Искробезопасность

60079-11:2023
60079-11:2023
Стандарт
Ссылка	60079-11:2023
Статус	Текущий
Заголовок	Взрывоопасные среды. Часть 11. Защита оборудования искробезопасностью «i»

Директива 2014/34/ЕС
директива Европейского Союза
Текст, ЕЭЗ имеющий отношение к
Заголовок	Оборудование и системы защиты, предназначенные для использования в потенциально взрывоопасных средах.
	Действующее законодательство

Искробезопасность ( IS ) — это метод защиты, обеспечивающий безопасную эксплуатацию электрооборудования во взрывоопасных зонах путем ограничения энергии, электрической и тепловой, доступной для воспламенения. В цепях сигнализации и управления, которые могут работать при низких токах и напряжениях, подход искробезопасности упрощает схемы и снижает стоимость установки по сравнению с другими методами защиты. Области с опасной концентрацией горючих газов или пыли встречаются на таких предприятиях, как нефтехимические заводы и шахты. Как дисциплина, это применение внутренней безопасности в контрольно-измерительных приборах. Цепи большой мощности, такие как электродвигатели или освещение, не могут использовать методы искробезопасности для защиты.

Искробезопасные устройства можно подразделить на:

Искробезопасное устройство
Сопутствующее устройство

Искробезопасное устройство

Искробезопасные устройства — это электрические устройства, которые имеют искробезопасные цепи, подключенные во взрывоопасной зоне.

Сопутствующее устройство

Сопутствующие аппараты — это электрические устройства, которые имеют как искробезопасные, так и неискробезопасные цепи и сконструированы таким образом, чтобы неискробезопасные цепи не могли отрицательно влиять на искробезопасные цепи. Аппарат обычно

Искробезопасная схема

Искробезопасная цепь спроектирована таким образом, чтобы не вызывать возгорания данной взрывоопасной атмосферы из-за какой-либо искры или любого теплового воздействия. при нормальной работе и определенных условиях неисправности.

Принципы работы и конструкции

При нормальном использовании электрооборудование часто создает крошечные электрические дуги (внутренние искры) в переключателях, щетках двигателя, разъемах и в других местах. Компактное электрооборудование также выделяет тепло, которое при некоторых обстоятельствах может стать источником возгорания.

Существует множество способов сделать оборудование безопасным для использования во взрывоопасных зонах. Искробезопасность (обозначенная буквой «i» в классификациях взрывоопасности ATEX и IECEx) является одним из нескольких доступных методов для электрического оборудования. см . в разделе «Типы защиты» дополнительную информацию .

Для портативной электроники искробезопасность является единственным реальным методом, позволяющим защитить функциональное устройство от взрыва. Устройство, которое называется «искробезопасным», спроектировано так, что оно не способно производить тепло или искру, достаточную для воспламенения взрывоопасной атмосферы, даже если устройство изношено или было повреждено.

При разработке искробезопасных электронных устройств необходимо учитывать несколько факторов:

уменьшение или устранение внутреннего искрения.
контроль температуры компонентов.
устранение расстояния между компонентами, которое может привести к короткому замыканию цепи пылью.

Устранение искрового потенциала внутри компонентов достигается за счет ограничения доступной энергии в любой данной цепи и системе в целом.

Температура в определенных условиях неисправности, таких как внутреннее короткое замыкание в полупроводниковом устройстве, становится проблемой, поскольку температура компонента может подняться до уровня, который может привести к воспламенению некоторых взрывоопасных газов даже при нормальном использовании.

Необходимо использовать меры предосторожности, такие как ограничение тока с помощью резисторов и предохранителей, чтобы гарантировать, что ни при каких обстоятельствах компонент не достигнет температуры, которая может вызвать самовоспламенение горючей атмосферы. В современных очень компактных электронных устройствах печатные платы часто имеют расстояние между компонентами, которое создает возможность возникновения дуги между компонентами, если в схему попадает пыль или другие твердые частицы, поэтому расстояние между компонентами, их расположение и изоляция становятся важными для конструкции.

Основной концепцией искробезопасности является ограничение доступной электрической и тепловой энергии в системе, чтобы не произошло воспламенения опасной атмосферы (взрывоопасного газа или пыли). Это достигается за счет того, что в опасную зону попадают только низкие напряжения и токи и что невозможно значительное накопление энергии.

Одним из наиболее распространенных методов защиты является ограничение электрического тока с помощью последовательных резисторов (используя типы резисторов, которые всегда выходят из строя); и ограничить напряжение с помощью нескольких стабилитронов . В барьерах Зенера опасные входящие потенциалы заземлены, а в барьерах с гальванической развязкой нет прямого соединения между цепями безопасной и опасной зоны за счет промежуточного слоя изоляции между ними. Стандарты сертификации конструкций искробезопасности (в основном IEC 60079-11, но с 2015 года также IEC TS 60079-39) обычно требуют, чтобы барьер не превышал утвержденные уровни напряжения и тока с указанным повреждением ограничивающих компонентов.

Оборудование или приборы для использования в опасной зоне должны быть рассчитаны на работу при низком напряжении и токе и не должны иметь больших конденсаторов или индукторов, которые могут вызвать искровой разряд. Прибор будет подключен с использованием утвержденных методов проводки обратно к панели управления в безопасной зоне, содержащей барьеры безопасности. Барьеры безопасности гарантируют, что при нормальной работе и при применении неисправностей в соответствии с уровнем защиты оборудования (EPL), даже если произойдет случайное прикосновение между цепью прибора и другими источниками питания, в сеть попадет не более допустимого напряжения и тока. опасная зона.

Например, во время морских операций по перевалке , когда легковоспламеняющиеся продукты перемещаются между морским терминалом и танкерами или баржами, необходимо постоянно поддерживать двустороннюю радиосвязь на случай, если перевалку необходимо остановить по непредвиденным причинам, таким как разлив. требует Береговая охрана США , чтобы двусторонняя радиосвязь была сертифицирована как искробезопасная.

Другим примером являются искробезопасные или взрывозащищенные мобильные телефоны, используемые во взрывоопасных средах, например на нефтеперерабатывающих заводах. Искробезопасные мобильные телефоны должны соответствовать специальным критериям конструкции аккумуляторов, чтобы получить сертификат UL, ATEX или IECEx для использования во взрывоопасных средах.

Только правильно спроектированные батарейным автономные устройства с питанием могут быть искробезопасными сами по себе. Другие полевые устройства и проводка являются искробезопасными только при использовании в правильно спроектированной искробезопасной системе. Требования к искробезопасным электрическим системам приведены в серии стандартов IEC 60079.

Сертифицирующие агентства

Стандарты искрозащиты в основном разрабатываются Международной электротехнической комиссией (МЭК). ^[1] но различные агентства также разрабатывают стандарты искробезопасности. Агентства могут управляться правительствами или могут состоять из представителей страховых компаний, производителей и отраслей, заинтересованных в стандартах безопасности. Сертифицирующие агентства позволяют производителям прикреплять этикетку или маркировку, подтверждающую, что оборудование спроектировано в соответствии с соответствующими стандартами безопасности продукции. Примерами таких агентств в Северной Америке являются Factory Mutual Research Corporation, которая сертифицирует радиоприемники, Underwriters Laboratories (UL), которая сертифицирует мобильные телефоны, а также в Канаде Канадская ассоциация стандартов . ^[2] В ЕС стандартом сертификации искробезопасности является CENELEC. ^[3] стандарту EN 60079-11 и должен быть сертифицирован в соответствии с директивой ATEX , в то время как в других странах мира соблюдаются стандарты IEC. Чтобы облегчить мировую торговлю, агентства по стандартизации по всему миру участвуют в деятельности по гармонизации, чтобы искробезопасное оборудование, произведенное в одной стране, в конечном итоге могло быть одобрено для использования в другой без избыточных, дорогостоящих испытаний и документации.

См. также

Директива АТЕХ

Ссылки

^ «Домашняя страница» . www.iec.ch.
^ «Разрешения на искробезопасность оборудования радиосвязи» . Сертификаты искробезопасности (IS) . Американские коммуникационные системы, Inc. Проверено 25 сентября 2012 г.
^ «СЕН-СЕНЕЛЕК» . CEN-CENELEC .

Дальнейшее чтение

Реддинг Р.Дж., Искробезопасность: безопасное использование электроники в опасных зонах . Европейская техническая и промышленная программа McGraw-Hill. 1971. ISBN 978-0-07-094224-0
Пол В., «Заземление искробезопасных барьеров на морском транспортируемом оборудовании». IMarEST. Труды IMarEST - Часть A - Журнал морской техники и технологий , том 2009 г., номер 14, апрель 2009 г., стр. 3–17 (15)
Краткое изложение концепций и стандартов искробезопасности (информационный документ в формате PDF) , Aegex Technologies .
«AN9003 — Руководство пользователя по искробезопасности» (PDF) . Купер Крауз Хайндс . Проверено 25 сентября 2012 г.
Основные концепции искробезопасности (информационный документ в формате PDF) , Институт Спарк .

[1] «Домашняя страница» . www.iec.ch.

[2] «Разрешения на искробезопасность оборудования радиосвязи» . Сертификаты искробезопасности (IS) . Американские коммуникационные системы, Inc. Проверено 25 сентября 2012 г.

[3] «СЕН-СЕНЕЛЕК» . CEN-CENELEC .

[1]

[2]

[3]