Sirkuit listrik yang aman secara intrinsik

Secara intrinsik aman adalah sirkuit listrik seperti itu, implementasinya, dengan probabilitas tidak lebih dari 0,1%, tidak akan memungkinkan terjadinya pelepasan listrik yang dapat menyebabkan penyalaan lingkungan eksplosif di sekitarnya, yang biasanya, dikonfirmasi oleh kondisi pengujian. Kondisi anti-ledakan dari «sirkuit listrik yang aman secara intrinsik» didasarkan pada pemeliharaan voltase, arus, dan daya di sirkuit semacam itu pada tingkat yang aman secara intrinsik. Tiga tingkat keamanan intrinsik dapat dibedakan untuk sirkuit yang aman secara intrinsik: ia, ib, dan ic.

Tingkat aman secara intrinsik

ya — khususnya tingkat tahan ledakan. Ini menyiratkan bahwa kondisi aman diamati bahkan ketika dua kesalahan sirkuit independen atau simultan terjadi. Tingkat keamanan intrinsik ini menjamin perlindungan dan keamanan ledakan terbesar, oleh karena itu berlaku untuk area ledakan kelas 0, 1 dan 2.

ib — tingkat tahan ledakan. Hanya satu kerusakan yang diperbolehkan dengan level ini, jadi hanya berlaku untuk area berbahaya Kelas 1 dan 2.

IC — tingkat peningkatan keandalan terhadap ledakan.Secara umum tidak memungkinkan kerusakan, sehingga hanya digunakan di area berbahaya Kelas 2.

Kelas daerah ledakan

Seperti tingkat keselamatan yang melekat pada sirkuit, zona bahaya juga diklasifikasikan:

Zona ledakan 0. Di daerah seperti itu, campuran gas eksplosif terus-menerus atau untuk waktu yang lama.

Zona ledakan 1. Di area ini, bahkan dalam kondisi operasi normal peralatan, selalu ada kemungkinan campuran gas yang dapat meledak di sekitarnya.

Zona ledakan 2. Campuran gas yang mudah meledak tidak mungkin ada di area ini dalam kondisi operasi normal. Jika ini terjadi, sangat jarang dan kemudian untuk waktu yang singkat.

Faktor keamanan internal

Untuk sirkuit yang secara intrinsik aman digunakan, koefisien khusus diperkenalkan - koefisien keamanan intrinsik. Ini mengungkapkan rasio parameter minimum dari kondisi pengapian dengan parameter keamanan intrinsik yang sesuai. Dengan demikian, di Amerika Serikat, faktor perlindungan yang aman secara intrinsik berikut terhadap ledakan jenis "rangkaian listrik yang aman secara intrinsik" diterima:

Faktor keamanan asli 1.5 — untuk satu gangguan dalam kondisi yang paling tidak menguntungkan;

Faktor Keamanan Sejati 1 — untuk dua kerusakan dalam kondisi yang paling tidak menguntungkan;

Misalnya, di Amerika Utara, faktor daya 1,5 diasumsikan untuk kondisi di mana perangkat diuji secara eksperimental. Dalam studi teoritis, untuk mode normal dan mode darurat dengan satu gangguan, faktor 2 diambil untuk arus dan tegangan, dan untuk mode darurat dengan dua gangguan, faktor keamanan intrinsik diambil sebagai 1,33.

Alasan utama mengapa faktor keamanan intrinsik meningkat dalam kondisi ini adalah karena dalam studi teoritis mereka biasanya tidak memiliki informasi lengkap tentang nilai nominal semua komponen, misalnya nilai induktansi dapat bergantung pada bagaimana pengukurannya.

Menurut standar GOST lokal dan Eropa, faktor keamanan intrinsik dari sirkuit yang aman secara intrinsik tidak boleh kurang dari 1,5 untuk pengoperasian normal peralatan listrik, serta untuk mode darurat dengan kerusakan sambungan yang dibuat secara artifisial dan elemen lain dari peralatan listrik ini . Untuk tegangan dan arus, faktor keamanan bawaan 1,5 sesuai dengan faktor 2,25 untuk energi.
Peralatan listrik sederhana

Peralatan listrik memiliki klasifikasinya sendiri dalam hal keamanan intrinsik Peralatan sederhana termasuk perangkat listrik atau satu set perangkat listrik dengan desain yang disederhanakan dengan nilai tertentu dari parameter teknis yang ditetapkan sesuai dengan parameter keamanan intrinsik dari rangkaian listrik di mana mereka digunakan.

Peralatan listrik sederhana tersebut meliputi:

• 1 — perangkat listrik pasif — sakelar, kotak sambungan, perangkat semikonduktor sederhana, resistor;

• 2 — perangkat yang dapat menyimpan energi dengan parameter listrik yang dipasang dan diperhitungkan saat menentukan keamanannya sendiri — kapasitor, induktor;

• 3 — perangkat pembangkit listrik — termokopel dan fotosel dengan voltase tidak lebih dari 1,5 V, arus tidak lebih dari 0,1 A, daya tidak lebih dari 0,025 W. Faktor induktif dan kapasitif perangkat ini diperhitungkan sebagai dalam paragraf 2.

Perlu dipahami bahwa peralatan sederhana harus memenuhi persyaratan dokumentasi ilmiah dan teknis saat ini untuk peralatan yang aman secara intrinsik. Jadi, menurut GOST R IEC 60079-11-2010, menggunakan peralatan sederhana di sirkuit yang aman secara intrinsik, hal-hal berikut harus diperhitungkan:

1) Peralatan sederhana seharusnya tidak aman karena batas arus dan/atau tegangan.

2) Peralatan tidak boleh mengandung sarana apa pun untuk meningkatkan tegangan atau arus.

3) Peralatan sebelum tanpa beban harus diuji dengan tegangan ganda, minimal 500 V.

4) Semua tanda kurung harus memenuhi persyaratan khusus.

5) Selubung paduan non-logam atau ringan harus aman secara elektrostatis.

6) Kelas suhu peralatan harus sesuai dengan kondisi kerja.

Dalam praktiknya, rangkaian batasan ini mempersulit penggunaan peralatan sederhana di sirkuit yang aman secara intrinsik. Poin 1 dan 2 biasanya mudah diikuti. Tapi poin 3 sampai 6 sudah bisa menimbulkan kesulitan.

Misalnya, meskipun termometer resistansi adalah peralatan sederhana, namun menurut GOST 6651-2009, perangkat semacam itu hanya diuji dengan tegangan 250 V dan oleh karena itu tidak dapat digunakan dalam sirkuit yang aman secara intrinsik (sesuai dengan paragraf 3). Penggunaan perangkat semacam itu memerlukan desain sensor khusus dengan kekuatan insulasi yang memadai.

Menurut poin 4 dan 5, tidak mudah untuk memeriksa peralatan sederhana karena informasi yang diperlukan seringkali tidak tersedia dan tidak mungkin melakukan pemeriksaan dengan baik.

Peralatan listrik yang aman secara intrinsik

Peralatan listrik yang aman secara intrinsik disebut yang memiliki sirkuit listrik internal dan eksternal yang aman secara intrinsik.Peralatan eksternal, seperti elemen keluaran, katup solenoida, transduser tekanan arus, bila digunakan di area berbahaya, harus memiliki sertifikat keamanan kelistrikan. Sertifikasi didasarkan pada tingkat energi maksimum dan suhu penyalaan otomatis.

Peralatan listrik yang dipasang di atmosfer yang berpotensi ledakan harus ditandai dengan tepat dengan indikasi tingkat keamanan intrinsik sirkuit.

Peralatan listrik yang terkait

Peralatan listrik yang terhubung termasuk sirkuit perangkat dan peralatan listrik yang, selama operasi normal atau darurat, tidak diisolasi secara galvanis dari sirkuit yang aman secara intrinsik.

Hambatan DC pasif dan terisolasi, serta peralatan kontrol dan pengukuran yang digunakan untuk mengukur dan menghubungkan sinyal yang diterima dari area berbahaya adalah bagian utama dari jenis peralatan ini dan oleh karena itu harus memiliki sertifikat nilai maksimum energi yang dapat ditransfer ke area ledakan.

Peralatan listrik itu sendiri terletak di area yang tidak mudah meledak, dan jika perlu ditempatkan di area yang mudah meledak, peralatan tersebut dilengkapi dengan pelindung ledakan yang sesuai.

Perusahaan-perusahaan Eropa memberi tanda [Ex ia] IIC pada peralatan listrik yang terhubung yang terletak di area non-ledakan. Peralatan listrik yang terhubung, yang terletak di area ledakan dan pada saat yang sama memiliki rumah tahan api, ditandai dengan Ex «d» [ia] IIC T4. Tanda dalam tanda kurung siku mencerminkan fakta bahwa peralatan listrik terhubung.

Peralatan listrik tahan ledakan dengan perlindungan ledakan dari tipe "sirkuit listrik yang aman secara intrinsik" yang terletak di area berbahaya harus memiliki sertifikat untuk nilai suhu penyalaan sendiri.

Karakteristik pemasangan yang aman secara intrinsik

Pemasangan instalasi listrik dengan rangkaian listrik yang aman secara intrinsik dilakukan agar medan listrik dan magnet luar tidak mempengaruhi keselamatannya sendiri. Sumber medan listrik dan magnet eksternal dapat berupa saluran listrik yang lewat di dekatnya atau konduktor arus tinggi. Sebaiknya gunakan pelindung, tekuk kabel, atau jauhkan sumber medan listrik atau magnet dari instalasi.

Sesuai dengan poin 7.3.117 PUE, kabel dari sirkuit listrik yang aman secara intrinsik yang dipasang di zona ledakan atau di luarnya harus memenuhi persyaratan yang relevan.

Kabel yang aman secara intrinsik dipisahkan dari semua kabel sesuai dengan GOST 22782.5-78. Tidak dapat diterima untuk menggunakan kabel yang sama dalam sirkuit yang aman secara intrinsik dan aman secara intrinsik. Kabel HF untuk sirkuit yang aman secara intrinsik tidak boleh memiliki loop. Selain itu, konduktor sirkuit yang aman secara intrinsik harus dilindungi dari cengkeraman yang dapat membahayakan keselamatannya sendiri.

Jika ada kabel dari sirkuit yang aman secara intrinsik dan aman secara intrinsik pada saat yang sama dalam satu saluran atau bundel, maka disarankan untuk memisahkannya dengan lapisan insulasi perantara atau penghalang konduktif yang diarde. Dimungkinkan untuk tidak memisahkan kabel semacam itu hanya jika sirkuit yang aman secara intrinsik atau tidak aman secara intrinsik memiliki pelindung atau selubung logam tersendiri.

Saat meletakkan rute kabel yang aman secara intrinsik di area berbahaya, persyaratan lain dari PUE Ch. 7.3.

Saat memilih kabel untuk area yang mudah meledak, pertimbangkan persyaratan PUE berikut:

• kabel harus diisolasi;

• hanya kabel dengan kabel tembaga yang digunakan;

• isolasi karet atau PVC diperbolehkan;

• isolasi polietilen dilarang; di area berbahaya kelas BI dan Bia, selubung aluminium dikecualikan.

Jika segelnya eksternal, maka selubung kabel tidak boleh terbuat dari bahan yang mendukung pembakaran (aspal, rami, kapas). Setiap inti, jika tidak digunakan, harus diisolasi dari inti lain dan dari tanah, yang dicapai dengan menggunakan terminal.

Jika sirkit lain dalam kabel pilin diardekan oleh peralatan terkait, konduktor dihubungkan ke titik arde khusus yang dirancang untuk membumikan semua sirkit yang secara intrinsik aman pada kabel yang sama. Tetapi kabel juga harus diisolasi dari ground dan dari kabel lain di ujung yang berlawanan dengan terminasi. Isolasi ujung kabel sirkuit yang aman secara intrinsik dilakukan dengan warna biru, ini diatur dalam PUE.