Circuito eléctrico intrínsecamente seguro

Intrínsecamente seguro es un circuito eléctrico de este tipo, cuya implementación misma, con una probabilidad de no más del 0,1%, no permitirá que se produzca una descarga eléctrica que pueda provocar la ignición del entorno explosivo circundante, que, por regla general, es confirmado por las condiciones de prueba. La condición a prueba de explosiones de un «circuito eléctrico intrínsecamente seguro» se basa en mantener el voltaje, la corriente y la potencia en dicho circuito a un nivel intrínsecamente seguro especificado. Se pueden distinguir tres niveles de seguridad intrínseca para un circuito intrínsecamente seguro: ia, ib e ic.

Niveles intrínsecamente seguros

ya — nivel particularmente a prueba de explosiones. Esto implica que se observan condiciones seguras incluso cuando ocurren dos fallas de circuito independientes o simultáneas. Este nivel de seguridad intrínseca garantiza la mayor protección y seguridad contra explosiones, por lo que es aplicable a áreas explosivas de clases 0, 1 y 2.

ib — nivel a prueba de explosiones. Solo se permite un daño con este nivel, por lo que solo se aplica a las áreas peligrosas de Clase 1 y 2.

CI — el nivel de mayor seguridad contra explosiones.En general, no permite daños, por lo que solo se usa en áreas peligrosas de Clase 2.

Clases de áreas explosivas

Al igual que los niveles de seguridad inherentes a los circuitos, las zonas de peligro también se clasifican:

Zona explosiva 0. En tal área, una mezcla de gas explosiva es constante o durante mucho tiempo.

Zona explosiva 1. En esta zona, incluso en condiciones normales de funcionamiento del equipo, siempre existe la posibilidad de que haya una mezcla de gases explosiva alrededor.

Zona explosiva 2. Es poco probable que haya una mezcla de gases explosivos en esta área en condiciones normales de funcionamiento. Si esto sucede, es extremadamente raro y luego por un corto período de tiempo.

factor interno de seguridad

Para los circuitos intrínsecamente seguros utilizados, se introduce un coeficiente especial: coeficiente de seguridad intrínseca. Expresa la relación de los parámetros mínimos de la condición de encendido a los correspondientes parámetros de seguridad intrínseca. Así, en Estados Unidos se aceptan los siguientes factores intrínsecamente seguros de protección contra explosión del tipo "circuito eléctrico intrínsecamente seguro":

Factor de seguridad genuino 1.5 — por una avería en las condiciones más desfavorables;

Factor de seguridad genuino 1 — por dos daños en las condiciones más desfavorables;

Por ejemplo, en América del Norte, se supone un factor de potencia de 1,5 para las condiciones en las que el dispositivo se prueba experimentalmente. En el curso de los estudios teóricos, para el modo normal y para el modo de emergencia con una falla, se toma un factor de 2 para corriente y tensión, y para el modo de emergencia con dos fallas, el factor de seguridad intrínseca se toma como 1.33.

La razón principal por la que el factor de seguridad intrínseco aumenta en estas condiciones es que en los estudios teóricos no suelen tener información completa sobre los valores nominales de todos los componentes, por ejemplo el valor de la inductancia puede depender de cómo se mida.

De acuerdo con las normas GOST locales y europeas, el factor de seguridad intrínseca de un circuito intrínsecamente seguro no debe ser inferior a 1,5 para el funcionamiento normal de los equipos eléctricos, así como para el modo de emergencia con daños creados artificialmente en las conexiones y otros elementos de estos equipos eléctricos. Para tensión y corriente, un factor de seguridad inherente de 1,5 corresponde a un factor de 2,25 para energía.
equipos electricos sencillos

Los equipos eléctricos tienen su propia clasificación en cuanto a seguridad intrínseca, los equipos simples incluyen dispositivos eléctricos o un conjunto de dispositivos eléctricos de diseño simplificado con ciertos valores de parámetros técnicos establecidos correspondientes a los parámetros de seguridad intrínseca del circuito eléctrico en el que se encuentran. son usados.

Dicho equipo eléctrico simple incluye:

• 1 — dispositivos eléctricos pasivos — interruptores, cajas de conexiones, dispositivos semiconductores simples, resistencias;

• 2 — dispositivos que pueden almacenar energía con parámetros eléctricos que se instalan y se tienen en cuenta al determinar su propia seguridad — capacitor, inductor;

• 3 — dispositivos de generación de energía — termopares y fotocélulas con una tensión de no más de 1,5 V, una corriente de no más de 0,1 A, una potencia de no más de 0,025 W. Los factores inductivos y capacitivos de estos dispositivos se tienen en cuenta como en el párrafo 2.

Es necesario entender que el equipo simple debe cumplir con los requisitos de la documentación científica y técnica vigente para equipos intrínsecamente seguros. Entonces, de acuerdo con GOST R IEC 60079-11-2010, al usar equipos simples en circuitos intrínsecamente seguros, se debe tener en cuenta lo siguiente:

1) El equipo simple no debe ser seguro debido a los límites de corriente y/o voltaje.

2) El equipo no debe contener ningún medio para aumentar el voltaje o la corriente.

3) El equipo antes de vacío debe probarse con doble voltaje, al menos 500 V.

4) Todos los soportes deben cumplir requisitos especiales.

5) Las cubiertas no metálicas o de aleación ligera deben ser seguras contra descargas electrostáticas.

6) La clase de temperatura del equipo debe corresponder a las condiciones de trabajo.

En la práctica, este conjunto de limitaciones dificulta el uso de equipos simples en circuitos intrínsecamente seguros. Los puntos 1 y 2 suelen ser fáciles de seguir. Pero los puntos 3 a 6 ya pueden causar dificultades.

Por ejemplo, aunque el termómetro de resistencia es un equipo simple, según GOST 6651-2009, dicho dispositivo se prueba solo con un voltaje de 250 V y, por lo tanto, no se puede usar en un circuito intrínsecamente seguro (de acuerdo con el párrafo 3). El uso de un dispositivo de este tipo requiere un diseño especial del sensor con la resistencia adecuada de su aislamiento.

Según los puntos 4 y 5, no es fácil comprobar un equipo sencillo porque muchas veces no se dispone de la información necesaria y no es posible realizar la comprobación correctamente.

Equipos eléctricos intrínsecamente seguros

Se denomina equipo eléctrico intrínsecamente seguro al que tiene circuitos eléctricos internos y externos intrínsecamente seguros.Los equipos externos, como elementos de salida, electroválvulas, transductores de corriente-presión, cuando se utilicen en un área peligrosa, deben tener un certificado de seguridad eléctrica. La certificación se basa en el nivel máximo de energía y la temperatura de autoignición.

Los equipos eléctricos instalados en atmósferas potencialmente explosivas deben estar debidamente marcados con una indicación del nivel de seguridad intrínseco del circuito.

Equipo eléctrico asociado

El equipo eléctrico conectado incluye circuitos de dispositivos y equipos eléctricos que, durante el funcionamiento normal o de emergencia, no están aislados galvánicamente del circuito intrínsecamente seguro.

Barreras CC pasivas y aisladas, así como los equipos de control y medida utilizados para medir y conectar señales recibidas de áreas peligrosas son la parte principal de este tipo de equipos y por lo tanto deben tener certificados para el valor máximo de energía que se puede transferir a un área explosiva.

El equipo eléctrico en sí está ubicado en un área no explosiva, y si es necesario colocarlo en un área explosiva, el equipo está equipado con la protección contra explosiones adecuada.

Las empresas europeas colocan la marca [Ex ia] IIC en equipos eléctricos conectados ubicados en un área no explosiva. El equipo eléctrico conectado, que se encuentra en una zona explosiva y al mismo tiempo tiene una carcasa resistente al fuego, está marcado con Ex «d» [ia] IIC T4. Las marcas entre corchetes reflejan el hecho de que el equipo eléctrico está conectado.

Los equipos eléctricos a prueba de explosiones con protección contra explosiones del tipo "circuito eléctrico intrínsecamente seguro" ubicados en un área peligrosa deben tener un certificado para el valor de la temperatura de autoignición.

Características de montaje intrínsecamente seguras

La instalación de instalaciones eléctricas con circuitos eléctricos intrínsecamente seguros se realiza de forma que los campos eléctricos y magnéticos externos no afecten negativamente a su propia seguridad. Las fuentes de campos eléctricos y magnéticos externos pueden ser líneas eléctricas que pasen cerca o conductores de alta corriente. Es útil usar protectores, doblar los cables o mover físicamente la fuente del campo eléctrico o magnético lejos de la instalación.

De acuerdo con el punto 7.3.117 del PUE, los cables de circuitos eléctricos intrínsecamente seguros instalados en una zona explosiva o fuera de ella deben cumplir con los requisitos pertinentes.

El cable intrínsecamente seguro está separado de todos los cables de acuerdo con GOST 22782.5-78. Es inaceptable utilizar el mismo cable en un circuito intrínsecamente seguro e intrínsecamente seguro. Los cables de alta frecuencia para circuitos intrínsecamente seguros no deben tener bucles. Además, los conductores de circuitos intrínsecamente seguros deben estar protegidos de agarres que puedan comprometer su propia seguridad.

Si hay cables de circuitos intrínsecamente seguros e intrínsecamente seguros al mismo tiempo en un canal o paquete, se recomienda separarlos con una capa de aislamiento intermedio o una barrera conductora conectada a tierra. Es posible no separar tales cables solo si los circuitos intrínsecamente seguros o no intrínsecamente seguros tienen sus propios blindajes individuales o cubiertas metálicas.

Al tender rutas de cable intrínsecamente seguras en áreas peligrosas, es necesario cumplir con otros requisitos de PUE Ch. 7.3.

Al elegir un cable para un área explosiva, tenga en cuenta los siguientes requisitos de PUE:

• los cables deben estar aislados;

• solo se utilizan cables con hilos de cobre;

• se permite el aislamiento de caucho o PVC;

• el aislamiento de polietileno está prohibido; en áreas peligrosas de las clases BI y Bia, se excluye la cubierta de aluminio.

Si el sellado es externo, entonces la cubierta del cable no debe ser de un material que soporte la combustión (betún, yute, algodón). Cada núcleo, si no está en uso, debe estar aislado de otros núcleos y de tierra, lo que se logra mediante el uso de terminales.

Si otros circuitos en un cable trenzado están conectados a tierra por el equipo asociado, el conductor se conecta a un punto de conexión a tierra especial diseñado para conectar a tierra todos los circuitos intrínsecamente seguros en el mismo cable. Pero el cable también debe estar aislado de tierra y de otros cables en el extremo opuesto por la terminación. El aislamiento de los extremos de los hilos de los circuitos intrínsecamente seguros se realiza en azul, esto se regula en PUE.