Прокладка искробезопасных цепей с искроопасными в одном коробе

Доброго времени суток! Возник спор с коллегами по поводу датчиков давления (4-20 мА), температуры (термосопротивления) во взрывоопасной зоне и барьеров искрозащиты. Вообщем коллеги утверждают, что при использовании барьеров искрозащиты, можно датчики устанавливать в взрывоопасной зоне в обыкновенном исполнении, а я вот почитав госты пришел к другому выводу, может я что-то не так понял ?

11.12.2014, 0:41

Коллега, вы все правильно поняли. Тип защиты «искробезопасная цепь» обеспечивается с обоих сторон. Со стороны взрывоопасной зоны это Ех-i датчики (т.н. искробезопасное оборудование), задача которых — не накапливать опасную энергию внутри себя. Со стороны взрывобезопасной зоны это барьеры (т.н. связанное оборудование), задача которых — не пропускать опасные уровни напряжений и токов в цепь. Искробезопасность цепи обеспечивается только при наличии Ex-i устройств с обоих сторон цепи. В документации производителей барьеров часто пишут даже, что если вы его использовали хоть раз в неискробезопасной цепи, то использовать потом по прямому назначению нельзя и стоит промаркировать его как неискобезопасный.

В обыкновенном исполнении устройства к барьерам можно подключать, если это только «простое оборудование» — контакты, емкости, индуктивности, аккумуляторы, термосопротивления, термопары и т.п.

Таким образом, датчик давления должен быть Ex-i, термопара или тс — не обязательно.

11.12.2014, 1:16
Большое спасибо!
11.12.2014, 14:13
Цитата(Nikiffor @ 11.12.2014, 2:11)
а я вот почитав госты пришел к другому выводу, может я что-то не так понял ?

Цитаты из ГОСТов же в студию!
Мы ж не телепаты.
Ибо я считаю, «что при использовании барьеров искрозащиты, можно датчики устанавливать в взрывоопасной зоне в обыкновенном исполнении».

11.12.2014, 17:11
Цитата(Lex @ 11.12.2014, 15:13)

Читайте ПУЭ 6, для начала там табл. 7.3.10 -7.3.11

Ну да ГОСТОв хотелось Их есть у меня ГОСТ 22782.5-78 :
«1.1.3. Элементы и соединения искробезопасной и связанной с ней искроопасной цепей
должны рассматриваться как повреждаемые, если их электрическая нагрузка (ток,
напряжение или мощность) или конструктивное выполнение не удовлетворяют требованиям
настоящего стандарта.»
«1.5.5. Если цепь между искрозащитным и защищаемым элементом является искроопасной
и находится в электрооборудовании, устанавливаемом во взрывоопасной зоне, она должна
иметь другие виды взрывозащиты по ГОСТ 12.2.020-76.»

18.12.2014, 8:39

как дело обстоит с прокладкой кабеля во взрывоопасной зоне?

не могу однозначного ответа найти. электрошкаф в не взрывоопасной зоне.
в нем барьеры и кабеля «синии» к датчикам искробезопасного исполнения отходят.
они могут в кабельном канале находится, отдельно от всех кабелей.
но есть еще и другие кабеля..
транзитом идущие, на различные напряжения и токи, запитывающие как обычные цепи, так и силовые во взрывоопасной зоне. в моем случае flow computer ec900, точнее 922 который сам по себе искробезопасного исполнения, но требует специального устройства через которое он должен запитываться, как например ec 912, его разрешено только через спец. модуль запитывать.
мой 922 разрешено и 24V dc и 220 vac, согласно мануала из не взрывоопасной зоны. мощность comuter´а 7 W.

да то-же освещение запитать во взрывоопасной зоне, сам светильник, взрывобезопасного исполнения но кабелю то течет «обычный» ток.

смотрел на объектах как релизуют, кто обычным кабелем, кто синим (синий указывает на искробезопасную цепь, считаю недопустимо его применять в таких случаях), кто в одной трубе с обычными кабелями или обычным кабелем и обычным способом. пару раз встречал обычный кабель в пластиковой трубе.
разница возможна в зависимости от категории зоны но подход, то один.

по транзитным силовым цепям есть условие, прокладка в металлических трубах,
к каким же кабелям относятся вышеуказанные (не искробезопасные цепи для запитывания искробезопасных во взрывоопасных зонах)?

18.12.2014, 8:50
Цитата(Ka3ax @ 18.12.2014, 9:39)

как дело обстоит с прокладкой кабеля во взрывоопасной зоне?

Наверно есть определенные строительные нормы? Думаю раздельно кабеля должны быть. Японцы, в далекие годы, раздельно заводили каждый кабель через защитную трубу заполненную компаундом (перед входом в зону).

18.12.2014, 13:43
18.12.2014, 20:49
Цитата(libra @ 18.12.2014, 8:50)

я как бы на раздельную укладку указывал

отдельно от всех кабелей.

вот в железных трубах я еще не встречал, это меня и беспокоит.
возьмем ручной или для подсветки рабочего места светильник ex-исполнения,
он идет, можно сказать с обычным кабелем. например, кабель для глубинных насосов. секрет весь в оболочке. отношения не имеет к ex-зоне. не в трубе, а можно сказать, колечками и на полу. но это, как бы временное рабочее место. но зона может и нулевая быть.
встречаюсь в основном с 2G зонами. как бы если открытый трубопровод, то нет зоны. делаем
погодозащитный шкаф, те же приборы защитить от грязи, пыли, тот же комп разместить, хотя его и на дереве разрешено размещать и получаем в шкафу сразу зону 2G, шкаф с естественной вентиляцией. с низу продуваем, с боков жалюзи. но как бы все, что уже внутри не свободно стоящее оборудование, газ может там скапливаться и от этого зона 2G.
вот в ней комп, подсветка и это нужно запитать. с датчиками проблем нет, синий кабель от баррьера и все.

Цитата(libra @ 18.12.2014, 13:43)

спасибо, полезное забытое вспомнил п. 4.8

Применение проводов и кабелей с полиэтиленовой изоляцией жил и кабелей в полиэтиленовой оболочке во взрывоопасных зонах всех классов запрещается.

и так жев инструкции как и в западных о коробках распределительных много речи, видать важно ))
а госта на эту тему нет? я бы аналогию на мэк нормы «вывел». если прижмет, сделаю по инструкции.

вот интересное нашел, опровергает мое

5-4. Через взрывоопасные зоны всех классов запрещается прокладывать не относящиеся к ним транзитные кабели всех напряжений.

мы как то долго обсуждали, что «можно». сам лично встречаю это на каждом шагу. не подумал бы.
.
почитал и понял, класть в металической трубе и спать спокойно. осталось с типом кабеля разобраться, не все разрешены.

спасибо, пошел изучать далее

ps
еще вопрос, перечитал пару раз инструкцию (оказалось только первую часть) и не прояснилось.
речь идет о пересечении кабельной линией трубопроводов. нужно 500 мм
расстояние соблюдать. а вот параллельная укладка на каком расстоянии от трубопровода?

6-43. Соединения и ответвления жил кабелей диаметром до 16 мм и двухжильных плоских кабелей сечением до 2х6 мм2 следует выполнять в пластмассовых коробках У409 со степенью защиты 1Р65 п

а у меня клиент предписывает только металлические применять?
как вы поступаете?

и вновь я.. а где почитать соответствие или сравнение зон российских стандартов с atex или хотя бы с американскими.

Во взрывоопасных зонах классов В- I , В-Iа

19.12.2014, 8:40
Цитата(Ka3ax @ 18.12.2014, 21:49)
осталось с типом кабеля разобраться, не все разрешены.

Там скорее всего должен быть сертификат.
Вот более новый и соотв. МЭК ГОСТ Р 51330.13-99
(МЭК 60079-14-96)

19.12.2014, 9:16

Тема сисек не раскрыта :
ГОСТ Р 51330.13-99
(МЭК 60079-14-96) если электроустановка функционирует и обслуживается таким образом, что существует высокая степень уверенности в наличии уравнивания потенциалов между концами цепи, находящимися во взрывоопасной зоне и вне ее, тогда, если это необходимо, экраны кабеля могут быть соединены с заземлителем на каждом конце кабеля и, если требуется, в любых промежуточных точках;
ГОСТ Р МЭК
60079-14-
2008
6.3 Уравнивание потенциалов

6.3.1 Общие требования

Для электроустановок во взрывоопасных зонах необходимо уравнивание потенциалов. В системах TN, ТТ и IT все открытые и сторонние проводящие части должны быть соединены с системой уравнивания потенциалов. Система уравнивания потенциалов может включать в себя защитные проводники, металлические трубопроводы, металлические оболочки кабелей, стальную проволочную арматуру и металлические части конструкций, но не должна включать в себя нулевые рабочие проводники. Соединения должны быть защищены от самоослабления и должны сводить к минимуму опасность коррозии, которая снижает уровень соединения.

Если броня или экраны кабелей заземлены вне взрывоопасной зоны (например в пункте управления), то данная точка заземления должна быть включена в систему уравнивания потенциалов взрывоопасной зоны.

Примечание — Если броня заземлена только снаружи взрывоопасной зоны в системе TN, то есть возможность, что в конце брони может возникнуть искрение во взрывоопасной зоне, поэтому броня или экраны должны рассматриваться как незадействованные жилы.

Открытые проводящие части не нуждаются в специальном подключении к системе уравнивания потенциалов, если они надежно закреплены и между ними и частями конструкции или трубопроводами, соединенными с системой уравнивания потенциалов, существует металлический контакт. Сторонние проводящие части, которые не являются частью конструкции или электроустановки, не нуждаются в соединении с системой уравнивания потенциалов, если нет опасности попадания их под напряжение, например дверные или оконные коробки.

Для уравнивания потенциалов можно использовать кабельные вводы с зажимом, который зажимает оплетку или броню кабеля.

Для дополнительной информации см. пункт 411.3 МЭК 60364-4-41.

Металлические оболочки искробезопасного электрооборудования не должны быть подключены к системе уравнивания потенциалов, если это не требуется документацией на электрооборудование. Установки с катодной защитой не следует подключать к системе уравнивания потенциалов, если система не разработана специально для этой цели.

Примечание — Для уравнивания потенциалов между передвижными и стационарными электроустановками могут потребоваться специальные средства (например, когда для соединения трубопроводов используют изолированные фланцы).
Уравнивание потенциалов должно быть или есть высокая степень уверенности?
ОТ пункта » 12.2.2.3 Заземление проводящих экранов
Специальные случаи:» мозг закипает Корпус датчика все одно соединен с шиной заземления. Зануление на клемнике датчика не соединяется или соединяется?

Оказалось тоже есть, что почитать.

19.12.2014, 15:05
Цитата(Ka3ax @ 18.12.2014, 8:39)

в моем случае flow computer ec900, точнее 922 который сам по себе искробезопасного исполнения, но требует специального устройства через которое он должен запитываться, как например ec 912, его разрешено только через спец. модуль запитывать.
мой 922 разрешено и 24V dc и 220 vac, согласно мануала из не взрывоопасной зоны. мощность comuterґа 7 W.

Вы смешали в кучу два вида взрывозащиты:
1. Искробезопасная цепь: Датчики Exi (искробезопасная цепь) во взрывоопасной зонеи барьеры искрозащиты к ним во взрывобезопасной зоне.
2. Взрывонепроницаемая оболочка: Датчики или приборы Exd (взрывонепроницаемая оболочка) а подвод кабеля к ним во взрывоопасной зоне — в трубах, броне или бронированным кабелем типа КВБбшв.
Светильники, краны и моторы у Вас наверняка обеспечиваются методом взрывозащиты взрывонепроницаемая оболочка. А датчики могут любым из двух метродов (какой дешевле или проще в данной конкретной ситуации)

Вообще вопросы искрозащиты «для чайников» нелохо освещены здесь
http://lpadevice.ru/documentation/articles/
http://lpadevice.ru/documentation/regulatory/
(с выдержками из конкретных документов)
Там же можно задать вопрос и есть неплохая номенклатура отечественных барьеров искрозащиты.

19.12.2014, 17:57

спасибо за развернутый ответ.

Цитата(Lenprom @ 19.12.2014, 15:05)

2.не знал, что оболочка,. вот это только меня и интересовало, выше я отписался, что

почитал и понял, класть в металической трубе и спать спокойно. осталось с типом кабеля разобраться, не все разрешены.

сейчас кабель подбираю.

1. нее, это я поделил еще в вопросе, просто не знал, что «оболочка» оболочкой называется.
искробезопасные цепи мне знакомы, а вот освещение не проводил
спасибо за ссылки

Искробезопасная электрическая цепь

Искробезопасной называется такая электрическая цепь, само исполнение которой с вероятностью не более 0,1% не допустит возникновения электрического разряда, способного вызвать воспламенение окружающей ее взрывоопасной среды, что, как правило, подтверждается условиями испытаний. Условие взрывозащищенности «искробезопасной электрической цепи» зиждется на поддержании в такой цепи напряжения, тока и мощности на определенном искробезопасном уровне. Для искробезопасной цепи можно выделить три уровня искробезопасности: ia, ib и ic.

Искробезопасная электрическая цепь

Искробезопасные уровни

ia — особо взрывобезопасный уровень. Здесь предполагается соблюдение безопасных условий даже тогда, когда случаются два независимых или одновременных повреждения цепи. Данный уровень искробезопасности гарантирует наибольшую взрывозащиту и безопасность, поэтому он применим ко взрывоопасным зонам класса 0,1 и 2.

ib – взрывобезопасный уровень. С этим уровнем допускается лишь одно повреждение, поэтому он применим лишь ко взрывоопасным зонам класса 1 и 2.

ic – уровень повышенной надежности против взрыва. Вообще не допускает повреждений, в связи с чем применяется только во взрывоопасных зонах класса 2.

Классы взрывоопасных зон

Как и уровни искробезопасности цепей, взрывоопасные зоны также классифицируются:

Взрывоопасная зона 0. В такой зоне постоянно или на протяжении длительного времени присутствует взрывоопасная газовая смесь.

Взрывоопасная зона 1. В этой зоне даже при нормальных условиях эксплуатации оборудования всегда есть некоторая вероятность того, что взрывоопасная газовая смесь может присутствовать вокруг.

Взрывоопасная зона 2. В данной зоне при нормальных условиях эксплуатации оборудования вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси очень маловероятна. Если такое и случается, то крайне редко, и то на непродолжительный промежуток времени.

Коэффициент искробезопасности

Для применяемых искробезопасных цепей вводится особый коэффициент — коэффициент искробезопасности. Он выражает отношение минимальных параметров условия воспламенения к соответствующим параметрам искробезопасности. Так, в Соединенных Штатах для защиты от взрыва по типу «искробезопасная электрическая цепь» принимают следующие искробезопасные коэффициенты:

Коэффициент искробезопасности 1,5 — для одного повреждения в наиболее неблагоприятных условиях;

Коэффициент искробезопасности 1 — для двух повреждений в наиболее неблагоприятных условиях;

Например в Северной Америке коэффициент 1,5 по энергии принят для условий, когда устройство прошло экспериментальные испытания. В ходе теоретических исследований для нормального режима и для аварийного режима с одним повреждением берут коэффициент 2 по току и напряжению, а для аварийного режима с двумя повреждениями принимают коэффициент искробезопасности 1,33.

Главная причина, почему в данных условиях повышают коэффициент искробезопасности — при теоретических исследованиях обычно не располагают полной информацией о номиналах всех компонентов, например величина индуктивности может зависеть от того, как ее измеряют.

Искробезопасное электрооборудование

Согласно отечественному ГОСТу и евростандартам, коэффициент искробезопасности искробезопасной цепи не должен быть менее 1,5 для нормального режима работы электрооборудования, а также для аварийного режима с искусственно созданным повреждением соединений и прочих элементов на данном электрооборудовании. Применительно к напряжению и току, коэффициент искробезопасности 1,5 соответствует коэффициенту 2,25 применительно к энергии. Простое электрооборудование

Электрооборудование имеет собственную классификацию в аспекте искробезопасности. Простое оборудование включает в себя электрические устройства или совокупность электрических устройств простой конструкции с определенными значениями установленных технических параметров, соответствующих параметрам искробезопасности той электрической цепи, в которой они применяются.

К такому простому электрооборудованию относятся:

1 — пассивные электрические устройства — выключатели, распределительные коробки, простые полупроводниковые приборы, резисторы;
2 — устройства, могущие накапливать энергию с электрическими параметрами, которые установлены и учитываются при определении искробезопасности — конденсатор, катушка индуктивности;
3 — генерирующие энергию устройства — термопары и фотоэлементы с напряжением не более 1,5 В, током не более 0,1 А, мощностью не более 0,025 Вт. Индуктивные и емкостные факторы данных устройств учитываются как во 2 подпункте.

Необходимо понимать, что простое оборудование должно отвечать требованиям, предъявляемым актуальной научно-технической документацией к искробезопасному оборудованию. Так, согласно ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010, применяя простое оборудование в искробезопасных цепях, необходимо учитывать следующее:

1) Простое оборудование не должно быть безопасным благодаря ограничителям тока и/или напряжения.

2) В составе оборудование не должно присутствовать средств повышения напряжения или тока.

3) Предварительно простое оборудование обязательно испытывается удвоенным напряжением, минимум 500 В.

4) Все зажимы обязаны отвечать спец.требованиям.

5) Оболочки из неметаллов или легких сплавов должны быть электростатически безопасными.

6) Температурный класс оборудования должен соответствовать условиям эксплуатации.

Практически данный ряд ограничений вызывает затруднения для использования простого оборудования в искробезопасных цепях. Пункты 1 и 2 как правило соблюдаются легко. А вот пункты с 3 по 6 — уже способны вызвать трудности.

Скажем, термометр сопротивления хотя и является простым оборудованием, однако по ГОСТу 6651-2009 испытывается такое устройство лишь напряжением 250 В, и значит не может применяться в искробезопасной цепи (в соответствии с пунктом 3). Для применения такого устройства необходимо особое исполнение датчика с надлежащей прочностью его изоляции.

По пунктам 4 и 5 простое оборудование проверить непросто, ибо необходимая информация часто недоступна, и правильно провести проверку не представляется возможным.

Искробезопасное электрооборудование

Искробезопасным называется такое электрооборудование, которое имеет искробезопасные внутренние и внешние электрические цепи. Внешнее оборудование, такое как выходные элементы, соленоидальные клапаны, преобразователи ток-давление, будучи применено во взрывоопасной зоне должно иметь сертификат на электробезопасность. Сертификация базируется на максимуме уровня энергии и значении температуры самовоспламенения.

Электрооборудование, устанавливаемое во взрывоопасных условиях, должно иметь соответствующую маркировку, содержащую обозначение уровня искробезопасности цепи.

Связанное электрооборудование

К связанному электрооборудованию относятся цепи устройств и электрооборудование, которое при нормальном или аварийном режимах работы не оказывается отделено гальванически от искробезопасной цепи.

Пассивные и изолированные барьеры постоянного тока, а также контрольно-измерительное оборудование, применяемое для измерения и сопряжения сигналов принимаемых из опасных зон, выступают главной частью оборудования данного типа, и поэтому должны иметь сертификаты на максимальное значение энергии, которое может быть передано во взрывоопасную зону.

Само электрооборудование размещается во взрывобезопасной зоне, а если необходимо разместить его во взрывоопасной зоне, то оборудование оснащается соответствующей взрывозащитой.

Европейские предприятия на связанном электрооборудовании, размещаемом во взрывобезопасной зоне, ставят маркировку [Ex ia] IIC. А связанное электрооборудование, которое размещается во взрывоопасной зоне, и имеет при этом взрывонепроницаемую оболочку, маркируется Ex «d» [ia] IIC T4. Маркировка в квадратных скобках отражает тот факт, что данное электрооборудование является связанным.

Взравозащищенное электрооборудование с взрывозащитой вида «искробезопасная электрическая цепь», размещаемое во возрывоопасной зоне, обязано иметь сертификат касательно величины температуры самовоспламенения.

Особенности искробезопасного монтажа

Монтаж электроустановок с искробезопасными электрическими цепями выполняется так, чтобы внешние электрические и магнитные поля не оказывали вредного влияния на их искробезопасность. Источниками внешних электрических и магнитных полей могут оказаться проходящие рядом ЛЭП или провода с большим током. Полезно использование экранов, изгиб жил, либо физическое отодвигание источника электрического или магнитного поля от установки.

В соответствии с ПУЭ п 7.3.117, кабели искробезопасных электрических цепей, устанавливаемые хоть во взрывоопасной зоне, хоть вне ее, обязаны отвечать надлежащим требованиям.

Кабель искробезопасной цепи отделяется от всех кабелей согласно ГОСТ 22782.5-78. Недопустимо использовать в искробезопасной и искроопасной цепи одного и того же кабеля. Высокочастотные кабели искробезопасных цепей не должны иметь петель. Кроме того, провода искробезопасных цепей обязательно защищаются от наводок, могущих нарушить их искробезопасность.

Если в одном канале или пучке имеются одновременно кабели искроопасных и искробезопасных цепей, то их рекомендовано разделять слоем промежуточной изоляции либо заземленной проводящей перегородкой. Не разделять такие кабели можно лишь при условии, что искробезопасные или искроопасные цепи имеют собственные индивидуальные экраны или металлические оболочки.

При прокладке искробезопасных кабельных трасс во взрывоопасных зонах, необходимо соблюдать и прочие требования ПУЭ гл. 7.3.

Выбирая кабель для взрывоопасной зоны, учитывают следующие требования ПУЭ:

проводники должны быть изолированы;
используются только провода с медными жилами;
допускается резиновая или ПВХ-изоляция;
полиэтиленовая изоляция запрещена; во взрывоопасных зонах класса BI и Bia алюминиевая оболочка исключается.

Если прокладка внешняя, то оболочка кабеля не должна быть изготовлена из материала, поддерживающего горение (битум, джут, хб). Каждая жила, если она не используется, должна иметь изоляцию от других жил и от земли, что достигается применением заделок.

Если же другие цепи многожильного кабеля заземлены через связанное оборудование, жила соединяется со специальной точкой заземления, предназначенной для заземления любых искробезопасных цепей того же кабеля. Но жила должна быть изолирована также концевой заделкой от земли и от других жил на противоположном ее конце. Изоляция концов проводов искробезопасных цепей выполняется синим цветом, это регламентировано в ПУЭ.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика