Circuit électrique à sécurité intrinsèque

La sécurité intrinsèque est un tel circuit électrique, dont la mise en œuvre même, avec une probabilité ne dépassant pas 0,1%, ne permettra pas l'apparition d'une décharge électrique pouvant provoquer l'inflammation de l'environnement explosif environnant, qui, en règle générale, est confirmée par les conditions d'essai. L'état antidéflagrant d'un «circuit électrique à sécurité intrinsèque» est basé sur le maintien de la tension, du courant et de la puissance dans un tel circuit à un niveau de sécurité intrinsèque spécifié. Trois niveaux de sécurité intrinsèque peuvent être distingués pour un circuit à sécurité intrinsèque : ia, ib et ic.

Niveaux de sécurité intrinsèque

toi — niveau particulièrement antidéflagrant. Cela implique que des conditions de sécurité sont respectées même lorsque deux défauts de circuit indépendants ou simultanés se produisent. Ce niveau de sécurité intrinsèque garantit la plus grande protection et sécurité contre les explosions, c'est pourquoi il est applicable aux zones explosives des classes 0, 1 et 2.

ib — niveau antidéflagrant. Un seul dommage est autorisé avec ce niveau, il ne s'applique donc qu'aux zones dangereuses de classe 1 et 2.

CI — le niveau de fiabilité accrue contre l'explosion.En général, il ne permet pas de dommages, il n'est donc utilisé que dans les zones dangereuses de classe 2.

Classes de zones explosives

Comme les niveaux de sécurité inhérents aux circuits, les zones dangereuses sont également classées :

Zone explosive 0. Dans une telle zone, un mélange gazeux explosif est constamment ou pendant longtemps.

Zone explosive 1. Dans cette zone, même dans des conditions normales de fonctionnement de l'équipement, il existe toujours une possibilité de mélange de gaz explosif autour.

Zone explosive 2. Il est peu probable qu'un mélange de gaz explosif soit présent dans cette zone dans des conditions de fonctionnement normales. Si cela se produit, c'est extrêmement rare et pour une courte période de temps.

Coefficient de sécurité interne

Pour les circuits à sécurité intrinsèque utilisés, un coefficient spécial est introduit - coefficient de sécurité intrinsèque. Il exprime le rapport des paramètres minimaux de la condition d'allumage aux paramètres de sécurité intrinsèque correspondants. Ainsi, aux États-Unis, les facteurs de sécurité intrinsèque de protection contre l'explosion de type « circuit électrique à sécurité intrinsèque » suivants sont acceptés :

Véritable facteur de sécurité 1,5 — pour une panne dans les conditions les plus défavorables ;

Véritable facteur de sécurité 1 — pour deux dommages dans les conditions les plus défavorables ;

Par exemple, en Amérique du Nord, un facteur de puissance de 1,5 est supposé pour les conditions où l'appareil est testé expérimentalement. Au cours des études théoriques, pour le mode normal et pour le mode secours avec un défaut, un facteur 2 est pris pour le courant et la tension, et pour le mode secours avec deux défauts, le facteur de sécurité intrinsèque est pris égal à 1,33.

La principale raison pour laquelle le facteur de sécurité intrinsèque augmente dans ces conditions est que dans les études théoriques, ils ne disposent généralement pas d'informations complètes sur les valeurs nominales de tous les composants, par exemple la valeur d'inductance peut dépendre de la façon dont elle est mesurée.

Selon les normes locales GOST et européennes, le facteur de sécurité intrinsèque d'un circuit à sécurité intrinsèque ne doit pas être inférieur à 1,5 pour le fonctionnement normal de l'équipement électrique, ainsi que pour le mode d'urgence avec des dommages créés artificiellement aux connexions et autres éléments de cet équipement électrique . Pour la tension et le courant, un facteur de sécurité inhérent de 1,5 correspond à un facteur de 2,25 pour l'énergie.
Matériel électrique simple

Le matériel électrique a sa propre classification en termes de sécurité intrinsèque.Un matériel simple comprend des appareils électriques ou un ensemble d'appareils électriques de conception simplifiée avec certaines valeurs de paramètres techniques établis correspondant aux paramètres de sécurité intrinsèque du circuit électrique dans lequel ils sont utilisés.

Un tel équipement électrique simple comprend:

• 1 - appareils électriques passifs - interrupteurs, boîtes de jonction, dispositifs à semi-conducteurs simples, résistances ;

• 2 — appareils capables de stocker de l'énergie avec des paramètres électriques installés et pris en compte lors de la détermination de leur propre sécurité — condensateur, inductance ;

• 3 — dispositifs de production d'énergie — thermocouples et cellules photoélectriques avec une tension ne dépassant pas 1,5 V, un courant ne dépassant pas 0,1 A, une puissance ne dépassant pas 0,025 W. Les facteurs inductifs et capacitifs de ces dispositifs sont pris en compte comme au paragraphe 2.

Il faut comprendre que les équipements simples doivent répondre aux exigences de la documentation scientifique et technique en vigueur pour les équipements à sécurité intrinsèque. Ainsi, selon GOST R IEC 60079-11-2010, en utilisant un équipement simple dans des circuits à sécurité intrinsèque, les éléments suivants doivent être pris en compte :

1) Un équipement simple ne devrait pas être sûr en raison des limites de courant et/ou de tension.

2) L'équipement ne doit contenir aucun moyen d'augmenter la tension ou le courant.

3) L'équipement avant la mise à vide doit être testé avec une double tension, au moins 500 V.

4) Tous les supports doivent répondre à des exigences particulières.

5) Les gaines non métalliques ou en alliage léger doivent être électrostatiquement sûres.

6) La classe de température de l'équipement doit correspondre aux conditions de travail.

En pratique, cet ensemble de limitations rend difficile l'utilisation d'équipements simples dans des circuits à sécurité intrinsèque. Les points 1 et 2 sont généralement faciles à suivre. Mais les points 3 à 6 peuvent déjà poser des difficultés.

Par exemple, bien que le thermomètre à résistance soit un simple équipement, cependant, selon GOST 6651-2009, un tel appareil n'est testé qu'avec une tension de 250 V et ne peut donc pas être utilisé dans un circuit à sécurité intrinsèque (conformément au paragraphe 3). L'utilisation d'un tel dispositif nécessite une conception particulière du capteur avec une résistance adéquate de son isolation.

Selon les points 4 et 5, il n'est pas facile de vérifier des équipements simples car les informations nécessaires ne sont souvent pas disponibles et il n'est pas possible d'effectuer correctement le contrôle.

Matériel électrique à sécurité intrinsèque

On appelle équipement électrique à sécurité intrinsèque qui possède des circuits électriques internes et externes à sécurité intrinsèque.Les équipements externes, tels que les éléments de sortie, les électrovannes, les transducteurs de courant-pression, lorsqu'ils sont utilisés dans une zone dangereuse, doivent avoir un certificat de sécurité électrique. La certification est basée sur le niveau d'énergie maximal et la température d'auto-inflammation.

Les équipements électriques installés dans des atmosphères potentiellement explosives doivent être correctement marqués avec une indication du niveau de sécurité intrinsèque du circuit.

Matériel électrique associé

L'équipement électrique connecté comprend les circuits des appareils et équipements électriques qui, pendant le fonctionnement normal ou d'urgence, ne sont pas isolés galvaniquement du circuit à sécurité intrinsèque.

Barrières CC passives et isolées, ainsi que les équipements de contrôle et de mesure utilisés pour mesurer et connecter les signaux reçus des zones dangereuses constituent la partie principale de ce type d'équipement et doivent donc disposer de certificats pour la valeur maximale d'énergie pouvant être transférée vers une zone explosive.

L'équipement électrique lui-même est situé dans une zone non explosive, et s'il est nécessaire de le placer dans une zone explosive, l'équipement est équipé d'une protection contre les explosions appropriée.

Les entreprises européennes apposent la marque [Ex ia] IIC sur les équipements électriques connectés situés dans une zone non explosive. L'équipement électrique connecté, qui se trouve dans une zone explosive et possède en même temps un boîtier résistant au feu, est marqué par Ex «d» [ia] IIC T4. Les marquages ​​entre crochets reflètent le fait que l'équipement électrique est connecté.

Les équipements électriques antidéflagrants avec protection antidéflagrante de type "circuit électrique à sécurité intrinsèque" situés en zone dangereuse doivent disposer d'un certificat pour la valeur de la température d'auto-inflammation.

Caractéristiques de montage à sécurité intrinsèque

L'installation d'installations électriques avec des circuits électriques à sécurité intrinsèque est réalisée de manière à ce que les champs électriques et magnétiques externes ne nuisent pas à leur propre sécurité. Les sources de champs électriques et magnétiques externes peuvent être des lignes électriques passant à proximité ou des conducteurs à haute intensité. Il est utile d'utiliser des blindages, de plier les fils ou d'éloigner physiquement la source du champ électrique ou magnétique de l'installation.

Conformément au point 7.3.117 du PUE, les câbles des circuits électriques à sécurité intrinsèque installés soit en zone explosive soit à l'extérieur de celle-ci doivent répondre aux exigences correspondantes.

Le câble à sécurité intrinsèque est séparé de tous les câbles conformément à GOST 22782.5-78. Il est inacceptable d'utiliser le même câble dans un circuit à sécurité intrinsèque et un circuit à sécurité intrinsèque. Les câbles HF pour circuits à sécurité intrinsèque ne doivent pas avoir de boucles. De plus, les conducteurs des circuits à sécurité intrinsèque doivent être protégés des prises qui pourraient compromettre leur propre sécurité.

S'il y a des câbles provenant de circuits à sécurité intrinsèque et à sécurité intrinsèque en même temps dans un canal ou un faisceau, il est recommandé de les séparer avec une couche d'isolation intermédiaire ou une barrière conductrice mise à la terre. Il est possible de ne pas séparer de tels câbles uniquement si les circuits à sécurité intrinsèque ou non à sécurité intrinsèque ont leurs propres blindages individuels ou gaines métalliques.

Lors de la pose de chemins de câbles à sécurité intrinsèque dans des zones dangereuses, il est nécessaire de se conformer aux autres exigences du PUE Ch. 7.3.

Lors du choix d'un câble pour une zone explosive, tenez compte des exigences PUE suivantes :

• les fils doivent être isolés;

• seuls des fils avec des fils de cuivre sont utilisés ;

• l'isolation en caoutchouc ou en PVC est autorisée ;

• l'isolation en polyéthylène est interdite; dans les zones dangereuses des classes BI et Bia, la gaine en aluminium est exclue.

Si le joint est externe, alors la gaine du câble ne doit pas être en matériau favorisant la combustion (bitume, jute, coton). Chaque noyau, s'il n'est pas utilisé, doit être isolé des autres noyaux et de la terre, ce qui est réalisé en utilisant des bornes.

Si d'autres circuits d'un câble toronné sont mis à la terre par un équipement associé, le conducteur est connecté à un point de mise à la terre spécial conçu pour mettre à la terre tous les circuits à sécurité intrinsèque sur le même câble. Mais le fil doit également être isolé de la terre et des autres fils à l'extrémité opposée par la terminaison. L'isolation des extrémités des fils des circuits à sécurité intrinsèque est réalisée en bleu, celle-ci est régulée en PUE.