0,5 Дж (например, груз весом 250 г, падающий с высоты 20 см) 4 Защита от удара силой 2,0 Дж (например, груз весом 500 г, падающий с высоты 40 см) 5 Защита от удара 5 6. 0 Дж (например, груз 1,5 кг падает с высоты 40 см) 6 Защита от удара силой 20,0 Дж (например, груз 5 кг падает с высоты 40 см)
9051 Строгие требования к СЕ Маркировка производителей машин сегодня оснащает свои машины деталями, сертифицированными по ЕС (Европейскому союзу) и международным стандартам. Пример — IP 22 Электрическая розетка класса IP22 защищена от
твердых предметов размером более 12 мм — напр.ввод пальцев прямое распыление воды до 15 o от вертикали — напр. повреждение или опасность из-за вертикально или почти вертикально капающей воды Таблица IP-класса и определения
Степень защиты IP (также известная как степень защиты от проникновения или степень защиты по международным стандартам) определяет эффективность герметизации электрических корпусов от посторонних частиц, таких как случайный контакт, пыль, влага, жидкости и т. д. Степень защиты IP определяется международным стандартом EN. 60529 (британский BS EN 60529:1992, европейский IEC 60509:1989).Рейтинги IP предоставляют информацию о том, способно ли устройство противостоять проникновению пыли или жидкости и в какой степени. На рис. 1 показана структура рейтинга IP.
Рисунок 1: Степень защиты IP
Содержание
Первая цифра
Первая цифра в рейтинге IP обозначает степень защиты корпуса от твердых инородных тел, таких как пыль, случайный контакт руками, пальцами, инструментами, проводами и т. д. Соответствующее описание цифр приведено ниже:
Первая цифра:
Описание сплошной защиты:
0 (Х)
Без защиты
1
Защита от твердых частиц диаметром более 50 мм
2
Защита от твердых частиц диаметром 12. 5 мм и более
3
Защита от твердых частиц диаметром 2,5 мм и более
4
Защита от твердых частиц диаметром 1 мм и более
5
Защита от частиц пыли
6
Пыленепроницаемый; Полная защита
Вторая цифра
Вторая цифра в рейтинге IP определяет степень защиты от проникновения жидкости.Ниже приводится краткое описание соответствующих цифр.
Вторая цифра:
Описание защиты от жидкости или влаги:
0
Без защиты
1
Защита от вертикально капающей воды
2
Защита от капель воды при наклоне корпуса под углом до 15°
3
Защита от брызг воды под углом до 60° от вертикали
4
Защита от брызг воды с любого направления
5
Защита от направленных струй воды низкого давления (6. 3мм) под любым углом
6
Защита от направленных струй воды высокого давления (12,5 мм) под любым углом
7
Защита от полного погружения на глубину до 1 м на 30 минут
8
Защита от погружения на большую глубину и при более высоком давлении
9 (К)
Защита от направленных струй воды высокой температуры и давления, обмывов или процедур очистки паром
Рейтинг IPX
«X» в рейтингах IP просто означает, что значение для числа отсутствует.«X» можно просто заменить нулем, учитывая, что класс защиты от проникновения не предусмотрен. Например, IPX4 может просто означать, что корпус не обеспечивает защиты от проникновения твердых частиц, но обеспечивает защиту от брызг воды с любого направления.
Рейтинг ИПК
«К» в некоторых рейтингах IP означает, что корпус должен обеспечивать защиту от проникновения направленных струй воды высокой температуры и давления. Например, степень защиты IP69K обычно используется в таких средах, как автомойка, производство продуктов питания и напитков и другие процедуры очистки паром.
Таблица IP-класса
Ниже приведена краткая справочная таблица, которая поможет вам выбрать корпус со степенью защиты IP, соответствующий вашим требованиям.
Без защиты от жидкости
Защита от вертикально капающей воды
Защита от капель воды при наклоне корпуса до 15°
Защита от брызг воды под углом до 60° от вертикали
Защита от брызг воды с любого направления
Защита от направленных струй воды низкого давления (6.3 мм) под любым углом
Защита от направленных струй воды высокого давления (12,5 мм) под любым углом
Защита от полного погружения на глубину до 1 м
Защита от полного погружения на большую глубину и при более высоком давлении
Защита от направленных струй воды высокой температуры и давления
Без защиты от твердых предметов
IP00
IP01
IP02
IP03
IP04
IP05
IP06
IP07
IP08
IP09
Защита от твердых частиц диаметром более 50 мм
IP10
IP11
IP12
IP13
IP14
IP15
IP16
IP17
IP18
IP19
Защита от твердых частиц диаметром более 12. 5 мм
IP20
ИП21
IP22
IP23
IP24
IP25
IP26
IP27
IP28
IP29
Защита от твердых частиц диаметром более 2,5 мм
IP30
IP31
IP32
IP33
IP34
IP35
IP36
IP37
IP38
IP39
Защита от твердых частиц диаметром более 1 мм
IP40
IP41
IP42
IP43
IP44
IP45
IP46
IP47
IP48
IP49
Защита от частиц пыли
IP50
IP51
IP52
IP53
IP54
IP55
IP56
IP57
IP58
IP59
Полная защита от пыли
IP60
IP61
IP62
IP63
IP64
IP65
IP66
IP67
IP68
IP69
Дополнительный корпус
Иногда клапаны или компоненты, которые вы используете, могут подвергаться жестким или требовательным промышленным процессам или другим условиям. В таком случае существующего корпуса со степенью защиты IP может быть недостаточно для обеспечения желаемой защиты. Дополнительная оболочка вокруг клапана или компонента является хорошим способом повысить уровень защиты от проникновения частиц. Эти дополнительные корпуса должны иметь соответствующую степень защиты IP для дополнительной защиты и повышения производительности.
Часто задаваемые вопросы
Какой рейтинг IP является водонепроницаемым?
Как правило, корпуса со степенью защиты IP65, 66 и 67 считаются водонепроницаемыми по стандарту IP.Но термин «водонепроницаемость» применим только при определенных условиях для каждого из этих рейтингов IP.
Степень защиты IP65 означает, что корпус может обеспечить защиту только от водяных струй низкого давления (6,3 мм). Для испытаний корпусов IP65 необходимо создать объем воды 12,5 литров в минуту в течение не менее 15 минут при давлении 30 кПа на расстоянии 3 м. На рис. 2 показан пример корпуса со степенью защиты IP65.
Корпус со степенью защиты IP66 обеспечивает защиту от высокого давления (12.5 мм) водяные струи. Процедуры испытаний включают воздействие на корпус воды объемом 100 литров в минуту под давлением 100 кПа на расстоянии 3 м в течение не менее 3 минут.
Степень защиты IP67 означает, что корпус обеспечивает защиту от погружения на глубину до 1 м. Метод испытаний таких ограждений включает погружение на глубину не менее 1 м на 30 и более минут. Глубина погружения измеряется от нижней части объекта и должна быть не менее 15 см от верхней части объекта.
Рис. 2: IP65 — DIN — разъем A для электромагнитных клапанов
Можно ли погружать в воду со степенью защиты IP68?
IP68 можно рассматривать как полную защиту от проникновения пыли и погружения на большую глубину и при более высоком давлении. Однако термины «большие глубины» и «более высокое давление» могут быть расплывчатыми. Поэтому производитель и пользователь должны согласовать спецификацию IP68 в зависимости от их требований и применения. Однако рейтинг IP68 обеспечивает защиту от погружения на глубину не менее 1 метра.
Что такое IP69K?
IP69K обеспечивает полную защиту от попадания пыли и направленных струй воды высокой температуры и давления. Он в основном используется в средах, требующих интенсивной промывки, таких как пищевая промышленность и производство напитков, где высокая температура и давление важны в процедурах очистки для поддержания санитарии и гигиены. IP69K — это наивысшая степень защиты IP.
Дополнительная информация
Щелкните одну из ссылок ниже для получения дополнительной информации:
Центр технической информации Связаться с нами
Ежемесячный информационный бюллетень Tameson
Для кого: Вы! Существующие клиенты, новые клиенты и все, кто ищет информацию о контроле жидкости.
Почему Ежемесячный информационный бюллетень Tameson: Он четкий, без чепухи и раз в месяц содержит актуальную информацию об отрасли управления жидкостями.
Что в нем: Объявления о новых продуктах, технические статьи, видеоролики, специальные цены, отраслевая информация и многое другое, на что вам нужно подписаться, чтобы увидеть!
Подписаться на рассылку
Душ или ванна? IP44 и IP67 Разъемы питания центров обработки данных имеют несколько характеристик.Максимальная сила тока и напряжение очевидны, как и то, поддерживает ли проводник 3, 4 или 5 проводов. Вы также часто будете видеть обозначение «IP», обычно IP44 или IP67. Читайте дальше, если вы когда-нибудь задумывались, что это значит или почему IP67 может стоить в 10 раз больше, чем IP44.
Код IP (Международная защита) — это классификация IEC для многих вещей, включая разъемы типа «штырь и гильза», которые распространены в центрах обработки данных. Он оценивает степень защиты от проникновения твердых предметов и воды.Разница между корпусами со степенью защиты IP44 и IP67 существенна как с точки зрения уровня защиты, так и стоимости.
Рейтинг IP состоит из двух чисел. Первая цифра указывает уровень защиты от твердых частиц, а вторая цифра указывает уровень защиты от проникновения воды.
Первая цифра (полная защита)
Вторая цифра (защита от проникновения воды)
0 без защиты
0 без защиты
1 защита от твердых предметов до 50 мм
1 защита от вертикально падающих капель воды
2 защита от твердых предметов размером до 12 мм
2 защита от прямых брызг воды под углом до 15° от вертикали
3 защита от твердых предметов свыше 2.5мм
3 защита от прямых брызг воды до 60° от вертикали
4 защита от твердых предметов размером более 1 мм
4 защита от брызг воды со всех сторон
5 защита от пыли
5 защита от струй воды низкого давления со всех направлений
6 полная защита от пыли (пылезащитная)
6 защита от сильных струй воды
7 защита от погружения в воду на глубину до 1 м
8 защита от полного и продолжительного погружения в воду
Разъем со степенью защиты IP44 часто называют «брызгозащищенным». Он защищает от объектов размером более 1 миллиметра и водяных брызг с любого направления.
Разъем со степенью защиты IP67 часто называют «водонепроницаемым», он пыленепроницаем и защищен от погружения в воду на глубину до 1 метра на срок до 30 минут.
Оба разъема, показанные выше, предназначены для 3-проводной цепи на 32 А и менее 250 В. Они могут обеспечить одинаковое количество энергии, но с разным уровнем защиты. Эта защита имеет значительную разницу в стоимости: разъем IP44 обычно доступен менее чем за 15 долларов, а версия IP67 может стоить значительно больше 150 долларов.Эта надбавка к цене может быть легко оправдана в суровых условиях или там, где возможен отказ из-за погружения в воду, что может привести к серьезным неблагоприятным последствиям. В некоторых случаях также необходимо соблюдать электрические правила.
Как правило, разъемы на 50 А и менее обычно имеют степень защиты IP44, тогда как для цепей на 60 А и более по умолчанию используется степень защиты IP67, но для большинства размеров цепей доступен любой рейтинг. Многие штыревые соединители, используемые в центрах обработки данных, следуют соглашению об именах, например 460C9 W , где первое число — это количество проводов (3, 4 или 5), вторые два числа указывают силу тока, четвертая позиция указывает тип единицы (C=разъем, P=вилка), пятая цифра относится к «положению часов» (немного сложнее), и, наконец, W означает степень защиты IP67.Версия этого разъема IP44 будет обозначаться либо как 460C9S, либо иногда просто как 460C9.
Разъемы IP44 и IP67 используются в центрах обработки данных. Главное — понимать различия и сопоставлять уровень защиты с вашими реальными потребностями.
Описание УЗО | Электробезопасность прежде всего
Что такое УЗО?
УЗО или устройство защитного отключения — это спасательное устройство, предназначенное для предотвращения смертельного поражения электрическим током при прикосновении к чему-либо под напряжением, например к оголенному проводу. Он также может обеспечить некоторую защиту от электрического возгорания. УЗО обеспечивают уровень личной защиты, который не могут обеспечить обычные предохранители и автоматические выключатели.
Что делает УЗО?
УЗО — это чувствительное защитное устройство, автоматически отключающее электричество в случае неисправности.
УЗО предназначено для защиты от риска поражения электрическим током и пожара, вызванного замыканием на землю. Например, если вы перерезали кабель при стрижке газона и случайно коснулись оголенных проводов под напряжением, или неисправный прибор перегревается, вызывая протекание электрического тока на землю.
Как это работает?
УЗО постоянно контролирует электрический ток, протекающий по одной или нескольким цепям, для защиты которых оно используется. Если он обнаружит, что электричество течет по непреднамеренному пути, например, через человека, который коснулся токоведущей части, УЗО очень быстро отключит цепь, что значительно снизит риск смерти или серьезной травмы.
Каковы основные типы УЗО?
УЗО могут помочь защитить вас от поражения электрическим током в потенциально опасных зонах, таких как ванные комнаты и сады, и существуют различные типы УЗО, которые можно использовать для обеспечения максимальной безопасности.
Стационарные УЗО
Устанавливаются в распределительный блок (блок предохранителей) и могут обеспечивать защиту отдельных цепей или групп цепей. Стационарное УЗО обеспечивает высочайший уровень защиты, поскольку защищает всю проводку и розетки в цепи, а также любые подключенные устройства.
УЗО с розеткой
Это специальные розетки со встроенным УЗО, которые можно использовать вместо стандартной розетки. Этот тип УЗО обеспечивает защиту только человека, контактирующего с оборудованием, в том числе с его проводом, включенным в специальную розетку.
Портативные УЗО
Подключаются к любой стандартной розетке. Затем к УЗО можно подключить прибор. Они полезны, когда нет ни стационарных УЗО, ни УЗО с розеткой, но, как и в случае УЗО с розеткой, они обеспечивают защиту только человека, контактирующего с оборудованием, включая его провод, подключенный к переносному УЗО.
Надежны ли УЗО?
Мы обнаружили, что стационарные УЗО надежны примерно на 97%. Это улучшается, если они регулярно тестируются.Если у вас есть стационарная защита от УЗО, это снизит риск поражения электрическим током для вас и вашей семьи. Он также может защитить ваш дом от риска возгорания, вызванного неисправной проводкой или бытовой техникой.
Помните: несмотря на то, что защита от УЗО снижает риск смерти или травм от поражения электрическим током, она не снижает необходимости соблюдать осторожность. Проверяйте электропроводку не реже одного раза в 10 лет, чтобы обеспечить безопасность вас, вашей семьи и вашего дома. Если вы обнаружите неисправность в проводке или приборе, немедленно прекратите его использование и обратитесь к квалифицированному электрику.
Не забывайте тестировать. Вы должны тестировать все стационарные и гнездовые УЗО примерно каждые три месяца. Производители рекомендуют проверять портативные УЗО каждый раз, когда вы их используете.
Осторожно – если вы удерживаете кнопку тестирования в течение длительного времени, а УЗО не отключает подачу электроэнергии, обратитесь за консультацией к дипломированному электрику.
Британский стандарт безопасности. С июля 2008 года практически все электрические цепи в новых или перемонтированных домах должны включать УЗО в соответствии с последней редакцией BS 7671.
Сколько будет стоить защита от УЗО?
Вставное УЗО может стоить всего 10 фунтов стерлингов. Стационарное УЗО будет стоить дороже, но обеспечит большую степень защиты, чтобы помочь вашей семье быть в безопасности. Стоимость установки будет варьироваться, поэтому мы рекомендуем получить несколько предложений, прежде чем продолжить.
Как проверить, есть ли у меня стационарная защита от УЗО?
Чтобы проверить, есть ли у вас стационарная защита от УЗО, подойдите к своему потребительскому блоку и посмотрите, есть ли там устройство с кнопкой с надписью «T» или «Test». Эта кнопка «тест» является частью УЗО. Если установлено УЗО, на потребительском блоке или рядом с ним также должна быть этикетка с надписью «Проверка ежеквартально».
Защита от проникновения и IP-тестирование
»
}
}, {
«@type»: «Вопрос»,
«name»: «Почему используется входное тестирование?»,
«принятый ответ»: {
«@наберите ответ»,
«text»: «Многим продуктам для правильной работы требуется изоляция от внешних элементов. К таким внешним элементам относятся туман, пар, распыляемая вода, песок, масло и даже пальцы, и это лишь некоторые из них.Тестирование защиты от проникновения помогает определить, будет ли конкретный продукт работать должным образом при размещении в полевых условиях».
}
}, {
«@type»: «Вопрос»,
«name»: «Какие продукты необходимо защитить от проникновения?»,
«принятый ответ»: {
«@наберите ответ»,
«text»: «Разные продукты требуют разных уровней испытаний и разных типов испытаний. Как правило, защита от проникновения подразделяется на испытания на проникновение посторонних предметов или жидкостей. Для многих продуктов точка, при которой наиболее вероятно, что они выходят из строя, наступает в шов между двумя деталями.»
}
}, {
«@type»: «Вопрос»,
«name»: «Какие продукты нуждаются в защите от проникновения?»,
«принятый ответ»: {
«@наберите ответ»,
«text»: «В Америке и Канаде многие продукты, которые регулируются техническими стандартами, такими как стандарты UL или CSA, должны иметь рейтинг защиты от проникновения (или IP). Эти продукты включают компьютеры, лабораторное оборудование, определенные медицинские устройства, осветительные приборы, такие как а также продукты, которые должны оставаться защищенными от пыли или влаги.Предметы, которые запечатаны и, вероятно, будут размещены в опасных местах, также должны иметь класс защиты IP.»
}
}, {
«@type»: «Вопрос»,
«name»: «Каковы рейтинги защиты от проникновения?»,
«принятый ответ»: {
«@наберите ответ»,
«text»: «Рейтинги защиты от проникновения — это стандартизированные рейтинги, которые используются для описания типа и степени защиты от проникновения, которой обладает конкретный предмет. Рейтинги делятся на два набора: один для посторонних предметов и пыли (то есть твердых тел) , а другой — для жидкостей (таких как вода)».
}
}, {
«@type»: «Вопрос»,
«name»: «Каковы проблемы с тестированием защиты от проникновения?»,
«принятый ответ»: {
«@наберите ответ»,
«text»: «Есть несколько проблем, возникающих при тестировании защиты от проникновения.Одна из них заключается в том, что для тестирования защиты от проникновения требуется строгое оборудование и тщательная работа. Другая проблема заключается в том, что производитель должен хорошо понимать уровень защиты от проникновения, который требуется для его продукта. «}
}]
}
Проверка защиты от проникновения пыли
Многие продукты проходят различные тесты, прежде чем попадают на рынок. Эти тесты включают в себя испытания на безопасность продукции, электромагнитную совместимость, испытания на вибрацию и многие другие.
Что такое IP-тестирование?
Тестирование защиты от проникновения или IP-тестирование проверяет способность продукта защищать от «попадания», то есть проникновения воды, пыли и посторонних предметов. Некоторыми из стандартов, связанных с IP-тестированием, являются MIL-STD-810 (военный), RTCA/DO-160 (радиотехническая комиссия по аэронавтике) и IEC 60529 (Международная электротехническая комиссия).
Почему используется Ingress-тестирование?
Существует несколько причин для проведения входного тестирования, включая безопасность, функциональность и маркетинг продукта.
Для правильной работы многих продуктов требуется изоляция от внешних элементов. Эти внешние элементы включают туман, пар, распыляемую воду, песок, масло и даже пальцы, и это лишь некоторые из них.Тестирование защиты от проникновения помогает определить, будет ли конкретный продукт работать должным образом при размещении в полевых условиях.
Какие продукты необходимо защитить от проникновения?
Разные продукты требуют разных уровней тестирования и разных типов тестирования. Как правило, пылевлагозащита подразделяется на испытания на попадание посторонних предметов или жидкостей. Во многих продуктах место, где он, скорее всего, выйдет из строя, приходится на стык между двумя частями.
Проверка по швам
Пыль и вода могут попасть внутрь изделия в месте соединения двух частей. Поэтому швы между деталями часто герметизируют прокладкой — жесткой или гибкой.
Жесткие прокладки обеспечивают структурную стабильность и лучшую защиту от проникновения, чем гибкие прокладки, а гибкие прокладки могут обеспечить большую общую функциональность продукта. Однако гибкие прокладки часто представляют собой проблему при попытке удержать элементы.Их гибкость может иногда оставлять небольшие зазоры в уплотнении, где внешняя среда может проникнуть внутрь продукта.
Кроме того, прокладки иногда устанавливаются неправильно или привинчиваются или привинчиваются болтами со слишком малым или слишком большим усилием. В любом случае может образоваться зазор в стыке между двумя компонентами, и он может стать источником проникновения внешних элементов в изделие.
Более обобщенное входное тестирование
Некоторые испытания на проникновение проводятся при различных настройках температуры и давления.Это важно, потому что в некоторых случаях контакт с водой может изменить внутреннее давление компонента. Если это важно, можно использовать специальные материалы, такие как Gore-Tex, для вентиляции перепадов давления.
В других случаях устройству может потребоваться пропускать воздух, но оно все равно должно блокировать воду. Например, рассмотрим микрофон, который будет записывать певца, поющего мелодию. Он работает, воздействуя на волны давления, вызванные голосом певца, но любая вода, которая может попасть в микрофон, может сделать его бесполезным.
К счастью, вода обладает поверхностным натяжением, и ему может препятствовать сетка из пластика или проволоки. Сетка задерживает воду и в основном предотвращает ее попадание в микрофон, в то время как сетка по-прежнему пропускает воздух.
Какие продукты нуждаются в защите от проникновения?
В Америке и Канаде многие продукты, которые регулируются техническими стандартами, такими как стандарты UL или CSA, должны иметь класс защиты от проникновения (или IP). К таким продуктам относятся компьютеры, лабораторное оборудование, некоторые медицинские устройства, осветительные приборы, а также продукты, которые должны быть защищены от пыли и влаги.Предметы, которые запечатаны и, вероятно, будут размещены в опасных местах, также должны иметь степень защиты IP.
В некоторых случаях тестирование IP является добровольным, но продавцы часто запрашивают у производителей рейтинг IP, прежде чем размещать продукт на складе. Например, хозяйственный магазин может потребовать, чтобы все наружные светильники, которые он продает, имели степень защиты IP от проникновения влаги. Хозяйственный магазин не хочет получать много возвращенного товара или нести ответственность в случае какого-либо несчастного случая, произошедшего из-за отказа товара.В таком случае производитель обязан соблюдать стандарты продавца.
Некоторые другие типичные продукты, требующие защиты от проникновения пыли, включают компоненты автомобильной и военной техники. В этих случаях проверка давления воды имеет решающее значение, поскольку вода может загрязнить систему. Однако для очистки часто используется вода, поэтому продукт должен быть устойчивым к воде, которая может попасть в чувствительные компоненты.
Испытание распылением воды может помочь убедиться, что прокладки, закрывающие уплотнения в этих системах, хорошо подходят.Также важно учитывать, что испытания распылением могут включать подачу воды с высокой скоростью, что создает свои проблемы.
Иногда вода может проникнуть даже через хорошо герметичную прокладку. Наличие в прокладке защитного экрана, блокирующего водяные брызги, может иметь важное значение для поддержания работоспособности прокладки в этих условиях.
Другими распространенными предметами, требующими проверки на пылезащиту, являются электрические розетки, сотовые телефоны, холодильники (особенно их электродвигатели) и наручные часы.
Каковы рейтинги защиты от проникновения?
Рейтинги защиты от проникновения — это стандартизированные рейтинги, которые используются для описания типа и степени защиты от проникновения, которой обладает конкретный элемент. Рейтинги делятся на два набора: один для посторонних предметов и пыли (то есть твердых тел), а другой — для жидкостей (таких как вода).
Каждый рейтинг начинается с «IP», что означает степень защиты от проникновения. Первая цифра после «IP» относится к степени защиты от проникновения посторонних предметов и пыли.Вторая цифра относится к защите от попадания жидкостей. При обращении к одному из этих двух типов загрязняющих веществ оставшийся тип обозначается буквой X. Например, IP1X относится к рейтингу 1 против проникновения посторонних предметов и пыли, а X указывает, что класс защиты от проникновения жидкостей не является данный. Обратите внимание, что X не означает нулевую защиту.
Вот нормативы на попадание посторонних предметов и пыли, как их интерпретировать:
IP0X: этот рейтинг указывает на то, что элемент вообще не защищен от проникновения посторонних предметов.
IP1X: этот рейтинг означает, что устройство защищено от доступа тыльной стороной ладони и твердых посторонних предметов размером более 50 мм (около 2 дюймов). Это подтверждается тем, что зонд диаметром 50 мм находится на достаточном расстоянии от опасных частей и не полностью проникает в объект.
IP2X: этот рейтинг указывает на то, что любые опасные части недоступны для пальцев или твердых предметов размером более 12,5 мм (около половины дюйма). Это проверяется с использованием «шарнирного пальца» длиной от 12 мм до 80 мм.
IP3X: этот рейтинг дается для предметов, в которых невозможно получить доступ к опасным частям с помощью инструмента, такого как отвертка, или твердых посторонних предметов размером более 2,5 мм (около одной десятой дюйма). Это проверяется с помощью зонда доступа 2,5 мм, который не может проникнуть внутрь предмета.
IP4X: этот рейтинг относится к элементам, в которых нет доступа к опасным частям даже с помощью провода или посторонних предметов размером более 1,0 мм. Это проверяется с помощью щупа доступа 1,0 мм и путем осмотра, чтобы убедиться, что любая попадающая пыль не будет мешать функциональности детали.
IP5X: этот рейтинг относится к опасным частям, к которым нельзя получить доступ даже с помощью провода, а также применима защита от проникновения пыли. Это проверяется с помощью щупа доступа 1,0 мм и путем осмотра, чтобы убедиться, что любая попадающая пыль не будет мешать функциональности детали.
IP6X: для этого класса пыли не может быть вообще никакого проникновения. В остальном он аналогичен IP5X, за исключением того, что предмет полностью защищен от пыли.
Далее рейтинги по проникновению жидкостей:
IPX0: этот рейтинг указывает на то, что изделие вообще не защищено от проникновения жидкостей.
IPX1: этот рейтинг указывает на то, что предмет защищен от вертикально падающих капель жидкости, что означает, что любое падение на предмет не окажет вредного воздействия.
IPX2: этот класс расширяет IPX1, обеспечивая защиту от падающих капель жидкости под углом до 15 градусов.
IPX3: этот класс присваивается, когда элемент защищен от попадания распыляемой жидкости. Это проверяется распылением воды под углом до 60 градусов по вертикали и установлением того, что от этого не было никакого вреда. Распыление может иметь колебательный характер со скоростью потока, которая зависит от тестируемого объекта.
IPX4: этот класс расширяет IPX3, включая защиту от проникновения брызг жидкости. Это проверяется путем установления того, что брызги воды не оказывают вредного воздействия на предмет.
IPX5: этот рейтинг относится к элементам, защищенным от проникновения струй жидкости. Он дан после испытаний с водяными струями, которые показывают отсутствие вредных воздействий.
IPX6: этот рейтинг присваивается изделиям, которые могут обеспечить защиту от проникновения мощных струй жидкости. Это расширенная версия IPX5. Давление воды в этом тесте может достигать 14,5 фунтов на квадратный дюйм (PSI).
IPX7: этот рейтинг идет дальше и указывает на защиту от временного погружения в жидкости.Оценка выставляется после погружения предмета в воду на глубину 1 метр в течение 30 минут без каких-либо вредных последствий.
IPX8: этот рейтинг расширяет рейтинг IPX7 для погружения в воду на большую глубину и более длительные периоды времени. Условия погружения в воду согласовываются между изготовителем и испытательной лабораторией. Технические характеристики должны быть четко указаны на изделии.
Эти рейтинги установлены в стандарте испытаний ANSI под названием IEC 60529.Некоторые рейтинговые системы расширяют второе число до возможных 9, что указывает на защиту от пароструйной очистки.
Тестирование в каждом случае проверяется инженером-испытателем, чья работа заключается в проверке тестируемого элемента сразу после завершения теста для определения результата. Очень важно, чтобы инженер-испытатель был хорошо обучен и знал, как проводить испытания и сообщать о результатах.
Каковы проблемы с тестированием защиты от проникновения?
При тестировании защиты от проникновения возникает несколько проблем.Одна из них заключается в том, что для тестирования защиты от проникновения требуется строгое оборудование и тщательная работа. Другая проблема заключается в том, что производитель должен хорошо понимать уровень защиты от проникновения, который требуется для его продукта. Например, для электрической розетки может потребоваться степень защиты IP22, указывающая на то, что в розетку нельзя проникнуть пальцем, а падающая жидкость не может попасть в розетку под углом до 15 градусов.
Напротив, для электродвигателя в холодильнике могут потребоваться классы защиты от IP42 до IP66.Как правило, чем выше рейтинг, тем выше стоимость проектирования и производства. Поэтому производителю стоит подумать о защите от проникновения, которая действительно необходима для продукта. Любая дополнительная защита может дать только дополнительный маркетинговый потенциал.
Например, мобильный телефон Samsung Galaxy S5 имеет рейтинг IP67. Он полностью непроницаем для пыли и грязи и может выдержать погружение на 30 минут в воду на глубину до 1 метра. Трудно придумать приложение для телефона, которое требует погружения в воду на 1 метр на такое длительное время, но оно обеспечивает маркетинговый ход продукта.
Однако то, что предмет проходит определенный уровень тестирования, не означает, что он обязательно пройдет все уровни с более низким значением. Например, продукт может выдержать погружение в воду, но не выдержит попадания в него водяной струи в течение нескольких минут. Если вы сомневаетесь, узнайте больше о тестировании конкретного продукта.
Еще одна проблема, которую следует учитывать, заключается в том, что различные стандарты защиты от проникновения, такие как стандарты ANSI/UL, не обязательно эквивалентны стандартам IP.Протоколы тестирования различаются, поэтому соответствие одному стандарту не обязательно означает соответствие всем другим стандартам.
Национальные технические системы
В National Technical Systems (NTS) мы предоставляем рекомендации, расценки и превосходные испытания защиты от проникновения, помимо многих других аспектов инженерных услуг. Мы обслуживаем аэрокосмическую, оборонную, атомную промышленность, телекоммуникации, энергетику и многие другие рынки. Какими бы ни были ваши потребности в тестировании защиты от проникновения, вы можете рассчитывать на помощь NTS.
Чтобы получить предложение или дополнительную информацию, которая поможет вам определить необходимый уровень защиты от проникновения, свяжитесь с нами сегодня.
Методы защиты в опасных зонах: локализация, изоляция и предотвращение
Резюме
Для снижения риска взрыва необходимо исключить один или несколько компонентов треугольника зажигания. Существует три основных метода защиты: локализация взрыва , изоляция и предотвращение.
Методы защиты в опасных зонах: локализация, изоляция и предотвращение Чтобы снизить риск взрыва, необходимо исключить один или несколько компонентов треугольника воспламенения. Существует три основных метода защиты: локализация взрыва , изоляция и предотвращение.
Сдерживание взрыва: Единственный метод, который позволяет произойти взрыву, но ограничивает его четко определенной областью, что позволяет избежать распространения в окружающую атмосферу.Взрывозащищенные корпуса основаны на этом методе.
Разделение: Метод, при котором пытаются физически отделить или изолировать электрические части или горячие поверхности от взрывоопасной смеси. Этот метод включает в себя различные методы, такие как герметизация, инкапсуляция и т. д.
Предотвращение: Метод, который ограничивает энергию, как электрическую, так и тепловую, до безопасных уровней как при нормальной работе, так и при неисправностях. Искробезопасность является наиболее показательным методом этого метода.
Для каждого метода существует один или несколько конкретных методов, которые воплощают на практике базовую философию, заключающуюся в том, что по крайней мере две независимые неисправности должны произойти в одном и том же месте и в одно и то же время, чтобы вызвать взрыв. Неисправность в цепи или системе, которая впоследствии приводит к отказу другой цепи или системы, считается одиночной неисправностью . Естественно, существуют ограничения в рассмотрении неисправностей или определенных событий.Например, последствия землетрясения или другого катастрофического действия могут не учитываться, поскольку ущерб, вызванный нарушением функционирования системы защиты во время этих конкретных событий, становится незначительным по сравнению с ущербом, вызванным основной причиной.
Какие же тогда условия следует учитывать?
В первую очередь необходимо учитывать нормальное функционирование аппарата. Во-вторых, необходимо учитывать возможную неисправность аппарата из-за неисправных компонентов.Наконец, необходимо оценить все те условия, которые могут возникнуть случайно, такие как короткое замыкание, обрыв цепи, заземление и неправильное подключение соединительных кабелей.
Выбор конкретного метода защиты зависит от степени безопасности, необходимой для типа опасной зоны, рассматриваемой таким образом, чтобы иметь наименьшую возможную степень возможного одновременного присутствия адекватного источника энергии и опасного уровня концентрации газовоздушной смеси.
Ни один из методов защиты не может обеспечить абсолютную уверенность в предотвращении взрыва. Статистически вероятность настолько мала, что не было подтверждено ни одного случая взрыва, если стандартизированный метод защиты был должным образом установлен и обслуживался. Первая мера предосторожности, которую следует использовать, – избегать размещения электрических устройств в 91 549 опасных местах 91 550 . При проектировании завода или фабрики необходимо учитывать этот фактор. Это приложение должно быть разрешено только тогда, когда нет альтернативы.
Другими второстепенными, но важными факторами для рассмотрения являются размер защищаемого оборудования, гибкость системы, возможность выполнения технического обслуживания, стоимость установки и т. д. В зависимости от этих факторов искробезопасность имеет много преимуществ. ; однако, чтобы лучше понять эти преимущества, необходимо знать и понимать ограничения других методов защиты.
Рис. 1.Схема взрывозащищенного корпуса
E ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЙ КОРПУС
Этот метод защиты является единственным, основанным на концепции сдерживания взрыва . В этом случае допускается контакт источника энергии с опасной воздушно-газовой смесью. Следовательно, взрыв может произойти, но он должен оставаться в оболочке, построенной таким образом, чтобы противостоять избыточному давлению, создаваемому внутренним взрывом, что препятствует распространению в окружающую атмосферу.
Теория, поддерживающая этот метод, заключается в том, что результирующая газовая струя, выходящая из корпуса, быстро охлаждается за счет теплопроводности корпуса, а также расширения и растворения горячего газа в более холодной внешней атмосфере. Это возможно только в том случае, если отверстия или промежутки в корпусе имеют достаточно малые размеры (см. рис. 1).
Цель этой главы — кратко представить различные методы защиты. В Европе стандарты CENELEC и IEC относятся к методам защиты с помощью символов, таких как Ex «d» для взрывозащищенного метода.Эти символы не используются в США и Канаде. Основная функция размещения символов на этикетке каждого аппарата состоит в том, чтобы обеспечить немедленную идентификацию используемого метода защиты.
По существу, требуемые характеристики взрывозащищенного корпуса включают прочную механическую конструкцию, контактные поверхности между крышкой и основной конструкцией, а также размер любого другого отверстия в корпусе.
Большие проемы не допускаются, а маленькие в местах соединения неизбежны.Корпус не обязательно должен быть герметичным. Герметизация соединения предназначена только для повышения степени защиты от агрессивных атмосферных условий, а не для устранения зазоров. Максимальное раскрытие, допускаемое для того или иного типа соединения, зависит от характера взрывоопасной смеси и ширины соприкасающихся поверхностей (длины соединения).
Классификация корпуса основана на группе газов и максимальной температуре поверхности, которая должна быть ниже температуры воспламенения газа, присутствующего в месте их установки.
Материал, используемый для изготовления взрывозащищенного корпуса, обычно представляет собой металл (алюминий, чугун, сварная сталь и т. д.). Для ограждений с малым внутренним объемом (<3 куб. дм) можно использовать пластмассовые или неметаллические материалы.
При проектировании взрывозащищенного корпуса необходимо учитывать действующие стандарты страны, в которой корпус должен быть установлен. В Северной Америке каждая испытательная лаборатория (например, FM, UL, CSA) имеет свой собственный стандарт, в то время как в Европе одобрение уполномоченной лаборатории основано на стандарте EN 50.018.
Североамериканская практика заключается в том, чтобы тестировать прототипы корпуса с запасом прочности и не требовать дополнительных испытаний серийных моделей, если они соответствуют прототипу.
Европейская практика испытывает прототип корпуса с гораздо меньшим запасом прочности; однако требуются дополнительные испытания на реальной серийной модели.
Проблемы с установкой и обслуживанием взрывозащищенных корпусов
Часто при установке и обслуживании взрывозащищенных корпусов возникают проблемы, которые можно резюмировать следующим образом:
Корпус среднего веса очень тяжелый, и его установка создает механические и конструктивные сложности.
Особо агрессивные атмосферные условия (характерные для химических или нефтехимических заводов или нефтяных платформ) требуют использования таких материалов, как нержавеющая сталь или бронза, что приводит к значительному увеличению затрат.
Кабельные вводы требуют особой конструкции (переходы, кабельные зажимы, кабелепроводы, кабель в металлической оболочке, уплотнение), и в некоторых случаях такие элементы могут стоить дороже, чем сами корпуса.
В особенно влажной атмосфере конденсация может вызвать проблемы внутри корпуса или кабелепровода.
Безопасность взрывозащищенного корпуса полностью основана на его механической целостности; поэтому необходимы периодические проверки.
Запрещается открывать корпус во время работы аппарата; это может усложнить техническое обслуживание и осмотр.Обычно процесс должен быть остановлен, а участок должен быть проинспектирован для выполнения планового технического обслуживания.
Крышка снимается с трудом (нужен специальный инструмент или иногда приходится откручивать 30-40 болтов). После снятия крышки важно убедиться в целостности соединения перед перезапуском системы.
Внесение изменений в систему затруднено.
Степень безопасности взрывозащищенного корпуса с течением времени зависит от правильного использования и технического обслуживания персоналом предприятия.Из-за этой уязвимости взрывозащищенный метод не всегда разрешен, например, в европейской зоне 0.
В Соединенных Штатах, не имеющих прямого эквивалента Зоне 0, существуют особые ограничения на использование взрывозащищенных корпусов в Разделе 1. На практике это не разрешено ни в одном месте, которое было бы классифицировано как Зона 0.
Этот метод защиты является одним из наиболее широко используемых и подходит для электрического оборудования, расположенного в опасных зонах , где требуются высокие уровни мощности, например, для двигателей, трансформаторов, ламп, переключателей, электромагнитных клапанов, приводов и для всех детали, вызывающие искрение.С другой стороны, практические вопросы, такие как высокие затраты на техническое обслуживание и калибровку, делают использование этого метода менее эффективным с точки зрения затрат, чем метод искробезопасности .
МЕТОД ПРОДУВКИ ИЛИ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
Продувка или повышение давления — это метод защиты, основанный на концепции разделения. Этот метод не позволяет опасной воздушно-газовой смеси проникать в корпус, содержащий электрические детали, которые могут генерировать искры или опасные температуры.Внутри корпуса находится защитный газ — воздух или инертный газ, давление которого несколько превышает давление внешней атмосферы (см. рис. 2).
Рис. 2. Схема взрывонепроницаемого корпуса
Внутреннее избыточное давление остается постоянным при наличии или отсутствии непрерывного потока защитного газа. Корпус должен иметь определенную степень герметичности; однако особых механических требований нет, поскольку поддерживаемое давление не очень велико.
Во избежание потери давления подача защитного газа должна компенсировать во время работы утечку в корпусе и доступ персонала, где это разрешено (классическим решением является использование двух дверей с блокировкой).
Поскольку опасная смесь может остаться внутри корпуса после отключения системы наддува, перед повторным запуском электрооборудования необходимо вытеснить оставшийся газ путем циркуляции определенного количества защитного газа.
Классификация электрического оборудования должна основываться на максимальной температуре внешней поверхности корпуса или максимальной температуре поверхности внутренних цепей, которые защищены другим методом защиты и которые остаются под напряжением даже при прекращении подачи защитного газа.
Техника продувки или повышения давления не зависит от классификации газа. Скорее, в корпусе поддерживается давление выше опасной внешней атмосферы, что предотвращает контакт горючей смеси с электрическими компонентами и горячими поверхностями внутри.
В США термин «герметизация» ограничивается приложениями класса II. Это метод подачи в корпус чистого воздуха или инертного газа с непрерывным потоком или без него под давлением, достаточным для предотвращения попадания горючей пыли. На международном уровне термин «повышение давления» относится к методу продувки для зон I и 2.
Североамериканская практика защиты от продувки основана на снижении классификации внутри корпуса до более низкого уровня.Следующие три типа защиты (X, Y и Z) определяются в соответствии с классификацией опасных зон и характером оборудования.
Тип X: уменьшает внутреннюю часть корпуса от уровня 1 до безопасного состояния, которое требует автоматического отключения системы в случае потери давления.
Тип Y: уменьшает внутреннюю часть корпуса с Раздела 1 до Раздела 2.
Тип Z: уменьшает внутреннюю часть кожуха от категории 2 до неопасного состояния, требуя только сигналов тревоги.
Европейский стандарт, касающийся этого метода защиты, CENELEC EN 50.016, требует, чтобы определенные системы безопасности функционировали независимо от внутренних потерь защитного газа из-за утечек, отключений, поломок компрессора или ошибок оператора.
Герметизация разрешена как метод защиты в зонах 1 и 2.В случае потери давления автоматическое отключение электропитания может произойти даже с небольшой задержкой для Зоны 1, тогда как для Зоны 2 достаточно визуального или звукового сигнала.
Европейская и американская практика очень похожи. Устройства безопасности (датчики давления, расходомеры, реле задержки и т.п.), необходимые для срабатывания сигнализации или отключения электропитания, должны быть либо взрывозащищенными, либо искробезопасными, поскольку, как правило, они контактируют с опасными смеси как снаружи корпуса, так и внутри во время фазы вытеснения или при потере давления.
Иногда внутренний способ защиты от избыточного давления является единственно возможным решением, т. е. когда никакой другой способ защиты неприменим. Например, в случае больших электрических аппаратов или панелей управления, где размеры и высокие уровни энергии делают нецелесообразным использование взрывозащищенного корпуса или применение метода ограничения энергии, метод внутренней защиты от избыточного давления часто является единственным решением. .
Использование герметизации ограничивается защитой оборудования, не содержащего источник воспламеняющейся смеси.Для такого типа приборов, как газоанализаторы, необходимо использовать метод непрерывного разбавления . Этот метод всегда поддерживает защитный газ — воздух или инертный газ — в таком количестве, чтобы концентрация воспламеняющейся смеси никогда не превышала 25% нижнего предела взрываемости присутствующего газа.
Предохранительные устройства для метода непрерывного разбавления аналогичны устройствам, используемым для повышения давления, за исключением того, что сигнализация или источник питания основаны на количестве потока защитного газа, а не на внутреннем давлении.
Метод непрерывного разбавления регулируется национальными стандартами Европы, США и Канады; однако это не рассматривается в стандарте CENELEC.
КАПСУЛЯЦИЯ
Метод защиты герметизацией основан на разделении тех электрических частей, которые могут вызвать воспламенение опасной смеси в присутствии искр или нагрева, путем заливки смолой, устойчивой к конкретным условиям окружающей среды. (см. рис. 3).
Рис. 3. Схема метода защиты инкапсуляции
Этот метод защиты признается не всеми стандартами.
Герметизация обеспечивает хорошую механическую защиту и очень эффективно предотвращает контакт со взрывоопасной смесью. Как правило, он используется для защиты электрических цепей, которые не содержат движущихся частей, если только эти части (например, герконовые реле) уже не находятся внутри корпуса, предотвращающего попадание смолы.Этот метод часто используется в качестве дополнения к другим методам защиты.
Искробезопасность требует, чтобы некоторые электрические компоненты имели достаточную механическую защиту для предотвращения случайного короткого замыкания. В этой ситуации заливка смолой очень эффективна. Барьеры Зенера, например, обычно залиты смолой, как того требуют стандарты.
МЕТОД ЗАЩИТЫ ПОГРУЖЕНИЕМ В МАСЛО
В соответствии с этим методом защиты все электрические детали погружаются либо в негорючее, либо в негорючее масло, что предотвращает контакт внешней атмосферы с электрическими компонентами. Масло часто также служит охлаждающей жидкостью (см. UL 698 или IEC 79-6).
Рис. 4. Схема защиты методом погружения в масло
Чаще всего применяется для статического электрического оборудования, такого как трансформаторы, или там, где есть движущиеся части, такие как передатчики. Этот метод не подходит для технологических контрольно-измерительных приборов или оборудования, которое требует частого обслуживания или проверок.
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПОРОШКОМ
Этот метод защиты подобен методу защиты масляной иммерсией, за исключением того, что разделение достигается путем заполнения корпуса порошкообразным материалом, так что дуга, генерируемая внутри корпуса, не приведет к возгоранию опасной атмосферы (см. 5).
Рис. 5. Схема метода защиты от порошкового наполнения
Наполнение должно быть выполнено таким образом, чтобы не допускать пустых мест в массе. В качестве наполнителя обычно используется кварцевый порошок, и его зернистость должна соответствовать стандарту.
МЕТОДЫ УПЛОТНЕНИЯ, ОГРАНИЧЕНИЯ ДЫХАНИЯ И ПЫЛЕИЗОЛЯЦИИ
Основанные на концепции разделения, эти методы не имеют определенного стандарта, но часто используются в качестве дополнения к другим методам защиты.
Основная цель этих методов заключается в обеспечении того, чтобы корпус, содержащий электрические детали или горячие поверхности, был достаточно герметичным, чтобы ограничить проникновение газа или легковоспламеняющихся паров, чтобы аккумулированный газ или пар сохранялся в течение периода, превышающего период относительно предполагаемого наличие опасной смеси во внешней атмосфере.
Поэтому корпус должен иметь определенную степень защиты (индекс защиты [IP] от проникновения твердых материалов и воды), не уступающую требуемой для предполагаемого типа использования.
Важно не путать герметичный корпус с взрывозащищенным. Как правило, взрывозащищенный корпус в силу своей природы также является герметичным, но обратное неверно; герметичный корпус даже при очень высоком показателе защиты не является взрывозащищенным.
МЕТОД ПОВЫШЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Этот метод защиты основан на концепции предотвращения.
К электрическому оборудованию должны быть применены такие меры, как предотвращение, с повышенным коэффициентом безопасности, возможности чрезмерной температуры или образования дуг или искр внутри и снаружи устройства во время нормального функционирования (см. Рисунок 6).
Рис. 6. Схема метода защиты повышенной безопасности
Метод защиты повышенной безопасности разработан в Германии и признан в Европе стандартом CENELEC EN 50.019. Этот метод не принят в Соединенных Штатах или Канаде.
Метод повышенной безопасности подходит для зон 1 и 2. Этот метод можно использовать для защиты клемм, электрических соединений, ламповых патронов и двигателей с короткозамкнутым ротором, и его часто используют в сочетании с другими методами защиты.
Согласно стандарту предписанные средства конструкции должны быть выполнены таким образом, чтобы получить повышенный коэффициент безопасности при нормальном функционировании. В случае возможной допустимой перегрузки конструкция должна соответствовать очень строгим стандартам в отношении соединений, проводки, компонентов, расстояний в воздухе и на поверхностях, изоляторов, устойчивости к механическим воздействиям и вибрации, степени защиты оболочки и т. д. Особое внимание следует уделить отдается тем частям аппарата, которые могут быть чувствительны к перепадам температуры, например, обмоткам двигателя.
ИСКРОБЕЗОПАСНОСТЬ МЕТОД ЗАЩИТЫ
Искробезопасность — это метод защиты, наиболее полно представляющий концепцию предотвращения, основанный на принципе ограничения энергии, запасенной в электрических цепях.
Искробезопасная цепь практически не способна генерировать дуги, искры или тепловые эффекты, способные привести к взрыву опасной смеси, как при нормальной работе, так и при определенных неисправностях (см. рис. 7).
Рис. 7. Схема искробезопасной цепи
В США и Канаде в искробезопасных системах допускается два независимых отказа. Это означает, что могут произойти две разные и не связанные между собой неисправности, такие как короткое замыкание полевой проводки и неисправность компонента, и система по-прежнему будет в безопасности.
В соответствии со стандартом CENELEC EN 50.020 определены две категории искробезопасности — Ex «ia» и Ex «ib», определяющие количество отказов, разрешенных для конкретных классификаций, и коэффициенты безопасности, которые должны применяться на этапе проектирования.
Категория «ia» допускает до двух независимых отказов и может использоваться для применения в зоне 0, в то время как категория «ib» допускает только один отказ и может использоваться для применения в зоне 1.
Метод искробезопасности является единственным методом, который защищает аппаратуру и соответствующую проводку в опасных зонах , включая обрыв, короткое замыкание или случайное заземление соединительного кабеля. Установка значительно упрощается, так как нет требований к металлическим кабелям, каналам или специальным устройствам. Кроме того, процедуры технического обслуживания и проверки могут выполняться компетентным персоналом, даже когда цепь находится под напряжением и установка работает.
Искробезопасный метод защиты предназначен для применения в технологических приборах, где требуемая низкая мощность совместима с концепцией имитации энергии. В общем, когда для устройства в опасной зоне требуется менее 30 В и 100 мА в условиях неисправности, искробезопасность является наиболее эффективным, надежным и экономичным методом защиты.(Информацию об установке см. в ISA RP12.6 и NEC , статья 504).
Для тех применений, в которых присутствуют газы или пары, принадлежащие к группам C и D, могут использоваться значения напряжения и тока, превышающие указанные выше значения.
НЕВСПЛАМЕНЯЮЩИЙ ИЛИ УПРОЩЕННЫЙ МЕТОД ЗАЩИТЫ
Понятие невоспламеняющейся цепи определяется Национальным электротехническим кодексом , NFPA 70 как «цепь, в которой любая дуга или тепловой эффект, возникающие при предполагаемых условиях эксплуатации оборудования, не способны при определенных условиях испытаний, воспламенения горючих газов, паров или пылевоздушной смеси.
Чтобы лучше понять две ключевые фразы — «в предполагаемых условиях эксплуатации» и «в определенных условиях испытаний» — обратитесь к ANSI/ISA-S12.12. Электрооборудование для использования в опасных (классифицированных) зонах Класса I, Раздела 2.
Этот метод применительно к электрическому оборудованию делает устройство неспособным к воспламенению окружающей опасной смеси при нормальном функционировании.
Невоспламеняющийся и искробезопасный методы защиты основаны на концепции предотвращения.Однако при невоспламеняющем подходе устройство или цепь не оцениваются на предмет безопасности в условиях отказа. В результате не учитываются скачки напряжения, неисправности оборудования и статическое электричество. По этой причине невоспламеняющиеся устройства не одобрены для категории 1.
Определение того, является ли цепь или система невоспламеняющейся, остается за пользователем. Большинство конечных пользователей не хотят устанавливать оборудование, классифицированное как невоспламеняющееся, в местах, соответствующих категории 2, без дополнительной защиты. Неоднозначность спецификации оставляет достаточно сомнений в том, что система будет безопасной как в нормальных условиях, так и в условиях неисправности, поэтому часто принимается решение использовать искробезопасность в качестве метода защиты.
Предписанные методы изготовления аналогичны тем, которые требуются для метода повышенной безопасности, в частности, в отношении компонентов, корпусов, соединительных элементов, температуры поверхности, расстояний и т. д.
Эта техника в силу своей природы разрешена только в Дивизионе 2, где вероятность опасности очень мала.Это кажется ограничивающим фактором, но важно помнить, что примерно 80% из 91 549 опасных мест 91 550 на заводе относятся к категории 2.
Мультиплексор, расположенный в Участке 2, обрабатывает сигналы из Участка 1 и передает их в диспетчерскую, которая классифицируется как безопасное место. В этом приложении сочетание искробезопасности и невоспламеняющихся (упрощенных) способов защиты представляет собой наиболее рациональное, эффективное и экономичное решение проблемы.
СПЕЦИАЛЬНЫЙ МЕТОД ЗАЩИТЫ
Этот метод защиты, созданный в Германии и стандартизированный в Соединенном Королевстве, не подпадает ни под один стандарт CENELEC или IEC и не признается в Северной Америке. Он был разработан для сертификации устройств, которые не разработаны в соответствии ни с одним из существующих методов защиты, но могут считаться безопасными для конкретной опасной зоны . Это место должно пройти соответствующие испытания или детальный анализ конструкции.
Использование специального метода защиты обычно применяется к Зоне l; однако сертификация для зоны 0 не исключается.
СМЕШАННЫЕ МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ
В области контрольно-измерительных приборов использование нескольких методов защиты, применяемых к одному и тому же устройству, является обычной практикой. Например, цепи с искробезопасными вводами могут быть смонтированы в герметичных или взрывозащищенных корпусах.
Как правило, эта смешанная система не представляет трудностей при установке, если каждый из методов защиты используется надлежащим образом и соответствует соответствующим стандартам.
ОБЗОР МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ
В данной статье кратко представлены методы защиты от пожара и взрыва. Были введены понятия, на которых основаны эти методы, и обсуждены общие методы построения и применения.
Цель этого документа не исчерпывать тему, а скорее предложить обзор применимых методов защиты для электрических приборов, используемых в той части предприятия, которая классифицируется как опасная .
В следующей таблице представлены сводные данные о методах защиты от взрыва с указанием принципов функционирования, принятых как в Северной Америке, так и в Европе.
Таблица 3.1
1 В настоящее время этот метод защиты находится на стадии пересмотра в связи со стандартизацией CENELEC.
2 В действительности принцип метода защиты «n» включает в себя комбинацию методов защиты, в том числе упрощение искробезопасности, которое определяется как «ограничение энергии».
3 Этот метод защиты стандартизирован только в Великобритании и Германии.
СРАВНЕНИЕ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ
В области контрольно-измерительных приборов наиболее широко используемыми методами защиты для снижения опасности возгорания и/или взрыва являются искробезопасность, использование взрывозащищенных корпусов и продувка или герметизация.
Краткое сравнение этих методов показано в следующей таблице (+, — и = соответственно обозначают лучший, меньший или равный по отношению к взрывозащищенному методу защиты).
Таблица 2. Сравнение наиболее распространенных методов защиты
Метод взрывозащиты является наиболее широко известным и используется в приложениях в течение длительного периода времени. Однако общепризнано, что метод искробезопасности является более безопасным, более гибким и требует меньших затрат на установку и обслуживание.
Безопасность
Анализ вероятности воспламенения опасной смеси позволяет сделать вывод о том, что тот или иной метод защиты имеет большую или меньшую степень защиты, чем другие.
Метод локализации взрыва, например, имеет гораздо более высокую вероятность риска, чем искробезопасность (10-7 против 10-17). Однако со статистической точки зрения за более чем 50 лет использования не было сообщений о возникновении несчастных случаев из-за использования взрывозащищенного корпуса. Поэтому рассмотрение повышенного коэффициента запаса одного метода защиты по сравнению с другим некорректно. Если система правильно спроектирована и установлена, нет никакой практической разницы в том, что касается коэффициента безопасности.
Коэффициент безопасности учитывает только человеческий фактор как основную причину опасного события или неисправности. С этой точки зрения аргументом в пользу использования искробезопасности в качестве метода защиты по сравнению с другими методами является то, что он представляет незначительную зависимость от человеческой ошибки.
Использование герметичных и взрывозащищенных оболочек требует большего обслуживания; следовательно, эти методы более подвержены неправильному обслуживанию, которое может поставить под угрозу безопасность системы.
Гибкость
Продувка, или создание давления, является более гибким, чем взрывозащищенный метод, поскольку продувка не связана с типом присутствующей опасной атмосферы и, несмотря на ее сложность, может использоваться там, где никакое другое применение не подходит.
Искробезопасность, , даже если существует связь с типом атмосферы, является единственным методом защиты, не требующим специальных методов подключения; таким образом, конфигурация и установка системы упрощается даже для чрезвычайно опасных опасных зон, классифицированных как Раздел 1 или Зона 0.
Затраты на установку
Стандарт, относящийся к искробезопасности , позволяет устанавливать аппараты аналогично практике, используемой для стандартных аппаратов. Уже один этот фактор снижает стоимость монтажа.
Для взрывозащищенных корпусов и корпусов под давлением требуются специальные устройства, такие как кабели в металлической оболочке, кабелепроводы, кабельные зажимы и т. д. Для продувки или повышения давления также требуется трубопровод для подачи защитного газа. Это основные причины более высокой стоимости установки, когда используются эти методы защиты, а не искробезопасность .
Затраты на техническое обслуживание
По сравнению с затратами на техническое обслуживание, искробезопасность является наиболее выгодной, поскольку этот метод позволяет осуществлять техническое обслуживание без остановки производства. Искробезопасность также более надежна из-за использования безошибочных компонентов с пониженными характеристиками в соответствии со стандартами.
Взрывозащищенные корпуса требуют особого внимания к целостности муфтовых соединений и кабельного ввода, что со временем увеличивает стоимость обслуживания.
Для взрывонепроницаемых оболочек дополнительные затраты на техническое обслуживание системы подачи защитного газа и соответствующих трубопроводов.
Заключение
Из сравнения трех наиболее широко используемых методов защиты становится очевидным, что искробезопасность , где это применимо, предпочтительнее из соображений безопасности и надежности. Искробезопасность Модель также является наиболее экономичной при установке и обслуживании.
Использование искробезопасной системы обеспечивает наилучшее сочетание доступной системы и требований безопасности.
Об авторе
Эта статья была написана и предоставлена компанией Pepperl+Fuchs. Pepperl+Fuchs — мировой лидер в области искробезопасных интерфейсов, продуктов fieldbus/HART, устройств измерения уровня и приложений для продувки/повышения давления. О продувке/повышении давления также можно узнать на нашем специальном веб-сайте Bebco EPS. Наши решения используются в самых разных отраслях: от химической, фармацевтической и нефтеперерабатывающей до управления сточными водами, автомобильного производства и полиграфических процессов.Являясь лидером рынка, компания Pepperl+Fuchs обладает уникальной квалификацией для предоставления решений для опасных зон и сложных условий эксплуатации.