Τι είναι η Εγγενής Ασφάλεια;

Η εγγενής ασφάλεια είναι μια τεχνική προστασίας που περιορίζει την ενέργεια—τόσο ηλεκτρική όσο και θερμική—που είναι διαθέσιμη σε ένα κύκλωμα κάτω από το όριο ανάφλεξης της γύρω ατμόσφαιρας. Σε αντίθεση με τα αντιεκρηκτικά περιβλήματα, η IS επικεντρώνεται στην πρόληψη της ανάφλεξης στην πηγή, καθιστώντας την ιδανική για συσκευές χαμηλής ισχύος όπως αισθητήρες, πομπούς και φορητά όργανα.

Αρχές Σχεδιασμού Κυκλωμάτων των Οργάνων IS

Ο σχεδιασμός ενός εγγενώς ασφαλούς κυκλώματος απαιτεί σχολαστικό έλεγχο της ενέργειας, ανοχή σε βλάβες και συμπεριφορά εξαρτημάτων. Οι βασικές αρχές περιλαμβάνουν:

1. Περιορισμός Ενέργειας

• Η τάση και το ρεύμα περιορίζονται σε ασφαλή επίπεδα (συνήθως <30V και <100mA).
• Η αποθηκευμένη ενέργεια σε επαγωγείς και πυκνωτές πρέπει να ελαχιστοποιείται για την αποφυγή εκκένωσης σπινθήρων.

2. Φραγμοί Zener και Γαλβανική Απομόνωση

• Οι φραγμοί Zener συγκρατούν την τάση και εκτρέπουν την υπερβολική ενέργεια στη γη.
• Οι γαλβανικοί απομονωτές χρησιμοποιούν μετασχηματιστές ή οπτοζεύκτες για να διαχωρίσουν ασφαλείς και επικίνδυνες ζώνες.

3. Αντιστάσεις Περιορισμού Ρεύματος

• Οι αντιστάσεις σειράς περιορίζουν το ρεύμα σφάλματος και διαχέουν την ενέργεια με ασφάλεια.

4. Επιλογή Εξαρτημάτων

• Χρησιμοποιούνται μόνο πιστοποιημένα εξαρτήματα με προβλέψιμους τρόπους αστοχίας.
• Οι πυκνωτές και οι επαγωγείς έχουν προσεκτικά μεγέθη για να αποφευχθεί η υπέρβαση της ενέργειας ανάφλεξης.

5. Πλεονασμός και Ανάλυση Βλαβών

• Τα κυκλώματα έχουν σχεδιαστεί για να παραμένουν ασφαλή υπό συνθήκες μονής ή διπλής βλάβης.
• Η FMEDA (Ανάλυση Τρόπων Αστοχίας, Επιπτώσεων και Διάγνωσης) χρησιμοποιείται συχνά για την επικύρωση της ασφάλειας.

IEC 60079: Το Διοικητικό Πρότυπο

Η σειρά IEC 60079 είναι το διεθνές σημείο αναφοράς για εξοπλισμό που χρησιμοποιείται σε εκρηκτικές ατμόσφαιρες. Συγκεκριμένα:

IEC 60079-11: Εγγενής Ασφάλεια “i”

• Καθορίζει τις απαιτήσεις για τον εξοπλισμό και τα συστήματα IS.
• Καθορίζει τη μέγιστη επιτρεπόμενη ενέργεια, την ανοχή σε βλάβες και τις διαδικασίες δοκιμών.

IEC 60079-25: Σχεδιασμός Συστήματος IS

• Καλύπτει τη διασύνδεση συσκευών IS και συναφών συσκευών.
• Διασφαλίζει τη συμμόρφωση σε όλο το σύστημα, όχι μόνο σε μεμονωμένα εξαρτήματα.

Πιστοποίηση και Σήμανση

• Οι πιστοποιημένες συσκευές IS φέρουν σήμανση όπως Ex ia IIC T4, υποδεικνύοντας:
• Τύπος προστασίας: “ia” (ανοχή σε δύο βλάβες)
• Ομάδα αερίου: IIC (υδρογόνο, ακετυλένιο)
• Κλάση θερμοκρασίας: T4 (μέγιστη θερμοκρασία επιφάνειας ≤135°C)

Γιατί έχει σημασία για τις εξαγωγές και τη συμμόρφωση

Για τους κατασκευαστές και τους εξαγωγείς οργάνων—ειδικά σε τομείς όπως το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, τα χημικά και τα κεραμικά—η συμμόρφωση με το IEC 60079 είναι απαραίτητη για την πρόσβαση στην παγκόσμια αγορά. Οι εγγενώς ασφαλείς σχεδιασμοί όχι μόνο πληρούν τις κανονιστικές απαιτήσεις, αλλά και μειώνουν το κόστος εγκατάστασης εξαλείφοντας τα βαριά αντιεκρηκτικά περιβλήματα.

Η Ασφάλεια ως Κομψότητα

Στο πνεύμα του σχεδιασμού του Δαοϊσμού, η εγγενής ασφάλεια αφορά το να κάνεις λιγότερα για να πετύχεις περισσότερα—αφαιρώντας την υπερβολική ενέργεια, απλοποιώντας τα κυκλώματα και εμπιστευόμενος τον περιορισμό έναντι της ωμής βίας. Είναι μια ήσυχη μορφή προστασίας, όπου η κομψότητα συναντά τη μηχανική.