วงจรไฟฟ้าที่ปลอดภัยจากภายใน

ความปลอดภัยภายในคือวงจรไฟฟ้าซึ่งการนำไปใช้โดยมีความน่าจะเป็นไม่เกิน 0.1% จะไม่อนุญาตให้มีการคายประจุไฟฟ้าที่สามารถทำให้เกิดการจุดระเบิดของสภาพแวดล้อมที่ระเบิดได้ซึ่งตามกฎแล้ว ได้รับการยืนยันโดยเงื่อนไขการทดสอบ เงื่อนไขการป้องกันการระเบิดของ «วงจรไฟฟ้าที่มีความปลอดภัยภายใน» ขึ้นอยู่กับการรักษาแรงดัน กระแสไฟฟ้า และพลังงานในวงจรดังกล่าวให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยภายในที่กำหนด ความปลอดภัยที่แท้จริงสามระดับสามารถจำแนกได้สำหรับวงจรที่ปลอดภัยภายใน: ia, ib และ ic

ระดับความปลอดภัยภายใน

ใช่ - ระดับป้องกันการระเบิดโดยเฉพาะ ซึ่งหมายความว่ามีการปฏิบัติตามเงื่อนไขที่ปลอดภัยแม้ว่าจะเกิดข้อผิดพลาดของวงจรสองวงจรที่แยกจากกันหรือเกิดขึ้นพร้อมกัน ความปลอดภัยภายในระดับนี้รับประกันการป้องกันการระเบิดและความปลอดภัยสูงสุด ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงใช้ได้กับพื้นที่ระเบิดประเภท 0, 1 และ 2

ib - ระดับป้องกันการระเบิด ระดับนี้อนุญาตให้สร้างความเสียหายเพียงครั้งเดียวเท่านั้น ดังนั้นจึงใช้กับพื้นที่อันตรายระดับ 1 และ 2 เท่านั้น

เข้าใจแล้ว — ระดับความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้นต่อการระเบิดโดยทั่วไปจะไม่ยอมให้เกิดความเสียหาย ดังนั้นจึงใช้ในพื้นที่อันตรายประเภท 2 เท่านั้น

ประเภทของพื้นที่ระเบิด

เช่นเดียวกับระดับความปลอดภัยโดยธรรมชาติของวงจร โซนอันตรายยังถูกจัดประเภท:

เขตระเบิด 0. ในบริเวณดังกล่าว ส่วนผสมของก๊าซที่ระเบิดได้จะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องหรือเป็นเวลานาน

เขตวัตถุระเบิด1. ในบริเวณนี้ แม้ในสภาวะการทำงานปกติของอุปกรณ์ ก็มีความเป็นไปได้ที่ส่วนผสมของก๊าซจะระเบิดได้อยู่เสมอ

โซนระเบิด 2 ส่วนผสมของก๊าซที่ระเบิดได้ไม่น่ามีอยู่ในบริเวณนี้ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ หากสิ่งนี้เกิดขึ้น จะเกิดขึ้นน้อยมากและจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้นๆ

ปัจจัยภายในของความปลอดภัย

สำหรับวงจรที่ปลอดภัยภายในที่ใช้ จะมีการแนะนำค่าสัมประสิทธิ์พิเศษ - ค่าสัมประสิทธิ์ความปลอดภัยภายใน มันแสดงอัตราส่วนของพารามิเตอร์ขั้นต่ำของเงื่อนไขการจุดระเบิดต่อพารามิเตอร์ที่สอดคล้องกันของความปลอดภัยที่แท้จริง ดังนั้น ในสหรัฐอเมริกา จึงยอมรับปัจจัยการป้องกันการระเบิดของประเภท "วงจรไฟฟ้าที่มีความปลอดภัยภายใน" ต่อไปนี้:

ปัจจัยด้านความปลอดภัยของแท้ 1.5 — สำหรับการพังทลายหนึ่งครั้งภายใต้เงื่อนไขที่ไม่เอื้ออำนวยที่สุด

ปัจจัยด้านความปลอดภัยของแท้ 1 — สำหรับความเสียหายสองครั้งภายใต้เงื่อนไขที่ไม่เอื้ออำนวยที่สุด

ตัวอย่างเช่น ในอเมริกาเหนือ จะถือว่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าเป็น 1.5 สำหรับเงื่อนไขที่มีการทดสอบอุปกรณ์แบบทดลอง ในการศึกษาทางทฤษฎี สำหรับโหมดปกติและโหมดฉุกเฉินที่มีความผิดปกติหนึ่งค่า กระแสและแรงดันจะคิดเป็น 2 แฟกเตอร์ และสำหรับโหมดฉุกเฉินที่มีความผิดปกติ 2 ครั้ง ค่าความปลอดภัยที่แท้จริงจะคิดเป็น 1.33

สาเหตุหลักที่ทำให้ปัจจัยความปลอดภัยที่แท้จริงเพิ่มขึ้นภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้คือในการศึกษาทางทฤษฎี พวกเขามักจะไม่มีข้อมูลที่สมบูรณ์เกี่ยวกับค่าเล็กน้อยของส่วนประกอบทั้งหมด ตัวอย่างเช่น ค่าความเหนี่ยวนำอาจขึ้นอยู่กับวิธีการวัด

ตามมาตรฐาน GOST ท้องถิ่นและมาตรฐานยุโรป ปัจจัยด้านความปลอดภัยภายในของวงจรที่ปลอดภัยภายในไม่ควรน้อยกว่า 1.5 สำหรับการทำงานปกติของอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่นเดียวกับโหมดฉุกเฉินที่สร้างความเสียหายให้กับการเชื่อมต่อและองค์ประกอบอื่น ๆ ของอุปกรณ์ไฟฟ้านี้ . สำหรับแรงดันและกระแสไฟฟ้า ปัจจัยด้านความปลอดภัยโดยธรรมชาติที่ 1.5 สอดคล้องกับปัจจัยที่ 2.25 สำหรับพลังงาน
อุปกรณ์ไฟฟ้าอย่างง่าย

อุปกรณ์ไฟฟ้ามีการจำแนกประเภทของตนเองในแง่ของความปลอดภัยที่แท้จริง อุปกรณ์ง่าย ๆ รวมถึงอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือชุดอุปกรณ์ไฟฟ้าของการออกแบบที่เรียบง่ายพร้อมค่าพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่กำหนดไว้ซึ่งสอดคล้องกับพารามิเตอร์ความปลอดภัยภายในของวงจรไฟฟ้าที่พวกเขา ถูกนำมาใช้

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่เรียบง่ายดังกล่าวประกอบด้วย:

• 1 — อุปกรณ์ไฟฟ้าแบบพาสซีฟ — สวิตช์ กล่องรวมสัญญาณ อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำอย่างง่าย ตัวต้านทาน

• 2 — อุปกรณ์ที่สามารถเก็บพลังงานด้วยพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่ติดตั้งและคำนึงถึงความปลอดภัยของตนเอง — ตัวเก็บประจุ, ตัวเหนี่ยวนำ;

• 3 — อุปกรณ์ผลิตไฟฟ้า — เทอร์โมคัปเปิลและโฟโตเซลล์ที่มีแรงดันไม่เกิน 1.5 V, กระแสไม่เกิน 0.1 A, กำลังไฟไม่เกิน 0.025 W ปัจจัยอุปนัยและความจุของอุปกรณ์เหล่านี้ถูกนำมาพิจารณาด้วย ในวรรค 2

จำเป็นต้องเข้าใจว่าอุปกรณ์อย่างง่ายต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของเอกสารทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคในปัจจุบันสำหรับอุปกรณ์ที่มีความปลอดภัยอย่างแท้จริง ดังนั้น ตาม GOST R IEC 60079-11-2010 การใช้อุปกรณ์อย่างง่ายในวงจรที่ปลอดภัยภายใน จึงควรคำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้:

1) อุปกรณ์ธรรมดาไม่ควรปลอดภัยเนื่องจากขีดจำกัดของกระแสและ/หรือแรงดัน

2) อุปกรณ์ต้องไม่มีตัวเพิ่มแรงดันหรือกระแสไฟฟ้า

3) อุปกรณ์ก่อนไม่มีโหลดควรทดสอบด้วยแรงดันไฟฟ้าสองเท่า อย่างน้อย 500 V

4) วงเล็บทั้งหมดต้องเป็นไปตามข้อกำหนดพิเศษ

5) ปลอกหุ้มที่ไม่ใช่โลหะหรือโลหะผสมเบาต้องปลอดภัยจากไฟฟ้าสถิต

6) ระดับอุณหภูมิของอุปกรณ์ต้องสอดคล้องกับสภาพการทำงาน

ในทางปฏิบัติ ข้อจำกัดชุดนี้ทำให้ยากต่อการใช้อุปกรณ์อย่างง่ายในวงจรที่ปลอดภัยจากภายใน จุดที่ 1 และ 2 มักทำตามได้ง่าย แต่จุดที่ 3 ถึง 6 อาจทำให้เกิดปัญหาได้

ตัวอย่างเช่น แม้ว่าเทอร์โมมิเตอร์วัดความต้านทานจะเป็นอุปกรณ์ธรรมดา แต่ตาม GOST 6651-2009 อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการทดสอบด้วยแรงดันไฟฟ้า 250 V เท่านั้น ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ในวงจรที่ปลอดภัยภายในได้ (ตามวรรค 3). การใช้อุปกรณ์ดังกล่าวจำเป็นต้องมีการออกแบบพิเศษของเซ็นเซอร์ที่มีความแข็งแรงเพียงพอของฉนวน

ตามข้อ 4 และ 5 การตรวจสอบอุปกรณ์อย่างง่ายนั้นไม่ง่ายนัก เนื่องจากมักไม่มีข้อมูลที่จำเป็น และไม่สามารถดำเนินการตรวจสอบได้อย่างถูกต้อง

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ปลอดภัยจากภายใน

เรียกว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ปลอดภัยจากภายในซึ่งมีวงจรไฟฟ้าภายในและภายนอกที่ปลอดภัยจากภายในอุปกรณ์ภายนอก เช่น องค์ประกอบเอาต์พุต โซลินอยด์วาล์ว ทรานสดิวเซอร์แรงดันปัจจุบัน เมื่อใช้ในพื้นที่อันตราย ต้องมีใบรับรองความปลอดภัยทางไฟฟ้า การรับรองขึ้นอยู่กับระดับพลังงานสูงสุดและอุณหภูมิที่จุดติดไฟได้เอง

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ติดตั้งในบรรยากาศที่อาจระเบิดได้ต้องมีเครื่องหมายแสดงระดับความปลอดภัยภายในของวงจรอย่างเหมาะสม

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่เกี่ยวข้อง

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อรวมถึงวงจรของอุปกรณ์และอุปกรณ์ไฟฟ้า ซึ่งในระหว่างการทำงานปกติหรือฉุกเฉิน จะไม่ถูกแยกทางไฟฟ้าออกจากวงจรที่ปลอดภัยจากภายใน

สิ่งกีดขวาง DC แบบพาสซีฟและแยกรวมถึงอุปกรณ์ควบคุมและตรวจวัดที่ใช้ในการวัดและเชื่อมต่อสัญญาณที่ได้รับจากพื้นที่อันตรายเป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์ประเภทนี้ ดังนั้นจึงต้องมีใบรับรองสำหรับค่าสูงสุดของพลังงานที่สามารถถ่ายโอนไปยังพื้นที่ระเบิดได้

อุปกรณ์ไฟฟ้าตั้งอยู่ในพื้นที่ที่ไม่ระเบิด และหากจำเป็นต้องวางในพื้นที่ที่มีการระเบิด อุปกรณ์จะต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันการระเบิดที่เหมาะสม

บริษัทในยุโรปติดเครื่องหมาย [Ex ia] IIC บนอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่ในบริเวณที่ไม่ระเบิด อุปกรณ์ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อซึ่งอยู่ในพื้นที่ระเบิดและในขณะเดียวกันก็มีตัวเรือนกันไฟนั้นจะมีเครื่องหมาย Ex «d» [ia] IIC T4 เครื่องหมายในวงเล็บเหลี่ยมแสดงถึงความจริงที่ว่ามีการเชื่อมต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า

อุปกรณ์ไฟฟ้าป้องกันการระเบิดที่มีการป้องกันการระเบิดประเภท "วงจรไฟฟ้าที่ปลอดภัยภายใน" ที่ตั้งอยู่ในพื้นที่อันตรายต้องมีใบรับรองสำหรับค่าอุณหภูมิที่จุดระเบิดได้เอง

ลักษณะการติดตั้งที่ปลอดภัยจากภายใน

มีการติดตั้งการติดตั้งระบบไฟฟ้าด้วยวงจรไฟฟ้าที่ปลอดภัยภายในเพื่อให้สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กภายนอกไม่ส่งผลเสียต่อความปลอดภัยของตนเอง แหล่งที่มาของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กภายนอกอาจเป็นสายไฟที่ผ่านตัวนำใกล้เคียงหรือตัวนำกระแสสูง การใช้เกราะกำบัง ดัดสายไฟ หรือย้ายแหล่งกำเนิดสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็กออกจากการติดตั้งจะเป็นประโยชน์

ตามข้อ 7.3.117 ของ PUE สายเคเบิลจากวงจรไฟฟ้าที่มีความปลอดภัยภายในซึ่งติดตั้งในเขตระเบิดหรือภายนอกต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง

สายเคเบิลที่ปลอดภัยในตัวแยกออกจากสายเคเบิลทั้งหมดตามมาตรฐาน GOST 22782.5-78 เป็นที่ยอมรับไม่ได้ที่จะใช้สายเคเบิลเดียวกันในวงจรที่ปลอดภัยภายในและวงจรที่ปลอดภัยภายใน สายเคเบิล HF สำหรับวงจรที่ปลอดภัยในตัวต้องไม่มีลูป นอกจากนี้ ตัวนำของวงจรที่ปลอดภัยภายในต้องได้รับการปกป้องจากที่จับที่อาจส่งผลต่อความปลอดภัยของตัวเอง

หากมีสายเคเบิลจากวงจรที่มีความปลอดภัยในตัวและวงจรที่มีความปลอดภัยในตัวในเวลาเดียวกันในหนึ่งช่องหรือมัด ขอแนะนำให้แยกสายเคเบิลเหล่านั้นด้วยชั้นของฉนวนขั้นกลางหรือตัวกั้นนำไฟฟ้าที่มีสายดิน เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่แยกสายเคเบิลดังกล่าวออกเฉพาะในกรณีที่วงจรที่ปลอดภัยภายในหรือไม่ปลอดภัยภายในมีเกราะป้องกันหรือปลอกโลหะของตัวเอง

เมื่อวางเส้นทางเคเบิลที่มีความปลอดภัยอย่างแท้จริงในพื้นที่อันตราย จำเป็นต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดอื่นๆ ของ PUE Ch. 7.3.

เมื่อเลือกสายเคเบิลสำหรับพื้นที่ระเบิด ให้พิจารณาข้อกำหนด PUE ต่อไปนี้:

• สายไฟต้องหุ้มฉนวน

• ใช้เฉพาะสายที่มีสายทองแดงเท่านั้น

• อนุญาตให้ใช้ฉนวนยางหรือพีวีซี

• ห้ามใช้ฉนวนโพลีเอทิลีน ในพื้นที่อันตรายของคลาส BI และ Bia จะไม่รวมปลอกอะลูมิเนียม

หากซีลอยู่ภายนอก ปลอกสายไฟไม่ควรทำจากวัสดุที่รองรับการเผาไหม้ (น้ำมันดิน ปอกระเจา ฝ้าย) แต่ละคอร์ หากไม่ได้ใช้งาน จะต้องแยกออกจากคอร์อื่นๆ และจากกราวด์ ซึ่งทำได้โดยการใช้เทอร์มินอล

หากวงจรอื่นๆ ในสายเคเบิลที่ควั่นมีการต่อลงดินโดยอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง ตัวนำจะเชื่อมต่อกับจุดต่อลงดินพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อต่อวงจรที่ปลอดภัยภายในทั้งหมดบนสายเคเบิลเดียวกัน แต่ต้องแยกสายไฟออกจากกราวด์และจากสายไฟอื่นที่ปลายด้านตรงข้ามด้วยการสิ้นสุด ฉนวนที่ปลายสายไฟของวงจรที่ปลอดภัยภายในนั้นทำด้วยสีน้ำเงินซึ่งควบคุมโดย PUE