ELEKTRISCHE COMPONENTEN IN EEN EXPLOSIEGEVAARLIJKE OMGEVING conform de Europese normen
10
V1005-NL-R4
Elektrische componenten in een explosiegevaarlijke omgeving INHOUD
Pagina
V1005-2
Inleiding ______________________________________________________________________
03
Normalisatie __________________________________________________________________
04
Gevaarlijke zones ______________________________________________________________
05
Identificatie ___________________________________________________________________
06
Beveiligingsmethoden ___________________________________________________________
07
Gasgroepen en Temperatuurklassen _______________________________________________
08
Certificatie ____________________________________________________________________
09
Beveiligingsmethode "d" en "m" ___________________________________________________
10
Beveiligingsmethode "i" __________________________________________________________
11
Elektrische componenten in een explosiegevaarlijke omgeving INTRODUCTIE INLEIDING • Een toevallige ontbranding in een ruimte waarin zich grote hoeveelheden
gas, dampen of nevels bevinden, kan een ontploffing veroorzaken. Daarom zijn er op internationaal niveau maatregelen genomen om materiële schade en verlies van mensenlevens te voorkomen. • Deze maatregelen hebben hoofdzakelijk betrekking op de chemische en petrochemische industrie waar een gevaarlijke omgeving kan ontstaan bij de produktie, verwerking, transport of opslag van brandbare producten.
ENKELE DEFINITIES • Wat is een explosiegevaarlijke omgeving?
B
Een ontploffing kan zich voordoen wanneer 3 factoren aanwezig zijn: A
De zuurstof in de lucht = Altijd aanwezig
B
De brandstof (stofdeeltjes, dampen of gasnevels)
C
Een ontbrandingsbron: Elektrische apparaten/installaties of een willekeurige warmtebron
Een vonk of een vlam is niet de enige oorzaak voor een ontploffing. Een verhoging van de oppervlaktetemperatuur van een apparaat kan al een ontploffing veroorzaken wanneer het boven de ontbrandingstemperatuur van het omgevende gas komt.
A
Eén van de 3 factoren wegnemen = elk risico uitsluiten
C
• Wat is een explosiegevaarlijke omgeving? Dit is een omgeving die bestaat uit een mengsel van lucht en brandbare bestanddelen in de vorm van gas, dampen, nevels of stofdeeltjes waarin de verbranding zich na ontbranding voortplant over het gehele mengsel.
• Wat is een explosiegevaarlijke situatie? Dit is een situatie waarin zich een ontploffing kan voordoen (het gevaar is potentieel aanwezig) bij slechte werking van een installatie: lekken, breuk van een leiding, temperatuurschommelingen, enz...
10
V1005-3
Elektrische componenten in een explosiegevaarlijke omgeving NORMALISATIE Samenwerking IEC/CENELEC De hoofdnorm van CENELEC EN 50014 (Algemene regels) voor Elektrische Componenten in explosiegevaarliijke ruimten verscheen in 1977. Het ging om een uittreksel uit de Publikaties 79 van de IEC. Sindsdien zijn deze 2 instellingen steeds hechter gaan samenwerken. De recente bilaterale akkoorden van oktober 1991 hebben als voornaamste bedoeling de uitwerking en publikatie van de normen te versnellen door een beter gebruik van de interne hulpmiddelen en van de lopende werkzaamheden. Zo werd de 2de editie van de norm EN 50014 van december 1992 onmiddellijk en volledig opgenomen in de Publikatie IEC 79-0.
Wie zijn deze 2 instellingen? • IEC De Internationale Elektrotechnische Commissie (IEC), opgericht in 1906, heeft zijn hoofdkantoor in Genève; deze commissie is momenteel samengesteld uit 43 nationale comités. De commissie heeft tot doel "de internationale samenwerking voor alle normalisatie-aangelegenheden en alle aanverwante aangelegenheden zoals de certificatie op het gebied van elektriciteit en elektronica te sturen om zo de internationale uitwisselingen te bevorderen". De IEC werkt onder meer samen met de Internationale Normalisatie-organisatie (ISO) sinds 1976.
IEC EEC
EFTA
CENELEC
• CENELEC Het Europees Elektrotechnisch Normalisatiecomité (CENELEC) is een in Brussel gevestigde technische organisatie, die bestaat uit de nationale Elektrotechnische Comités van 19 EEC en EFTA landen en die tot doel heeft de normen van deze landen te harmoniëren tot een Europese Norm "EN". De normalisatie-activiteiten zijn in 1958 van start gegaan waarbij de naam CENELEC is aangenomen in 1973, bij de uitbreiding van de Europese Gemeenschap. Binnen CENELEC is het Technisch Comité 31 belast met de voorbereiding van de normen van elektrisch materiaal voor explosiegevaarlijke omgevingen. De nationale Comités dienen deze normen toe te passen.
Nationale comités
Deelname van alle geïnteresseerde partijen
ELEKTROTECHNISCHE NORMEN voor EUROPA
De Europese normen De onderstaande tabel toont de nationale normen van de voornaamste landen die overeenkomen met de norm CENELEC EN 50014 (Algemene regels) (1)
Landen (2) België Denemarken Duitsland Engeland Finland Frankrijk Griekenland Ierland IJsland Italië Luxemburg Nederland Noorwegen Oostenrijk Portugal Spanje Zweden Zwitserland
Nationale norm NBN-EN 50014 (E2): 1997 / A2: 1999 DS/EN 50014: 1997 / A2: 1999 DIN EN 50014: 1994 BS EN 50014: Rev SFS-EN 50014: 1997 / A2: 1999 NF EN 50014: 1999 ELOT EN 50014: 1993 I.S. EN 50014: 1998 / A2: 1999 IST EN 50014: 1997 CEI EN 50014: 1998 EN 50014: 1997 NEN-EN 50014: 1997 / A2: 1999 NEK EN 50014: 1997 / A2: 1999 ÖVE EN 50014:1996 EN 50014: 1997 / A2: 1999 UNE EN 50014: 1995 SS EN 50014: 1997 SN EN 50014: 1997 / A2: 1999
(3) (3)
(3) (3) (3)
(3) (3) (3)
(3)
(1) : norm niet van toepassing op medische elektrische apparaten, ontstekingstoestellen en ontstekingscircuits voor explosieven. (2) : Lidstaten van de EFTA: Bulgarije, Cyprus, Croatië, Estland, Hongarije, Litouwen, Polen, Roemenië, Slowakije, Slovenië, Turkije (oorsprong: Cenelec 1999) (3) : Uittreksel van ATEX 94/9/EC van 23/03/94 (bovengronds + mijnen). Afschaffing van de voorgaande richtlijnen: 1 juli 2003
V1005-4
Symbool van product dat is gecertificeerd door een erkend CENELEC testhuis.
Elektrische componenten in een explosiegevaarlijke omgeving GEVAARLIJKE ZONES Wat is een explosiegevaarlijke zone? De aanbevelingen IEC 79-10 onderscheiden 3 categorieën van explosiegevaarlijke zones: Zone 0 : Permanent, gedurende lange periodes Zone 1 : Kans is aanwezig bij normaal bedrijf Zone 2 : Bij uitzondering, gedurende korte periodes (nooit bij normaal bedrijf)
Bovenstaande schets is ter illustratie gegeven en mag in geen geval als model of leidraad worden gebruikt voor het ontwerp van een reële installatie; hiervoor is de opdrachtgever aansprakelijk.
Nieuwe Europese richtlijn ATEX 94/9/CE van 23/03/94 Een enkele richtlijn voor bovengronds en mijnen. Gevaarlijk gebied is gelijk aan: gevaarlijk gebied (1) -
Zone 0 + Zone 20 (stof) Zone 1 + Zone 21 (stof) Zone 2 + Zone 22 (stof)
: Aanwezig (methaan, stof) : Kans op aanwezigheid (methaan, stof) : Permanent, frequent of voor lange periodes : Tussentijds bij normaal gebruik (waarschijnlijk) : Bij gelegenheid of voor kortere periodes (nooit bij normaal gebruik)
Categorie van materiaal M1 M2 1 2 3
Bestemming (Materiaal groep) I (Mijnen) I (Mijnen) II (Bovengronds) II (Bovengronds) II (Bovengronds)
10
(1) : Europese standaard CENELEC: EN 1127-1
V1005-5
Elektrische componenten in een explosiegevaarlijke omgeving IDENTIFICATIE Hoe worden de componenten voor explosiegevaarlijke ruimten geïdentificeerd? Elektrische componenten worden voorzien van een markering gedefinieerd volgens EN 50014:
EEx m
II T4
Symbool van elektrische componenten die spefifiek beantwoorden aan één of meer beschermingswijzen volgens de Europese Normen EN 50015 tot EN 50028.
"d" "e" "i" "m" "o" "p" "q"
I II
: : : : : : :
Explosieveilige behuizing Verhoogde veiligheid Intrinsieke veiligheid "ia" "ib" Ingegoten Onderdompeling in olie Interne onderdrukking Poedervulling
(EN 50018) (EN 50019) (EN 50020) (EN 50028) (EN 50015) (EN 50016) (EN 50017)
BESCHERMINGSWIJZEN (zie pag. 7)
: Elektrische componenten voor mijnen met mijngas. : Elektrische componenten voor andere explosiegevaarlijke omgevingen dan mijnen met mijngas.
Merk op:
•
•
Voor de beschermmethoden "d" en "i", is groep II ingedeeld in IIA, IIB, IIC. Zo is voor "d" de onderverdeling gebaseerd op de "Maximum Experimental Safe Gap" (MESG) en voor "i" op de Minimum Ignition Current" (MIC). De beschermingmethode "d", vastgelegd voor groep IIB, kan worden gecombineerd met het symbool van een
GROEPEN VAN MATERIAAL (zie pag. 8)
specifiek mengsel uit groep IIC, bijvoorbeeld H2 (waterstof). In dit geval is de certificatie als volgt: EEx d IIB + H2
Temperatuurklassen zijn gebaseerd op de hoogste oppervlaktetemperatuur van, onder de meest ongewenste omstandigheden, werkende elektrische componenten, waarbij de kans groot is dat de explosiegevaarlijke omgeving ontvlamd.
TEMPERATUURKLASSEN (zie pag. 8)
Wijzigingen in markering door nieuwe ATEX 94/9/CE richtlijn Categorie van materiaal
Materiaal groep
Markering van materiaal (G= Gas...; D= Stof)
Voorbeelden van aanvullende gegevens zoals gebruikt in huidige certificering
M1
I (mijnen)
...
IM 1
EEx Iia
M2
I (mijnen)
...
IM 2
EEx dI
1
II (bovengronds)
...
II 1 G of D
EEx ia IIC T6
2
II (bovengronds)
...
II 2 G of D
EEx d IIC T6 of EEx e IIC T3
3
II (bovengronds)
...
II 3 G of D
EEx d IIC T6 of EEx e IIC T3 of EEx n...II T3
Identificatienummer van het testhuis, bijvoorbeeld: 0081 voor LCIE V1005-6
Elektrische componenten in een explosiegevaarlijke omgeving BESCHERMINGSMETHODEN ●
Welke beschermingsmethoden kennen we?
Een beschermingsmethode is het totaal van de beschermende maatregelen die hiervoor toegepast worden op elektrische componenten ter voorkoming van ontbranding van de explosiegevaarlijke omgeving.
Bescher- Toepassingszones mingstype 0 1 2
"d"
"ia"
●
De delen die de explosiegevaarlijke atmosfeer kunnen doen ontbranden zitten in een behuizing die bestand is tegen de druk die wordt ontwikkeld bij een interne explosie van een explosiegevaarlijk mengsel en die voortzetting van de explosie naar de explosiegevaarlijke omgeving voorkomt.
●
●
Verwijst naar elektrisch materiaal met een hoge veiligheidscoëfficient. Dit materiaal is vrij van extreem hoge temperaturen en, bij gebruik onder normale omstandigheden, kan geen elektrische vonken aan de binnen- en buitenzijde ontwikkelen.
●
●
●
"e"
●
"i" "ib"
Symbolische voorstelling
Omschrijving
●
●
Circuit waarin een vonk of thermisch effect voortgebracht onder de door de norm voorgeschreven voorwaarden (normale werking en storing) geen ontsteking van een gas/lucht mengsel kan veroorzaken.
R
U
L
C
Beschermingsmethode waarbij de onderdelen van elektrische apparatuur, die door vonken of verwarming tot ontsteking zouden kunnen leiden, zodanig in een compound zijn ingegoten dat deze in een explosiegevaarlijke omgeving niet kunnen ontsteken.
"m"
●
●
"o"
●
●
Elektrisch materiaal in olie gedompeld.
"p"
●
●
Interne overdrukbeveiliging door middel van lucht of inert gas.
"q"
●
●
Vulling van behuizing met poedermateriaal.
ASCO/JOUCOMATIC biedt een breed pakket gecertificeerde magneetafsluiters en drukschakelaars met beschermingswijzen "d", "m", "em", "i" ●
Vergelijkingstabel van de CENELEC normen met de nationale normen van de voornaamste landen (1999) WIJZEN
"d"
"e"
"i"
"m"
CENELEC-NORMEN
EN 50018
EN 50019
EN 50020
EN 50028
Land België Denemarken Duitsland Engeland Finland Frankrijk Griekenland Ierland IJsland Italië Luxemburg Nederland Noorwegen Oostenrijk Portugal Slovenië (1) Spanje Tsjechische Rep. Zweden Zwitserland
Nationale normen NBN-EN 50018: 1995 DS EN 50018:1995 DIN EN 50018: 1995 BS EN 50018: 1995 SFS-EN 50018: 1995 NF EN 50018: 1996 ELOT EN 50018: 1995 I.S./EN 50018 IST EN 50018: 1994 CEI EN 50018: 1995 EN 50018: 1994 NEN-EN 50018: 1995 NEK-EN 50018: 1994 ÖVE EN 50018 : 1996 EN 50018: 1994 SIST EN 50018: 1995 UNE EN 50018: 1996 CSN EN 50018: 1996 SS EN 50018: 1994 SN EN 50018: 1994
NBN EN 50019 (E4): 1995 DS EN 50019:1995 DIN EN 50019: 1996 BS EN 50019: 1994 SFS 4099 NF C 23-519 ELOT EN 50019: 1995 I.S./EN 50019: 1994 IST EN 50019: 1994 CEI EN 50019: 1998 EN 50019: 1994 NEN-EN 50019: 1995 NEK-EN 50019: 1994 SP (ÖVE EN 50019) EN 50019: 1994 SIST EN 50019: 1999 UNE EN 50019: 1997 CSN EN 50019: 1996 SS EN 50019: 1994 SN EN 50019: 1994
NBN EN 50020 (E3): 1995 DS EN 50020:1998 DIN EN 50020: 1996 BS EN 50020: 1995 SFS 5248 NF EN 50020: 1995 ELOT EN 50020: 1995 I.S./EN 50020: 1994 IST EN 50020: 1994 CEI EN 50020: 1998 EN 50020: 1994 NEN-EN 50020: 1995 NEK-EN 50020: 1994 SP (ÖVE EN 50020) EN 50020: 1994 SIST EN 50020: 1999 UNE EN 50020: 1997 CSN EN 50020: 1996 SS EN 50020: 1994 SN EN 50020: 1994
NBN C 23-108 (E1): 1988 DS EN 50028:1995 DIN VDE 0170/0171 Teil 9: 1988 BS 5501, Part 8: 1988 SFS 4094: 1990 NF C 23-528: 1987 ELOT EN 50028: 1991 I.S./EN 50028: 1989 IST L 107: 1991 CEI 31-13: 1989 EN 50028: 1987 NEN-EN 50028: 1995 NEK-EN 50028: 1987 ÖVE-EX / EN 50028: 1988 EN 50028: 1987 SIST EN 50028: 1999 UNE EN 50028: 1996 CSN EN 50028 SS EN 50028: 1989 SEV-AVE 1099: 1988
10
(1) Gelieerd lid
V1005-7
Elektrische componenten in een explosiegevaarlijke omgeving GASGROEPEN / TEMPERATUURKLASSEN De gassen worden ingedeeld in explosiegroepen I : mijnen met mijngas II : andere plaatsen dan mijnen met mijngas (bovengrondse industrie) Onderstaande tabel geeft een aantal gasmengsels die tot deze 2 groepen behoren.
Groep
Ontstekingstemperatuur (1)
Gas
I
T1
aceton azijnzuur ammoniak ethaan methyleenchloride methaan (CH4) koolmonoxyde propaan
540 485 630 515 556 595 605 470
●
n-butaan n-butyl
365 370
zwavel-hexafluoride n-hexaan
270 240
acetaldehyde ethyl-ether
140 170
ethylnitriet
90
ethyleen ethyl-oxyde
425 429-440
●
305 102 560
●
methaan (mijngas)
A II (2)
B (3) C
acetyleen (C2H2) carbonsulfide (CS2) waterstof (H2)
(1) : Temperatuur van een warm oppervlak welke de ontsteking van een gasmengsel of damp kan veroorzaken. (2) : Componenten gecertificeerd volgens IIB geschikt voor toepassingen in groep IIA. Zo is IIC ook geschikt voor IIA en IIB. (3) : Elektrisch materiaal IIB kan worden gecertificeerd voor gebruik met een gas van groep IIC. In dat geval wordt de identificatie gevolgd door de chemische formule of de naam van het gas. (voorbeeld: EEx d IIB + H2)
Temperatuurklassen ●
Groep I : t
●
Groep II :
e m p e r a t u u r ≤ 1 5 0 ° C o f ≤ 450°C volgens ophoping van koolstofdeeltjes op het materiaal
Temperatuurklassen
Maximale oppervlaktetemperatuur (4) (°C)
Ontstekingstemperatuur (5) (°C)
T1 T2 T3 T4 T5 T6
450 300 200 135 100 85
> 450 > 300 > 200 > 135 > 100 > 85
(4) Voor een omgevingstemperatuur van max. +40°C. (5) De ontstekingstemperatuur van een gasmengsel moet hoger zijn dan de maximale oppervlaktetemperatuur. In de praktijk wordt een veiligheidsmarge van 10 tot 20% genomen tussen de ontstekingstemperatuur en de omgevingstemperatuur.
V1005-8
Temperatuurklassen T2 T3 T4 T5 T6
(°C)
● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
●
● ●
Elektrische componenten in een explosiegevaarlijke omgeving CERTIFICATIE Wie reikt het conformiteitscertificaat uit? Een van de erkende en hieronder aangeduide instellingen of testhuizen (EN 45001). De door deze instellingen uitgereikte conformiteitscertificaten worden erkend in alle CE-lidstaten.
Land
Testhuis PTB
Physikalisch-Technische Bundesanstalt
BVS
Bergbau-Versuchsstrecke
Certificaat logo
Duitsland
Oostenrijk
TÜV-A
Technischer Überwachungs-Verein Österreich
BVFA
Bunderversuchs-und Forschungsanstalt Arsenal
ETI België
ISSEP
Elektrotechnisches Institut Institut Scientifique de Service Public (voorheen INIEX)
Institut Scientifique de Service Public
Denemarken
DEMKO
Spanje
LOM
Laboratorio Oficial José Maria Madariaga
Finland
VTT
Technical research Centre of Finland
Danmarks Elektriske Materielkontrol
TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND
INERIS Frankrijk
Italië
Institut National de l'Environnement industriel et des Risques (voorheen CERCHAR)
LCIE
Laboratoire central des industries électriques
CESI
Centro elettrotecnico sperimentale italiano
Luxemburg
Service de l'énergie de l'état Nemko A/s
Noorwegen
NEMKO
Nederland
KEMA
NV tot Keuring van Elektrotechnische Materialen
EECS
Electrical Equipment Certification Service (BASEEFA)
Verenigd Koninkrijk
SCS
en Noord Ierland Zweden
Sira Certification Service Industrial Science Centre Department of Economic Development
SP
Swedish National Testing and Research Institute (uittreksel uit CENELEC 1997)
Wat betekent dit voor de fabrikant? Volgens EN 50014 "Algemene Regels", verkrijging van het certificaat: - bewijst de conformiteit van het vervaardigde materiaal met het Certificaat; - machtigt de fabrikant een kopie van het Certificaat af te leveren; - verleent het testhuis dat het attest uitreikt, de toegang tot de productieeenheden van de fabrikant. De markering van een gecertificeerd product moet het volgende omvatten: - Naam van de constructeur of van zijn gedeponeerd handelsmerk; - Omschrijving van het door deze constructeur geleverde product; - Identificatie van de markeringscode (vb.: EEx d IIC T4); - Naam of logo van het testhuis; - Referentie naar het Certificaat.
Welke verplichtingen houdt dit voor de installateur in? - Hij moet gecertificeerde producten selecteren voor explosiegevaarlijke omgevingen onder specifieke voorwaarden. - Hij moet ze installeren conform elke door de gebruiker omschreven zone.
En voor de gebruiker? - Hij is verantwoordelijk voor het gebruik van gecertificeerde componenten in gevaarlijke zones. - Hij moet instaan voor alle normale onderhoudsverrichtingen, en voor de veiligheid van installatie en personeel.
Bestaan er nog andere plaatselijke beschermingswijzen die niet door CENELEC worden erkend? - vonkbescherming "n" (CEI 79-15), voor zone 2. Norm erkend in Nederland en het Verenigd Koninkrijk; - hermetische beschermingswijze "H" erkend in Nederland; - beschermingswijze met beperkte aanzuiging "R" erkend in Nederland - speciale beschermingswijze "S" erkend in Nederland en Duitsland - Norm ICS-6 ANSI/NEMA 7, 9 (USA).
Bestaan er andere omgevingen? De wetgeving in een aantal landen hecht belang aan een omgeving met brandbare stofdeeltjes (vb.: IEC 1241 (1993) en Duitsland VDE 0170/0171) De nieuwe richtlijn 94/9/CE bevat alle potentiële gevaren die componenten (mijnen en bovengrondse industrie) vertegenwoordigen. Deze is toepasbaar op zowel elektrische als nietelektrische apparatuur en geldt ook voor zone 20, 21 en 22 die speciaal voor stof geschikt zijn. Normen zijn nu beschikbaar EN 50281 1-1/1-2 (uitgave eind 1998)
10
V1005-9
Elektrische componenten in een explosiegevaarlijke omgeving BEVEILIGINGSMETHODE "d" en "m" Welke beveIligingsmethoden volgens EN 50014 hebben betrekking op ASCO/JOUCOMATIC? De volgende 3 wijzen:
Voornaamste karakteristieken
Definities
Drukvaste behuizing Dit is de meest gebruikte beveiligingsmethode. Standaard componenten worden omsloten door een stevige behuizing die speciaal is ontworpen voor gebruik in explosiegevaarlijke omgevingen.
●
Constructie
De EN 50018 norm omschrijft 2 hoofdkarakteristieken voor de constructie van de behuizing "d" om de voortschrijding van een interne ontsteking naar buiten onmogelijk te maken. Voor behuizing "d" zijn twee afmetingen gespecificeerd. - de lengte van de explosieveilige afdichting "L" (in mm) - de "maximum expermimental safety gap (MSEG)" "i" (in mm). vlakke cilindervormige ineengrijpende afdichting afdichting afdichting 1
2
3
c
i
d L=c+d L
●
"d"
Bijzondere kenmerken: - Houdt een interne explosie binnen een stabiele behuizing; - Waarborgt dat de ontsteking zich niet kan voortplanten naar de omgeving;
De genoemde afmetingen hangen af van de afdichting en het volume van de behuizing en van de gasgroepen. Voorbeeld: bij een afdichtingslengte L = 12,5 mm en een volume in de behuizing van ≤ 100 cm3. De "MSEG" zal bedragen: 1 2 1 2 I : 0,5 mm met afdichtingen 1 IIB : 0,2 mm met afdichtingen 2 3 IIA : 0,3 mm met afdichtingen IIC : 0,15 mm met afdichtingen ●
Aansluiting: via gecertificeerde wartel
- Houdt de buitentemperatuur van de behuizing onder de ontstekingstemperatuur van de omgevende gassen of dampen
4
4
5 6
Ingegoten Dit is de recentste beveiligingsmethode die door CENELEC wordt erkend. Eenvoudig te installeren op talrijke producten.
"m" ●
●
behuizing wartel ring
5
6
7 8
EEx d
7
8
deksel kabelklem (op verzoek)
Constructie De EN 50028 norm bepaalt dat deze beveiligingsmethode gebruikt moet worden in aanwezigheid van te hoge spanning of stroomsterkte ingevolge elektrische storingen zoals: - kortsluiting van een onderdeel; - blokkering magneetafsluiter bij open stroomkring. De aanwezigheid van een zekering bij AC is nodig. De maximale oppervlaktetemperatuur mag de gecertificeerde temperatuurklasse niet overschrijden. De spoel en de elektrische onderdelen moeten worden ingekapseld (voorbeeld: epoxyhars).
Bijzondere kenmerken: - Omsluit in een compound de delen die de explosieve omgeving kunnen doen ontsteken; ●
- Voorkomt ontsteking van de explosiegevaarlijke atmosfeer
V1005-10
L
Aansluiting:
Met kabel met 3 geleiders, verzonken in de compound en zorgend voor een perfecte afdichting van de explosiegevaarlijke omgeving.
Elektrische componenten in een explosiegevaarlijke omgeving BEVEILIGINGSMETHODE "i" Definities
Voornaamste karakteristieken
Intrinsieke veiligheid
●
Deze methode van beveiliging houdt rekening met de minimale ontstekingsenergie benodigd om een explosieve omgeving tot ontsteking te brengen. Elk circuit is zo ontworpen dat deze energie nooit aanwezig is, niet bij normale werking, niet bij bepaalde storingen. ●
hoe?
- Door beperking van de maximale stroom en van de nulspanning; - Door beperking van de thermische of elektrische energieophoping. In tegenstelling tot de andere beveiligingsmethoden die van toepassing zijn op afzonderlijke delen, geldt deze voor het gehele circuit. Voorbeeld van intrinsiek veilig circuit:
Versterker Regelaar
- Explosiegroepen: identiek aan type "d", IIA-IIB-IIC. - Energieaccumulatoren: De inductanties of capacitanties kunnen bij het openen/sluiten van het circuit een deel van deze energie vrijgeven die zich voegt bij het reeds beschikbare ontstekings vermogen. Er wordt dan een veiligheidscoëfficiënt toegepast. - en de onderdelen? We onderscheiden materiaal met alleen intrinsiek beveiligde onderdelen en zogenaamd "gecombineerd" materiaal met intrinsieke en niet intrensieke delen. ●
Elektrische voeding: - barriëre
Beperkt het in een cicuit beschikbare vermogen tot welomschreven waarden. De spanning wordt beperkt door zenerdioden, terwijl de intensiteit wordt beperkt door weerstanden (standaard barrières) of door elektronische systemen (bijzondere barrières). Zorgt voor scheiding tussen een intrinsiek en niet -intrinsiek circuit, zonder galvanische scheiding. Om de barrière correct te doen werken, moet ze worden verbonden aan een referentiepotentiaal nul (equipotentiale aarde). Dit is een voordeel ten opzichte van de interfaces (zie hieronder), waarvoor een gemeenschappelijke massa noodzakelijk is.
Explosiegevaarlijke zone
Ongevaarlijke zone
"i"
Waarop is EN 50 020 gebaseerd?
Rv D1
D2
EEx i
1
2
1 2
Ontvanger of opnemer
+ -
U1
3
zekering zenerdioden nulpotentiaal (equipotentiale aarde of mazenaarde)
3
- galvanische scheiding (interface) ●
En de zones?
Sommige onderdelen kunnen fouten vertonen (betrouwbaarheid). De intrinsiek veilige onderdelen worden ingedeeld in "ia" en "ib" volgens het aantal toegestane fouten en de plaatsing in de overeenkomstige gevaarlijke zones: "ia" (zones 0, 1 en 2) : 2 storingen = intrinsiekveilig
Er bestaan andere intrinsiekveilige apparaten met galvanische scheiding die geschikt zijn voor uiteenlopende toepassingen: - Voedings-zenders voor 2-draads convertoren; - Zenders; - Convertoren: temperatuur, elektropneumatisch I/P of P/I; - Versterkingsrelais; - Voedingsblokken met galvanische scheiding. De spanning U2 die aan de ingang van een interface moet worden aangebracht is lager dan U1 van de barrière (U2 < U1). 1
"ib" (zones 1 en 2)
: 1 storing = intrinsiekveilig
1
2
3
4
U2
5
+ -
6
2 3 4
5 6
gelijkrichter filter besturingslogica galvanische scheiding (transformator) regeling van uitgangsspanning galvanische scheiding (opto-couplers)
10
V1005-11
V1005-12
