Egensäker elektrisk krets

Egensäker är en sådan elektrisk krets, vars själva genomförande, med en sannolikhet på högst 0,1%, inte kommer att tillåta förekomsten av en elektrisk urladdning som kan orsaka antändning av den omgivande explosiva miljön, vilket som regel, bekräftas av testförhållandena. Det explosionssäkra tillståndet för en «egensäker elektrisk krets» är baserat på att hålla spänningen, strömmen och effekten i en sådan krets på en specificerad egensäker nivå. Tre nivåer av egensäkerhet kan urskiljas för en egensäker krets: ia, ib och ic.

Egensäkra nivåer

ja — Särskilt explosionssäker nivå. Detta innebär att säkra förhållanden iakttas även när två oberoende eller samtidiga kretsfel uppstår. Denna nivå av egensäkerhet garanterar det största explosionsskyddet och säkerheten, vilket är anledningen till att den är tillämplig på explosiva områden i klasserna 0, 1 och 2.

ib — Explosionssäker nivå. Endast en skada är tillåten med denna nivå, så den gäller endast för klass 1 och 2 riskområden.

IC — Nivån av ökad tillförlitlighet mot explosioner.I allmänhet tillåter det inte skador, så det används endast i klass 2 riskområden.

Klasser av explosiva områden

Liksom de inneboende säkerhetsnivåerna för kretsar, klassificeras även farozoner:

Explosiv zon 0. I ett sådant område finns en explosiv gasblandning konstant eller under lång tid.

Explosiv zon 1. I detta område, även under normala driftsförhållanden för utrustningen, finns det alltid en viss risk för en explosiv gasblandning runt omkring.

Explosiv zon 2. En explosiv gasblandning är osannolikt närvarande i detta område under normala driftsförhållanden. Om detta händer är det extremt sällsynt och då under en kort tidsperiod.

Intern säkerhetsfaktor

För de egensäkra kretsarna som används införs en speciell koefficient - egensäkerhetskoefficient. Det uttrycker förhållandet mellan minimiparametrarna för antändningsförhållandet och motsvarande parametrar för egensäkerhet. I USA accepteras således följande egensäkra faktorer för skydd mot explosion av typen "egensäkra elektriska kretsar":

Genuin säkerhetsfaktor 1,5 — för en haveri under de mest ogynnsamma förhållandena.

Genuin säkerhetsfaktor 1 — för två skadestånd under de mest ogynnsamma förhållanden;

Till exempel, i Nordamerika, antas en effektfaktor på 1,5 för förhållanden där enheten testas experimentellt. Under de teoretiska studierna, för normalläge och för nödläge med ett fel, tas en faktor 2 för ström och spänning, och för nödläge med två fel tas egensäkerhetsfaktorn till 1,33.

Den främsta anledningen till att egensäkerhetsfaktorn ökar under dessa förhållanden är att de i teoretiska studier vanligtvis inte har fullständig information om de nominella värdena för alla komponenter, till exempel kan induktansvärdet bero på hur det mäts.

Enligt lokala GOST och europeiska standarder bör den inneboende säkerhetsfaktorn för en egensäker krets inte vara mindre än 1,5 för normal drift av elektrisk utrustning, såväl som för nödläge med artificiellt skapade skador på anslutningar och andra delar av denna elektriska utrustning. För spänning och ström motsvarar en inneboende säkerhetsfaktor på 1,5 en faktor på 2,25 för energi.
Enkel elektrisk utrustning

Elektrisk utrustning har sin egen klassificering i termer av egensäkerhet. Enkel utrustning inkluderar elektriska enheter eller en uppsättning elektriska enheter av förenklad design med vissa värden​ av etablerade tekniska parametrar som motsvarar egensäkerhetsparametrarna för den elektriska kretsen där de används.

Sådan enkel elektrisk utrustning inkluderar:

• 1 — passiva elektriska apparater — strömbrytare, kopplingsdosor, enkla halvledaranordningar, motstånd;

• 2 — enheter som kan lagra energi med elektriska parametrar som är installerade och beaktas vid bestämning av sin egen säkerhet — kondensator, induktor;

• 3 — kraftgenererande anordningar — termoelement och fotoceller med en spänning på högst 1,5 V, en ström på högst 0,1 A, en effekt på högst 0,025 W. De induktiva och kapacitiva faktorerna för dessa anordningar beaktas som i punkt 2.

Det är nödvändigt att förstå att den enkla utrustningen måste uppfylla kraven i den aktuella vetenskapliga och tekniska dokumentationen för egensäker utrustning. Så, enligt GOST R IEC 60079-11-2010, med användning av enkel utrustning i egensäkra kretsar, bör följande beaktas:

1) Enkel utrustning bör inte vara säker på grund av ström- och/eller spänningsgränser.

2) Utrustningen får inte innehålla något sätt att öka spänningen eller strömmen.

3) Utrustning före tomgång bör testas med dubbel spänning, minst 500 V.

4) Alla konsoler måste uppfylla särskilda krav.

5) Icke-metalliska eller lätta legeringar måste vara elektrostatiskt säkra.

6) Utrustningens temperaturklass måste motsvara arbetsförhållandena.

I praktiken gör denna uppsättning begränsningar det svårt att använda enkel utrustning i egensäkra kretsar. Punkterna 1 och 2 är vanligtvis lätta att följa. Men punkterna 3 till 6 kan redan orsaka svårigheter.

Till exempel, även om motståndstermometern är en enkel utrustning, men enligt GOST 6651-2009 testas en sådan enhet endast med en spänning på 250 V och kan därför inte användas i en egensäker krets (i enlighet med paragraf 3). Användningen av en sådan anordning kräver en speciell design av sensorn med tillräcklig styrka av dess isolering.

Enligt punkterna 4 och 5 är det inte lätt att kontrollera enkel utrustning eftersom nödvändig information ofta inte finns tillgänglig och det inte går att genomföra kontrollen ordentligt.

Egensäker elektrisk utrustning

Egensäker elektrisk utrustning kallas som har egensäkra interna och externa elektriska kretsar.Extern utrustning, såsom utgångselement, magnetventiler, strömtrycksgivare, måste vid användning i ett riskområde ha ett elsäkerhetscertifikat. Certifieringen baseras på maximal energinivå och självantändningstemperatur.

Elektrisk utrustning installerad i potentiellt explosiva miljöer måste vara lämpligt märkt med en indikation på kretsens egensäkerhetsnivå.

Tillhörande elektrisk utrustning

Ansluten elektrisk utrustning omfattar kretsar av enheter och elektrisk utrustning som, under normal eller nöddrift, inte är galvaniskt isolerade från den egensäkra kretsen.

Passiva och isolerade DC-barriärer, samt styr- och mätutrustning som används för att mäta och koppla signaler som tas emot från farliga områden är huvuddelen av denna typ av utrustning och måste därför ha certifikat för det maximala värdet av energi som kan överföras till ett explosivt område.

Själva den elektriska utrustningen är placerad i ett icke-explosivt område, och om det är nödvändigt att placera det i ett explosivt område är utrustningen utrustad med lämpligt explosionsskydd.

Europeiska företag sätter [Ex ia] IIC-märket på ansluten elektrisk utrustning i ett icke-explosivt område. Den anslutna elektriska utrustningen, som är placerad i ett explosivt område och samtidigt har ett brandsäkert hölje, är märkt med Ex «d» [ia] IIC T4. Markeringar inom hakparenteser speglar det faktum att elektrisk utrustning är ansluten.

Explosionssäker elektrisk utrustning med explosionsskydd av typen "egensäker elektrisk krets" placerad i ett riskområde ska ha certifikat för självantändningstemperaturvärdet.

Egensäkra monteringsegenskaper

Installationen av elektriska installationer med egensäkra elektriska kretsar utförs så att externa elektriska och magnetiska fält inte påverkar deras egen säkerhet negativt. Källor till externa elektriska och magnetiska fält kan vara kraftledningar som passerar närliggande eller högströmsledare. Det är bra att använda sköldar, böja ledningarna eller fysiskt flytta källan till det elektriska eller magnetiska fältet bort från installationen.

I enlighet med punkt 7.3.117 i PUE måste kablar från egensäkra elektriska kretsar installerade antingen i en explosiv zon eller utanför den uppfylla de relevanta kraven.

Den egensäkra kabeln är separerad från alla kablar i enlighet med GOST 22782.5-78. Det är oacceptabelt att använda samma kabel i en egensäker och en egensäker krets. HF-kablar för egensäkra kretsar får inte ha slingor. Dessutom måste ledarna i egensäkra kretsar skyddas från grepp som kan äventyra deras egen säkerhet.

Om det finns kablar från egensäkra och egensäkra kretsar samtidigt i en kanal eller bunt, rekommenderas det att separera dem med ett lager av mellanisolering eller en jordad ledande barriär. Det är möjligt att inte separera sådana kablar endast om de egensäkra eller icke egensäkra kretsarna har sina egna individuella skärmar eller metallmantel.

Vid utläggning av egensäkra kabeldragningar i riskområden är det nödvändigt att följa andra krav i PUE Ch. 7.3.

När du väljer en kabel för ett explosivt område, överväg följande PUE-krav:

• ledningar måste isoleras;

• endast ledningar med koppartrådar används;

• gummi- eller PVC-isolering är tillåten;

• polyetenisolering är förbjuden; i riskområden i klasserna BI och Bia är aluminiummanteln utesluten.

Om tätningen är extern, bör kabelmanteln inte vara gjord av ett material som stöder förbränning (bitumen, jute, bomull). Varje kärna, om den inte används, måste isoleras från andra kärnor och från jord, vilket uppnås genom att använda terminaler.

Om andra kretsar i en tvinnad kabel är jordade av tillhörande utrustning, ansluts ledaren till en speciell jordningspunkt utformad för att jorda alla egensäkra kretsar på samma kabel. Men ledningen måste också isoleras från jord och från andra ledningar i motsatt ände av avslutningen. Isoleringen av ändarna på ledningarna i egensäkra kretsar utförs i blått, detta regleras i PUE.