Circuito elétrico intrinsecamente seguro

Intrinsecamente seguro é tal circuito elétrico, cuja própria implementação, com probabilidade não superior a 0,1%, não permitirá a ocorrência de uma descarga elétrica que possa causar a ignição do ambiente explosivo circundante, o que, via de regra, é confirmado pelas condições de teste. A condição à prova de explosão de um «circuito elétrico intrinsecamente seguro» baseia-se na manutenção da tensão, corrente e potência desse circuito em um nível especificado de segurança intrínseca. Três níveis de segurança intrínseca podem ser distinguidos para um circuito intrinsecamente seguro: ia, ib e ic.

Níveis intrinsecamente seguros

sim — nível particularmente à prova de explosão. Isso implica que condições seguras são observadas mesmo quando ocorrem duas falhas de circuito independentes ou simultâneas. Este nível de segurança intrínseca garante a maior proteção e segurança contra explosão, razão pela qual é aplicável a áreas explosivas das classes 0, 1 e 2.

ib — nível à prova de explosão. Apenas um dano é permitido com este nível, portanto, aplica-se apenas às áreas perigosas de Classe 1 e 2.

CI — o nível de maior confiabilidade contra explosão.Em geral, não permite danos, por isso é usado apenas em áreas classificadas de Classe 2.

Classes de áreas explosivas

Assim como os níveis de segurança inerentes aos circuitos, as zonas de perigo também são classificadas:

Zona explosiva 0. Em tal área, uma mistura de gás explosiva é constante ou por muito tempo.

Zona explosiva 1. Nesta área, mesmo em condições normais de operação do equipamento, sempre existe alguma possibilidade de mistura gasosa explosiva ao redor.

Zona explosiva 2. É improvável que uma mistura de gás explosivo esteja presente nesta área em condições normais de operação. Se isso acontecer, é extremamente raro e por um curto período de tempo.

Fator interno de segurança

Para os circuitos intrinsecamente seguros utilizados, é introduzido um coeficiente especial - coeficiente de segurança intrínseca. Expressa a razão dos parâmetros mínimos da condição de ignição para os parâmetros correspondentes de segurança intrínseca. Assim, nos Estados Unidos, são aceitos os seguintes fatores intrinsecamente seguros de proteção contra explosão do tipo "circuito elétrico intrinsecamente seguro":

Fator de segurança genuíno 1,5 — para uma avaria nas condições mais desfavoráveis;

Fator de segurança genuíno 1 — por duas indemnizações nas condições mais desfavoráveis;

Por exemplo, na América do Norte, um fator de potência de 1,5 é considerado para condições em que o dispositivo é testado experimentalmente. No curso de estudos teóricos, para o modo normal e para o modo de emergência com uma falha, um fator de 2 para corrente e tensão, e para o modo de emergência com duas falhas, o fator de segurança intrínseco é considerado 1,33.

A principal razão pela qual o fator de segurança intrínseco aumenta nessas condições é que em estudos teóricos eles geralmente não têm informações completas sobre os valores nominais de todos os componentes, por exemplo, o valor da indutância pode depender de como é medido.

De acordo com o GOST local e os padrões europeus, o fator de segurança intrínseco de um circuito intrinsecamente seguro não deve ser inferior a 1,5 para operação normal de equipamentos elétricos, bem como para modo de emergência com danos criados artificialmente nas conexões e outros elementos deste equipamento elétrico. Para tensão e corrente, um fator de segurança inerente de 1,5 corresponde a um fator de 2,25 para energia.
Equipamento elétrico simples

Os equipamentos elétricos têm uma classificação própria em termos de segurança intrínseca. Os equipamentos simples incluem dispositivos elétricos ou um conjunto de dispositivos elétricos de projeto simplificado com determinados valores de parâmetros técnicos estabelecidos correspondentes aos parâmetros de segurança intrínseca do circuito elétrico em que são inseridos. são usados.

Esses equipamentos elétricos simples incluem:

• 1 — dispositivos elétricos passivos — interruptores, caixas de junção, dispositivos semicondutores simples, resistores;

• 2 — dispositivos que podem armazenar energia com parâmetros elétricos que são instalados e levados em consideração na determinação de sua própria segurança — capacitor, indutor;

• 3 - dispositivos de geração de energia - termopares e fotocélulas com tensão não superior a 1,5 V, corrente não superior a 0,1 A, potência não superior a 0,025 W. Os fatores indutivos e capacitivos desses dispositivos são levados em consideração como no parágrafo 2.

É necessário entender que o equipamento simples deve atender aos requisitos da documentação científica e técnica vigente para equipamentos intrinsecamente seguros. Portanto, de acordo com GOST R IEC 60079-11-2010, ao usar equipamentos simples em circuitos intrinsecamente seguros, deve-se levar em consideração o seguinte:

1) Equipamentos simples não devem ser seguros devido aos limites de corrente e/ou tensão.

2) O equipamento não deve conter nenhum meio de aumento de tensão ou corrente.

3) Equipamentos antes de vazio devem ser testados com tensão dupla, no mínimo 500 V.

4) Todos os suportes devem atender a requisitos especiais.

5) Revestimentos não metálicos ou de liga leve devem ser eletrostaticamente seguros.

6) A classe de temperatura do equipamento deve corresponder às condições de trabalho.

Na prática, esse conjunto de limitações dificulta a utilização de equipamentos simples em circuitos intrinsecamente seguros. Os pontos 1 e 2 são geralmente fáceis de seguir. Mas os pontos 3 a 6 já podem causar dificuldades.

Por exemplo, embora o termômetro de resistência seja um equipamento simples, no entanto, de acordo com GOST 6651-2009, esse dispositivo é testado apenas com uma tensão de 250 V e, portanto, não pode ser usado em um circuito intrinsecamente seguro (de acordo com o parágrafo 3). O uso de tal dispositivo requer um projeto especial do sensor com resistência adequada de seu isolamento.

De acordo com os pontos 4 e 5, a verificação de equipamentos simples não é fácil porque muitas vezes a informação necessária não está disponível e não é possível realizar a verificação corretamente.

Equipamento elétrico intrinsecamente seguro

Equipamentos elétricos intrinsecamente seguros são chamados de equipamentos elétricos internos e externos intrinsecamente seguros.Equipamentos externos, como elementos de saída, válvulas solenoides, transdutores de pressão de corrente, quando usados ​​em áreas classificadas, devem possuir certificado de segurança elétrica. A certificação é baseada no nível máximo de energia e na temperatura de auto-ignição.

Os equipamentos elétricos instalados em atmosferas potencialmente explosivas devem ser devidamente sinalizados com a indicação do nível de segurança intrínseca do circuito.

Equipamento elétrico associado

O equipamento elétrico conectado inclui circuitos de dispositivos e equipamentos elétricos que, durante a operação normal ou de emergência, não são isolados galvanicamente do circuito intrinsecamente seguro.

Barreiras DC passivas e isoladas, bem como equipamentos de controle e medição utilizados para medir e conectar sinais recebidos de áreas classificadas são a parte principal deste tipo de equipamento e, portanto, devem possuir certificados para o valor máximo de energia que pode ser transferido para uma área explosiva.

O próprio equipamento elétrico está localizado em uma área não explosiva e, se for necessário colocá-lo em uma área explosiva, o equipamento está equipado com proteção contra explosão adequada.

As empresas europeias colocam a marca [Ex ia] IIC em equipamentos elétricos conectados localizados em uma área não explosiva. O equipamento elétrico conectado, localizado em uma área explosiva e ao mesmo tempo com um invólucro resistente ao fogo, é marcado com Ex «d» [ia] IIC T4. As marcações entre colchetes refletem o fato de que o equipamento elétrico está conectado.

O equipamento elétrico à prova de explosão com proteção contra explosão do tipo "circuito elétrico intrinsecamente seguro" localizado em uma área classificada deve ter um certificado para o valor da temperatura de autoignição.

Características de montagem intrinsecamente seguras

A instalação de instalações elétricas com circuitos elétricos intrinsecamente seguros é realizada de forma que campos elétricos e magnéticos externos não prejudiquem sua própria segurança. Fontes de campos elétricos e magnéticos externos podem ser linhas de energia que passam nas proximidades ou condutores de alta corrente. É útil usar blindagens, dobrar os fios ou mover fisicamente a fonte do campo elétrico ou magnético para longe da instalação.

De acordo com o ponto 7.3.117 do PUE, os cabos de circuitos elétricos intrinsecamente seguros instalados em uma zona explosiva ou fora dela devem atender aos requisitos relevantes.

O cabo intrinsecamente seguro é separado de todos os cabos de acordo com GOST 22782.5-78. É inaceitável usar o mesmo cabo em um circuito intrinsecamente seguro e intrinsecamente seguro. Os cabos HF para circuitos intrinsecamente seguros não devem ter loops. Além disso, os condutores de circuitos intrinsecamente seguros devem ser protegidos de garras que possam comprometer sua própria segurança.

Se houver cabos de circuitos intrinsecamente seguros e intrinsecamente seguros ao mesmo tempo em um canal ou feixe, é recomendável separá-los com uma camada de isolamento intermediário ou uma barreira condutora aterrada. É possível não separar esses cabos apenas se os circuitos intrinsecamente seguros ou não intrinsecamente seguros tiverem suas próprias blindagens individuais ou bainhas de metal.

Ao instalar rotas de cabos intrinsecamente seguras em áreas classificadas, é necessário cumprir outros requisitos do PUE Ch. 7.3.

Ao escolher um cabo para uma área explosiva, considere os seguintes requisitos de PUE:

• os fios devem ser isolados;

• apenas fios com fios de cobre são usados;

• isolamento de borracha ou PVC é permitido;

• isolamento de polietileno é proibido; em áreas perigosas das classes BI e Bia, a bainha de alumínio é excluída.

Se a vedação for externa, a bainha do cabo não deve ser feita de um material que suporte a combustão (betume, juta, algodão). Cada núcleo, se não estiver em uso, deve ser isolado dos outros núcleos e do terra, o que é feito por meio de terminais.

Se outros circuitos em um cabo trançado forem aterrados por equipamentos associados, o condutor é conectado a um ponto de aterramento especial projetado para aterrar todos os circuitos intrinsecamente seguros no mesmo cabo. Mas o fio também deve ser isolado do terra e de outros fios na extremidade oposta pela terminação. A isolação das pontas dos fios dos circuitos intrinsecamente seguros é realizada na cor azul, esta é regulada em PUE.