Elektronica en Ex-i De toepassing van moderne elektronica met daaraan gekoppeld de hoeveelheid functies en instellingen die kunnen worden geprogrammeerd, heeft ook gevolgen voor de explosiebeveiliging. De oude mechanische thermometer is vervangen door een digitaal exemplaar met een variëteit aan programmeeropties. De toepassing van de elektronica in een potentieel explosiegevaarlijk gebied neemt steeds meer toe. Als voorbeeld wordt hier een thermometer genoemd maar dat geldt uiteraard ook voor alle andere fysische grootheden die met behulp van elektronica worden gemeten en verwerkt. De mechanische variant kan met minimale beschermings- middelen in een explosiegevaarlijk gebied worden geplaatst. Met de moderne variant ligt dit anders. Bij deze elektronische apparatuur is de kans groot dat onderdelen gaan vonken of te warm worden. Om dit te verhinderen, is de aansluitspanning en stroom aan maximale waarden gebonden. Dit kan worden gerealiseerd door de juiste interface tussen het Ex-gebied en het vei-
lige gebied toe te passen. Deze interface, ook wel scheidingsversterker genoemd, moet op zijn beurt de aangeboden signa- len kunnen verwerken en er voor zorgen dat door vermogensbeperking in de trans- mitter geen vonken of hete oppervlakken ontstaan die een mogelijke stofexplosie kunnen veroorzaken. Dit houdt in dat de temperatuurmeter en de interface in dit voorbeeld voor toepassing binnen een explosiegevaarlijk gebied moeten worden gekeurd en gecertificeerd. De techniek die zich hiervoor bij uitstek leent, is de intrinsieke veiligheid.
Ex-i Intrinsieke veiligheid
Intrinsieke veiligheid houdt in dat de appa- ratuur niet in staat is een vonk of thermisch effect te produceren waardoor een explo- siegevaarlijke omgeving zal ontsteken. Niet alleen onder normale bedrijfsomstan- digheden maar ook als gevolg van fouten die op kunnen treden. Algemeen gesteld: intrinsieke veiligheid beperkt het vermogen dat in het explosiegevaarlijke gebied vrij kan komen.
Een intrinsiekveilige kring bestaat uit mini- maal drie onderdelen. Allereerst een intrin- siekveilig veldapparaat, bijvoorbeeld een transmitter die in het explosiegevaarlijke gebied kan worden gemonteerd. Deze intrinsiek veilige transmitter alléén voldoet niet maar dient te worden aan- gesloten op een scheidingsversterker die een gelimiteerd vermogen levert aan deze transmitter.
Pictogram Ex-i
De voeding die hiervoor wordt gebruikt, is een scheidingsversterker met vermogens- begrenzing in het deel dat in verbinding staat met de intrinsiekveilige transmitter. Deze scheidingsversterker noemen we ‘bij-
behorend elektrisch materieel’ en vormt samen met de trans- mitter en de blauwe verbin- dingskabel een intrinsiekveilige kring. Zowel de transmitter als de scheidingsversterker moe- ten een Ex-certificaat hebben om toe te kunnen passen. Ter verduidelijking, van ‘bijbe- horend elektrisch materieel’ is slechts dat deel intrinsiek veilig dat in verbinding staat met het veldap- paraat. Bijbehorend elektrisch materieel dient dan ook altijd buiten de zone te worden geplaatst. Het intrinsiekveilige deel is te herkennen aan de blauwe aan- sluitklemmen.
In de praktijk is het gebruikelijk dat intrinsiek- veilige kringen worden gekenmerkt met een onderscheidende kleur. De norm stelt hierin dat deze onderscheidende kleur bij voorkeur blauw moet zijn. In de tekening ‘Applicatie met intrinsiekveilige kring’ is elk onderdeel duidelijk weergegeven. Intrinsieke veiligheid dient altijd te worden aangetoond door een loopberekening te maken. De methode om een loopbere- kening uit te voeren, valt buiten het kader van deze artikelen, voor geïnteresseerden verwijs ik naar de literatuur die dit onder- werp behandeld.
Ex-i onderhoud en stof
Intrinsieke veiligheid is van alle bescher- mingswijzen de enige methode waarbij onderhoud onder spanning (live main- tenance) is toegestaan. Bij alle andere methoden dient bij onderhoud of revisie toestemming te worden verkregen waarin wordt verklaard dat de ruimte of omge- ving vrij is van explosiegevaar. In de norm IEC 61241-11 wordt vaak verwezen naar de norm IEC 60079-11 die als basis heeft gediend. De delen die de intrinsieke veiligheid waarborgen, moeten voor stof voldoen aan de bepalingen voor gasgroep IIB. De IEC 61241-11 zal op termijn worden opgevolgd door de IEC 60079-11.
De afdichting van de apparatuur dient bij stof te voldoen aan IP6x of IP5x. Stof dat op de elektronica neerslaat en er zich aan hecht, kan de intrinsieke veiligheid