V mnohých priemyselných prevádzkach sa pracuje s horľavými plynmi, parami alebo prachom. Chemický priemysel, rafinérie, plynárenstvo, energetika či farmaceutická výroba patria medzi prostredia, kde môže aj malá iskra predstavovať vážne bezpečnostné riziko.
Práve preto sa v takýchto aplikáciách používajú iskrovo bezpečné bariéry, ktoré patria medzi základné prvky ochrany elektrických obvodov v prostredí s nebezpečenstvom výbuchu.
Čo je iskrová bezpečnosť
Iskrová bezpečnosť je spôsob ochrany elektrických zariadení, pri ktorom sa obmedzuje energia v elektrickom obvode na takú úroveň, aby nemohla spôsobiť zapálenie výbušnej atmosféry.
Jednoducho povedané:
aj pri poruche nesmie vzniknúť iskra alebo tepelný efekt s dostatočnou energiou na zapálenie horľavého média.
Práve na tento účel slúžia iskrovo bezpečné bariéry.
Ako funguje iskrovo bezpečná bariéra
Iskrovo bezpečná bariéra sa umiestňuje medzi bezpečnú zónu a priestor s nebezpečenstvom výbuchu.
Jej úlohou je:
- obmedziť napätie
- obmedziť prúd
- zabrániť prenosu nebezpečnej energie
V prípade poruchy bariéra zabezpečí, že energia smerujúca do nebezpečného priestoru zostane pod úrovňou potrebnou na zapálenie výbušnej atmosféry.
Kde sa používajú iskrovo bezpečné bariéry
Typické aplikácie zahŕňajú:
- snímače tlaku
- prietokomery
- hladinomery
- teplomery
- analyzátory plynov
- polohové snímače
- ventily a akčné členy
Najčastejšie sa s nimi stretávame v prostredí klasifikovanom podľa smerníc ATEX alebo IECEx.
Zóny s nebezpečenstvom výbuchu
Pri návrhu systému je dôležité poznať klasifikáciu priestoru.
Pre plyny sa najčastejšie používajú:
- Zóna 0
- Zóna 1
- Zóna 2
Pre horľavý prach:
- Zóna 20
- Zóna 21
- Zóna 22
Čím vyššie je riziko výskytu výbušnej atmosféry, tým prísnejšie sú požiadavky na použité zariadenia.
Zenerova bariéra alebo galvanický oddeľovač?
Pri návrhu sa najčastejšie stretávame s dvomi riešeniami.
Zenerova bariéra
Jednoduché a cenovo dostupné riešenie.
Výhody:
- nižšie obstarávacie náklady
- jednoduchá konštrukcia
Nevýhody:
- vyžaduje kvalitné uzemnenie
- vyššie nároky na projektovanie
Galvanicky oddelená bariéra
Moderné riešenie využívajúce galvanické oddelenie.
Výhody:
- vyššia odolnosť voči rušeniu
- jednoduchšia inštalácia
- nevyžaduje špeciálne uzemnenie
Nevýhody:
- vyššia obstarávacia cena
V súčasnosti sa v nových projektoch čoraz častejšie využívajú práve galvanicky oddelené bariéry.
Najčastejšie chyby pri návrhu
Aj kvalitná bariéra nemusí zabezpečiť požadovanú ochranu, ak nie je správne navrhnutá.
V praxi sa často stretávame s problémami ako:
- nesprávny výber bariéry
- nekompatibilita so snímačom
- nesprávne uzemnenie
- nevhodná kabeláž
- ignorovanie parametrov Ex obvodu
Výsledkom môže byť nefunkčný systém alebo nesplnenie bezpečnostných požiadaviek.
Prečo nestačí iba zariadenie s certifikáciou Ex
Častým omylom je predstava, že ak má snímač certifikáciu Ex, ďalšie opatrenia už nie sú potrebné.
V skutočnosti musí byť posudzovaný celý merací obvod:
- snímač
- bariéra
- kabeláž
- napájanie
- riadiaci systém
➡️ Bez správne navrhnutého systému nie je možné garantovať požadovanú úroveň ochrany.
Význam pre bezpečnosť prevádzky
Iskrovo bezpečné bariéry nie sú iba formálnou požiadavkou noriem.
Ich úlohou je:
- chrániť technológiu
- chrániť majetok
- chrániť výrobu
- chrániť ľudské životy
Práve preto patria medzi najdôležitejšie prvky elektroinštalácie v prostredí s nebezpečenstvom výbuchu.
Záver
Iskrovo bezpečné bariéry predstavujú základný prvok ochrany meracích a riadiacich systémov v prostrediach s rizikom výbuchu. Správny návrh a výber bariéry je nevyhnutný pre bezpečnú a spoľahlivú prevádzku technológie.
Spoločnosť REFLOW SK sa venuje návrhu, dodávke a implementácii meracích a automatizačných systémov vrátane riešení pre prostredia s nebezpečenstvom výbuchu. Pomáhame zákazníkom navrhovať bezpečné a normám vyhovujúce riešenia pre moderný priemysel.