Maggio 2013 : migrazione di standard a Ex ic

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1 Fieldbus Foundation Freedom to choose. Power to integrate Italia Maggio 2013 : migrazione di standard a Ex ic A cura di: Mario Moschera, MTL Italia

2 Un po di storia Lo standard predominante per il protocollo fieldbus in Zona 2 fin ora è stato lo FNICO : FIELDBUS NON INCENDIVE CONCEPT il segmento è protetto con il metodo Ex nl Possono venire gestiti al massimo 16 strumenti Possono essere interfacciati differenti tipi di strumenti Lo standard FNICO è definito IEC (lo stesso del FISCO)

3 tipico layout di impianto Manutenzione a caldo possibile su trunk e spurs Ex nl spurs Ex nl trunk power supply, output: 24V, 350mA per segment Control Room FIELD wiring hub con Protezione short-circuit (Ex na trunk, Ex nl spurs) Ex i (FISCO or Entity) or Ex nl field devices Zone 2

4 Tipico layout in accordo con le nuove direttive Zone 2/Safe Area Division 2

5 stato dell arte IEC ha deciso di abbandonare lo standard nl incluso nelle IEC (Ex n) la responsabilità è trasferita al comitato stato attuale - IEC Apparatus Standard attualmente introdotta la versione ic

6 principi base del Ex ic l idea è quella di inserire la sicurezza intrinseca nelle operazioni normali in cui prima non era inclusa si tratta di un estensione logica della Ex ia per Zona 0 e Ex ib per Zona 1 manutenzione a caldo limitata corto circuitazione e circuitazione aperta delle cablature lato campo possibile alcuni criteri di fabbricazione sono richiesti al fine ottenere un ragionevole livello di integrità

7 comparazione Ex nl / Ex ic caratteristiche Ex nl Ex ic metodo di protezione limitazione di energia limitazione di energia zona di utilizzo accettabile zona 2 zona 2 metodo di origine Ex n (safe in normal operation) Ex i (intrinsic safety) standard di costruzione IEC IEC manutenzione a caldo si si cavi possono mantenere una struttura multi core come nei circuiti IS No si requisiti per la separazione dei terminali 50mm dai circuiti IS nessuna distanza minima dai circuiti non IS Nessuna distanza minima dai circuiti IS 50mm dai circuiti non IS

8 stato dell Ex nl già dal 1 Maggio 2011 lo standard CENELEC fa riferimento agli apparati nl non più come gli unici e predefiniti Ex nl apparatus ha continuato a rimanere nel marcato, con l obbligo, da parte del fornitore di rendere chiaro nella dichiarazione di conformità che si tratta di uno standard non aggiornato sebbene, conforme ai requisiti vigenti di salute e sicurezza

9 vantaggi dello standard Ex ic regole di manutenzione e di installazione più precise valore aumentato di corrente (1,5 volte) per un dato voltaggio : traducibile in maggiore energia disponibile in zona pericolosa rapporto L/R migliorato, con parametri di cablatura meno problematici si possono applicare le regole del Apparato semplice apparati certificati come ia e ib possono essere usati nei sistemi ic sistemi ic possono accorparsi ad altri sistemi IS per quel che riguarda cavi multiticore procedure di installazione, manutenzione e ispezione possono essere uniformate per tutti i circuiti IS delle tre zone

10 Svantaggi dello standard Ex ic alcune pratiche, prima effettuabili con Ex nl non lo sono più solo apparati certificati IS possono essere connessi in un circuito Ex ic alimentatori montati in area sicura volti a fornire alimentazione ai circuiti Ex ic adesso devono adempiere allo standard IEC Ex nl era un sistema molto flessibile interpretazione della norma Ex ic non è ancora chiara in maniera assoluta i circuiti Ex ic non possono condividere gli stessi multi-cavo dei circuiti non IS Ex ic non si allinea facilmente con lo standard Nord Americano non-incendive per Divisione 2

11 Il processo di migrazione Italia la migrazione da Ex nl a Ex ic introduce delle differenze di tipo tecnologico: Ex ic è ora parte del più globale standard Intrinsic Safety relativo ai sistemi di protezione le regole per la costruzione degli apparati sono ora definiti dallo standard IS secondo le, IEC nuove norme relative alle distanze prese in considerazione nuovi requisiti per il rating (non più dei 2/3 della potenza massima) nuovi requisiti per la separazione nei trasformatori regole più rigorose per la separazione dei circuiti Ex IC e non IS (per es. tra i trunk Ex na e le connessioni spur dei megabloc Ex ic)

12 115/230V AC 115/230V AC Typical Fieldbus network Italia in rispetto della IEC : 2008 DCS power system Bulk power supply in rispetto della IEC : V DC FF power supply U m = 30V Host H1 card IS isolation to 30V Voltage clamp in accordance with IEC , Ex ic Zone 2 Hazardous Area Fieldbus trunk (Ex na), with voltage limitation in accordance with Ex ic Ex na [ic] Megablock wiring hub Fieldbus spur Ex [ic] Ex i certified Fieldbus devices

13 qualche altra considerazione i componenti Ex nl ed i non-incendive tipicamente hanno un rating 30V or 35V e possono essere utilizzati con ogni FFPS Ex ic componenti hanno un design basato su I.S. pratica comune è quella di utilizzare gli attuali componenti IS : il rating è 24V (Entity) o 17.5V (FISCO) Ex ic spurs sono garantiti da una combinazione dalla limitazione di voltaggio nei FFPS ed una limitazione di corrente nel device coupler andrà verificato il voltaggio di uscita degli FFPS

14 esempio: Ex ic fieldbus spurs Trunk Il separatore garantisce I 50 mm di distanza tra il trunk Ex na e gli spur Ex nc Spur CATTOLICA 6-GIUGNO GIORNATA DI STUDIO

15 conclusioni Ex ic è la tecnica per la strumentazione per Zone 2 del futuro alcuni requisiti devono ancora essere definiti sostituzione del Ex nl con Ex ic è logica nel momento di portare tutto sotto lo stesso ombrello della IS l approccio è molto più rigorso del precedente Ex nl e delle tecniche non-incendive

16 GRAZIE