Przekaźniki do stref zagrożonych wybuchem

Wprowadzenie
ATEX to termin, który jest używany w Europie do określenia dyrektyw regulujących bezpieczeństwo w środowiskach zagrożonych wybuchem.
Regulacje te są potrzebne dla zapewnienia ochrony zdrowia i życia pracowników, dlatego wszystkie miejsca, gdzie istnieje zagrożenie wybuchem są objęte podwyższonymi normami bezpieczeństwa.
Ponieważ różnorodność przepisów w krajach Unii Europejskiej nie pozwalała na swobodny przepływ towarów pomiędzy państwami, w 1994 roku zostały wydane pierwsze akty prawne, które weszły w życie w roku 2003 jako dyrektywa ATEX. Dyrektywa ta określa, jak powinny być skonstruowane i zaprojektowane produkty, które pracują w strefach zagrożonych wybuchem. Gdzie występują te strefy? O tym poniżej.

Środowisko występowania
Podstawowymi sektorami, gdzie możemy znaleźć strefy zagrożone wybuchem to:
Przemysł chemiczny:

• Zakłady produkujące i przetwarzające substancje chemiczne generują gazy, opary oraz pyły, które mogą tworzyć wybuchowe mieszanki.

Rafinerie:

• Kolejnym miejscem są rafinerie, jest to oczywiste miejsce, które od razu przychodzi do głowy, gdy pomyślimy o strefie zagrożonej wybuchem. Występują tutaj palne gazy i ciecze.

Przemysł farmaceutyczny:

• Produkcja farmaceutyków wiąże się z wszelkiego rodzaju procesami, przy których są używane łatwopalne substancje chemiczne.

Młyny i silosy:

• Mniej oczywistym miejscem, w którym może dojść do wybuchu są młyny i silosy, poprzez pyły powstałe z łatwopalnych zbóż, środowisko to również jest zaliczane do niebezpiecznych.

Przemysł spożywczy:

• Środowisko poniekąd połączone z poprzednim, poprzez obróbkę jak i magazynowanie substancji takich jak mąka, cukier czy kakao.

Oczyszczalnie ścieków:

• Procesy w oczyszczalni ścieków również generują opary (metan), ale również pyły.

Kopalnie:

• Najbardziej oczywistym środowiskiem, gdzie stosowana jest dyrektywa ATEX są kopalnie, występują tam między innymi gaz (metan), ale również pyły węglowe, które również są łatwopalne.

​

Zabezpieczenie przed wybuchem
Aby zrozumieć jak się zabezpieczyć przed wybuchem, należałoby najpierw powiedzieć, jak on powstaje.
Do wystąpienia eksplozji może dojść jeśli pojawią się w jednym czasie trzy podstawowe elementy: tlen, substancja łatwopalna oraz źródło zapłonu. Substancjami łatwopalnymi, jak to było podane wcześniej, mogą być gazy oraz pyły takie jak metan, pyły z produktów spożywczych lub zbóż, czy np. propan/butan.
W przypadku źródła zapłonu wyróżniamy między innymi: gorące powietrze, płomienie i gorące gazy, iskry, urządzenia elektryczne, wyładowania elektrostatyczne i wiele innych, które można znaleźć w dyrektywie ATEX. Czyli do powstania wybuchu potrzebujemy tlenu wymieszanego z substancją palną w odpowiedniej proporcji oraz źródła zapłonu, które w danej chwili pada na wcześniej wymienioną substancję. Należy również nadmienić, że proporcja tlenu i substancji łatwopalnej również ma znaczenie. Jeżeli tlenu będzie zbyt mało lub zbyt dużo, to do zapłonu nie dojdzie. Czyli projektując dany układ staramy się zminimalizować możliwość powstania wybuchu, w przypadku produktów takich jak osprzęt elektryczny musi on być tak zaprojektowany, aby nie generował źródła zapłonu, czyli iskry.


Różnorodność rozwiązań
Podstawowym rozwiązaniem, które możemy wykorzystać jest seria 39, czyli przekaźnik interfejsowy z certyfikatem ATEX. Dużą zaletą przekaźnika jest szerokość 6,2 mm dzięki czemu oszczędzamy miejsce w szafie. Przekaźnik posiada 1 styk przełączny z możliwością obciążenia go znamionowym prądem o wartości 6 [A]. Występuje w opcji z zaciskami śrubowymi lub Push-In, które przyśpieszają prefabrykację i są odporne na drgania.
Kolejnym ciekawym rozwiązaniem jest najwęższy przekaźnik czasowy w gnieździe 6 mm szerokości, cztery zakresy czasowe od 0,1 sekundy do 6 godzin. Dzięki potencjometrowi zamontowanemu z przodu jest możliwość zmiany czasu nawet po zamontowaniu. Przełączenie pomiędzy poszczególnymi czasami oraz trybami następuje za pomocą DIP-switchy.
Jeśli potrzebujemy wysterować większe obciążenie możemy zastosować serię 58, maksymalny prąd 10 [A] i 2 lub 4 styki przełączne. Jak w poprzednich seriach przekaźniki są wyposażone we wskaźnik zadziałania.

Nie każdy wie, że z klasycznego przekaźnika możemy zrobić przekaźnik czasowy, wystarczy zastosować moduł serii 86.
Do dyspozycji są dwa tryby pracy AI – Opóźnienie załączenia i DI – Załączenie na nastawiony czas oraz 7 trybów czasu od 0,05 sekundy do 100 godzin wstępnie przełączanych za pomocą Dip-switcha. Dokładne ustawienie czasu jest możliwe za pomocą pokrętła w górnej części modułu.
W serii 66, czyli przekaźników mocy możemy natomiast rozróżnić typy poprzez montaż odpowiednio na płytce PCB lub za pomocą złączy Faston 250. Charakteryzują się one prądem znamionowym 30 [A] oraz dwoma stykami przełącznymi lub zwiernymi. Zastosowanie przekaźnika z modułem czasowym nie zawsze jest optymalnym rozwiązaniem, mamy inną możliwość, jaką jest modułowy przekaźnik czasowy serii 83.02.

Przekaźnik tej serii jest uniwersalny, co oznacza, że posiada do dyspozycji 8 funkcji czasowych, co widać poniżej:

• AI: Zadziałanie po nastawionym czasie,
• DI: Włączenie na nastawiony czas,
• GI: Pojedynczy impuls,
• SW: Praca cykliczna, symetryczna (rozp. się od załączenia),
• BE: Opóźnienie rozłączenia – odmierzanie czasu od ujemnego zbocza impulsu sterującego,
• CE: Opóźnienie załączenia (dodatnie zbocze) i wyłączenie (ujemne zbocze),
• DE: Opóźnienie rozłączenia – odmierzanie czasu od dodatniego zbocza impulsu sterującego,
• WD: Opóźnienie rozłączenia z sygnałem start (z możliwością przedłużania pracy kolejnym impulsem sterującym).

Do wykorzystania są dwa styki, które mogą mieć funkcję czasową lub jeden styk odpowiada za funkcję czasową, a drugi jest uruchamiany natychmiastowo, a przedział czasowy dostępny w przekaźniku jest szeroki – od 0,05 sekundy do 10 dni. W przypadku potrzeby szybszej zmiany czasu, istnieje możliwość podłączenia zewnętrznego potencjometru, za pomocą którego możemy sterować czasem.
Warto dodać, że przekaźnik czasowy posiada również certyfikację IECEx. Pokazuje to, że certyfikacja Finder nie zawęża się z produktami do stref zagrożonych tylko do rynku europejskiego, ale również międzynarodowego.

 
Wnioski
Dyrektywa ATEX jest niezbędnym elementem budowy maszyn oraz infrastruktury w strefach zagrożonych wybuchem, odpowiednia klasyfikacja stref zagrożonych, dobór odpowiedniego sprzętu oraz ocena ryzyka to podstawowe kroki, które należy wykonać w przypadku projektowania urządzeń pracujących w tych strefach. Produkty firmy Finder również mogą pomóc w zapewnieniu bezpiecznego środowiska pracy, dzięki spełnieniu wszystkich wymaganych norm.



FINDER Polska Sp. z o.o.
ul. Logistyczna 27
62-080 Sady