본질안전 회로 계산법(Intrinsically Safe Circuit Calculation)

본질 안전 계산은 EPC 또는 EPCM 산업의 계장 엔지니어가 수행하는 활동입니다.

 

본질안전의 목적은 인화성 가스 또는 증기, 인화성 액체, 가연성 먼지 또는 인화성 섬유로 인해 화재 또는 폭발 위험이 존재할 수 있는 영역에서 기기를 사용하는 경우 안전한 성능을 보장하기 위함입니다. 이를 위해 장비 구성 및 설치 시 특별한 주의를 기울여야 합니다. 일반적으로 사용되는 몇 가지 보호 기술이 있으며 각 기술에는 고유한 장점과 단점이 있습니다.

 

본질적인 안전 기술은 정상 또는 비정상 조건에서 충분한 전기 또는 열 에너지를 방출할 수 없는 장비 및 배선을 사용해야 합니다.

 

이는 위험 장소의 전기 장비에서 사용 가능하고 저장 또는 생성되는 에너지를 위험한 대기를 발화시킬 수 있는 수준 이하로 제한함으로써 달성됩니다.

 

NEC의 504조는 본질 안전 시스템을 "상호 연결된 본질 안전 장치, 관련 장치 및 상호 연결 케이블의 집합체"로 정의하며, 여기서 시스템의 부품은 본질 안전 회로로 사용될 수 있습니다."

 

I.S 계산의 목적은 본질적으로 안전한 장치, 관련 장치 및 상호 연결 케이블의 선택된 조합이 위험 지역에서 사용할 수 있는 본질적으로 안전한 루프를 형성하고 있는지 확인하는 것입니다.

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IS 루프의 구성 요소

1. 본질적으로 안전한 장치

위험 지역 위치에 설치되는 단순하지 않은 장치.

비단순 장치는 에너지를 저장하거나 생성하는 장치입니다. 따라서 단순하지 않은 장치에는 엔터티 매개변수가 있으며 위험 지역에서 사용하려면 "본질적으로 안전한" 것으로 인증되어야 합니다. 예를 들어 송신기

 

2. 관련기기

안전한 지역에 설치되어 위험한 장소와 안전한 장소 사이의 인터페이스 역할을 하는 장치. 예를 들어 본질적인 안전 배리어

 

3. 케이블

구리 도체 단일 쌍, 다중 쌍 케이블

 

매개변수

각 장치는 인증 기관에서 개별적으로 검사하고 매개변수 세트를 지정합니다. 사용자는 본질적으로 안전한 장치와 관련 장치의 허용 가능한 조합을 식별할 수 있습니다. 매개변수는 "본질적으로 안전한 장치" 및 "관련 장치"로 분류됩니다.

 

Vmax(Ui) : 본질안전장치에 안전하게 인가할 수 있는 최대 전압

Imax(Ii) : 본질안전장치에 안전하게 인가될 수 있는 최대 전류

Ci : 본질안전장치의 내부 용량

Li : 본질 안전 장치의 내부 인덕턴스

 

관련 장치의 매개변수(SAFETY BARRIER)

Voc(Uo) : 결함 조건에서 관련 장치의 본질적으로 안전한 연결에 나타날 수 있는 최대 개방 회로 전압

Isc(Io) : 고장 상태에서 관련 장치의 본질적으로 안전한 연결에서 끌어낼 수 있는 최대 단락 전류

Ca : 관련 기기에 안전하게 연결할 수 있는 최대 정전용량

La : 관련 기기에 안전하게 연결할 수 있는 최대 인덕턴스

 

IS 계산 수행 : 본질적으로 안전한 루프에 대한 평가 조건

Vmax는 Voc보다 크거나 같아야 합니다.

Imax는 Isc보다 크거나 같아야 합니다.

Ci + Ccable은 Ca보다 작거나 같아야 합니다.

Li + Lcable은 La보다 작거나 같아야 합니다.

 

케이블 제조업체 카탈로그에서 참조할 케이블의 실제 값(커패시턴스 및 인덕턴스) 또는 세부 정보를 사용할 수 없는 경우 ANSI/ISA-RP 12.6에서 권장하는 대로 아래 언급된 기본값을 고려해야 합니다. 케이블 정전 용량: 60pF/피트 케이블 인덕턴스: 0.20μH/피트 일반적으로 Instrument 및 Barrier의 엔티티 매개변수를 사용하여 실제로 특정 IS 루프에 배치할 수 있는 케이블의 최대 길이를 찾습니다.