Begrenser effekten med Ex-barriere
For å oppnå et egensikkert system, må instrumentet kobles til en Ex-barriere som begrenser strømmen og spenningen som tilføres. Dette kan være en Ex-isolator eller en Zenerbarriere (se skisse). Disse plasseres mellom PLSen/kontrolleren og instrumentene i felt. Isolatorer skiller seg fra zenerbarrierer ved at de er galvanisk skilt fra kontrollsystemet med en liten skilletrafo. Målekretsen er isolert, lite utsatt får støy og enkel å beskytte. Zenerbarrieren er imidlertid ikke galvanisk skilt fra kontrollsystemet, og man må være nøye med koblingen til jord for å ivareta sikkerheten og støyimmunitet. Et anlegg bygget med zenerbarrierer skal ha egen IS-jord som holdes så ”ren” som mulig.
Både instrumentet og isolatoren skal være ATEX sertifisert (for Europa). I tillegg må man sjekke at komponentene er tilpasset hverandre. Dette gjøres på følgende måte:
Sjekk først at begge komponenter har samme klassifisering; et ”ia” system kan benyttes for sone 0, ”ib” kan benyttes for sone 1 og ”ic” kan benyttes for sone 2. Dersom det er forskjellig klassifisering, er det den dårligste som gjelder for systemet som helhet.
Sjekk deretter gassgruppen. Gruppe IIC aksepterer lavere energi enn gassgruppe IIB. I Nordsjøen er det gruppe IIB som oftest er gjeldende. Hver gassgruppe har som regel hvert sitt sett med sikkerhetsparametre (se skisse).
Temperaturklassen sjekkes i forhold til kravene for feltinstrumentet. Sjekk også kravene som er satt til omgivelsestemperaturen.
Sjekk deretter at instrumentets sikkerhetsparametre, Ui Ii og Pi, er lavere enn maksimalverdiene til ex-barrieren Uo, Io og Po. (Ui kan leses som den maksimale spenningen instrumentet aksepterer for fremdeles å være egensikkert. Uo er tilsvarende den maksimale spenningen som isolatoren påtrykker kretsen selv ved feil i isolatoren.)
Avslutningsvis må vi gjøre en sjekk av kabelparametrene til systemet. En elektrisk krets lagrer energi på grunn av kapasitanser og induktanser. Dette skjer i instrumentet så vel som i kabelen. Den totale induktansen og kapasitansen må være enn verdien som ex-barrieren er sertifisert for.
Denne sjekken kaller vi IS-beregning og den kan oppsummeres slik:
Sikkerhetsparametre: Kabelparametre
Ui => Uo Ci + Cc <= Co
Ii => Io Li + Lc <= Lo
Pi => Po
- Ui: Maksimal spenning instrumentet kan påtrykkes
- Ii: Maksimal strøm instrumentet kan påtrykkes
- Pi: Maksimal effekt instrumentet kan påtrykkes
- Ci: Instrumentets kapasitans
- Li: Instrumentets induktans
- Uo: Maksimal spenning ex-barrieren gir ut
- Io: Maksimal strøm ex-barrieren gir ut
- Po: Maksimal effekt ex-barrieren gir ut
- Co: Maksimal kapasitans som kan kobles til ex-barrieren
- Lo: Maksimal induktans som kan kobles til ex-barrieren
- Cc: Kabelens kapasitans
- Lc: Kabelens induktans
