EPL ها و روش های حفاظت
روش حفاظتی “Equipment Protection Level” (EPL) یکی از مفاهیم اساسی در حوزه حفاظت ضدانفجار است که در استانداردهای مختلفی مانند ATEX (Atmosphères Explosibles) و IECEx (International Electrotechnical Commission استفاده می‌شود. EPL، به عنوان یک معیار ارزیابی و تعیین سطوح حفاظتی مورد استفاده در تجهیزات و دستگاه‌های الکتریکی و الکترونیکی در محیط‌های خطرناک اشاره دارد.
در واقع EPL تعیین کننده سطوح حفاظتی تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در مقابل انفجار است و به تولیدکنندگان و کاربران کمک می‌کند تا تجهیزات مناسبی را برای محیط‌های خاص انتخاب کنند. این مفهوم از سه سطح اصلی تشکیل شده است که به شرح زیر است:
- EPL Ga (یا Da): این سطح حفاظتی مخصوص محیط‌هایی است که احتمال وقوع انفجار بالاست و مواد قابل اشتعال موجود در آن مایعات یا گازها هستند.
- EPL Gb (یا Db): این سطح حفاظتی مربوط به محیط‌هایی است که درآن احتمال وقوع انفجار کمتری نسبت به EPL Ga وجود دارد و معمولاً شامل مواد قابل اشتعال گرد و غبار می‌شود.
- EPL Gc (یا Dc): این سطح حفاظتی برای محیط‌هایی با احتمال وقوع انفجار کم و مواد غیر قابل اشتعال مانند گرد و غبار غیر قابل اشتعال استفاده می‌شود.
با توجه به این سطوح حفاظتی، تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی می‌توانند مطابق با شرایط خاص محیطی که در آن استفاده می‌شوند، انتخاب و ارزیابی شوند تا اطمینان از ایمنی آنها در مقابل خطرات انفجاری حاکم باشد.
هر تجهیزی که قرار است در محیط‌های طبقه بندی ATEX نصب شود باید سطح مشخصی از حفاظت را که در قانون به صورت مخفف EPL (Equipment protection level) مشخص شده، رعایت کند. EPL یا سطح حفاظت یک تجهیز با در نظر گرفتن مقررات فنی به دست می‌آید که نوع حفاظت را مشخص می‌کند.
روش‌های مختلفی از حفاظت وجود دارند. برخی ریشه‌های تاریخی دارند و برخی جدیدتر هستند. دانش تخصصی روش‌های حفاظت در انحصار شرکت‌های تولیدکننده و سازمان‌هایی است که امور تایید این تجهیزات را بر عهده دارند. با این وجود، درک برخی از جنبه‌های روش‌های حفاظت برای نصب تجهیزات ضروری است.
دراین مقاله به درک اصول اساسی روش‌های حفاظت پرداخته شده است. برای شفاف سازی بیشتر، ما حوزه کاربرد را به دستگاه های مطابق با ATEX که در محیط‌های قابل انفجار بر اثر مجاورت با ترکیب هوا و مواد قابل انفجار به صورت گاز یا بخار قرار دارند، محدود می‌کنیم.
قانون مرجع و روش های حفاظت
استاندارد مرجع برای دستگاه‌های برقی مطابق با ATEX استاندارد EN60079 است. لازم به ذکر است که اخیرا فرآیند قانون‌گذاری بر اساس توسعه استانداردهای IECEX در سطح جهانی پایه‌ریزی شده‌است. متعاقبا CENELEC نسخه مارکت اروپایی EN < IEC را منتشر کرده است. در نهایت می توان به انتشار نسخه ملی اشاره کرد که در ایتالیا توسط CEI مجوز داده شده است.
در زمینه ملی، استاندارد می‌تواند با شرایط به اصطلاح خاص ملی یکپارچه شود که در این میان، برخی از معروف‌ترین آنها رزوه‌های خاص را در برخی از کشورهای اروپایی در نظر می‌گیرند. بنابراین در ادامه در مورد نوآوری‌های آغاز شده در سطح نظارتی، به مقررات IECEX اشاره خواهیم کرد که می‌تواند تغییراتی را در سطح ملی و اروپایی به همراه داشته‌باشد.
روش‌های مختلفی از حفاظت وجود دارند، برخی ریشه تاریخی دارند و برخی جدیدتر هستند. در جدول 1 می‌توانید انواع مختلف آنها را مشاهده کنید. بنابراین ما تنوع روش‌های حفاظت و لزوم محدود کردن آنها به روش‌های رایج‌تر مورد استفاده را درک خواهیم کرد. اگر دستگاهی روش حفاظت متفاوتی بر روی آن و یا در دفترچه راهنمای آن درج شده باشد، طریقه‌ی خاص آن روش باید مد نظر قرار گرفته شود.
|
STANDARD |
INITIALS |
TYPE |
Zone |
EPL |
|
IEC/EN 60079 11 |
ia |
Intrinsic safety |
0,1,2 |
Ga |
|
IEC/EN 60079 11 |
ma |
Encapsulation |
||
|
IEC/EN 60079 26 |
|
Two independent protection modes each of which with EPL”Gb” |
||
|
IEC/EN 60079·28 |
op is |
Protection of equipment and systems transmission using optical radiation |
||
|
IEC 60079-33 |
sa |
Special protection |
||
|
IEC/EN 60079 1 |
db |
Explosion-proof enclosures |
1, 2 |
Gb |
|
IEC/EN 60079 7 |
eb |
Increased safety |
||
|
IEC/EN 60079-11 |
ib |
Intrinsic safety |
||
|
IEC/EN 60079-2 |
p,px,py,pxb & pyb |
Pressurization |
||
|
IEC/EN 60079 18 |
mb |
Encapsulation |
||
|
IEC/EN 60079 6 |
0 |
Immersion in oil |
||
|
IEC/EN 60079-5 |
q |
Filling with powder |
||
|
IEC/EN 60079 28 |
op is,op sh,op pr |
Protection of equipment and systems transmission using optical radiation |
||
|
IEC 60079 33 |
sb |
Special protection |
||
|
IEC/EN 60079 11 |
ic replaces nL |
Intrinsic safety |
2 |
Ge |
|
IEC/EN 60079-18 |
me |
Encapsulation |
||
|
IEC/EN 60079-7 |
ec replaces nA |
Increased safety |
||
|
IEC/EN 60079-1 |
de replaces nC |
Explosion-proof enclosures |
||
|
IEC/EN 60079 15 |
nR |
Type n protections: limited breathing |
||
|
IEC/EN 60079-2 |
pz, pzc |
Pressurization |
||
|
IEC/EN 60079-28 |
op is, op sh,op pr |
Protection of equipment and systems transmission using optical radiation |
||
|
IEC 60079 33 |
SC |
Special protection |
Table 1:EPL,type of protection and reference standard
روش های حفاظتی پر کاربرد
بسیاری از راهکارهای حفاظتی انفجاری به اصطلاحات و استانداردهای خاصی وابسته هستند. برای مثال، استانداردهایی مانند ATEX در اروپا و NEC در ایالات متحده می‌توانند به عنوان مراجع قانونی برای تجهیزات و روش‌های حفاظتی ضد انفجار مورد استفاده قرار بگیرند. به عنوان مثال، در ایالات متحده، استاندارد NEC (National Electrical Code) و ANSI/UL 1203 برای تجهیزات الکتریکی در مکان‌های خطرناک مورد استفاده قرار می‌گیرد. در اروپا، استاندارد ATEX (Atmosphères Explosibles) برای تجهیزاتی که برای استفاده در محیط‌های خطرناک طراحی شده‌اند، الزامی است.
چه روش های حفاظتی ای بیشترین کاربرد را دارند؟
در صفحه رسمی IECEX می توانیم گواهی های ارائه شده برای دستگاه ها و فعال بودن آنها را جستجو کنیم. مشخصاً سه روش Ex-i ، Ex-d و Ex-e بیش از 90 درصد از حفاظت های EPL Gb را شامل می شود. جایگاه بعدی به روش حفاظتی Ex-n در EPL Gc تعلق دارد.
جدول شماره 2 پر کاربرد ترین روش های حفاظتی و EPL مربوطه و مرجع قانون گذاری را نشان می دهد.
|
STANDARD |
INITIALS |
METHOD OF PROTECT ON |
Zone |
EPL |
|
IEC/EN 60079-11 |
ia |
Intrinsic safety |
0,1,2 |
Ga |
|
IEC/EN 60079-1 |
db |
Explosion-proof enclosures |
1,2 |
Gb |
|
IEC/EN 60079-7 |
eb |
Increased safety |
||
|
IEC/EN 60079-11 |
ib |
Intrinsic safety |
||
|
IEC/EN 60079-11 |
ic |
Intrinsic safety |
2 |
Ge |
|
IEC/EN 60079-7 |
ec |
Increased safety |
||
|
IEC/EN 60079-15 |
nR |
Protections type n |
چند مطلب در مورد روش های حفاظت
فرآیند نظارت به طور مرتب اخبار جدید را منتشر می کند، برخی از آنها باید برای رفع سو تفاهم ها در نظر گرفته شود. برای این منظور، ما سطوح حفاظت جدید معرفی شده برای حفاظت فردی را معرفی می کنیم. در روش های حفاظتی Ex-d و Ex-e، مرجع های معادل Ex-db و Ex-eb در آخرین نسخهء استاندارد های IEC60079-1 و IEC60079-7 معرفی شده اند.
Ex-d به Ex-db تبدیل می شود.
Ex-e به Ex-eb تبدیل می شود.
علاوه بر این، برخی از روش های حفاظتی EPL Gc که در گذشته در IEC60079-15 قرار داشتند، به نسخه های جدید استاندارد های نوع Ex-d و Ex-e منتقل شده اند و اشکال ضعیف شده این روش های حفاظتی برای ZONE 2 را تشکیل داده اند. جدول شماره 3 این تغییرات را نشان می دهد. از این رو امکان مواجه شدن با علامت گذاری روش های حفاظتی Ex-ec ، Ex-dc به جای Ex-nA و Ex-nc وجود دارد.
|
New Markings Reallocation |
Description |
Marking IEC 60079–15 Ed. 4 |
|
|
Ex ec IEC 60079-7:2015 |
Not sparkling |
Ex nA |
Equipment not sparkling |
|
Ex de (enclosed break devices) IEC 60079-1:2014 |
Closed cell breaking devices |
Ex nC |
Equipment sparkling |
Table 3: Reallocation from Ex-n protection mode to Ex-d and Ex-e modes
روش های حفاظت و نشانه گذاری
علامت روش حفاظت بلافاصله بعد از کلمه Ex است. یک مثال در کادر قرمز رنگ شکل 2 مشخص شده است.
توسعه مقررات منجر به معرفی روش های جدید حفاظت و تقسیم برخی از آنها به سطوح حفاظتی دیگر شده است. پیش از این امکان انتخاب کردن بر اساس گواهی های فعال IECEX با محدود کردن مطالعات ATEX به چهار روش حفاظت Ex-d ، Ex-e ، EX-i و Ex-n وجود داشت.
یادداشت ها، کتابشناسی و استاندارد های مرجع:
- دستورالعمل 2014 34 ضمیمه یک
- دستورالعمل اتحادیه اروپا ATEX 2014 برای اولین بار بین تجهیزات مربوط به معادن و تجهیزات کارخانه های دیگر تمایز قائل شد. سپس در مورد کارخانه ها، فضای قابل انفجار را به گازها، بخارها و مه حاصل از غبار های ریز تقسیم بندی کرده است. در مقاله ما راجع به «مه» صحبت نمی کنیم، چرا که حوزه کاربرد دستور العمل CEI EN60079-12 خارج شده است.
- IECEX (Internation Electro technical commission for explosive Atmosphere) بخشی از IEC است که مربوط به فضاهای قابل انفجار است. CENELEC کمیته اروپایی برای استاندارد سازی الکترونیکی و CEI کمیته الکترونیکی ایتالیایی است.
- فهرست کامل را می توان در EN/IEC 60079-14 یافت.
- ما این دیتاها را در مورد تجهیزات ATEX نداریم، اما با توجه به اینکه بسیاری از تجهیزات ATEX دارای گواهینامه IECEX نیز هستند، این اطلاعات قابل توجه است.
EPL ها و روش های حفاظت
روش حفاظتی “Equipment Protection Level” (EPL) یکی از مفاهیم اساسی در حوزه حفاظت ضدانفجار است که در استانداردهای مختلفی مانند ATEX (Atmosphères Explosibles) و IECEx (International Electrotechnical Commission استفاده می‌شود. EPL، به عنوان یک معیار ارزیابی و تعیین سطوح حفاظتی مورد استفاده در تجهیزات و دستگاه‌های الکتریکی و الکترونیکی در محیط‌های خطرناک اشاره دارد.
در واقع EPL تعیین کننده سطوح حفاظتی تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در مقابل انفجار است و به تولیدکنندگان و کاربران کمک می‌کند تا تجهیزات مناسبی را برای محیط‌های خاص انتخاب کنند. این مفهوم از سه سطح اصلی تشکیل شده است که به شرح زیر است:
- EPL Ga (یا Da): این سطح حفاظتی مخصوص محیط‌هایی است که احتمال وقوع انفجار بالاست و مواد قابل اشتعال موجود در آن مایعات یا گازها هستند.
- EPL Gb (یا Db): این سطح حفاظتی مربوط به محیط‌هایی است که درآن احتمال وقوع انفجار کمتری نسبت به EPL Ga وجود دارد و معمولاً شامل مواد قابل اشتعال گرد و غبار می‌شود.
- EPL Gc (یا Dc): این سطح حفاظتی برای محیط‌هایی با احتمال وقوع انفجار کم و مواد غیر قابل اشتعال مانند گرد و غبار غیر قابل اشتعال استفاده می‌شود.
با توجه به این سطوح حفاظتی، تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی می‌توانند مطابق با شرایط خاص محیطی که در آن استفاده می‌شوند، انتخاب و ارزیابی شوند تا اطمینان از ایمنی آنها در مقابل خطرات انفجاری حاکم باشد.
هر تجهیزی که قرار است در محیط‌های طبقه بندی ATEX نصب شود باید سطح مشخصی از حفاظت را که در قانون به صورت مخفف EPL (Equipment protection level) مشخص شده، رعایت کند. EPL یا سطح حفاظت یک تجهیز با در نظر گرفتن مقررات فنی به دست می‌آید که نوع حفاظت را مشخص می‌کند.
روش‌های مختلفی از حفاظت وجود دارند. برخی ریشه‌های تاریخی دارند و برخی جدیدتر هستند. دانش تخصصی روش‌های حفاظت در انحصار شرکت‌های تولیدکننده و سازمان‌هایی است که امور تایید این تجهیزات را بر عهده دارند. با این وجود، درک برخی از جنبه‌های روش‌های حفاظت برای نصب تجهیزات ضروری است.
دراین مقاله به درک اصول اساسی روش‌های حفاظت پرداخته شده است. برای شفاف سازی بیشتر، ما حوزه کاربرد را به دستگاه های مطابق با ATEX که در محیط‌های قابل انفجار بر اثر مجاورت با ترکیب هوا و مواد قابل انفجار به صورت گاز یا بخار قرار دارند، محدود می‌کنیم.
قانون مرجع و روش های حفاظت
استاندارد مرجع برای دستگاه‌های برقی مطابق با ATEX استاندارد EN60079 است. لازم به ذکر است که اخیرا فرآیند قانون‌گذاری بر اساس توسعه استانداردهای IECEX در سطح جهانی پایه‌ریزی شده‌است. متعاقبا CENELEC نسخه مارکت اروپایی EN < IEC را منتشر کرده است. در نهایت می توان به انتشار نسخه ملی اشاره کرد که در ایتالیا توسط CEI مجوز داده شده است.
در زمینه ملی، استاندارد می‌تواند با شرایط به اصطلاح خاص ملی یکپارچه شود که در این میان، برخی از معروف‌ترین آنها رزوه‌های خاص را در برخی از کشورهای اروپایی در نظر می‌گیرند. بنابراین در ادامه در مورد نوآوری‌های آغاز شده در سطح نظارتی، به مقررات IECEX اشاره خواهیم کرد که می‌تواند تغییراتی را در سطح ملی و اروپایی به همراه داشته‌باشد.
روش‌های مختلفی از حفاظت وجود دارند، برخی ریشه تاریخی دارند و برخی جدیدتر هستند. در جدول 1 می‌توانید انواع مختلف آنها را مشاهده کنید. بنابراین ما تنوع روش‌های حفاظت و لزوم محدود کردن آنها به روش‌های رایج‌تر مورد استفاده را درک خواهیم کرد. اگر دستگاهی روش حفاظت متفاوتی بر روی آن و یا در دفترچه راهنمای آن درج شده باشد، طریقه‌ی خاص آن روش باید مد نظر قرار گرفته شود.
|
STANDARD |
INITIALS |
TYPE |
Zone |
EPL |
|
IEC/EN 60079 11 |
ia |
Intrinsic safety |
0,1,2 |
Ga |
|
IEC/EN 60079 11 |
ma |
Encapsulation |
||
|
IEC/EN 60079 26 |
|
Two independent protection modes each of which with EPL”Gb” |
||
|
IEC/EN 60079·28 |
op is |
Protection of equipment and systems transmission using optical radiation |
||
|
IEC 60079-33 |
sa |
Special protection |
||
|
IEC/EN 60079 1 |
db |
Explosion-proof enclosures |
1, 2 |
Gb |
|
IEC/EN 60079 7 |
eb |
Increased safety |
||
|
IEC/EN 60079-11 |
ib |
Intrinsic safety |
||
|
IEC/EN 60079-2 |
p,px,py,pxb & pyb |
Pressurization |
||
|
IEC/EN 60079 18 |
mb |
Encapsulation |
||
|
IEC/EN 60079 6 |
0 |
Immersion in oil |
||
|
IEC/EN 60079-5 |
q |
Filling with powder |
||
|
IEC/EN 60079 28 |
op is,op sh,op pr |
Protection of equipment and systems transmission using optical radiation |
||
|
IEC 60079 33 |
sb |
Special protection |
||
|
IEC/EN 60079 11 |
ic replaces nL |
Intrinsic safety |
2 |
Ge |
|
IEC/EN 60079-18 |
me |
Encapsulation |
||
|
IEC/EN 60079-7 |
ec replaces nA |
Increased safety |
||
|
IEC/EN 60079-1 |
de replaces nC |
Explosion-proof enclosures |
||
|
IEC/EN 60079 15 |
nR |
Type n protections: limited breathing |
||
|
IEC/EN 60079-2 |
pz, pzc |
Pressurization |
||
|
IEC/EN 60079-28 |
op is, op sh,op pr |
Protection of equipment and systems transmission using optical radiation |
||
|
IEC 60079 33 |
SC |
Special protection |
Table 1:EPL,type of protection and reference standard
روش های حفاظتی پر کاربرد
بسیاری از راهکارهای حفاظتی انفجاری به اصطلاحات و استانداردهای خاصی وابسته هستند. برای مثال، استانداردهایی مانند ATEX در اروپا و NEC در ایالات متحده می‌توانند به عنوان مراجع قانونی برای تجهیزات و روش‌های حفاظتی ضد انفجار مورد استفاده قرار بگیرند. به عنوان مثال، در ایالات متحده، استاندارد NEC (National Electrical Code) و ANSI/UL 1203 برای تجهیزات الکتریکی در مکان‌های خطرناک مورد استفاده قرار می‌گیرد. در اروپا، استاندارد ATEX (Atmosphères Explosibles) برای تجهیزاتی که برای استفاده در محیط‌های خطرناک طراحی شده‌اند، الزامی است.
چه روش های حفاظتی ای بیشترین کاربرد را دارند؟
در صفحه رسمی IECEX می توانیم گواهی های ارائه شده برای دستگاه ها و فعال بودن آنها را جستجو کنیم. مشخصاً سه روش Ex-i ، Ex-d و Ex-e بیش از 90 درصد از حفاظت های EPL Gb را شامل می شود. جایگاه بعدی به روش حفاظتی Ex-n در EPL Gc تعلق دارد.
جدول شماره 2 پر کاربرد ترین روش های حفاظتی و EPL مربوطه و مرجع قانون گذاری را نشان می دهد.
|
STANDARD |
INITIALS |
METHOD OF PROTECT ON |
Zone |
EPL |
|
IEC/EN 60079-11 |
ia |
Intrinsic safety |
0,1,2 |
Ga |
|
IEC/EN 60079-1 |
db |
Explosion-proof enclosures |
1,2 |
Gb |
|
IEC/EN 60079-7 |
eb |
Increased safety |
||
|
IEC/EN 60079-11 |
ib |
Intrinsic safety |
||
|
IEC/EN 60079-11 |
ic |
Intrinsic safety |
2 |
Ge |
|
IEC/EN 60079-7 |
ec |
Increased safety |
||
|
IEC/EN 60079-15 |
nR |
Protections type n |
چند مطلب در مورد روش های حفاظت
فرآیند نظارت به طور مرتب اخبار جدید را منتشر می کند، برخی از آنها باید برای رفع سو تفاهم ها در نظر گرفته شود. برای این منظور، ما سطوح حفاظت جدید معرفی شده برای حفاظت فردی را معرفی می کنیم. در روش های حفاظتی Ex-d و Ex-e، مرجع های معادل Ex-db و Ex-eb در آخرین نسخهء استاندارد های IEC60079-1 و IEC60079-7 معرفی شده اند.
Ex-d به Ex-db تبدیل می شود.
Ex-e به Ex-eb تبدیل می شود.
علاوه بر این، برخی از روش های حفاظتی EPL Gc که در گذشته در IEC60079-15 قرار داشتند، به نسخه های جدید استاندارد های نوع Ex-d و Ex-e منتقل شده اند و اشکال ضعیف شده این روش های حفاظتی برای ZONE 2 را تشکیل داده اند. جدول شماره 3 این تغییرات را نشان می دهد. از این رو امکان مواجه شدن با علامت گذاری روش های حفاظتی Ex-ec ، Ex-dc به جای Ex-nA و Ex-nc وجود دارد.
|
New Markings Reallocation |
Description |
Marking IEC 60079–15 Ed. 4 |
|
|
Ex ec IEC 60079-7:2015 |
Not sparkling |
Ex nA |
Equipment not sparkling |
|
Ex de (enclosed break devices) IEC 60079-1:2014 |
Closed cell breaking devices |
Ex nC |
Equipment sparkling |
Table 3: Reallocation from Ex-n protection mode to Ex-d and Ex-e modes
روش های حفاظت و نشانه گذاری
علامت روش حفاظت بلافاصله بعد از کلمه Ex است. یک مثال در کادر قرمز رنگ شکل 2 مشخص شده است.
توسعه مقررات منجر به معرفی روش های جدید حفاظت و تقسیم برخی از آنها به سطوح حفاظتی دیگر شده است. پیش از این امکان انتخاب کردن بر اساس گواهی های فعال IECEX با محدود کردن مطالعات ATEX به چهار روش حفاظت Ex-d ، Ex-e ، EX-i و Ex-n وجود داشت.
یادداشت ها، کتابشناسی و استاندارد های مرجع:
- دستورالعمل 2014 34 ضمیمه یک
- دستورالعمل اتحادیه اروپا ATEX 2014 برای اولین بار بین تجهیزات مربوط به معادن و تجهیزات کارخانه های دیگر تمایز قائل شد. سپس در مورد کارخانه ها، فضای قابل انفجار را به گازها، بخارها و مه حاصل از غبار های ریز تقسیم بندی کرده است. در مقاله ما راجع به «مه» صحبت نمی کنیم، چرا که حوزه کاربرد دستور العمل CEI EN60079-12 خارج شده است.
- IECEX (Internation Electro technical commission for explosive Atmosphere) بخشی از IEC است که مربوط به فضاهای قابل انفجار است. CENELEC کمیته اروپایی برای استاندارد سازی الکترونیکی و CEI کمیته الکترونیکی ایتالیایی است.
- فهرست کامل را می توان در EN/IEC 60079-14 یافت.
- ما این دیتاها را در مورد تجهیزات ATEX نداریم، اما با توجه به اینکه بسیاری از تجهیزات ATEX دارای گواهینامه IECEX نیز هستند، این اطلاعات قابل توجه است.
