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계장 설계/In General

IEC 60079 방폭 규정

by 이레이피씨 2023. 4. 26.
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IEC 기반의 방폭에 대한 일반적이고 전반적인 내용은 아래와 같다.

1. KS C IEC60079-0 의 3 항에 언급된 용어 정리 중

  • 3.2 항 - 폭발위험장소 (hazardous area) : 기기의 구조, 설치 및 사용에 특별한 주의가 요구되는 양의 폭발성 분위기가 존재하거나 존재할 것으로 예상되는 지역
  • 3.22 항 - 용기의 보호등급, IP (degree of protection of enclosure) : KS C IEC 600529 또는 KS C IEC 60034-5 에 따라 기기의 용기에 적용한 IP 뒤에 표시되는 수치적 등급
  • 3.33항 - 기기보호등급, EPL (equipment protection level) : 점화원이 될 수 있는 가능성에 기초하여 기기에 부여된 보호등급으로 폭발성 "가스" 분위기, 폭발성 "분진" 분위기 및 폭발성 갱내 가스에 취약한 "광산" 내 폭발성 분위기의 차이를 구별한다
  • 3.33.1항 - EPL Ma : 갱내 가스에 취약한 "광산"에 설치되는 기기, 점화원이 될 가능성이 거의 없는 충분한 안정성을 갖고 있는 "매우 높은 " 보호 등급의 기기
  • 3.33.2항 - EPL Mb : 갱내 가스에 취약한 "광산"에 설치되는 기기, 점화원이 될 가능성이 거의 없는 충분한 안정성을 갖고 있는 "높은 " 보호 등급의 기기
  • 3.33.3항 - EPL Ga : 폭발성 "가스"분위기에 설치되는 기기, 점화원이 될 가능성이 거의 없는 충분한 안정성을 갖고 있는 "매우 높은 " 보호 등급의 기기
  • 3.33.4항 - EPL Gb : 폭발성 "가스"분위기에 설치되는 기기, 점화원이 될 가능성이 거의 없는 충분한 안정성을 갖고 있는 "높은 " 보호 등급의 기기
  • 3.33.5항 - EPL Gc : 폭발성 "가스"분위기에 설치되는 기기, 점화원으로써 비활성 상태의 유지를 보장하기 위하여 추가적인 보호장치가 있을 수 있는 "강화된(enganced)" 보호등급의 기기
  • 3.33.6항 - EPL Da : 폭발성 "분진"분위기에 설치되는 기기, 점화원이 될 가능성이 거의 없는 충분한 안정성을 갖고 있는 "매우 높은 " 보호 등급의 기기
  • 3.33.7항 - EPL Db : 폭발성 "분진"분위기에 설치되는 기기, 점화원이 될 가능성이 거의 없는 충분한 안정성을 갖고 있는 "높은 " 보호 등급의 기기
  • 3.33.8항 - EPL Dc : 폭발성 "분진"분위기에 설치되는 기기, 점화원으로써 비활성 상태의 유지를 보장하기 위하여 추가적인 보호장치가 있을 수 있는 "강화된(enganced)" 보호등급의 기기
  • 3.39 항 - 폭발성 분진 분위기 (explosive dust atmosphere) : "분진" 형태의 인화성 물질과 공기가 대기 상태에서 섞인 혼합물로, 점후 후 자체적으로 화염을 전파시킬 수 있다.
  • 3.40항 - 폭발성 가스 분위기 (explosive gas atmosphere) : "가스 또는 증기" 형태의 인화성 물질과 공기가 대기 상태에서 섞인 혼합물로, 점화 후에 자체적으로 화염을 전파시킬 수 있다.
  • 3.53항 - 보호등급 (level of protection) : 기기보호등급 EPL 과 상관관계가 있는 방폭구조 (type of protection) 의 세분화로 기기 점화원이 될 수 있는 가능성을 구별 짓는다. 예로 본질안전 방폭구조 "i" 는 보호등급 "ia", "ib", "ic" 로 세분화되며, 이는 기기보호등급 Ga, Gb 및 Gc (폭발성 가스 분위기에서) 와 연관된다.
  • 3.57항 - 최고표면온도 (maximum surface temperature) : 사용 중 가장 불리한 조건(다만, 규정된 허용오차 이내)하에서 방폭 기기의 일부 또는 표면에서 도달하는 가장 높은 온도
  • 3.85항 - 온도등급 (temperature class) : 방폭기기가 사용되는 특정 폭발성 가스 분위기와 관련된 방폭기기의 최고표면온도를 기준으로 한 방폭기기의 분류 시스템
  • 3.89항 - 방폭구조 (type of protection) : 주위의 폭발성 분위기의 점화를 방지하기 위하여 기기에 적용하는 특정 조치 (예, Ex d, Ex e, Ex n 등등)

2. Zone 의 구분 (KS C IEC 60079-14, 3.2.6항 ~ 3.2.12항)

  • 3.2.6항 - 폭발위험장소의 종별 (zones) : 폭발성 분위기의 생성 빈도와 지속시간을 바탕으로 종별(zones) 로 구분되는 폭발위험장소
  • 3.2.7항 - 0종 장소 (zone 0) : 인화성 물질과 공기가 혼합된 "가스 또는 증기" 형태의 폭발성 분위기가 연속적, 길게 또는 자주 존재하는 장소
  • 3.2.8항 - 1종 장소 (zone 1) : 인화성 물질과 공기가 혼합된 "가스 또는 증기" 형태의 폭발성 분위기가 정상작동 중 가끔 생성되는 장소
  • 3.2.9항 - 2종 장소 (zone 2) : 인화성 물질과 공기가 혼합된 "가스 또는 증기" 형태의 폭발성 분위기가 정상작동 중 생성되지 않거나 생성된다 하더라도 짧은 기간에만 존재할 수 있는 장소
  • 3.2.10항 - 20종 장소 (zone 20) : 공기 중 "분진운" 형태의 폭발성 분위기가 연속적 또는 장기간 또는 빈번히 존재하는 장소
  • 3.2.11항 - 21종 장소 (zone 21) : 공기 중 "분진운" 형태의 폭발성 분위기가 가끔씩 정상 운전 시에 발생할 우려가 있는 장소
  • 3.2.12항 - 21종 장소 (zone 22) : 공기 중 "분진운" 형태의 폭발성 분위기가 정상 운전 시에는 발생할 우려가 없으며, 발생한다고 해도 짧은 기간 동안만 지속될 수 있는 장소

3. 기기 그룹 (Equipment Grouping ) (KS C IEC 60079-0, 4항)

1) Group I - 그룹 I 의 기기는 폭발성 갱내 가스에 취약한 "광산"에서의 사용 목적

2) Group II - 그룹 II 의 기기는 광산 이외의, 폭발성 "가스" 분위기가 존재하는 장소에서의 사용 목적

- 세부 분류 : IIA (대표 가스는 프로판), IIB (대표 가스는 에틸렌), IIC (대표 가스는 수소 및 아세틸렌)

- IIC 로 표기된 기기는 IIA, IIB 기기를 필요로 하는 지역에 사용될 수 있다. (IIB 는 IIA 지역에 사용 가능)

3) Group III - 그룹 III 의 기기는 광산 이외의, 폭발성 "분진" 분위기가 존재하는 장소에서의 사용 목적

- 세부 분류 : IIIA (가연성 부유물), IIIB (비도전성 분진), IIIC (도전성 분진)

- IIIC 로 표기된 기기는 IIIA, IIIB 기기를 필요로 하는 지역에 사용될 수 있다. (IIIB 는 IIIA 지역에 사용 가능)

4. 최고표면온도의 제한 (limitation of maximum surface temperature) (KS C IEC 60079-0, 5.3.2항)

1) Group I - 그룹 I 전기기기의 경우 다음을 초과해서는 안된다.

- 석탄 분진층을 형성할 수 있는 모든 표면에서 150

- 석탄 분진층을 형성하지 않는 경우 450

2) Group II - 그룹 II 전기기의 경우 특정 최고표면온도는 다음을 초과해서는 안된다.

- 부여된 온도 등급 (아래 표 2 참고) 또는,

- 지정된 최고표면온도 또는,

- 해당하는 경우, 의도된 특정 가스의 발화 온도

온도등급
최고표면 온도
T1
450 이하
T2
300 ℃ 이하
T3
200 ℃ 이하
T4
135 ℃ 이하
T5
100 ℃ 이하
T6
85 ℃ 이하

표 2 - 그룹 II 전기기기의 최고표면온도 등급

3) Group III - 규격 내 5.3.2.3 항 참고

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5. 방폭 구조 (type of protection)

1) 내압방폭 구조 "d" (flameproof enclosure "d")

- 정의 : 폭발성 가스 분위기를 발화시킬 수 있는 부품이 들어있는 용기로 내부 폭발로 발생하는 압력을 견디며, 용기 주변의 폭발성 가스 분위기로 폭발의 전파를 방지할 수 있는 용기 (KS C IEC 60079-14, 3.3.1항)

- 보호등급 (level of protection) : 내압방폭 구조 "d" 는 다음 중 하나에 해당된다. (KS C IEC 60079-1, 4항)

a. da (EPL Ma 또는 Ga) : 휴대용 인화성 가스 감지기의 촉매 센서에만 적용

b. db (EPL Mb 또는 Gb) : da, dc 를 제외한 모든 d 기기는 db 로 적용한다.

c. dc (EPL Gc) : 전기 스위치 접점이 있는 전기기기 및 방폭부품에 적용

2) 안전증방폭 구조 "e" (increased safety "e")

- 정의 : 전기기기 또는 방폭부품에 적용되는 방폭구조로, 과도한 온도 발생 가능성과 아크 및 스파크 발생에 대한 안전성을 증가하기 위헤 추가 조치가 적용되는 보호 형식 (KS C IEC 60079-14, 3.4.1항)

- 보호등급 (level of protection) : 안전증방폭 구조 "e" 는 다음 중 하나에 해당된다. (KS C IEC 60079-7, 1항)

a. eb (EPL Mb 또는 Gb) : 연결부, 도체, 권선, 램프 및 배터리를 포함하여 기기 또는 방폭부품에 적용하지만 반도체 또는 전해 패캐시터는 포함하지 않는다.

b. ec (EPL Ge) : 연결부, 도체, 권선, 램프 및 배터리를 포함하여 기기 또는 방폭부품에 적용하며 또한, 반도체 및 전해 커패시터도 포함한다.

3) 본질안전방폭 구조 "i" (instrinsic safety "i")

- 정의 : 기기 내부 및 폭발성 분위기에 노출된 상호연결 배선 (interconnecting wiring) 의 전기적 에너지를 스파크 또는 열적 효과 (heating effects) 로 인해 발화를 일으킬 수 있는 수준 이하로 제한하는 것에 기반한 방폭구조 (KS C IEC 60079-14, 3.5.1항)

- 보호등급 (level of protection) : 본질안전방폭 구조 "i" 는 다음 중 하나에 해당되며 해당 상황에서 점화를 일으키지 않아야 함 (KS C IEC 60079-11, 5항)

a. ia : 정상작동 및 한 개 또는 두 개의 가산고장과 최악의 조건을 제공하는 불가산 고장(들)을 적용했을 때

b. ib : 정상작동 및 한 개의 가산고장과 최악의 조건을 제공하는 불가산 고장(들)을 적용했을 때

c. ic : 정상작동 및 60079-11 에 언급된 조건하

4) 압력방폭 구조 "p" (pressurization "p")

- 정의 : 용기 내부의 보호가스 압력을 외부 대기 압력보다 높게 유지함으로써 외부 대기가 용기 내부로 유입되지 않도록 한 방폭구조 (KS C IEC 60079-14, 3.7.1항)

- 보호등급 (level of protection) : 압력방폭 구조 "p" 는 내부 누출의 가능성 여부 및 가압용기 내부 기기의 점화가능 여부에 따라 요구되는 기기보호등급(Mb, Gb, Db, Gc 또는 Dc)에 기초하여 선택된 세 가지의 보호등급 "pxb", "pyb", "pzc" 로 세분화됨 (상세 내용 KS C IEC 60079-2, 4항)

5) 비점화방폭 구조 "n" (type of protection "n")

- 정의 : 전기기기의 정상작동 및 특정된 정기적 예상고장 발생 (specified refular expected occurrences) 시 주위 폭발성 가스 분위기를 발화시킬 수 없도록 전기기기에 적용되는 방폭구조 (KS C IEC 60079-14, 3.8.1항). 정상작동 시 주위 폭발성 분위기를 점화시킬 수 있는 아크, 스파크 또는 고온 표면을 생성하는 기기나 부품은 다음 방법 중 하나 이상에 의해 점화를 발생시키지 않도록 보호되어야 한다. (KS C IEC 60079-15, 4.3항)

a. 밀봉장치 (sealed devices) nC

b. 용융 밀봉장치 (hermetically sealed devices) nC

c. 비점화 부품 (non-incendive components) nC

d. 통기제한용기 (restricted breathing enclosures) nR

- Group II 에만 적용한다. (KS C IEC 60079-15, 1항)

- 보호등급 (level of protection) : nC, nR 모두 EPL Gc 를 제공 (KS C IEC 60079-15, 4.3항)

6) 유입방폭 구조 "o" (oil-immersion "o")

- 정의 : 전기기기 또는 전기기기의 부품을 보호 액체에 담궈 액체의 상부 또는 용기의 외부에 존재할 수 있는 폭발성 가스 분위기가 발화되지 않도록 하는 방폭구조 (KS C IEC 60079-14, 3.9항)

7) 충전방폭 구조 "q" (power filling "q")

- 정의 : 폭발성 가스 분위기를 발화시킬 수 있는 부품을 고정하고 그 주위를 충전재로 완전히 둘러쌈으로써 외부 폭발성 가스 분위기의 발화를 방지하기 위한 방폭구조 (KS C IEC 60079-14, 3.10항)

8) 몰드방폭 구조 "m" (encapsulation "m")

- 정의 : 스파크나 열로 인해 폭발성 분위기를 발화시킬수 있는 부품이 작동 또는 설치 조건에서 분진층이나 폭발성 분위기의 발화를 방지하기 위해 콤파운드나 기타 비금속 용기로 점착하여 완전히 둘러싸인 방폭구조 (KS C IEC 60079-14, 3.11항)

9) 분진방폭 구조 "t" (protection by enclosure "t")

- 정의 : 분진층 또는 분진운에 의한 발화를 회피하기 위해서 용기에 의해 보호되는 전기기기의 방폭구조 (KS C IEC 60079-14, 3.12항)

6. 기기보호등급 (EPL) 과 폭발위험장소 분류와의 관계 (KS C IEC 60079-14, 5.3 항 및 표 1, 표2 종합)

종별 장소
기기보호등급 (EPL)
방폭구조 (type of protection)
zone 0
Ga
ia, ma, op is, sa
zone 1
Ga 또는 Gb
상기 Ga 방폭구조 포함, d, eb, ib, m, mb, o, p, px, py, pxb, pyb, q, op sh, op pr, sb
zone 2
Ga, Gb 또는 Gc
상기 Ga, Gb 방폭구조 포함, ic, mc, ec, n, nR, nL, nC, pz, pzc, sc
zone 20
Da
ma, ta, ia, iaD, sa
zone 21
Da 또는 Db
상기 Da 방폭구조 포함, mb, tb, td, pD, ib, ibD, sb
zone 22
Da, Db 또는 Dc
상기 Da, Db 방폭구조 포함, mc, tc, tD, pD, ic, sc

7. KS C IEC 60079-14, 2013 해설

1) 본 표준은 IEC 60079-13 (2013), COR1(2016), ISH1(2017) 및 ISH2(2020) 를 기초로 함.

2) ISH2 의 변경사항

- KS C IEC 60079-14 (2013) 의 표 2를 기준 및 다음의 내용을 포함해야 한다.

- Ex "eb" 는 Ex "e" 와 동등한 것으로 간주된다.

- Ex "ec" 는 Ex "nA" 와 동등한 것으로 간주된다.

("nA" 의 이전 표시는 "ec" 로 대체 되었다. KS C IEC 60079-7(2015) 해설)

- Ex "db" 는 Ex "d" 와 동등한 것으로 간주된다.

- Ex "dc" 의 요구사항은 Ex "d" 요구사항에 근거하였지만 기기보호등급 Gc 에만 적합하다.

- Ex "ob" 는 Ex "o" 와 동등한 것으로 간주된다.

- Ex "oc" 의 요구사항은 Ex "o" 요구사항에 근거하였지만 기기보호등급 Gc 에만 적합하다.

8. KS C IEC 60079-15, 2017 해설

1) 내압차단장치 (Enclosed break devices) "nC" 는 현재 "dc" 로 지정됨

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