karşılık gelir.
Basit elektrikli ekipman

Elektrikli ekipmanın içsel güvenlik açısından kendi sınıflandırması vardır.Basit ekipman, elektrikli cihazları veya içinde bulundukları elektrik devresinin içsel güvenlik parametrelerine karşılık gelen belirlenmiş teknik parametrelerin belirli değerlerine sahip basitleştirilmiş tasarıma sahip bir dizi elektrikli cihazı içerir. kullanılmış.

Bu tür basit elektrikli ekipman şunları içerir:

• 1 — pasif elektrikli cihazlar — anahtarlar, bağlantı kutuları, basit yarı iletken cihazlar, dirençler;

• 2 — kurulu olan ve kendi güvenliklerini belirlerken dikkate alınan elektrik parametreleriyle enerji depolayabilen cihazlar — kondansatör, indüktör;

• 3 — enerji üretim cihazları — voltajı 1,5 V'tan fazla olmayan, akımı 0,1 A'dan fazla olmayan, gücü 0,025 W'tan fazla olmayan termokupllar ve fotoseller. Bu cihazların endüktif ve kapasitif faktörleri şu şekilde dikkate alınır: 2. paragrafta

Basit ekipmanın kendinden güvenli ekipman için geçerli bilimsel ve teknik belgelerin gerekliliklerini karşılaması gerektiğini anlamak gerekir. Bu nedenle, GOST RIEC 60079-11-2010'a göre, kendinden güvenli devrelerde basit ekipman kullanırken aşağıdakiler dikkate alınmalıdır:

1) Basit ekipman, akım ve/veya voltaj limitleri nedeniyle güvenli olmamalıdır.

2) Ekipman, voltajı veya akımı artıracak herhangi bir araç içermemelidir.

3) Ekipman, boşta çalışmadan önce çift voltaj, en az 500 V ile test edilmelidir.

4) Tüm parantezler özel gereklilikleri karşılamalıdır.

5) Metalik olmayan veya hafif alaşım kılıflar elektrostatik olarak güvenli olmalıdır.

6) Ekipmanın sıcaklık sınıfı çalışma koşullarına uygun olmalıdır.

Uygulamada, bu sınırlamalar dizisi, kendinden güvenli devrelerde basit ekipmanların kullanılmasını zorlaştırır. 1. ve 2. noktaları takip etmek genellikle kolaydır. Ancak 3'ten 6'ya kadar olan noktalar zaten zorluklara neden olabilir.

Örneğin, direnç termometresi basit bir ekipman olmasına rağmen, GOST 6651-2009'a göre, böyle bir cihaz yalnızca 250 V'luk bir voltajla test edilir ve bu nedenle kendinden güvenli bir devrede kullanılamaz (paragrafa göre). 3). Böyle bir cihazın kullanılması, yalıtımının yeterli sağlamlığına sahip özel bir sensör tasarımı gerektirir.

4. ve 5. noktalara göre, basit ekipmanı kontrol etmek kolay değildir çünkü gerekli bilgiler çoğu zaman mevcut değildir ve kontrolü düzgün bir şekilde gerçekleştirmek mümkün değildir.

Kendinden güvenli elektrikli ekipman

Kendinden güvenli elektrikli ekipman, kendinden güvenli iç ve dış elektrik devrelerine sahiptir.Çıkış elemanları, solenoid valfler, akım-basınç transdüserleri gibi harici ekipmanlar, tehlikeli bir alanda kullanıldığında bir elektrik güvenlik sertifikasına sahip olmalıdır. Sertifikasyon, maksimum enerji seviyesi ve kendiliğinden tutuşma sıcaklığına dayalıdır.

Potansiyel olarak patlayıcı ortamlarda kurulan elektrikli ekipman, devrenin kendinden güvenlik seviyesinin bir göstergesi ile uygun şekilde işaretlenmelidir.

İlgili elektrikli ekipman

Bağlı elektrikli ekipman, normal veya acil çalışma sırasında kendinden güvenli devreden galvanik olarak izole edilmemiş cihaz devrelerini ve elektrikli ekipmanı içerir.

Pasif ve izole DC bariyerler, yanı sıra tehlikeli alanlardan alınan sinyalleri ölçmek ve bağlamak için kullanılan kontrol ve ölçüm ekipmanları bu tür ekipmanların ana parçasıdır ve bu nedenle bir patlayıcı alana aktarılabilecek maksimum enerji değeri için sertifikalara sahip olmalıdır.

Elektrikli ekipmanın kendisi patlayıcı olmayan bir alana yerleştirilmiştir ve patlama tehlikesi olan bir alana yerleştirilmesi gerekiyorsa, ekipman uygun patlama koruması ile donatılmıştır.

Avrupalı ​​şirketler, patlayıcı olmayan bir alanda bulunan bağlı elektrikli ekipmanlara [Ex ia] IIC işaretini koyuyor. Patlayıcı bir alanda bulunan ve aynı zamanda yangına dayanıklı muhafazaya sahip olan bağlı elektrikli ekipman, Ex «d» [ia] IIC T4 ile işaretlenmiştir. Köşeli parantez içindeki işaretler, elektrikli ekipmanın bağlı olduğu gerçeğini yansıtır.

Tehlikeli bir bölgede bulunan "kendinden güvenli elektrik devresi" tipi patlama korumalı patlamaya dayanıklı elektrikli ekipmanın kendi kendine tutuşma sıcaklık değeri için bir sertifikası olmalıdır.

Kendinden güvenli montaj özellikleri

Kendinden güvenli elektrik devrelerine sahip elektrik tesisatlarının montajı, harici elektrik ve manyetik alanların kendi güvenliklerini olumsuz etkilememesi için yapılır. Harici elektrik ve manyetik alanların kaynakları, yakınlardan geçen güç hatları veya yüksek akım iletkenleri olabilir. Kalkan kullanmak, kabloları bükmek veya elektrik veya manyetik alan kaynağını fiziksel olarak kurulumdan uzaklaştırmak yararlıdır.

PUE'nin 7.3.117 maddesi uyarınca, kendinden güvenli elektrik devrelerinden gelen kablolar, bir patlama bölgesine veya bunun dışına kurulur, ilgili gereklilikleri karşılamalıdır.

Kendinden güvenli kablo, GOST 22782.5-78 uyarınca tüm kablolardan ayrılmıştır. Aynı kabloyu kendinden güvenli ve kendinden güvenli bir devrede kullanmak kabul edilemez. Kendinden güvenli devreler için HF kablolarında döngü olmamalıdır. Ek olarak, kendinden güvenli devrelerin iletkenleri, kendi güvenliklerini tehlikeye atabilecek kulplardan korunmalıdır.

Bir kanalda veya demette aynı anda kendinden güvenli ve kendinden güvenli devrelerden gelen kablolar varsa, bunların bir ara yalıtım katmanı veya topraklanmış bir iletken bariyerle ayrılması önerilir. Bu tür kabloları ayırmamak, yalnızca kendinden güvenli veya kendinden güvenli olmayan devrelerin kendi ayrı kalkanları veya metal kılıfları varsa mümkündür.

Tehlikeli alanlarda kendinden güvenli kablo yolları döşenirken, PUE Ch. 7.3.

Bir patlayıcı alan için kablo seçerken aşağıdaki PUE gerekliliklerini göz önünde bulundurun:

• teller yalıtılmalıdır;

• sadece bakır telli teller kullanılır;

• kauçuk veya PVC yalıtımına izin verilir;

• polietilen yalıtımı yasaktır; BI ve Bia sınıflarının tehlikeli alanlarında alüminyum kılıf hariçtir.

Conta dış ise, kablo kılıfı yanmayı destekleyen bir malzemeden (bitüm, jüt, pamuk) yapılmamalıdır. Kullanılmayan her damar, terminaller kullanılarak elde edilen diğer damarlardan ve topraktan izole edilmelidir.

Örgülü bir kablodaki diğer devreler ilgili ekipman tarafından topraklanmışsa, iletken, aynı kablo üzerindeki kendinden güvenli tüm devreleri topraklamak için tasarlanmış özel bir topraklama noktasına bağlanır. Ancak tel, sonlandırma ile topraktan ve karşı uçtaki diğer tellerden de izole edilmelidir. Kendinden güvenli devrelerin tellerinin uçlarının yalıtımı mavi renkte yapılır, bu PUE'de düzenlenir.