Vad är egensäkerhet

Var behöver man egensäkerhet?

I explosiva atmosfärer som kan innehålla brandfarliga gaser, ångor, brännbart damm eller flygande fibrer. Detta är vanligt förekommande inom olje- och gasindustrin, kemikalieindustrin, livmedels- och dryckesindustrin samt läkemedelsindustrin. Dessa förhållanden utgör en risk för bränder eller explosioner om de inte hanteras på rätt sätt.

För att skydda arbetarna måste organisationerna utvärdera sin verksamhet, identifiera farliga förhållanden och vidta åtgärder för att minska risken för olyckor. Europeiska unionen (EU) har fastställt direktiv och standarder för arbetsplatssäkerhet och utrustning som används i potentiellt explosiva miljöer.

ATEX-arbetsplatsdirektivet 1999/92/EC beskriver minimikrav för att förbättra arbetarnas säkerhet i explosiva atmosfärer, inklusive: • Förhindra att explosiva atmosfärer uppstår och undvika antändningskällor.
 

• Analysera sannolikheten och varaktigheten för explosiva atmosfärer och klassificera dem enligt zoner.
• Installera korrekt skyltning i områden med explosiv atmosfär.
• Tillhandahålla omfattande utbildning för anställda.
• Använda Ex-certifierad utrustning.

 
ATEX-utrustningsdirektivet 2014/34/EU omfattar utrustning och skyddssystem utformade för potentiellt explosiva atmosfärer, och specificerar väsentliga säkerhetskrav och förfaranden för bedömning av överensstämmelse.

Det är ofta nödvändigt att använda elektrisk utrustning och instrumentering i farliga områden. IEC/EN60079-serien med standarder definierar kraven för att designa, välja och installera elektrisk utrustning i dessa områden. Utrustningen certifieras baserat på de farliga områdena och metoderna för explosionsskydd, märkta med Ex-märkning för identifiering.

Farliga områden klassificeras baserat på frekvensen av explosiva atmosfärer:
 

• Zon 0 (gas), 20 (damm): Ständigt, långvarigt eller ofta förekommande explosiv atmosfär.
• Zon 1 (gas), 21 (damm): Tillfälligt förekommande explosiv atmosfär.
• Zon 2 (gas), 22 (damm): Ingen explosiv atmosfär förekommer vanligtvis.
   
  
  

Skyddsmetoder för utrustning

Det finns olika skyddsmetoder för utrustning, exempel inkluderar:
 

1. Exd – Skydd genom utrustning i utförande med explosionstät kapsling IEC/EN 60079-1 (SS-EN 60079-1): Denna metod innesluter en explosion i en kapsling för att förhindra att lågor sprids och orsakar antändning av omgivande gas. Detta är känt som ”Exd”-skydd.
   
   
2. Exe – Utrustning i utförande med höjd säkerhet IEC/EN 60079-7 (SS-EN 60079-7): ”Exe”-metoden säkerställer att elektrisk utrustning, under normala förhållanden och felförhållanden, inte genererar gnistor och håller yttemperaturen inom säkra gränser.
   
   
3. Exi – Utrustning i egensäkert utförande IEC/EN 60079-11 (SS-EN 60079-11): ”Exi” begränsar ström, spänning och lagrad energi i en elektrisk krets för att förhindra antändning. Standarden har tre underkategorier baserade på det farliga området: Exia, Exib och Exic.

Exia – för användning i Zon 0/20-tillämpningar
Exib – för användning i Zon 1/21-tillämpningar
Exic – för användning i Zon 2/22-tillämpningar
 

Vad är en egensäker krets?

Egensäkerhet skiljer sig från andra skyddsmetoder eftersom den kräver att man beaktar alla enheter i en krets och utför en I.S.-enhetsberäkning för att säkerställa kompatibilitet och godtagbara elektriska egenskaper.

En grundläggande egensäker krets inkluderar en enkel och/eller egensäker anordning i ett farligt område, ansluten till associerade apparater i ett säkert område med användning av egensäkra ledningar.

 

 

Vad är en enkel apparat?

Enkla apparater är elektriska komponenter med väldefinierade elektriska egenskaper som är kompatibla med egensäkerheten i kretsen i vilken apparaten används. Apparaterna genererar eller lagrar vanligtvis inte mer än 1,5 volt, 0,1 ampere, 25 mW eller 20 µJ och inkluderar ofta enheter som RTD-enheter, termoelement, potentiometrar och brytare. Enkla apparater kräver vanligtvis inte certifiering.
 

Vad är egensäkra apparater?

Egensäkra apparater såsom temperaturtransmittrar, magnetventiler och I/P-omvandlare, är designade för farliga områden och måste certifieras på grund av sin förmåga att lagra energi. Certifieringen inkluderar klassificering av riskområden och specifika enhetsparametrar för spännings-, effekt- och strömgränser som är väsentliga för I.S. loop-beräkningar.
 

Vad är associerade apparater?

Egensäkra loopar/slingor, utformade för att förhindra att elektrisk eller termisk energi orsakar explosioner i farliga områden, kräver ett säkert gränssnitt mellan enheter placerade i både farliga och säkra områden. För att uppnå detta använder man vanligtvis egensäkra barriärer, ofta kallade ”zenerbarriärer” eller ”egensäkra galvaniska isolatorer”.

Associerade apparater är i huvudsak elektriska enheter som är strategiskt placerade i ofarliga områden vid en industrianläggning. Deras främsta roll är att reglera och begränsa energiöverföringen från det säkra området till det farliga området. Något som är ännu mer avgörande är att apparaterna är utformade för att, i händelse av feltillstånd, säkerställa att energin som frigörs av dessa enheter inte är tillräcklig för att antända en explosiv atmosfär.
 

I.S. Enhetsparametrar och loop-beräkning

För att egensäkra kretsar ska ha en säker design krävs det en ”I.S. loop"-beräkning. Specifika enhetsparametrar för varje komponent eller enhet jämförs för att fastställa kompatibilitet. En beräkning utförs sedan baserat på kapacitans- och induktansvärden för att bestämma den maximala kabellängden.

De typiska enhetsparametrarna för varje komponent i loopen/slingan visas i tabellen nedan.


 
För att kontrollera kompatibiliteten jämför vi värdena för den associerade apparaten med värdena för den egensäkra apparaten. En beräkning görs sedan för att avgöra den maximala kabellängden baserat på relevanta kapacitans- och induktansvärden. 

Här är kraven för den egensäkra (I.S.) loopen/slingan:


 

Fördelar med egensäkerhet

Egensäkerhet erbjuder flera fördelar:
 

• Förenklat underhåll med möjlighet till arbete medan systemet är strömförande.
• Lägre kostnader jämfört med explosionssäkra kapslingar och associerade komponenter.
• Feltolerant design.
• Tillämpbart i alla områden med gas och damm.

 
Utforska våra produkter för att ta reda på mer om PR electronics utbud av egensäkra gränssnitt och egensäkra temperaturtransmittrar.

 

Utforska andra artiklar

• Skillnaden mellan en Zener-barriär och en egensäker isolator
   
• Tillbaka till PR Knowledge Library