Intrinsically safe electrical circuit

Ang intrinsically safe ay tulad ng isang electric circuit, ang mismong pagpapatupad nito, na may posibilidad na hindi hihigit sa 0.1%, ay hindi papayagan ang paglitaw ng isang electric discharge na maaaring maging sanhi ng pag-aapoy ng nakapalibot na sumasabog na kapaligiran, na, bilang panuntunan, ay nakumpirma ng mga kondisyon ng pagsubok. Ang kondisyon ng pagsabog ng isang «intrinsically safe electrical circuit» ay batay sa pagpapanatili ng boltahe, kasalukuyang at kapangyarihan sa naturang circuit sa isang tinukoy na intrinsically safe na antas. Tatlong antas ng intrinsic na kaligtasan ang maaaring makilala para sa isang intrinsic na ligtas na circuit: ia, ib at ic.

Intrinsically ligtas na mga antas

oo — partikular na antas ng explosion-proof. Ito ay nagpapahiwatig na ang mga ligtas na kondisyon ay sinusunod kahit na may dalawang independiyente o sabay-sabay na mga pagkakamali sa circuit. Ang antas ng intrinsic na kaligtasan ay ginagarantiyahan ang pinakadakilang proteksyon at kaligtasan ng pagsabog, kaya naman naaangkop ito sa mga paputok na lugar ng mga klase 0, 1 at 2.

ib — antas ng pagsabog. Isang pinsala lamang ang pinapayagan sa antas na ito, kaya nalalapat lamang ito sa Class 1 at 2 na mapanganib na mga lugar.

IC — ang antas ng pagtaas ng pagiging maaasahan laban sa pagsabog.Sa pangkalahatan, hindi nito pinapayagan ang pinsala, kaya ginagamit lamang ito sa mga mapanganib na lugar ng Class 2.

Mga klase ng mga lugar na sumasabog

Tulad ng mga likas na antas ng kaligtasan ng mga circuit, ang mga danger zone ay inuri din:

Zone ng paputok 0. Sa ganitong lugar, ang isang paputok na halo ng gas ay patuloy o sa loob ng mahabang panahon.

Explosive zone 1. Sa lugar na ito, kahit na sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng pagpapatakbo ng kagamitan, palaging may ilang posibilidad ng isang paputok na halo ng gas sa paligid.

Explosive zone 2. Ang isang paputok na halo ng gas ay malamang na hindi naroroon sa lugar na ito sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng pagpapatakbo. Kung nangyari ito, ito ay napakabihirang at pagkatapos ay sa maikling panahon.

Panloob na kadahilanan ng kaligtasan

Para sa mga intrinsically safe na circuit na ginamit, isang espesyal na koepisyent ang ipinakilala - intrinsic na koepisyent ng kaligtasan. Ipinapahayag nito ang ratio ng pinakamababang mga parameter ng kondisyon ng pag-aapoy sa kaukulang mga parameter ng intrinsic na kaligtasan. Kaya, sa Estados Unidos, ang mga sumusunod na intrinsically safe na mga salik ng proteksyon laban sa pagsabog ng "intrinsically safe electrical circuit" ay tinatanggap:

Tunay na kadahilanan ng kaligtasan 1.5 — para sa isang pagkasira sa ilalim ng pinaka hindi kanais-nais na mga kondisyon;

Tunay na Salik ng Kaligtasan 1 — para sa dalawang pinsala sa ilalim ng pinaka hindi kanais-nais na mga kondisyon;

Halimbawa, sa North America, ang power factor na 1.5 ay ipinapalagay para sa mga kundisyon kung saan ang device ay nasubok sa eksperimento. Sa kurso ng teoretikal na pag-aaral, para sa normal na mode at para sa emergency mode na may isang fault, ang isang factor ng 2 ay kinuha para sa kasalukuyang at boltahe, at para sa emergency mode na may dalawang fault, ang intrinsic safety factor ay kinuha bilang 1.33.

Ang pangunahing dahilan kung bakit tumataas ang intrinsic na kadahilanan ng kaligtasan sa ilalim ng mga kundisyong ito ay na sa teoretikal na pag-aaral ay karaniwang walang kumpletong impormasyon tungkol sa mga nominal na halaga ng lahat ng mga sangkap, halimbawa ang halaga ng inductance ay maaaring depende sa kung paano ito sinusukat.

Ayon sa mga lokal na pamantayan ng GOST at European, ang intrinsic safety factor ng isang intrinsically safe circuit ay hindi dapat mas mababa sa 1.5 para sa normal na operasyon ng mga de-koryenteng kagamitan, gayundin para sa emergency mode na may artipisyal na nilikha na pinsala sa mga koneksyon at iba pang mga elemento ng electrical equipment na ito . Para sa boltahe at kasalukuyang, ang isang likas na kadahilanan ng kaligtasan na 1.5 ay tumutugma sa isang kadahilanan na 2.25 para sa enerhiya.
Mga simpleng kagamitan sa kuryente

Ang mga kagamitang elektrikal ay may sariling pag-uuri sa mga tuntunin ng intrinsic na kaligtasan. Ang mga simpleng kagamitan ay kinabibilangan ng mga de-koryenteng aparato o isang hanay ng mga de-koryenteng aparato na pinasimple ang disenyo na may ilang partikular na halaga ng mga naitatag na teknikal na parameter na tumutugma sa mga intrinsic na parameter ng kaligtasan ng electrical circuit kung saan sila ay ginamit.

Ang mga simpleng kagamitang elektrikal ay kinabibilangan ng:

• 1 — passive electrical device — switch, junction box, simpleng semiconductor device, resistors;

• 2 - mga aparato na maaaring mag-imbak ng enerhiya na may mga de-koryenteng parameter na naka-install at isinasaalang-alang kapag tinutukoy ang kanilang sariling kaligtasan - kapasitor, inductor;

• 3 — power generation device — thermocouples at photocells na may boltahe na hindi hihigit sa 1.5 V, isang kasalukuyang hindi hihigit sa 0.1 A, isang kapangyarihan na hindi hihigit sa 0.025 W. Ang inductive at capacitive factor ng mga device na ito ay isinasaalang-alang bilang sa talata 2.

Kinakailangang maunawaan na ang simpleng kagamitan ay dapat matugunan ang mga kinakailangan ng kasalukuyang pang-agham at teknikal na dokumentasyon para sa intrinsically safe na kagamitan. Kaya, ayon sa GOST R IEC 60079-11-2010, gamit ang mga simpleng kagamitan sa mga intrinsically safe circuit, ang mga sumusunod ay dapat isaalang-alang:

1) Ang mga simpleng kagamitan ay hindi dapat ligtas dahil sa kasalukuyang at/o mga limitasyon ng boltahe.

2) Ang kagamitan ay hindi dapat maglaman ng anumang paraan ng pagtaas ng boltahe o kasalukuyang.

3) Ang kagamitan bago ang walang-load ay dapat na masuri na may dobleng boltahe, hindi bababa sa 500 V.

4) Ang lahat ng mga bracket ay dapat matugunan ang mga espesyal na kinakailangan.

5) Ang mga non-metallic o light alloy sheath ay dapat na electrostatically safe.

6) Ang klase ng temperatura ng kagamitan ay dapat tumutugma sa mga kondisyon ng pagtatrabaho.

Sa pagsasagawa, ang hanay ng mga limitasyong ito ay nagpapahirap sa paggamit ng mga simpleng kagamitan sa mga circuit na talagang ligtas. Ang mga puntos 1 at 2 ay karaniwang madaling sundin. Ngunit ang mga puntos 3 hanggang 6 ay maaari nang magdulot ng kahirapan.

Halimbawa, kahit na ang thermometer ng paglaban ay isang simpleng piraso ng kagamitan, gayunpaman, ayon sa GOST 6651-2009, ang naturang aparato ay nasubok lamang sa isang boltahe na 250 V at samakatuwid ay hindi magagamit sa isang intrinsically safe circuit (alinsunod sa talata 3). Ang paggamit ng naturang aparato ay nangangailangan ng isang espesyal na disenyo ng sensor na may sapat na lakas ng pagkakabukod nito.

Ayon sa puntos 4 at 5, hindi madaling suriin ang mga simpleng kagamitan dahil madalas na hindi makukuha ang kinakailangang impormasyon at hindi maisagawa ng maayos ang pagsusuri.

Intrinsically ligtas na mga de-koryenteng kagamitan

Ang intrinsically safe electrical equipment ay tinatawag na intrinsically safe internal at external electrical circuits.Ang mga panlabas na kagamitan, tulad ng mga elemento ng output, solenoid valve, current-pressure transducers, kapag ginamit sa isang mapanganib na lugar, ay dapat may sertipiko ng kaligtasan sa kuryente. Ang sertipikasyon ay batay sa pinakamataas na antas ng enerhiya at temperatura ng auto-ignition.

Ang mga kagamitang elektrikal na naka-install sa mga kapaligirang maaaring sumasabog ay dapat na wastong markahan ng indikasyon ng tunay na antas ng kaligtasan ng circuit.

Mga kaugnay na kagamitang elektrikal

Kasama sa konektadong mga de-koryenteng kagamitan ang mga circuit ng mga device at mga de-koryenteng kagamitan na, sa panahon ng normal o emergency na operasyon, ay hindi galvanically isolated mula sa intrinsically safe circuit.

Passive at nakahiwalay na mga hadlang sa DC, pati na rin ang control at measurement equipment na ginagamit upang sukatin at ikonekta ang mga signal na natanggap mula sa mga mapanganib na lugar ay ang pangunahing bahagi ng ganitong uri ng kagamitan at samakatuwid ay dapat may mga sertipiko para sa pinakamataas na halaga ng enerhiya na maaaring ilipat sa isang paputok na lugar.

Ang mga de-koryenteng kagamitan mismo ay matatagpuan sa isang hindi sumasabog na lugar, at kung kinakailangan upang ilagay ito sa isang paputok na lugar, ang kagamitan ay nilagyan ng naaangkop na proteksyon ng pagsabog.

Ang mga kumpanyang Europeo ay naglalagay ng markang [Ex ia] IIC sa mga konektadong kagamitang elektrikal na matatagpuan sa isang lugar na hindi sumasabog. Ang konektadong mga de-koryenteng kagamitan, na matatagpuan sa isang paputok na lugar at sa parehong oras ay may pabahay na lumalaban sa sunog, ay minarkahan ng Ex «d» [ia] IIC T4. Ang mga marka sa mga square bracket ay sumasalamin sa katotohanan na ang mga de-koryenteng kagamitan ay konektado.

Explosion-proof na mga de-koryenteng kagamitan na may proteksiyon sa pagsabog ng uri ng "intrinsically safe electrical circuit" na matatagpuan sa isang mapanganib na lugar ay dapat may sertipiko para sa halaga ng temperatura ng self-ignition.

Intrinsically ligtas na mga katangian ng pag-mount

Ang pag-install ng mga electrical installation na may intrinsically safe electrical circuits ay isinasagawa upang ang mga panlabas na electric at magnetic field ay hindi makakaapekto sa kanilang sariling kaligtasan. Ang mga mapagkukunan ng mga panlabas na electric at magnetic field ay maaaring mga linya ng kuryente na dumadaan sa malapit o high-current na mga conductor. Makakatulong na gumamit ng mga kalasag, ibaluktot ang mga wire, o pisikal na ilipat ang pinagmumulan ng electric o magnetic field palayo sa pagkakabit.

Alinsunod sa punto 7.3.117 ng PUE, ang mga cable mula sa intrinsically safe na mga electric circuit na naka-install alinman sa isang explosive zone o sa labas nito ay dapat matugunan ang mga nauugnay na kinakailangan.

Ang intrinsically safe cable ay nakahiwalay sa lahat ng cable alinsunod sa GOST 22782.5-78. Hindi katanggap-tanggap na gamitin ang parehong cable sa isang intrinsically safe at isang intrinsically safe na circuit. Ang mga HF cable para sa intrinsically safe na mga circuit ay hindi dapat magkaroon ng mga loop. Bilang karagdagan, ang mga conductor ng intrinsically safe na mga circuit ay dapat na protektahan mula sa mga grip na maaaring ikompromiso ang kanilang sariling kaligtasan.

Kung may mga cable mula sa intrinsically safe at intrinsically safe circuits sa parehong oras sa isang channel o bundle, pagkatapos ay inirerekomenda na paghiwalayin ang mga ito sa isang layer ng intermediate insulation o isang grounded conductive barrier. Posibleng hindi paghiwalayin ang mga naturang cable lamang kung ang mga circuit na talagang ligtas o hindi ligtas ay may sariling mga indibidwal na kalasag o mga kaluban ng metal.

Kapag naglalagay ng intrinsically safe na mga ruta ng cable sa mga mapanganib na lugar, kinakailangan na sumunod sa iba pang mga kinakailangan ng PUE Ch. 7.3.

Kapag pumipili ng cable para sa isang paputok na lugar, isaalang-alang ang mga sumusunod na kinakailangan ng PUE:

• ang mga wire ay dapat na insulated;

• tanging mga wire na may mga wire na tanso ang ginagamit;

• pinapayagan ang pagkakabukod ng goma o PVC;

• ipinagbabawal ang pagkakabukod ng polyethylene; sa mga mapanganib na lugar ng mga klase BI at Bia, ang aluminyo na kaluban ay hindi kasama.

Kung ang selyo ay panlabas, kung gayon ang cable sheath ay hindi dapat gawin ng isang materyal na sumusuporta sa pagkasunog (bitumen, jute, cotton). Ang bawat core, kung hindi ginagamit, ay dapat na ihiwalay mula sa iba pang mga core at mula sa lupa, na nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng mga terminal.

Kung ang ibang mga circuit sa isang stranded na cable ay na-ground ng nauugnay na kagamitan, ang konduktor ay konektado sa isang espesyal na grounding point na idinisenyo upang i-ground ang lahat ng intrinsically safe na mga circuit sa parehong cable. Ngunit ang wire ay dapat ding ihiwalay mula sa lupa at mula sa iba pang mga wire sa kabilang dulo sa pamamagitan ng pagwawakas. Ang pagkakabukod ng mga dulo ng mga wire ng intrinsically safe circuit ay ginaganap sa asul, ito ay kinokontrol sa PUE.