Jiskrová bezpečnost v prostředí s nebezpečím výbuchu

Podle normy PN-EN 60079-11:2012 – Výbušné atmosféry: Ochrana zařízení pomocí jiskrové bezpečnosti "i" – spočívá ve výběru komponent tak, aby elektrické jiskry nebo tepelné jevy, které mohou vzniknout jak během normálního provozu zařízení (např. sepnutí nebo rozpojení obvodů), tak i v případě jedné nebo vícenásobné poruchy (např. zkraty, přerušení obvodů), nemohly způsobit vznícení výbušné směsi obklopující zařízení.

Ochrana jiskrově bezpečných obvodů

Ochrana jiskrově bezpečných obvodů od ostatních elektrických obvodů je zajištěna:

a) oddělením jiskrově bezpečných obvodů od ostatních obvodů pomocí ochrany jiskrově bezpečných obvodů proti přítoku vnější energie, která by mohla zničit jejich jiskrovou bezpečnost (např. ochranné bariéry);

b) ochranné bariéry – zařízení tvořící spojení (negalvanické) mezi jiskrově bezpečnou částí elektrického obvodu a jeho jiskrově nebezpečnou částí nebo částí, která se může stát její jiskrově nebezpečnou částí. Účelem ochranné bariéry je omezit:

• • napětí z vnějšího obvodu do zóny s nebezpečím výbuchu,
  • proud v obvodu nebo
  • energii z poškozeného zdroje energie;

Ochranné bariéry se instalují v obvodu v místě, kde vstupuje do zóny s nebezpečím výbuchu. Pokud ochranné bariéry obsahují jiskrově bezpečné obvody, nejčastěji se instalují v bezpečné oblasti nebo někdy v zóně s nebezpečím výbuchu 2, za předpokladu, že je použita dodatečná ochrana proti výbuchu, např. pevný závěr;

c) galvanické oddělení – účinně odděluje jiskrově bezpečné obvody od jiskrově nebezpečných obvodů. Zajišťuje galvanické oddělení jednotlivých oddělovacích obvodů od zdroje napájení.

Konstrukce jiskrově bezpečných zařízení určených pro použití ve výbušném prostředí

Konstrukce jiskrově bezpečných zařízení určených pro použití ve výbušném prostředí vyžadují shodu s normou PN-EN 60079-11 (EN 60079-11, IEC 60079-11) týkající se ochrany zařízení používajících tuto metodu ochrany. Hlavním principem je omezit energii v obvodu na hodnotu, která v případě uvolnění ve výbušné směsi ji nezapálí.

Tento postup předurčuje jiskrově bezpečná zařízení k použití jako napájecí zdroje, senzory a převodníky neelektrických veličin na elektrické (teplota, vlhkost, poloha), komunikační a explozimetrická zařízení a veškerou přenosnou komerční elektroniku.

V procesu posuzování jiskrové bezpečnosti je nutné provést analýzu v normálních a nouzových provozních stavech, tj. zvážit dopad poškození součástí a jejich spojení vedoucího k vytvoření konfigurací obvodů s nejnepříznivějšími elektrickými parametry. Omezení energie by mělo být zváženo v následujících aspektech:

• vznícení výbušné směsi v důsledku jejího kontaktu s horkými povrchy součástí zařízení/obvodu,
• vznícení výbušné směsi způsobené elektrickou jiskrou vzniklou při zkratu nebo rozpojení obvodu. Elektrické.

Pro omezení elektrických parametrů, které mají rozhodující vliv na vlastnosti zařízení odolné proti výbuchu (jmenovitý proud, napětí a výkon), se nejčastěji používají Zenerovy diody, rezistory a pojistky. Tyto limity musí být zvoleny a konstruovány tak, aby se zabránilo tomu, aby teplota a energie ve formě jiskry stouply pod hodnoty, které by mohly zapálit okolní výbušnou směs.

Jiskrově bezpečné výrobky se v závislosti na aplikaci dělí na tři úrovně ochrany: „ia“, „ib“ a „ic“. Zařízení s úrovní ochrany „ia“ má dva redundantní konstrukční prvky, což znamená, že v případě selhání dvou bezpečnostních komponent převezme jejich funkce třetí prvek. S úrovní ochrany „ib“ je zařízení vybaveno jedním redundantním prvkem, zatímco s úrovní ochrany „ic“ nemá žádný redundantní prvek.

Je odpovědností uživatele jiskrově bezpečného zařízení seznámit se s označením jiskrové bezpečnosti, zdržet se manipulace s ním nebo pokusů o jeho opravu a používat jej v souladu s pokyny. Výrobci zase musí vyrábět a opravovat jiskrově bezpečná zařízení způsobem schváleným notifikačním orgánem. Jsou také povinni poskytnout návod k jeho správnému použití, vhodně označit zařízení a jasně prezentovat možnosti takového zařízení.

Zveme vás také k přečtení informací o zařízeních určených pro prostředí s nebezpečím výbuchu. Podívejte se na náš blog.