สายเคเบิลเครื่องมือวัดที่ปลอดภัยจากประกายไฟ (Intrinsically Safe Instrument Cable) คืออะไร?

สายเคเบิลเครื่องมือวัดที่ปลอดภัยจากประกายไฟ (Intrinsically Safe Instrument Cable) คืออะไร?

ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การกลั่นน้ำมัน การแปรรูปสารเคมี และการทำเหมืองแร่ อากาศจะมีก๊าซ ไอระเหย หรือฝุ่นละอองที่ติดไฟได้ ในพื้นที่อันตรายเหล่านี้ ประกายไฟเล็กๆ จากสายเคเบิลอุปกรณ์ที่ชำรุดก็อาจก่อให้เกิดการระเบิดครั้งใหญ่ได้

หนึ่งสายเคเบิลเครื่องมือที่ปลอดภัยจากประกายไฟ (IS)คือคำตอบ แตกต่างจากสายเคเบิลหรือท่อร้อยสายไฟกันระเบิดแบบดั้งเดิม (Ex-d) ที่พยายามกักเก็บการระเบิดไว้ภายในกล่องปิดสนิท สายเคเบิล IS ป้องกันการระเบิดได้อย่างสมบูรณ์โดยการรับประกันว่าพลังงานไฟฟ้าที่ไหลผ่านสายไฟนั้นไม่เคยสูงพอที่จะก่อให้เกิดประกายไฟได้ซึ่งอาจทำให้ชั้นบรรยากาศเกิดการลุกไหม้ได้

คู่มือนี้อธิบายวิธีการทำงานของสายเคเบิลเครื่องมือวัด IS ข้อกำหนดด้านโครงสร้างที่จำเป็น พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่สำคัญ และวิธีการระบุคุณสมบัติอย่างถูกต้องสำหรับการติดตั้งในพื้นที่อันตรายของคุณ

1. คำจำกัดความและหลักการทำงาน

มาตรฐานสากลIEC 60079-11นิยามความปลอดภัยโดยเนื้อแท้ว่าเป็นเทคนิคการป้องกันที่อิงตามหลักการจำกัดพลังงาน

คำจำกัดความอย่างเป็นทางการ:วงจรที่ปลอดภัยโดยเนื้อแท้คือวงจรประเภทหนึ่ง“ซึ่งประกายไฟหรือผลกระทบจากความร้อนใดๆ ก็ตามไม่สามารถทำให้เกิดการลุกไหม้ของส่วนผสมของวัสดุไวไฟหรือวัสดุที่ติดไฟได้ในอากาศ ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่กำหนด”

(วัสดุที่ปลอดภัยโดยเนื้อแท้ (Intrinsically Safe) กับวัสดุที่ป้องกันการระเบิด (Explosion-Proof): วัสดุ IS ป้องกันการจุดติดไฟโดยการจำกัดพลังงาน (IEC 60079-11) ในขณะที่วัสดุ Ex-d กักเก็บการระเบิดไว้ภายในภาชนะที่ปิดสนิท)

วิธีการใช้งาน:

• การกักกัน (Ex-d):สร้างกล่องโลหะขนาดใหญ่ที่แข็งแรงพอที่จะกักเก็บแรงระเบิดภายในได้
• การป้องกัน (Ex-i / IS):จำกัดแรงดัน กระแส และกำลังไฟฟ้าที่เข้าสู่พื้นที่อันตรายให้ต่ำมาก จนกระทั่งแม้แต่ไฟฟ้าลัดวงจรก็ยังไม่ก่อให้เกิดอันตรายไม่มีประกายไฟและไม่มีผลกระทบจากความร้อนสามารถจุดติดไฟได้

ที่บริษัท Dingzun Cableเราผลิตสายเคเบิลเครื่องมือวัด IS ที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อให้สามารถรักษาขีดจำกัดพลังงานที่เข้มงวดเหล่านี้ได้ แม้ในสภาวะที่เกิดข้อผิดพลาด เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์เครื่องมือวัดในพื้นที่อันตรายของคุณยังคงปลอดภัย

2. ข้อกำหนดสำคัญสำหรับสายเคเบิลเครื่องมือวัด IS (ตามมาตรฐาน IEC 60079-14)

ไม่ใช่สายเคเบิลทุกชนิดที่จะสามารถใช้ในระบบที่ปลอดภัยจากประกายไฟได้ สายเคเบิล IS มีข้อกำหนดเฉพาะด้านโครงสร้างและการระบุตัวตนเพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของระบบ

ตารางที่ 1: ข้อกำหนดสายเคเบิลเครื่องมือ IS ที่บังคับใช้

หมายเหตุสำคัญเกี่ยวกับการระบุตัวตน:มาตรฐาน IEC 60079-14 กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดว่าวงจรที่ปลอดภัยจากประกายไฟจะต้องสามารถระบุได้โดยสีฟ้าอ่อน(RAL 5015) ถ้าปลอกสายเคเบิลเป็นสีดำ แสดงว่า...ไม่สอดคล้องกับข้อกำหนดสำหรับแอปพลิเคชัน IS

3. เจาะลึก: ข้อกำหนดด้านการป้องกันสัญญาณรบกวนสำหรับสายเคเบิล IS

การป้องกันสัญญาณรบกวนไม่ใช่สิ่งที่ไม่จำเป็นสำหรับสายเคเบิลเครื่องมือวัด IS แต่เป็นข้อบังคับตามมาตรฐาน NFPA 70 มาตรา 504.30 แต่ทำไมถึงเป็นเช่นนั้น?

ปัญหา:ในโรงงานอุตสาหกรรม อุปกรณ์ปรับความถี่อัตโนมัติ (VFDs) เครื่องส่งสัญญาณวิทยุ และอุปกรณ์เชื่อมโลหะ ก่อให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) EMI นี้สามารถเหนี่ยวนำแรงดันและกระแสไฟฟ้าต่อเข้ากับสายเคเบิลเครื่องมือที่ยาว แม้ว่าอุปกรณ์กั้นจะจำกัดกำลังไฟไว้ที่ 1.2 วัตต์ แต่เครื่องส่งสัญญาณวิทยุที่อยู่ใกล้เคียงก็อาจเหนี่ยวนำพลังงานมากพอในสายเคเบิลที่ไม่มีฉนวนหุ้ม จนทำให้เกิดประกายไฟที่สามารถจุดระเบิดได้

วิธีแก้ปัญหา:เอโล่ (แบบถักหรือแบบฟอยล์)ห่อหุ้มคู่ตัวนำสัญญาณ ทำหน้าที่เหมือนกรงฟาราเดย์ ช่วยระบายสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นลงสู่พื้นดินอย่างปลอดภัย (ที่จุดเดียว) ก่อนที่จะไปถึงเซ็นเซอร์ในพื้นที่อันตราย

(ภาพตัดขวางของสายเคเบิลเครื่องมือวัดที่ได้รับการรับรองว่าปลอดภัยจากประกายไฟ โดยมีตัวนำทองแดงตีเกลียวชุบดีบุก ฉนวน PE/XLPE ที่มีความจุต่ำ ป้องกันด้วยสายถักทองแดงโดยรวม และปลอกหุ้มสีฟ้าอ่อนตามข้อกำหนด IEC 60079-14)

ตารางที่ 2: ประเภทการป้องกันสัญญาณรบกวนสำหรับสายเคเบิลเครื่องมือวัด IS

กฎการวางพื้นดินสำหรับโล่ IS:ต้องต่อสายดินให้กับโล่ป้องกันที่หนึ่งคะแนนเท่านั้น(โดยทั่วไปจะอยู่ในพื้นที่ปลอดภัยบริเวณแผงกั้น) เพื่อป้องกันการเกิดวงจรไฟฟ้าลัดวงจรที่อาจนำพาพลังงานอันตรายเข้ามาได้

ที่บริษัท Dingzun Cableสายเคเบิลเครื่องมือ IS ของเรามีคุณสมบัติเด่นดังนี้ฉนวนหุ้มด้วยสายทองแดงชุบดีบุก (ครอบคลุมพื้นที่ ≥85%)เป็นมาตรฐาน พร้อมตัวเลือกวัสดุผสมสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าสูง เพื่อให้มั่นใจได้ว่าวงจรในพื้นที่อันตรายของคุณยังคงปลอดภัย

4. พารามิเตอร์ทางไฟฟ้า: ความจุและความเหนี่ยวนำ

สายเคเบิลนี้ไม่ใช่แค่ตัวเชื่อมต่อแบบธรรมดาเท่านั้น มันยังเก็บพลังงานไฟฟ้าไว้ในสองรูปแบบ ซึ่งอาจกลายเป็นแหล่งก่อประกายไฟได้หากเกิดความผิดพลาด

ตารางที่ 3: พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่สำคัญของสายเคเบิล IS

ผลกระทบในทางปฏิบัติ:หากคุณใช้สายเคเบิลมาตรฐานที่มีความจุสูง (สายไฟหุ้มฉนวน PVC ราคาถูก) แทนที่จะใช้สายเคเบิล IS ที่ได้รับการรับรอง (ฉนวน PE/XLPE ที่มีความจุต่ำ) พลังงานที่สะสมอยู่ในสายเคเบิลอาจเกินมาตรฐานความปลอดภัยของอุปกรณ์กั้น ทำให้ระบบที่ "ปลอดภัย" กลายเป็นระบบที่อาจระเบิดได้ แม้จะมีอุปกรณ์กั้นที่ถูกต้องก็ตาม

5. แนวคิดเกี่ยวกับองค์ประกอบ: การจับคู่สายเคเบิล แผงกั้น และอุปกรณ์

เพื่อให้ระบบได้รับการรับรองว่ามีความปลอดภัยโดยแท้จริง (Intrinsically Safe)ส่วนประกอบทั้งสาม—ทั้งแผงกั้น สายเคเบิล และอุปกรณ์ภาคสนาม—ต้องมีพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่เข้ากันได้ สิ่งนี้เรียกว่าแนวคิดเกี่ยวกับเอนทิตี.

ตารางที่ 4: พารามิเตอร์ของเอนทิตีสำหรับการตรวจสอบระบบสารสนเทศ

สูตรการตรวจสอบ:

• การตรวจสอบค่าความจุ:(ความจุของสายเคเบิล × ความยาว) + ความจุของอุปกรณ์ ≤ ความจุของตัวกั้น ((Cc × L) + Ci ≤ Ca)
• ตรวจสอบค่าความเหนี่ยวนำ:(ค่าความเหนี่ยวนำของสายเคเบิล × ความยาว) + ค่าความเหนี่ยวนำของเครื่องมือ ≤ ค่าความเหนี่ยวนำของฉนวนกั้น ((Lc × L) + Li ≤ La)

นัยสำคัญเชิงวิพากษ์:หากผู้ผลิตสายเคเบิลไม่จัดหาให้ซีซีและแอลซีหากพิจารณาจากค่าต่างๆ แล้ว สายเคเบิลดังกล่าวไม่สามารถใช้ในระบบ IS ที่ได้รับการรับรองได้ นี่คือเหตุผลว่าทำไมการใช้ "สายเคเบิลหุ้มฉนวนใดๆ" จึงเป็นอันตรายและไม่เป็นไปตามข้อกำหนด

ที่บริษัท Dingzun Cableเราให้บริการพารามิเตอร์ Lc และ Cc ที่ได้รับการรับรองทุกครั้งที่มีการจัดส่งสายเคเบิล IS จะช่วยให้คุณสามารถคำนวณค่าต่างๆ ได้อย่างแม่นยำและปฏิบัติตามข้อกำหนดในพื้นที่อันตรายได้

6. Ex-ia เทียบกับ Ex-ib: ระดับความปลอดภัยโดยเนื้อแท้

วงจร IS ยังถูกจำแนกเพิ่มเติมตามความทนทานต่อความผิดพลาดและโซนการติดตั้งที่อนุญาต

ตารางที่ 5: ระดับการป้องกัน Ex-ia เทียบกับ Ex-ib สำหรับสายเคเบิลเครื่องมือวัด

ผลกระทบต่อการเลือกใช้สายเคเบิล:วงจร Ex-ia ต้องการข้อจำกัดที่เข้มงวดกว่าสำหรับพารามิเตอร์ L/C ของสายเคเบิลมากกว่า Ex-ib เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยภายใต้สภาวะกระแสลัดวงจรสองครั้ง ตรวจสอบระดับ IS ที่ต้องการก่อนระบุสายเคเบิลเสมอ

7. ข้อกำหนดด้านการก่อสร้างสำหรับสายเคเบิลเครื่องมือวัด IS

ตารางที่ 6: ข้อกำหนดโครงสร้างสายเคเบิลเครื่องมือวัด IS

8. ข้อกำหนดการติดตั้งสายเคเบิลเครื่องมือวัด IS

แม้แต่สาย IS คุณภาพดีที่สุดก็อาจใช้งานไม่ได้หากติดตั้งไม่ถูกต้อง

ตารางที่ 7: ข้อกำหนดการติดตั้งสายเคเบิล IS (IEC 60079-14)

9. แอปพลิเคชันที่ต้องการสายเคเบิลเครื่องมือวัด IS

สายเคเบิลเครื่องมือวัดมาตรฐาน IS เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับวงจรพลังงานต่ำทั้งหมดที่เข้าสู่พื้นที่อันตราย

(การติดตั้งสายเคเบิลเครื่องมือที่ปลอดภัยจากประกายไฟ (IS))

ตารางที่ 8: การใช้งานสายเคเบิล IS Instrument จำแนกตามอุตสาหกรรม

เกี่ยวกับ Dingzun Cable: พันธมิตรด้านวิศวกรรมสายเคเบิลสำหรับเครื่องมือวัด IS ของคุณ

กับประสบการณ์ด้านการผลิตเฉพาะทางกว่า 20 ปี,สายเคเบิลติงซุนเป็นพันธมิตรที่เชื่อถือได้สำหรับโครงการด้านพลังงาน เคมี และเหมืองแร่ระดับโลกที่ต้องการใบรับรองสายเคเบิลเครื่องมือที่ปลอดภัยจากประกายไฟเราผสานความเชี่ยวชาญเชิงลึกในพื้นที่อันตรายเข้ากับ...ความสามารถในการปรับแต่งขั้นสูงสุดเพื่อส่งมอบสายเคเบิลที่ตรงตามข้อกำหนด IS และพารามิเตอร์ขององค์กรของคุณอย่างแม่นยำ

(สายเคเบิลเครื่องมือวัด Dingzun Cable ปลอดภัยจากประกายไฟ — ได้รับการรับรองตามมาตรฐาน IEC 60079-11 สำหรับอุปกรณ์วัดในพื้นที่อันตราย)

ความสามารถด้านสายเคเบิล IS Instrument ของเรา:

เหตุใดจึงควรเลือกใช้สายเคเบิล Dingzun สำหรับอุปกรณ์วัดในพื้นที่อันตราย:

• ปรับแต่งได้หลากหลายอย่างยิ่ง— จำนวนคู่สาย (1 ถึง 100 คู่ขึ้นไป), ขนาดตัวนำ, ความหนาแน่นของฉนวน, วัสดุหุ้มสาย—ทั้งหมดนี้สามารถปรับแต่งให้เหมาะสมกับการใช้งาน IS ของคุณได้
• ทีมวิศวกรผู้เชี่ยวชาญ— รองรับการคำนวณพารามิเตอร์ของเอนทิตี (การจับคู่ Ca/La) เพื่อให้มั่นใจถึงความเข้ากันได้ของสิ่งกีดขวาง
• การสื่อสารโดยตรงอย่างมืออาชีพ— เสนอราคารวดเร็ว ข้อมูลทางเทคนิคครบถ้วนพร้อมค่า Lc/Cc และบริการจัดส่งทั่วโลก
• เอกสารครบถ้วน— รายงานผลการทดสอบ ใบรับรองการปฏิบัติตามข้อกำหนด และระบบตรวจสอบย้อนกลับสำหรับทุกการจัดส่ง

ต้องการสายเคเบิลเครื่องมือวัด IS ที่ได้รับการรับรองสำหรับการติดตั้งในพื้นที่อันตรายของคุณหรือไม่?[ติดต่อทีมงานด้านเทคนิคของเราวันนี้เพื่อขอคำปรึกษาหรือตัวอย่างสินค้าตามความต้องการ]