Іскробезпека (Ex i) — чому параметри сутності бар'єра та польового пристрою мають відповідати один одному

Гід про ATEX та вибухонебезпечні зони згадує іскробезпечні кола як один з аспектів, що потребують уваги під час монтажу, не заглиблюючись у деталі того, як саме обґрунтовується ця безпека. Ця стаття присвячена цій деталі: концепції сутності (entity concept) IEC 60079-11, за допомогою якої перевіряється, чи утворюють бар'єр та польовий пристрій разом іскробезпечне коло — і чому ця перевірка залишається актуальною під час періодичної інспекції та при заміні обладнання.

Що таке іскробезпека

За іскробезпеки (Ex i) електричне коло проєктується так, щоб енергія (напруга, струм і, відповідно, енергія іскри), яка може потрапити у вибухонебезпечну зону за нормальних умов та за умов несправності, була занадто низькою для запалення наявної газової чи пилової атмосфери. Це досягається за допомогою бар'єра — бар'єра Зенера чи гальванічного розділювача, — розміщеного в безпечній зоні, який обмежує напругу та струм, що надходять до польового пристрою у вибухонебезпечній зоні.

Параметри сутності

На сертифікаті кожного компонента кола Ex i вказані так звані параметри сутності, які потрібно звірити один з одним, щоб визначити, чи є комбінація бар'єра, кабелю та польового пристрою в цілому іскробезпечною:

Для перевірки класів 1 та 2 (Ui/Ii) достатньо порівняння значень пристрою; для ємності та самоіндукції необхідно явно враховувати сам кабель — за довгої кабельної траси ємність чи індуктивність кабелю може «з'їсти» значну частину допустимого запасу, навіть якщо сам польовий пристрій комфортно вкладається в межі бар'єра.

Чому це залишається актуальним під час періодичної інспекції

Польовий пристрій, замінений під час обслуговування на номінально еквівалентну модель — наприклад, новіший датчик того самого виробника, або замінний пристрій іншого виробника — може мати інші параметри сутності, ніж оригінальний пристрій. Якщо ці нові значення не звірені заново із сертифікатом бар'єра, іскробезпека кола більше не гарантована, навіть якщо вся система на перший погляд функціонує цілком нормально — несправність іскробезпеки проявляється лише за реальної аварійної ситуації, а не за нормальної роботи.

Практична значущість

Під час (повторної) оцінки кола Ex i, наприклад під час періодичної інспекції за NEN-EN-IEC 60079-17 (див. гід про періодичну інспекцію Ex-обладнання), перевірка параметрів сутності кожного компонента відносно сертифіката бар'єра, включно з фактичною довжиною кабелю, має входити до документованих пунктів контролю — а не обмежуватися візуальним оглядом проводки та з'єднань.

Часті помилки

1. Заміна польового пристрою на номінально еквівалентну модель без повторної перевірки параметрів сутності відносно сертифіката бар'єра — іскробезпека кола в цьому разі більше не доведено гарантована.
2. Неврахування ємності та індуктивності кабелю у перевірці бюджету Ca/La та звірка лише параметрів «пристрій-пристрій» — за довгої траси кабелю це може становити значну частину запасу.
3. Комбінування компонентів різних виробників без документованої системної сертифікації чи явної перевірки сумісності — взаємне з'єднання гарантоване лише в межах перевірки параметрів сутності, а не на підставі довіри до бренду.
4. Ставлення до заземлення бар'єра Зенера як до необов'язкового — захисна функція бар'єра залежить від низькоімпедансного, виділеного та перевіреного заземлення іскробезпечного кола.

Пов'язані матеріали

• ATEX та вибухонебезпечні зони — класифікація та інспекція
• Розшифрування маркування ATEX
• Кабельні вводи ATEX Ex d / Ex e
• Періодична інспекція Ex-обладнання за NEN-EN-IEC 60079-17