Iskrobezpieczeństwo (Ex i) — dlaczego parametry entity bariery i urządzenia polowego muszą do siebie pasować

Przewodnik o ATEX i strefach zagrożenia wybuchem wymienia obwody iskrobezpieczne jako jeden z aspektów wymagających uwagi podczas instalacji, nie wchodząc w szczegóły tego, jak dokładnie uzasadnia się to bezpieczeństwo. Ten artykuł dotyczy właśnie tego szczegółu: koncepcji entity z IEC 60079-11, za pomocą której sprawdza się, czy bariera i urządzenie polowe razem tworzą obwód iskrobezpieczny — i dlaczego ta weryfikacja pozostaje istotna podczas okresowej inspekcji oraz przy wymianie urządzeń.

Czym jest iskrobezpieczeństwo

Przy iskrobezpieczeństwie (Ex i) obwód elektryczny projektuje się tak, aby energia (napięcie, prąd, a tym samym energia iskry), która może dotrzeć do strefy zagrożenia w warunkach normalnych i w warunkach uszkodzenia, była zbyt niska, by zapalić obecną atmosferę gazową lub pyłową. Osiąga się to za pomocą bariery — bariery Zenera lub separatora galwanicznego — umieszczonej w strefie bezpiecznej, która ogranicza napięcie i prąd docierające do urządzenia polowego w strefie zagrożenia.

Parametry entity

Na certyfikacie każdego elementu obwodu Ex i podane są tak zwane parametry entity, które trzeba ze sobą porównać, aby ustalić, czy połączenie bariery, kabla i urządzenia polowego jako całość jest iskrobezpieczne:

Dla sprawdzenia klasy 1 i 2 (Ui/Ii) wystarczy porównanie wartości urządzenia; dla pojemności i indukcyjności własnej trzeba wyraźnie uwzględnić sam kabel — przy długiej trasie kablowej pojemność lub indukcyjność kabla może pochłonąć znaczną część dopuszczalnego marginesu, nawet gdy samo urządzenie polowe mieści się z zapasem w granicach bariery.

Dlaczego pozostaje to istotne podczas okresowej inspekcji

Urządzenie polowe wymienione podczas konserwacji na nominalnie równoważny model — na przykład nowszy czujnik tego samego producenta, lub urządzenie zastępcze innego producenta — może mieć inne parametry entity niż urządzenie oryginalne. Jeśli te nowe wartości nie zostaną ponownie sprawdzone względem certyfikatu bariery, iskrobezpieczeństwo obwodu nie jest już gwarantowane, mimo że cały system na pierwszy rzut oka może funkcjonować całkowicie normalnie — usterka iskrobezpieczeństwa ujawnia się dopiero przy rzeczywistej awarii, nie podczas normalnej pracy.

Znaczenie praktyczne

Przy (ponownej) ocenie obwodu Ex i, na przykład podczas okresowej inspekcji zgodnie z NEN-EN-IEC 60079-17 (patrz przewodnik o okresowej inspekcji Ex), sprawdzenie parametrów entity każdego elementu względem certyfikatu bariery, wraz z rzeczywistą długością kabla, powinno należeć do dokumentowanych punktów kontrolnych — a nie ograniczać się do wizualnej kontroli okablowania i połączeń.

Częste błędy

1. Wymiana urządzenia polowego na nominalnie równoważny model bez ponownego sprawdzenia parametrów entity względem certyfikatu bariery — iskrobezpieczeństwo obwodu nie jest wtedy już wykazywalnie gwarantowane.
2. Nieuwzględnienie pojemności i indukcyjności kabla w sprawdzeniu budżetu Ca/La i porównanie jedynie parametrów urządzenie-urządzenie — przy długiej trasie kabla może to stanowić istotną część marginesu.
3. Łączenie elementów różnych producentów bez udokumentowanej certyfikacji systemowej lub wyraźnego sprawdzenia zgodności — wzajemne połączenie jest gwarantowane wyłącznie w ramach sprawdzenia parametrów entity, a nie na podstawie zaufania do marki.
4. Traktowanie połączenia uziemiającego bariery Zenera jako opcjonalne — funkcja ochronna bariery zależy od niskoimpedancyjnego, dedykowanego i zweryfikowanego połączenia uziemiającego IS.

Powiązane

• ATEX i strefy zagrożenia wybuchem — klasyfikacja i inspekcja
• Dekodowanie oznaczeń ATEX
• Wprowadzenia kablowe ATEX Ex d / Ex e
• Okresowa inspekcja Ex zgodnie z NEN-EN-IEC 60079-17