Степени защиты, обеспечиваемые оболочками. Стандарт степени защиты – IP

Ingress Protection Rating, IP — система классификации степеней защиты корпуса радиооборудования. Принят комиссией IEC ( International Electrotechnical Commission ). Характеризует защищенность корпуса устройства от проникновения твёрдых предметов и воды в соответствии с международным стандартом IEC 60529 (DIN 40050, ГОСТ 14254-96). Полный текст ГОСТ 14254-96. 

 Маркировка степени защиты состоит из международного знака защиты (IP) и двух цифр, первая цифра означает защиту от попадания твердых предметов, вторая цифра означает защиту от проникновения воды. Код маркировки имеет вид IPXX, где X находятся, либо «число»X, если степень не определена. Существует 6 степеней защиты от пыли и мелких частиц и 8 степеней защиты от попадания влаги. Максимальная защита по данной классификации — IP68: пыленепроницаемый прибор, выдерживающий длительное погружение в воду.

 Первая цифра обозначения:

• 0 — Специальная защита отсутствует
• 1 — Защита от твердых предметов более 50 мм, т.е. случайное прикосновение рук
• 2 — Защита от твердых предметов более 12 мм, т.е пальцев
• 3 — Защита от твердых предметов более 2,5мм (инструменты и кабели)
• 4 — Защита от твердых предметов более 1 мм (инструменты, провода)
• 5 — Пылезащищённое устройство. Некоторое количество пыли может проникать внутрь, однако это не нарушает работу устройства. Защита от частичного проникновения пыли (от вредных образований)
• 6 — Пыленепроницаемое устройство. Полная защита от пыли

 Вторая цифра обозначения:

• 0 — Защита отсутствует
• 1 — Вертикально капающая вода не нарушает работу устройства
• 2 — Вертикально капающая вода не нарушает работу устройства, если устройство отклонить от рабочего положения на угол до 15°.
• 3 — Защита от дождя. Вода льётся вертикально или под углом до 60° к вертикали.
• 4 — Защита от брызг, падающих в любом направлении.
• 5 — Защита от водяных струй низкого напора с любого направления.
• 6 — Защита от морских волн или сильных водяных струй. Попавшая внутрь корпуса вода не должна нарушать работу устройства.
• 7 — Кратковременное погружение на глубину до 1м. При кратковременном погружении вода не попадает в количествах, нарушающих работу устройства. Постоянная работа в погружённом режиме не предполагается.
• 8 — Длительное погружение на глубину более 1м. Полная водонепроницаемость. Устройство может работать в погружённом режиме

Взрывозащита ATEX и FM.

ATEX – это собирательное название трёх директив применяемых для изготовления взрывобезопасного оборудования.  Само наименование происходит от ATmosphères Explosibles – «взрывоопасные среды». К взрывоопасным средам относятся смеси газов, паров, тумана или пыли с атмосферным воздухом, способные к горению в результате воспламенения.

На данный момент в ATEX входят три директивы ЕС: директива ATEX 94/9/EC и директива нового подхода 2014/34/EU применяемые к взрывозащищенному оборудованию и директива 1999/92/EU применяемая к производственным процессам.

Директива ATEX 2014/34/EU

Директива ATEX 2014/34/EU для оборудования, используемого во взрывоопасных средах определяет порядок применения на производстве и допуска на рынок оборудования, представляющего повышенную взрывоопасность.

В отличие от более ранней директивы ATEX 94/9/EC, директива ATEX 2014/34/EU распространяется, в том числе, и на неэлектрическое оборудование.

Основной задачей принятия данной директивы является защита людей, работающих во взрывоопасных средах, жизнь и здоровье которых могут быть подвергнуты опасности в результате взрыва. Таким образом, директива ATEX 2014/34/EU содержит основные требования к безопасности оборудования, которые должны быть соблюдены при его производстве и сертифицированы соответствующим образом.

Директива ATEX 2014/34/EU распространяется на следующие категории продукции:

• оборудование и системы защиты, применяемые во взрывоопасных средах;
• системы безопасности, контроля и управления, применяемые вне взрывоопасных сред, но оказывающие влияние на взрывозащищенность;
• компоненты вышеуказанного оборудования.

Директива ATEX 2014/34/EU не распространяется на следующие категории продукции:

• медицинские приборы
• оборудование и системы защиты, в которых взрывоопасность зависит исключительно от применения взрывчатых веществ и химикатов
• бытовые приборы, в которых возникновение взрывоопасных атмосфер маловероятно
• средства личной безопасности в соответствии с директивой 89/686/EEC
• морские суда и ветрогенераторы, расположенные в море
• транспортные средства
• оружие, боеприпасы, военные материалы

Классы взрывозащищенности ATEX

• Группа I - оборудование, предназначенное для добычи полезных ископаемых подземным и наземным способом и их переработки
• Группа II - оборудование, используемое в потенциально взрывоопасных газовых средах

Каждая из этих групп имеет три уровня взрывозащищенности A, B и C, свою область применения – для газовых (G) или пыльных сред (D), а также 6 классов защиты от высоких температур.

Классификационную маркировку взрывозащищенного оборудования по АТЕХ рассмотрим на следующем примере: II 2 G EEx ib IIB T4

Ex в шестиграннике – маркировка взрывозащищенного оборудования по АТЕХ.

Следующий элемент маркировки определяет группу оборудования:

• I – шахтное;
• II – другое (не шахтное): химиндустрия, НХЗ, НПЗ и т. п. Третий элемент - арабская цифра - определяет допустимую зону работы оборудования, она может принимать значения 0,1 или 2:
• 0 – при частом возникновении взрывоопасных или воспламеняющихся концентраций опасных газов или смесей (газов, взвесей);
• 1 – то же, что и 0, но указанные концентрации могут возникать лишь время от времени (например, при аварийных ситуациях);
• 2 – то же, что и 1, но при редких случаях возникновения этих ситуаций.

Четвертый элемент : G – для газов, D – для горючих пылей, волокон и взвесей.

Factory Mutual (FM) отличается от европейского и российского стандартов не по сути, но по форме записи. Здесь также фигурируют условия применения аппаратуры: Class - класс взрывоопасности среды, Division - условия эксплуатации оборудования, Group - группы смеси по температуре самовоспламенения.

Class имеет значения I, II, III: Class I – взрывоопасные смеси газов и паров, Class II – горючая пыль, Class III – горючие волокна.

Division имеет значения 1 и 2: Division 1 – подобие зоны В1(В2) - взрывоопасная смесь наличествует при обычных условиях работы; Division 2 – подобие зоны В1А (В2А) - взрывоопасная смесь появляется только в связи с аварией или нарушением технологии.

Для работы в зоне Div.1 требуется особое оборудование (в терминах стандарта - intrinsically safe), а для работы в зоне Div.2 - оборудование класса Non-Incendive.

Взрывоопасные воздушные смеси, газы, пары делятся на 7 подгрупп, имеющих аналоги в российском и европейском стандартах:

• Group A – смеси, содержащие ацетилен (IIC T3, T2);
• Group B – смеси, содержащие бутадиен, акролеин, водород и окись этилена (IIС T2, T1);
• Group C – смеси, содержащие циклопропан, этилен или этиловый эфир (IIB T4, T3, T2);
• Group D - смеси, содержащие спирты, аммиак, бензол, бутан, бензин, гексан, лаки, пары растворителей, керосин, природный газ или пропан (IIA T1, T2, T3, T4);
• Group E – воздушные взвеси частиц горючей металлической пыли вне зависимости от ее электрической проводимости, либо пыль с подобными характеристиками опасности, имеющая удельную объемную проводимость менее 100 КОм – см.
• Group F – смеси, содержащие горючую пыль сажи, древесного угля или кокса с содержанием горючего вещества более 8% объема, или взвеси, имеющие проводимость от 100 до 100 000 ом-см;
• Group G – взвеси горючей пыли, имеющие сопротивление более 100 000 ом-см.

Электрические аккумуляторы, с сертификацией FM, применяют в следующих случаях:

• Division 1; Classes I, II, III; Groups D, F, G (Intrinsically safe);
• Division 2; Class I; Groups A, B, C, D (Non-Incendive).

Основные отличия в стандартах происходят не по сути а по стране сертификации. Помимо этого следует учитывать что FM (Американский стандарт) распространяется не только на оборудование как цельный узел, так и на комплектующие.

Пример: в случае работы с радиостанцией Motorola GP340. (средняя цена на рынке – 350$) В ТЗ указана взрывозащищенность. Она может быть обеспечена двумя способами: Первым вариантом являестся установка станции в ATEX исполнении GP340EX (внешне отличается голубым цветом и классом взрывозащиты в российской сертификации  ГОСТ-Р № POCC MY.ГБ05. В02795) Средняя цена такой станции составляет примерно 1200$ Дает полную взрывозащиту например для горных работ или нефтедобычи (непосредственный контакт с опасными средами)

Альтернативой, в ряде случаев является установка в радиостанцию АКБ HNN4002 NiNH 1800мА/ч Impres стандарта FM вместо стандартного HNN9008 NiMH. Средняя цена такого АКБ составляет примерно 100$ Например данные станции (а установка FM АКБ приводит станцию к стандарту FM) можно использовать на производствах, и в службах не работающих непосредственно во взрывоопасных средах. (например охрана периметра, внецеховые отделы, погрузка/разгрузка)