Explosionsfarlig miljö och ”enkel apparat”
Vad är en ”enkel apparat”/”simple apparatus” när det gäller explosionsfarlig miljö? Ja, det är en apparat vars risker för explosiv miljö är enkla att bedöma. Det kan vara kopplingslådor, indikatorlampor/LED, strömbrytare eller en enkel temperaturgivare med Pt100. För mer detaljerad upplysning om explosionsfarlig miljö och elektriska apparater hänvisas till andra dokument KROHNE Inor publicerat eller detaljstudier av de standarder som nämns nedan i texten. KROHNE Inor tillverkar och levererar också ett stort sortiment av Ex-certifierade temperaturgivare med likaledes certifierade elektroniska moduler, mätvärdesomvandlare.
De enkla apparaterna behöver bedömas, inte certifieras, för att kunna användas i potentiellt explosionsfarlig miljö. Bedömningen kan göras av kompetent tillverkare, användare eller konsult. Intyg av bedömning ska skrivas och stödjas av ”tekniska underlag”. Mer om formalia längre fram i texten.
Det får inte vara ”komplicerade” apparater som består av mönsterkort med en kombination av kondensatorer, spolar och halvledare som till exempel mätvärdesomvandlare. Sådana apparater kräver certifiering innan användning i potentiellt explosionsfarlig miljö. Denna certifiering styrs av regelverk på både internationell och nationell nivå. Regelverket gäller också för enkla apparater. Ett exempel på sådant regelverk är ATEX-direktivet med sina harmoniserade standarder och nätverket av ”notified bodies” som utfärdar certifikat.
Fig. 1 Exempel på enkla apparater; temperaturgivare, kabelgivare och kopplingslåda
KROHNE Inor kan leverera både temperaturgivare och kopplingslådor som enkla apparater. Temperaturgivarna kan till exempel vara kabelgivare dvs en kabel med ett Pt100-element skyddat av ett rostfritt rör i den ände som ska mäta temperaturen. Kopplingslådor kan vara en fyrkantig metallåda med anslutningsplint för ovan nämnda kabelgivare eller ett tomt ”fodral” bestående av kopplingshuvud, halsrör och skyddsficka som i sin tur kan innehålla en certifierad mätinsats. I det senare fallet blir kombinationen av, kopplingslåda = enkel apparat plus mätinsats = certifierad apparat, ett litet system som ska bedömas i sin tur.
Definition av enkel apparat
När det gäller enkel apparat definieras begreppet i standarden EN60079-11 och det krävs att den enkla apparaten uppfyller alla relevanta krav i EN 60079-0 (generella krav) och EN 60079-11 (krav för egensäkra apparater) förutom kraven i avsnitt 12 i EN 60079-11, vilka handlar om märkning av apparaten.
I EN60079-11 definieras enkel apparat som ”elektrisk komponent eller kombination av komponenter av enkel konstruktion med väldefinierade elektriska parametrar och som är förenlig med egensäkerheten i den krets där apparaten används” (översättning från engelska versionen). Det betyder att följande definieras som enkla apparater i EN60079-11:
- Passiva komponenter, strömbrytare, kopplingslådor, motstånd och enkla halvledare (typiskt dioder)
- Källor med lagrad energi som består av en komponent i en enkel krets med väldefinierade parametrar; till exempel kondensator eller spole, vilkas värde ska beaktas när systemets säkerhet bestäms
- Källor för genererad energi; till exempel termoelement och fotoceller, som inte genererar mer än 1,5 V, 100 mA och 25 mW.
Fig. 2 Enkla komponenter, a) motstånd och b) lysdioder
Eftersom den enkla apparaten kan placeras i explosiv atmosfär måste man bestämma apparatens maximala yttemperatur (med yta avses sådan yta som är exponerad för den explosiva miljön). Standarderna nämnda ovan ger vissa riktlinjer som kan användas, om dessa inte kan appliceras ska man göra mätningar eller kvalificerade beräkningar.
Andra krav
Enkel apparat måste också uppfylla andra krav för att förhindra antändning av den explosiva atmosfären som kan omge apparaten. Dit hör val av kapslingsmaterial som inte får orsaka elektrostatisk urladdning eller avge gnistor vid slag mot kapslingen. Det betyder att plastmaterial kan bara användas om det är dokumenterat svårt att ladda upp och alltså kan leda bort elektrostatisk uppladdning. Metallhöljen av aluminium måste vara tillverkade av en legering som inte innehåller för stora halter av magnesium och andra metaller som lätt avger gnistor. Rostfria komponenter är däremot säkra.
Fig. 3a Gnista från lättmetallåda som får ett slag av stålhammare
Fig. 3b Gnista från plastlåda som gnuggas med tygtrasa
Även enkla apparater ska ha tillräcklig isolation mot jord och andra elektriska kretsar. Minimum 500 V a.c.
Den färdiga temperaturgivaren i form av en enkel apparat kan användas i lämpligt egensäkert system till exempel bestående av givare, mätvärdesomvandlare, display, matningsdon och utvärderande instrument som ett styrsystem. För att detta system ska kunna bedömas levererar KROHNE Inor ett intyg med temperaturgivaren där värden som max yttemperatur och andra väsentliga parametrar anges.
Alla dessa krav ger rätt hanterade möjlighet att deklarera och använda specialvarianter av temperaturgivare i en explosiv atmosfär även om apparaterna saknar Ex-certifikat. Det krävs dock gedigna kunskaper om både regelverket och temperaturgivares komponenter och uppbyggnad för att kunna göra en korrekt bedömning och skriva de intyg om enkel apparat som krävs. Den kunskapen har KROHNE Inor.
Fig. 4 Exempel på Manufacturers Declaration – Simple Apparatus