Искробезопасност е метод за защита срещу взрив, който поддържа електрическата и топлинната енергия в една верига толкова ниска, че тя не може да генерира искра или гореща повърхност, способни да възпламенят горивна атмосфера, дори когато веригата развие повреда. За разлика от корпусите, устойчиви на взрив, които съдържат възпламеняването след като то се случи, искробезопасността предотвратява възникването на източник на запалване от самото начало.
Всички други основни концепции за защита, като взривозащитни корпуси (Ex d) и повишена безопасност (Ex e), приемат, че може да възникне искра или дъга и или съдържат резултиращата експлозия, или премахват условията, при които искрите могат да се появят.
Искробезопасността (Ex i) следва различен подход: тя ограничава напрежението и тока в източника така, че дори скъсан проводник, късо съединение или къс компонент да не могат да освободят достатъчно енергия, за да възпламенят околния газов, парен или прахов атмосферен смес.
Полевите уреди като предаватели, превключватели и малки изпълнителни механизми обикновено работят на мощност, достатъчно ниска, за да бъде този подход практичен, което е причината искробезопасността да доминира процесната инструментация в опасни зони.
IEC/EN 60079-11 определя подпластовете на искробезопасността според това колко независими повреди трябва да понася веригата, оставайки неспособна да предизвика възпламеняване:
Стандартът прави разлика между „броими“ повреди, правдоподобни неизправности като късо съединение на компонент или прекъсната верига, които трябва да се включат в преброяването за ia или ib, и повреди, третирани като неброими, защото адекватните разстояния, пълзене и просвет в конструкцията на оборудването ги правят достатъчно малко вероятни. Само броимите повреди се използват за определяне на случая за поносимост на повреди за ia, ib или ic.
Поносимостта на повреди, която веригата предоставя, определя най-строгата зона, в която тя може да бъде използвана:
| Ниво на защита | Ниво на защита на оборудването (EPL) | Типична газова зона | Поносимост на повреди |
|---|---|---|---|
| Ex ia | Ga | Зона 0 | Две повреди |
| Ex ib | Gb | Зона 1 | Една повреда |
| Ex ic | Gc | Зона 2 | Няма повреда (само нормална работа) |
Зона 0 обхваща области, където експлозивна атмосфера присъства непрекъснато или за дълги периоди, затова оборудването там трябва да продължи да работи безопасно дори след две независими повреди, което е причината Ex ia да е минималното ниво
изисквано за Зона 0 (оборудване сертифицирано Ex ia може също да се инсталира в Зона 1 или Зона 2, тъй като покрива или надвишава изискванията за тези зони).
Зона 1 обхваща области, където атмосферата е вероятно да се появи по време на нормална експлоатация, а Зона 2, области, където тя се очаква само кратко или при необичайни условия.
Тази същата логика за ограничение на енергията стои в основата и на други решения за класификация на зоните, които екипите в заводите вземат по отношение на риска от дъгова експлозия ( arc flash ) и защита при повреда към земя ( ground fault protection )
където целта също е да се предотврати превръщането на електрическа повреда в възпламеняване или инцидент с нараняване.
Зенерова бариера е пасивна мрежа от Зенерови диоди, резистори и предпазител, инсталирана на границата между безопасната и опасната зона. При нормална работа резисторите ограничават тока и веригата предава сигнала на уреда без затруднение.
Ако повреда в оборудването в безопасната зона повиши напрежението над прага на Зенера, диодите прихващат напрежението и отклоняват излишния аварийния ток към отделно искробезопасно заземяване, докато предпазителят предпазва диодите от термично повреждане.
Зенеровите бариери са прости и евтини, но изискват ниско-импедансно, проверено искробезопасно заземление, за да работят, и това заземление трябва да се поддържа и тества като част от веригата.
Галваничен изолатор постига същото ограничение на енергията без споделен електрически път. Вътрешно той използва трансформатор, реле или оптоизолатор, за да отдели веригата в опасната зона от веригата в безопасната зона, докато все още предава измервателния или управляващия сигнал през бариерата.
Понеже няма директна електрическа връзка между двете страни, галваничните изолатори не зависят от отделно IS заземяване, което опростява инсталацията и премахва честа причина за дребни повреди. Те обикновено са по-скъпи от Зенеровите бариери, но поради тази причина вече са по-чест избор при нови инсталации.
Всеки елемент от асоциираното оборудване (бариерата или изолаторът) и всеки елемент от искробезопасното полево оборудване (предавателят, превключвателят или друго устройство) носи набор от сертифицирани параметри на звеното на табелката или в даташита. За да бъде контурът искробезопасен, тези параметри трябва да се сравнят и съвпаднат преди системата да бъде свързана:
Този концепт на звеното позволява на инженерите да комбинират сертифицирани бариери и полеви устройства от различни производители без необходимост от сертификационен тест на системно ниво, стига всички проверки на параметрите да преминат и комбинираната изходна мощност да остане в рамките на сертифицираните граници за съответната газова група и температурен клас.
Грешното съпоставяне на тези параметри или пропускането им при смяна на полево устройство е един от най-честите начини, по които искробезопасният контур непреднамерено бива компрометиран.
Искробезопасните контури все пак се развалят като всяка друга инструментационна верига: предпазителите на бариерите изгарят, IS заземяванията кородират, изолацията на кабелите деградира, а полевите устройства дрейфват или отказват напълно.
Тъй като тези повреди често се проявяват първоначално като фини загуби в изпълнението, а не като явна аларма, видимостта на състоянието на линията е също толкова важна в опасните зони, колкото и навсякъде другаде в завода.
Fabrico чете състоянието на машината и OEE директно от линията и автоматично насочва заявка за работа веднага щом бъде открита загуба, използвайки компютърно зрение за улавяне на деградация, която само точковите датчици могат да пропуснат, разработено и хоствано в ЕС с EU data residency и подкрепено със сертификации ISO 27001, ISO 20000-1 и ISO 9001. Запазете демонстрация на Fabrico .
Не. Взривозащитното оборудване (Ex d, пламъкоустойчиво) позволява вътрешно възпламеняване да настъпи, но го съдържа в здрав корпус, така че не може да избяга навън. Искробезопасността ограничава енергията така, че искра или гореща повърхност, способни да причинят възпламеняване, никога да не се образуват в началото.
Само след като повторно проверите съпоставянето на параметрите на звеното за новото устройство спрямо инсталираната бариера или изолатор. Замяна с по-голямо Ci или Li, или с по-нисък Vmax или Imax, може да анулира сертифицирания контур, дори ако физическото свързване пасва.
IS окабеляването обикновено се прокарва в отделен, ясно обозначен кабел (често светлосин) или е отделено от нек-IS проводници и трябва да отговаря на изискванията за изолация и разделяне в съответния инсталационен стандарт, така че повреда в нек-IS верига да не може да пренесе енергия в IS контура.
Ex ia е изисквано само там, където оборудването трябва да оперира в Зона 0. В Зона 1 Ex ib отговаря на необходимото ниво на защита при обикновено по-ниска цена и по-малка сложност на дизайна, така че специфицирането на ia навсякъде би било прекалено инженерство, а не допълнителна безопасност.
Вход
Блог
