Bölge 1'de 24 V'luk bir devrenin kendinden emniyetli olması gerekir mi?

Kendinden emniyetli olması şart değildir, ancak patlamaya karşı korunmuş olmalıdır. 24 V'luk bir devre, gerilimi düşük olduğu için Bölge 1'de güvenli değildir: 24 V'luk bir besleme yanıcı bir gazı tutuşturmaya yetecek akımı verebilir, kondansatörleri ve bobinleri de yeterli enerjiyi depolayabilir. Bölge 1'deki her devre ve cihaz EPL Gb için tanınmış bir koruma tipine ihtiyaç duyar; kendinden emniyet seçeneklerden biridir, alev sızdırmaz, artırılmış emniyetli veya kapsüllenmiş ekipman diğer seçeneklerdir.

Kısa cevap

• Bölge 1, EPL Gb veya daha üstü ekipman gerektirir (IEC 60079-14). Çok düşük gerilim, SELV veya PELV devreler için bir muafiyet yoktur; bu terimler tutuşmayla değil, elektrik çarpmasıyla ilgilidir.
• Tutuşma yalnızca gerilime değil, kıvılcımdaki enerjiye bağlıdır. 24 V'ta IEC 60079-11 tabloları, IIC deney karışımında (hidrojen) tutuşma sınırını basit dirençli bir devre için yaklaşık 260 mA, 24 V'a şarj edilmiş bir kondansatör için ise yaklaşık 0,46 µF olarak verir.
• Kendinden emniyet (Ex ia veya ib), enstrümanlar için olağan seçimdir, çünkü enerjili çalışmaya izin verir ve ağır muhafazalar gerektirmez. Güvenli alandan beslenen bir çevrim, sertifikalı bir ilişkili cihaz (bariyer veya izolatör) ve belgelenmiş bir çevrim kontrolü gerektirir.
• Diğer yöntemler de aynı ölçüde geçerlidir: 24 V'luk bir solenoid valf Ex mb veya Ex db, 24 V'luk bir buat Ex eb, 24 V'luk bir transmiter Ex db olabilir. Bu durumda kablolama IS kurallarına değil, olağan Ex tesisat kurallarına uyar.
• Ex ic, EPL Gc'dir ve yalnızca Bölge 2'de kabul edilebilir.

24 V neden yine de gazı tutuşturabilir

Bir elektrik devresi gazı iki yolla tutuşturur: bir iletken açıldığında, kapandığında veya toprağa temas ettiğinde oluşan kıvılcımla ve sıcak bir yüzeyle. Bir kıvılcımı üç şey besler:

• gerilimi ve bir kısa devreye verebildiği akımla sınırlanan kaynak;
• depoladığı enerjiyi bir kısa devreye neredeyse anında boşaltan kapasitans;
• akım kesildiğinde depoladığı enerjiyi ark olarak serbest bırakan, röle veya solenoid bobini gibi endüktans.

Sıradan bir 24 V d.a. güç kaynağı bir kısa devreye birkaç amper verebilir. Bu, özellikle IIC gazları için tutuşma sınırlarının çok üzerindedir.

Bu değerler, her grubun en kolay tutuşan deney karışımında kıvılcım deney cihazından elde edilir. Kendinden emniyetli tasarımlar, ia ve ib seviyelerinde 1,5 emniyet faktörüyle bu değerlerin altında kalır. Endüktif devrelerde eğriler IIC için sabit 40 µJ'luk bir kıvılcım enerjisine yaklaşır; 24 V'luk bir solenoid bobini bu değeri kat kat aşar. Tutuşma eğrileri kıvılcımları tanımlar; sıcak yüzeyler sıcaklık sınıfı üzerinden ayrı bir sınır getirir.

Bölge 1'deki seçenekler

Bunlar arasındaki seçim bir gerilim kararı değil, bir tasarım kararıdır. Kendinden emniyet enstrümanlar için caziptir, çünkü enerjili bakıma ve Bölge 0'da kullanıma (ia seviyesi) izin verir, hesaplanan sınırlar içinde sıradan enstrüman kablosu kullanır ve Ex d kapaklarına ve kablo rakorlarına gerek bırakmaz. Dezavantajları sınırlı güç (geleneksel bir çevrimde çoğu zaman 1 W'ın oldukça altında), bariyer veya izolatör ihtiyacı ve çevrim dokümantasyonudur. Isıtıcı veya büyük bir solenoid gibi daha fazla güç gerektiren 24 V'luk bir devre genellikle başka bir yöntemle yapılır.

24 V'luk bir çevrim kendinden emniyetli değilse neler kontrol edilmeli

Saha cihazı örneğin Ex db veya Ex mb ise, 24 V'luk devre tehlikeli bölgedeki diğer tüm güç devreleri gibi ele alınır:

1. Cihaz sertifikası ve işareti Bölge 1'i (EPL Gb), gaz grubunu ve sıcaklık sınıfını kapsamalıdır.
2. Kablo ve kablo giriş elemanları o koruma tipi için IEC 60079-14'e uyar; örneğin bir Ex d muhafazada sertifikalı Ex d kablo rakorları.
3. Her devrede olduğu gibi aşırı yüke ve kısa devreye karşı elektriksel koruma gerekir ve muhafaza tehlikeli bölgede açılmadan önce devre ayrılmalıdır (IEC 60079-17); kendinden emniyetli devrelere ilişkin enerjili bakım kuralları uygulanmaz.
4. Kendinden emniyetli olmayan 24 V'luk bir devre asla bir IS cihaza bağlanmamalı, bir IS kabloyu veya klemens sırasını paylaşmamalıdır.

Sık yapılan hatalar

• SELV'i veya "düşük gerilimi" patlamadan korunma saymak. İnsanları elektrik çarpmasından korur; kıvılcım enerjisini sınırlamaz.
• Bir Ex ia transmiteri doğrudan 24 V'luk bir beslemeden beslemek. Sertifikalı ilişkili cihaz olmadan enerjiyi hiçbir şey sınırlamaz; bu nedenle gerilim ne kadar düşük olursa olsun çevrim kendinden emniyetli değildir.
• Endüktansı unutmak. Röle ve solenoid bobinleri 24 V'ta enerji depolar; akımlarının kesilmesi klasik bir tutuşturucu kaynaktır.
• Bölge 1'de Ex ic kullanmak. ic seviyesi EPL Gc'dir, yalnızca Bölge 2 içindir.

excodex'te ilgili yazılar

• Kendinden emniyetli (Ex i): ia, ib ve ic ile enerji sınırlama ilkesi
• Kendinden emniyetli çevrim doğrulaması: Uo, Io, Po, Co, Lo ve entity kavramı
• 4-20 mA transmitter otomatik olarak kendinden emniyetli midir?
• Bölge 1'de hangi Ex koruma yöntemlerine, yalnızca Bölge 2'de hangilerine izin verilir?
• Standart sayfaları: IEC 60079-11, IEC 60079-14

Standartlar ve ek kaynaklar

• IEC 60079-14, elektrik tesisatlarının tasarımı, seçimi ve kurulumu (6. baskı, 2024), bölgeye göre EPL seçimi dahil.
• IEC 60079-11, kendinden emniyet "i" ile ekipman koruması (7. baskı, 2023), referans tutuşma eğrileri ve tabloları ile.
• IEC 60079-25, kendinden emniyetli elektrik sistemleri.
• ABD federal mevzuatında atıfla yürürlüğe alınmış, izin verilen akımlar ve kapasitanslar için Tablo A.1 ve A.2'yi içeren IEC 60079-11:2011 metni (6. baskı, yürürlükten kalkmış): law.resource.org
• İçindekiler ve önemli değişiklikler tablosuyla IEC 60079-14:2024 ön izlemesi: cdn.standards.iteh.ai

Bu yazı excodex editör ekibinin hazırladığı genel teknik bilgidir. Geçerli standartların, ekipman sertifikalarının ve talimatlarının, ulusal mevzuatın veya yetkin bir kişinin değerlendirmesinin yerini tutmaz.