Искробезопасность - Intrinsic safety

Для более общей промышленной техники минимизации опасности процесса см. Собственная безопасность.

Искробезопасность (ЯВЛЯЕТСЯ) является средством защиты для безопасной эксплуатации электрооборудование во взрывоопасных зонах путем ограничения энергии, электрической и тепловой, доступной для воспламенения. В сигнальных цепях и цепях управления, которые могут работать с низкими токами и напряжениями, подход искробезопасности упрощает цепи и снижает стоимость установки по сравнению с другими методами защиты. Области с опасной концентрацией горючих газов или пыли встречаются в таких областях, как нефтехимические нефтеперерабатывающие заводы и шахты. Как дисциплина, это применение неотъемлемая безопасность в приборостроении. Цепи большой мощности, такие как электродвигатели или освещение не может использовать методы искробезопасности для защиты.

Принципы работы и конструкции

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

Есть несколько способов сделать оборудование безопасным для использования во взрывоопасных зонах. Искробезопасность (обозначается буквой i в классификациях взрывозащиты ATEX и IECEx) - это один из нескольких доступных методов для электрического оборудования. Другие включают взрывозащищенные (NEC 500) или взрывонепроницаемые корпуса («d» в IEC, ATEX и NEC 505), повышенную безопасность («e»), герметизацию («m»), закрытое разрывное устройство («nC»), герметичность. устройство («nC»), герметичное устройство («nC»), корпус с ограничением дыхания («nR»), погружение в масло («o»), защита от оптического излучения («op»), вентиляция («p» ), порошковой или песчаной засыпкой («q»), специальной защитой («s») и защитой от воспламенения пыли посредством корпуса («t»). Для портативной электроники искробезопасность - единственный реалистичный метод, который позволяет функциональному устройству быть взрывозащищенным. Устройство, называемое искробезопасным, спроектировано так, чтобы не выделять тепло или искру, достаточные для воспламенения взрывоопасной атмосферы, даже если устройство вышло из строя или было повреждено.

При разработке искробезопасных электронных устройств необходимо учитывать несколько факторов: уменьшение или устранение внутреннего искрения, контроль температуры компонентов и устранение расстояния между компонентами, которое могло бы привести к короткому замыканию цепи пылью. Устранение искрового потенциала в компонентах достигается путем ограничения доступной энергии в любой данной цепи и системе в целом. Температура при определенных условиях неисправности, таких как внутреннее короткое замыкание в полупроводниковом устройстве, становится проблемой, поскольку температура компонента может подняться до уровня, при котором могут воспламениться некоторые взрывоопасные газы даже при нормальном использовании. Должны применяться меры безопасности, такие как ограничение тока с помощью резисторов и предохранителей, чтобы гарантировать, что ни при каких обстоятельствах компонент не может достичь температуры, которая может вызвать самовоспламенение горючей атмосферы. В очень компактных электронных устройствах, используемых сегодня, на печатных платах часто есть расстояние между компонентами, которое создает возможность возникновения дуги между компонентами, если пыль или другие твердые частицы попадают в схему, поэтому расстояние между компонентами, их расположение и изоляция становятся важными для конструкции.

Основная концепция искробезопасности - это ограничение доступных электрические и тепловая энергия в системе так, чтобы зажигание опасной атмосферы (взрывоопасный газ или пыль) не может возникнуть. Это достигается за счет того, что во взрывоопасную зону попадают только низкие напряжения и токи, и что невозможно существенное накопление энергии.

Одним из наиболее распространенных методов защиты является ограничение электрического тока с помощью последовательных резисторов (с использованием типов резисторов, которые всегда отключаются при отказе); и ограничить напряжение несколькими зенер диоды. В барьерах Зенера опасные входящие потенциалы заземлены, с гальваническая развязка барьеры нет прямой связи между цепями безопасной и опасной зон путем размещения слоя изоляции между ними. Стандарты сертификации для конструкций с искробезопасностью (в основном IEC 60079-11, но с 2015 года также IEC TS 60079-39) обычно требует, чтобы барьер не превышал утвержденных уровней напряжения и тока с указанным повреждением ограничивающих компонентов.

Оборудование или контрольно-измерительные приборы для использования во взрывоопасных зонах будут спроектированы для работы с низким напряжением и током и не будут иметь больших конденсаторов или катушек индуктивности, которые могут разрядиться в виде искры. Прибор будет подключен с использованием утвержденных методов проводки обратно к панели управления в безопасной зоне, содержащей защитные барьеры. Защитные барьеры гарантируют, что при нормальной работе и при возникновении неисправностей в соответствии с уровнем защиты оборудования, EPL, а также в случае случайного контакта между цепью прибора и другими источниками питания, в опасную зону попадет не более утвержденного напряжения и тока. площадь.

Например, во время морские перевозки когда легковоспламеняющиеся продукты перемещаются между морским терминалом и танкерами или баржами, необходимо постоянно поддерживать двустороннюю радиосвязь на тот случай, если перевалку необходимо остановить из-за непредвиденных причин, таких как разлив. В Береговая охрана США требует, чтобы двустороннее радио должны быть сертифицированы как искробезопасные.

Другой пример - это искробезопасные или взрывозащищенные мобильные телефоны, используемые во взрывоопасных средах, например на нефтеперерабатывающих заводах. Искробезопасные мобильные телефоны должны соответствовать специальным критериям конструкции батарей, чтобы соответствовать требованиям UL, Директива ATEX, или сертификат IECEx для использования во взрывоопасных средах.

Только правильно оформленный аккумулятор -управляемые, автономные устройства могут быть искробезопасными сами по себе. Другие полевые устройства и проводка являются искробезопасными только при использовании в правильно спроектированной искробезопасной системе. Такие системы должны быть разработаны и задокументированы в соответствии со стандартом IEC 60079-25. Искробезопасные электрические системы, установлен в соответствии с IEC 60079-14 и проверен и обслуживается в соответствии с IEC 60079-17.

Сертификационные агентства

Основная статья: Электрооборудование во взрывоопасных зонах § Маркировка

Стандарты внутренней защиты в основном разрабатываются IEC,Международная электротехническая комиссия но разные агентства также разрабатывают стандарты искробезопасности. Агентства могут управляться правительствами или состоять из членов страховых компаний, производителей и отраслей, заинтересованных в стандартах безопасности. Сертифицирующие агентства позволяют производителям наклеивать этикетку или знак, удостоверяющий, что оборудование было разработано в соответствии с соответствующими стандартами безопасности продукции. Примеры таких агентств в Северной Америке: Factory Mutual Research Corporation, которая сертифицирует радиоприемники, Underwriters Laboratories (UL), который сертифицирует мобильные телефоны, а в Канаде Канадская ассоциация стандартов.[1] В ЕС стандартом сертификации искробезопасности является CENELEC стандарта EN 60079-11 и должны быть сертифицированы в соответствии с Директива ATEX, в то время как в других странах мира соблюдаются стандарты IEC. Для облегчения мировой торговли агентства по стандартизации во всем мире участвуют в деятельности по гармонизации, чтобы искробезопасное оборудование, произведенное в одной стране, в конечном итоге могло быть одобрено для использования в другой без излишних дорогостоящих испытаний и документации.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Сертификаты искробезопасности для оборудования радиосвязи». Сертификаты искробезопасности (IS). Американские коммуникационные системы, Inc.. Получено 25 сен 2012.

дальнейшее чтение