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Maggio 2013 : migrazione di standard a Ex ic. A cura di: Mario Moschera, MTL Italia. Un po’ di storia…. Lo standard predominante per il protocollo fieldbus in Zona 2 fin’ora è stato lo FNICO : F IELDBUS N ON I NCENDIVE CO NCEPT
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Maggio 2013 : migrazione di standard a Ex ic A cura di: Mario Moschera, MTL Italia
Un po’ di storia… • Lo standard predominante per ilprotocollo fieldbus in Zona 2 fin’ora è stato lo FNICO : FIELDBUS NON INCENDIVE CONCEPT • ilsegmento è protetto con ilmetodo Ex nL • Possono venire gestiti al massimo 16 strumenti • Possonoessereinterfacciatidifferenti tipi di strumenti • Lo standard FNICO èdefinito IEC 60079-27 (lo stesso del FISCO)
tipico layout di impianto power supply, output: 24V, 350mA per segment Ex nL trunk Control Room FIELD wiring hub con Protezione short-circuit (Ex nA trunk, Ex nL spurs) Ex nL spurs Manutenzione a caldopossibilesu trunk e spurs Zone 2 Ex i (FISCO or Entity) or Ex nL field devices
Tipico layout in accordo con le nuove direttive Zone 2/Safe Area Division 2
stato dell’arte • IEC ha deciso di abbandonare lo standard ‘nL’ inclusonelle IEC60079-15 (Ex n) • la responsabilità è trasferita al comitato • statoattuale - IEC 60079-11 Apparatus Standard • attualmenteintrodotta la versione ‘ic’
principi base del Ex ic • l’idea è quella di inserire la sicurezzaintrinsecanelleoperazioni ‘normali’ in cui prima non era inclusa • sitratta di un’estensionelogicadella Ex ia per Zona 0 e Ex ib per Zona1 • manutenzione a caldolimitata • cortocircuitazione e circuitazioneapertadellecablaturelato campo possibile • alcunicriteri di fabbricazionesonorichiesti al fine ottenere un ragionevolelivello di integrità
stato dell’Ex nL • giàdal 1 Maggio 2011 lo standard CENELEC fariferimentoagliapparati‘nL’ non più come gliunici e predefiniti • Ex nL apparatus ha continuato a rimanerenelmarcato, con l’obbligo, da parte del fornitore di renderechiaronelladichiarazione di conformitàchesitratta di uno standard non aggiornatosebbene, conformeairequisitivigenti di salute e sicurezza
vantaggi dello standard Ex ic • regole di manutenzione e di installazionepiùprecise • valoreaumentato di corrente (1,5 volte) per un datovoltaggio : traducibile in maggioreenergiadisponibile in zonapericolosa • rapporto L/R migliorato, con parametri di cablaturamenoproblematici • sipossonoapplicare le regole del ‘Apparatosemplice‘ • apparaticertificati come ‘ia’ e ‘ib’ possonoessereusatineisistemi ‘ic’ • sistemi ‘ic’ possonoaccorparsi ad altrisistemi IS per quelcheriguardacavimultiticore • procedure di installazione, manutenzione e ispezionepossonoessereuniformateper tuttiicircuiti IS delletre zone
Svantaggi dello standard Ex ic • alcunepratiche, prima effettuabili con Ex nL non lo sonopiù • solo apparaticertificati IS possonoessereconnessi in un circuito Ex ic • alimentatorimontati in area sicuravolti a fornirealimentazioneaicircuiti Ex icadessodevonoadempiereallostandard IEC60079-11. • Ex nL era un sistema molto flessibile • interpretazionedellanorma Ex ic non è ancorachiara in manieraassoluta • icircuiti Ex ic non possonocondividereglistessimulti-cavodeicircuiti non IS • Ex ic non siallineafacilmente con lo standard Nord Americano ‘non-incendive’ per Divisione2
Il processo di migrazione • la migrazione da Ex nL a Ex ic introduce delledifferenze di tipotecnologico: • Ex ic è oraparte del piùglobale standard Intrinsic Safetyrelativoaisistemi di protezione • le regole per la costruzionedegliapparatisonooradefinitidallo standard IS secondo le, IEC60079-1 • nuovenorme relative alledistanzeprese in considerazione • nuovirequisiti per il rating (non piùdei 2/3 dellapotenzamassima) • nuovirequisiti per la separazioneneitrasformatori • regolepiùrigorose per la separazionedeicircuiti Ex IC e non IS (per es. trai trunk Ex nA e le connessionispur deimegabloc Ex ic)
115/230V AC 115/230V AC Typical Fieldbus network DCS power system Bulk power supply in rispetto della 12.2.1 IEC60079-14: 2008 in rispetto della 12.2.1 IEC60079-14: 2008 24V DC Um = 30V Host H1 card FF power supply IS isolation to 30V Voltage clamp in accordance with IEC60079-11, Ex ic Fieldbus trunk (Ex nA), with voltage limitation in accordance with Ex ic Zone 2 Hazardous Area Megablock wiring hub Ex nA [ic] Fieldbus spur Ex [ic] Ex i certified Fieldbus devices
qualche altra considerazione… • icomponenti Ex nLedi non-incendivetipicamentehanno un rating 30V or 35V e possonoessereutilizzati con ogniFFPS • Ex iccomponentihanno un design basatosuI.S. • praticacomune è quella di utilizzaregliattualicomponentiIS : ilrating è 24V (Entity) o 17.5V (FISCO) • Ex ic spurs sonogarantiti da unacombinazionedallalimitazione di voltaggionei FFPS edunalimitazione di correntenel device coupler • andràverificatoilvoltaggio di uscitadegli FFPS
esempio: Ex ic fieldbus spurs Il separatoregarantisce I 50 mm di distanzatrail trunk Ex nA e gli spur Ex nc Trunk Spur 11
conclusioni • Ex ic è la tecnicaper la strumentazioneper Zone 2 del futuro • alcunirequisitidevonoancoraesseredefiniti • sostituzione del Ex nL con Ex ic è logicanelmomento di portaretuttosotto lo stessoombrellodella IS • l’approccioè molto piùrigorsodel precedenteEx nL e delletecniche non-incendive