Circuit elèctric intrínsecament segur

Aquest circuit elèctric és intrínsecament segur, la mateixa implementació del qual, amb una probabilitat no superior al 0,1%, no permetrà que es produeixi una descàrrega elèctrica que pugui provocar l'encesa de l'entorn explosiu circumdant, que, per regla general, està confirmat per les condicions de la prova. La condició a prova d'explosió d'un «circuit elèctric intrínsecament segur» es basa en mantenir la tensió, la corrent i la potència en un circuit d'aquest tipus a un nivell de seguretat intrínseca especificat. Es poden distingir tres nivells de seguretat intrínseca per a un circuit intrínsecament segur: ia, ib i ic.

Nivells intrínsecament segurs

ja — Nivell especialment a prova d'explosió. Això implica que s'observen condicions de seguretat fins i tot quan es produeixen dos errors de circuit independents o simultànies. Aquest nivell de seguretat intrínseca garanteix la màxima protecció i seguretat contra explosions, per això és aplicable a zones explosives de classes 0, 1 i 2.

ib - Nivell a prova d'explosió. Només es permet un dany amb aquest nivell, de manera que només s'aplica a les zones perilloses de classe 1 i 2.

I C — el nivell d'augment de la fiabilitat contra l'explosió.En general, no permet danys, per la qual cosa només s'utilitza en zones perilloses de classe 2.

Classes de zones explosives

Igual que els nivells de seguretat inherents als circuits, les zones perilloses també es classifiquen:

Zona explosiva 0. En aquesta zona, una barreja de gas explosiva és constant o durant molt de temps.

Zona explosiva 1. En aquesta zona, fins i tot en condicions normals de funcionament de l'equip, sempre hi ha alguna possibilitat d'una mescla de gas explosiva al voltant.

Zona explosiva 2. És poc probable que hi hagi una barreja de gas explosiu en aquesta zona en condicions normals de funcionament. Si això passa, és extremadament rar i després durant un curt període de temps.

Factor intern de seguretat

Per als circuits intrínsecament segurs utilitzats, s'introdueix un coeficient especial: coeficient de seguretat intrínseca. Expressa la relació entre els paràmetres mínims de la condició d'encesa i els corresponents paràmetres de seguretat intrínseca. Així, als Estats Units, s'accepten els següents factors intrínsecament segurs de protecció contra l'explosió del tipus "circuit elèctric intrínsecament segur":

Factor de seguretat genuí 1.5 — per una avaria en les condicions més desfavorables;

Factor de seguretat genuí 1 — per dos danys en les condicions més desfavorables;

Per exemple, a Amèrica del Nord, s'assumeix un factor de potència d'1,5 per a les condicions en què el dispositiu es prova experimentalment. En el curs dels estudis teòrics, per a la modalitat normal i per a la modalitat d'emergència amb una falla, es pren un factor de 2 per a corrent i tensió, i per a la manera d'emergència amb dues avaries, el factor de seguretat intrínsec es pren com a 1,33.

La principal raó per la qual el factor de seguretat intrínsec augmenta en aquestes condicions és que en els estudis teòrics no solen tenir informació completa sobre els valors nominals de tots els components, per exemple el valor de la inductància pot dependre de com es mesura.

D'acord amb les normes GOST locals i europees, el factor de seguretat intrínseca d'un circuit intrínsecament segur no hauria de ser inferior a 1,5 per al funcionament normal d'equips elèctrics, així com per al mode d'emergència amb danys creats artificialment a les connexions i altres elements d'aquest equip elèctric. Per a la tensió i el corrent, un factor de seguretat inherent d'1,5 correspon a un factor de 2,25 per a l'energia.
Equips elèctrics senzills

Els equips elèctrics tenen la seva pròpia classificació en termes de seguretat intrínseca Els equips simples inclouen els dispositius elèctrics o un conjunt d'aparells elèctrics de disseny simplificat amb determinats valors de paràmetres tècnics establerts corresponents als paràmetres de seguretat intrínseca del circuit elèctric en el qual es troben. s'utilitzen.

Aquests equipaments elèctrics senzills inclouen:

• 1 - dispositius elèctrics passius - interruptors, caixes de connexió, dispositius semiconductors simples, resistències;

• 2 - dispositius que poden emmagatzemar energia amb paràmetres elèctrics que s'instal·len i es tenen en compte a l'hora de determinar la seva pròpia seguretat: condensador, inductor;

• 3 — Dispositius de generació d'energia — termoparells i fotocèl·lules amb una tensió no superior a 1,5 V, un corrent no superior a 0,1 A, una potència no superior a 0,025 W. Els factors inductius i capacitius d'aquests dispositius es tenen en compte com a al paràgraf 2.

Cal entendre que l'equip senzill ha de complir els requisits de la documentació científica i tècnica vigent per a equips intrínsecament segurs. Per tant, segons GOST R IEC 60079-11-2010, s'ha de tenir en compte el següent, utilitzant equips senzills en circuits intrínsecament segurs:

1) Els equips senzills no han de ser segurs a causa dels límits de corrent i/o tensió.

2) L'equip no ha de contenir cap mitjà d'augment de tensió o corrent.

3) L'equip abans sense càrrega s'ha de provar amb doble voltatge, almenys 500 V.

4) Tots els suports han de complir requisits especials.

5) Les beines no metàl·liques o d'aliatge lleuger han de ser electrostàticament segures.

6) La classe de temperatura de l'equip ha de correspondre a les condicions de treball.

A la pràctica, aquest conjunt de limitacions dificulta l'ús d'equips senzills en circuits intrínsecament segurs. Els punts 1 i 2 solen ser fàcils de seguir. Però els punts 3 a 6 ja poden causar dificultats.

Per exemple, tot i que el termòmetre de resistència és un equip senzill, però, segons GOST 6651-2009, aquest dispositiu només es prova amb una tensió de 250 V i, per tant, no es pot utilitzar en un circuit intrínsecament segur (d'acord amb el paràgraf 3). L'ús d'aquest dispositiu requereix un disseny especial del sensor amb una resistència adequada del seu aïllament.

Segons els punts 4 i 5, no és fàcil comprovar els equips senzills perquè sovint no es disposa de la informació necessària i no és possible realitzar correctament la comprovació.

Equip elèctric intrínsecament segur

S'anomena equip elèctric intrínsecament segur que té circuits elèctrics interns i externs intrínsecament segurs.Els equips externs, com ara elements de sortida, vàlvules solenoides, transductors de pressió de corrent, quan s'utilitzen en una zona perillosa, han de tenir un certificat de seguretat elèctrica. La certificació es basa en el nivell d'energia màxim i la temperatura d'autoignició.

Els equips elèctrics instal·lats en atmosferes potencialment explosives han d'estar degudament senyalitzats amb una indicació del nivell de seguretat intrínsec del circuit.

Equips elèctrics associats

Els equips elèctrics connectats inclouen circuits de dispositius i equips elèctrics que, durant el funcionament normal o d'emergència, no estan aïllats galvànicament del circuit intrínsecament segur.

Barreres DC passives i aïllades, així com els equips de control i mesura utilitzats per mesurar i connectar els senyals rebuts de zones perilloses són la part principal d'aquest tipus d'equips i, per tant, han de disposar de certificats del valor màxim d'energia que es pot transferir a una zona explosiva.

El propi equip elèctric es troba en una zona no explosiva i, si és necessari col·locar-lo en una zona explosiva, l'equip està equipat amb una protecció contra explosions adequada.

Les empreses europees posen la marca [Ex ia] IIC als equips elèctrics connectats situats en una zona no explosiva. L'equip elèctric connectat, que es troba en una zona explosiva i al mateix temps té una carcassa ignífuga, està marcat amb Ex «d» [ia] IIC T4. Les marques entre claudàtors reflecteixen el fet que els equips elèctrics estan connectats.

Els equips elèctrics a prova d'explosió amb protecció contra explosions del tipus "circuit elèctric intrínsecament segur" situats en una zona perillosa han de disposar d'un certificat del valor de la temperatura d'autoignició.

Característiques de muntatge intrínsecament segures

La instal·lació d'instal·lacions elèctriques amb circuits elèctrics intrínsecament segurs es realitza de manera que els camps elèctrics i magnètics externs no afectin negativament la seva pròpia seguretat. Les fonts de camps elèctrics i magnètics externs poden ser línies elèctriques que passen a prop o conductors d'alta corrent. És útil utilitzar blindatges, doblegar els cables o allunyar físicament la font del camp elèctric o magnètic de la instal·lació.

D'acord amb el punt 7.3.117 del PUE, els cables procedents de circuits elèctrics intrínsecament segurs instal·lats en una zona explosiva o fora d'aquesta han de complir els requisits pertinents.

El cable intrínsecament segur està separat de tots els cables d'acord amb GOST 22782.5-78. És inacceptable utilitzar el mateix cable en un circuit intrínsecament segur i intrínsecament segur. Els cables HF per a circuits intrínsecament segurs no han de tenir bucles. A més, els conductors dels circuits intrínsecament segurs han d'estar protegits dels agafadors que puguin comprometre la seva pròpia seguretat.

Si hi ha cables de circuits intrínsecament segurs i intrínsecament segurs alhora en un canal o paquet, es recomana separar-los amb una capa d'aïllament intermedi o una barrera conductora a terra. És possible no separar aquests cables només si els circuits intrínsecament segurs o no intrínsecament segurs tenen els seus propis blindatges individuals o beines metàl·liques.

Quan es col·loquen vies de cable intrínsecament segures en zones perilloses, cal complir amb altres requisits de PUE Ch. 7.3.

Quan trieu un cable per a una zona explosiva, tingueu en compte els següents requisits PUE:

• els cables han d'estar aïllats;

• només s'utilitzen cables amb cables de coure;

• es permet l'aïllament de cautxú o PVC;

• està prohibit l'aïllament de polietilè; a les zones perilloses de les classes BI i Bia, s'exclou la funda d'alumini.

Si el segell és extern, la funda del cable no hauria de ser d'un material que suporti la combustió (bitum, jute, cotó). Cada nucli, si no s'utilitza, ha d'estar aïllat dels altres nuclis i de la terra, cosa que s'aconsegueix mitjançant l'ús de terminals.

Si altres circuits d'un cable trenat estan connectats a terra mitjançant equips associats, el conductor es connecta a un punt de connexió a terra especial dissenyat per posar a terra tots els circuits intrínsecament segurs del mateix cable. Però el cable també s'ha d'aïllar de terra i d'altres cables a l'extrem oposat per la terminació. L'aïllament dels extrems dels cables dels circuits intrínsecament segurs es realitza en blau, això està regulat en PUE.