Untitled Document
 
  Untitled Document
SPONSOR FİRMA   FİRMALAR REHBERİ EXPROOF TÜRKÇE KAYNAK
   
 Marmara Bölgesi

 Ege Bölgesi
 İç anadolu Bölgesi
 Ak Deniz Bölgesi
 Karadeniz Bölgesi
 Doğu ve Güney Doğu Bölgesi


 Exproof Uzmanı
 Emin Karadeniz
 0312 466 61 10 - 11 - 12
Untitled Document  
 
 
  Koruma Tipleri

 
 


Patlayıcı ortamlarda kullanılan elektrikli aletlerin ortamı tehlikeye düşürmemesi için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir.
Bu yöntem ve metotlar aletin yapısına göre farklıdır ve aşağıda teferruatlıca incelenecektir.

d-TİPİ KORUMA, ALEVSIZMAZ KORUMA
(FLAMEPROOF ENCLOSURE) ALEVSIZMAZ KAP
EN 50018, IEC 60079-1, TS 3380
İlk uygulanan koruma yöntemi d-tipi korumadır. Diğer metot ve yöntemler sonradan geliştirilmiştir.

En çok kullanılan ve geniş bir tatbikat alanı olan bir koruma yöntemidir. Bu yöntemde ark veya ısı üreten alet (örneğin
transform-atör, kesici, yol verici gibi) .basınca dayanıklı bir muhafaza içersine yerleştirilir. Patlayıcı gaz, flanş ve kapak
aralıklarından her aniçeri sızabilir ve yol verme esnasında çıkan elektrik arkı bu gazı patlatabilir. D-tipi muhafaza öyle
yapılmıştır ki, muhafazanın içerisinde patlayan gaz, dış kısımda hazır bekleyen ve patlama kıvamında olan gazı ateşleyemez.
Yani içerdeki alev dışarı sızmaz. Bu nedenle, ALEV SIZMAZ KORUMA olarak adlandırılır.

Fiziksel olarak bu olay nasıl mümkündür? İçerde patlayan gazın basıncı ile dışarıya alev sızabilir. D-tipi muhafazanın,
kapak ve flanş gibi dış ortamla irtibatı olan bağlantı kısımları öyle yapılmıştır ki, patlama anında sızan alev soğur ve ısısı
da dış ortamdaki gazı patlatmaya yetmez. Bu nedenle flanş aralık ve yüzeyleri belli genişlikte imal edilmek zorundadır.
Bu ölçüler tablolarda görüleceği gibi standartlarla belirlenmiştir.

Sızan alevin soğuyarak dışarıdaki gazı patlatmama olayına, ALEVSIZDIRMAZLIK denilir ve bu tabir standartlara da yerleşmiştir.
Alevsızmaz tabirinin İngilizce karşılığı FLAMEPROOF ve Almanca’sı ise SCHLAGWETTERGESCHÜTZ olarak bilinmektedir.
Konu ile ilgilenenler bu tabirlere sıkça rastlayabilirler.

en küçük flanş uzunlukları ( L ) ve emniyet açıklıkları ( w ):

Alev sızmaz bir muhafazanın nasıl imal edileceği TS EN 50018 de detayları ile verilmiştir. Burada bazı önemli noktalar vurgulana-
caktır. Flanş boyları (L) ve en büyük emniyet açıklıkları (W) aşağıda resimlerde görüldüğü gibi bağlantı şekline göre farklıdır ve ta-
blolarda görüleceği gibi standartlar da farklı değerler verilmektedir.

Alev S ızdırmazlığın Denenmesi :

d-tipi muhafazanın deney yöntemi prensip olarak çok basittir. Muhafazanın içine ve dışına patlayıcı kıvamda gaz (örneğin %6
metanhava karışımı) verilir. Sonra mahfazanın içersi otomobil bujisi ile ateşlenir. İçerdeki gaz ateşlenince dışarı sızmamalıdır.
Bunlar ba-sınç ve gaz ölçümleri ile denetlenir. Bu deney peş peşe 6 kere yapılır. Bu 6 deneyin hiçbirinde alev dışarı sızmamalıdır.
Deney 6 danfazla yapılmaz çünkü flanş yüzeyleri ısınarak alevi sızdırabilir. Standartlar 3 adet deneyi yeterli görmektedir. Bazı
kaynaklar ise 10 adet denemeden bahsetmektedir.

Alev sızmazlığın (FLAMAPROOF) geliştirildiği 1920-30’lu yıllarda bu deneyler zor ve külfetli idi. Çünkü metan gazı ile deney yapmak
kolay değildir. Deney kazanına konulan metan gazı ve bilhassa II. Grup gazlar için kullanılan propan gazı havada eşit (uniform)
dağılmıyor, metan gazı üste çıkıyor, propan gazı da dibe çöküyor idi. Eşit dağılım için karıştırıcı pervane kullanılmakta idi.

1960 lardan sonra deneyler hidrojen gazı ile yapılmaya başlanmıştır. Çünkü hidrojen gazı hava ile homojen bir karışım sağlamaktadır.
ve hidrojenin metan ve propana eşdeğer karışım oranları deneylerle tespit edilmişti. Ayrıca deneyler özel basınçlı kaplarda yapılmaya
başlanarak, d-tipi deneyleri o kadar basitleştirilmiştir ki, laboratuarda yanında sigara içilebilecek kadar emniyetli hale gelmiştir.
1960 ve 70’li yıllarda sır olan bu deney yöntemleri günümüzde standart hale gelmiş ve Avrupa normlarında da yerini almıştır.
Aşağıda da bahsedeceğimiz gibi, gaz grupları örnek gazları ile değil, belli orandaki hidrojen gazı ile yapılmaktadır.

En B üyük Emniyet Aralığı MESG

Test gazları ile yapılan ve uzun yıllar alan deneyler sonucu gazlara ait en büyük patlama aralığı tespit edilmiştir. MESG (maximum
experimental safe gap) tabir edilen bu aralıklar standartlarda emniyet faktörü dikkate alınarak gerçeğinden biraz düşük verilmiştir.
Örneğin metan gazının azami deneysel emniyet açıklığı 1.1 mm iken standartlar 0.8 mm olarak vermektedir. Burada alev yolu uzun-
luğuna (L) dikkat etmek gerekir. L kısaldıkça MESG de küçülmektedir. Çünkü aleve soğuyabilecek fazla bir yüzey kalmamaktadır.

MSEG eski uygulamalarda büyük iken yeni standartlar her geçen gün, bu değerleri daha da küçültmektedirler. Örneğin 1970’lerde
0.8 mm olarak verilen (L=25mm için) bu aralık bu gün geçerli olan EN 50 018 de 0.5 mm olarak verilmektedir. Bunun sebebi imal-
atın kolaylaşması ve otomatik makineler ile istenilen toleransların verilebilmesidir. Örneğin geçme kapaklı d-tipi bir kutunun kapağı,
toleransboşluğu çok küçük olduğundan, çok zor yerine oturtulabilmekte ve sökerken de çok dikkat etmek gerekmektedir. Kısaca,
yüzeyler sanki bitişik gibidir. Bunun için d-tipi kutuların işlenmiş yüzeyleri daima gresli tutulur ki, kapak kolayca açılabilsin.

Hidrojen hava karışımının geniş bir patlama aralığı olduğu için, hava ile karışım oranına göre metan veya propan ile yapılan deney-
lere eşdeğer oranları bulunmuştur. Örneğin %50 H2 + hava karışımı %6.5 metan + hava karışımı ile yapılan sızdırma deneyine denk
gelmektedir. Aşağıda bu değerler tablo halinde verilmiştir. Hidrojen gazı hava karışımına göre farklı aralıklarda sızma özelliği göster
mektedir. Bu nedenle, laboratuada yapılan deneylerde, d-tipi bir muhafazanın hangi aralıkta (gap) alevi sızdırdığı, dolayısı ile, o anki
MESG’ninne olduğu ve hangi gaz karışımda sızdırdığı kolayca tespit edilebilmektedir.

Hem imalatçı ve hem de test yetkilileri için çok önemli olan bu tip deneyler imalatçılara yapacakları tadilatlar konusunda önemli bilgi-
ler vermektedir. 2.000 cm3’den büyük hacmi olan bir d-tipi muhafazanın flanş boyu 25 mm’den uzun olmak zorundadır. Rulmanlı ya-
aklarda bu boy daha da uzamaktadır. Çünkü açıklık (W) hareket nedeni ile küçük tutulamamaktadır. Bu açıklıklar “filer çakısı” ile de ko-
ntrol edilmektedir. Yalnız, yukarıda verilen açıklıklar patlama esnasında, kabın genleştiği andaki değerlerdir. İşletmede faal bulunan
bird-tipi alet daha küçük (0,3mm gibi) filerle kontrol edilir. Gazın kolayca içeri girmesini önlemek ve patlama esnasında alevin enerjisini
alabilmek için d-tipi aletlerde bağlantı yüzeyleri daima gresli tutulur. Bakımlarda gres filmi yenilenir ve temiz tutulmaya çalışılır. Çünkü
iğne başı kadar bir aralık alevin sızmasına yetmektedir. Yeni sertifika alırken imalatçılar teknik resimlerinde açıklıkları belirtmektedir.
Bu değerlerin küçük gösterilmesinin bir anlamı yoktur. Yukarıda bahsettiğimiz gibi hidrojen gazı ile yapılan deneylerde laboratuar yetkili
si gerçek açıklığı kolayca tespit edebilmektedir. Bu değere deneysel açıklık adı verilir (MESG, minimum experimentel safe gap). Standart
larda bu değerlerin hangi aralıklarda olacağı belirtilmiştir. Bu kadar küçük açıklıkları (w) patlama anında yakalamak basit değildir. Bu
nedenle d-tipi korumalı aletlerin gövdesi robust olur. Gövde metan gazı için 10 atmosfer statik basınca dayanmak ve bu basınçta defor
me olmamak zorundadır.


e-TİPİ KORUMA, ARTIRILMIŞ EMNİYET (increased safety)
EN 50019, IEC 60079-7, TS 3385

Artırılmış emniyet anlamına gelen Almanca “Erhöchte Sicherheit” kelimesinin baş harfinden kısaltılmıştır. Normal çalışması icabı ark
çıkarmayan fakat buna rağmen patlayıcı ortamı tehlikeye düşürmemesi için ilave önlem alınan bir uygulamadır. Kısaca aygıtın emniyeti
bir miktar daha artırılır. Bu anlamı ile yolverici ve devre kesici gibi ark çıkaran aletlerde uygulanamaz. Klemens kutuları, kablo bağlantıl-
arı, sincap kafes asenkron motor ve küçük transformatör gibi normal çalışmaları esnasında ark çıkarmayan ve tehlikeli derecede
ısınmayan aletlerde uygulanabilir. Bu aletlerde ancak arıza veya yanlış kullanım esnasında ark çıkma ihtimali vardır. Bu nedenle e-tipi
korunmuş bir motorun sargıları içersine termostat yerleştirilir. Isı belli bir dereceye gelince motorun yolvericisi devreyi açarak aşırı ısın-
maya müsaade etmez.

Ex-e tipi korunmuş bir aletin gövdesinin, Ex-d tipi korumada olduğu gibi 10-15 atmosfer gibi bir statik basınca dayanıklı olmasına ve
flanş yüzey ve açıklıklarının belli değerlerde tutulmasına gerek yoktur. Bu nedenle Ex-e tipi korunmuş bir aletin, her hangi bir Ex
koruma uygulanmamış aletten pek farkı yoktur. Yalnızca IP-korumaları uygulanarak su ve nem girmesinin önlenmesi genelde yeterli
olabilmektedir.

Kablo bağlantı kutularının (diğer adları ile klemens veya terminal kutuları) Ex-d tipi mi yoksa Ex-e tipi mi korunması , yani imalatın hangi
esasa göre yapılması hususunda uluslar arası alanda fikir birliği yoktur. Standartlar her iki koruma yöntemine de müsaade etmektedir.
Patlayıcı ortam sektöründeki bil hassa İngiliz uzmanlar kablo bağlama kutularının Ex-d tipi yapılmasında diretmektedirler.
Bu nedenle İngiliz yapımı motor ve kesiciler genelde daha iri ve ağır olmaktadır.

Uluslar arası alanda hem fikir olunan konu, Ex-d tipi aletlere giren kabloların, doğrudan Exd tipi gövdenin içine bağlanmaması, Ex-d tipi
gövdenin üzerine bağlantı kutusu yapılması üzerinedir. Bu kutu Ex-d mi yoksa Ex-e mi olacağı imalatçıya kalmıştır. Zaten standartlar her
ikisine de müsaade etmektedir. Buradaki incelik, kullanıcının Ex-d tipi gövdenin içine müdahale ederek patlamaya karşı korumayı zedel
emesine müsaade edilmemesidir. Ex-d tipi gövdelerde kablo girişleri gövde ile beraber test edilmekte, yani gövdeni bir parçası sayılm-
aktadır. Kullanıcılar Ex-koruma hususunda imalatçılar kadar bilinçli olmayabilirler ve işletme şartlarının getirdiği acelecilikle hatalı davr-
anabilirler. Bu hususları dikkate alan standart koyucu Ex-d tipi elektrikli aletlerin kablo girişleri için müstakil bir bölme öngörmüşlerdir.

Bu bölmeler de çoğunlukla Ex-e tipi korunmuş olarak imal edilmektedir. Ex-e tipi korunmuş aletlerin imalatı ile ilgili hususlar
TS EN 50019 standardında yazılı olup, önemli başlıkları şunlardır:

- Ex-e tipi korumanın en önemli özelliği yabancı madde girişine karşı korumadır. Ex-e tipi korunmuş bir alet IP54 aşağı korunmuş olam
az.

- Gövde, her ne kadar basınca dayanıklı olmayacaksa da, belli bir mekanik dayanımı olmalıdır. Bu dayanıklılık darbe testi ile ölçülmekte
dir. Gövde bu darbe testi şartlarına uygun imal edilmelidir.

- İçersinde barındırdığı alete göre dış yüzey sıcaklığı imal edildiği ısı sınıflarını aşmamalıdır. Örneğin T6’ya göre imal edilmiş ise 450°C
yi aşmamalıdır.

- Kablo bağlama elemanları var ise bunlar gevşemeye karşı emniyetli olmalı ve nominal akımlarında ısınmayacak şekilde geniş birleş
me ve kontak yüzeyleri olmalıdır.

- İletkenler arası mesafe (minimum clearance) ve yalıtkanlara uzaklık (creepage distance) standartlarda belirlenen mesafelerden az ol-
mamalıdır

- İzolasyon maddelerinin termik dayanımları yüksek olmalıdır.

- Motorlardaki kalkış akımı zaman sabitesi tE 5 saniyeden az olamamalı ve kalkış akımının nominal akımına oranı 10 dan fazla olamama
lıdır. Yazımızın ileriki bölümlerinde motorlarla ilgili kısımda konuya ayrıca girilecektir.

Ex-d tipi gövdeler metal (çelik veya alüminyum) malzemeden yapılırken, Ex-e tipi gövdeler metal olabileceği gibi plastik veya fiber gibi
suni maddelerden de imal edilebilmektedir. Hangi malzemenin kullanılacağı sürüme ve satış miktarına bağlıdır. Az satılan ekipmanlarda
metal türü gövdeler ekonomik olmaktadır. Zaten exproof malzemeler de fazla satılmadığından plastik türüne pek rastlanmamaktadır.

p-TİPİ KORUMA, BASINÇLI TİP KORUMA, (pressurized enclosures)
EN 50016, IEC 60079-2


Basınçlı koruma anlamına gelir. Patlayıcı gaz veya buharın girmesi istenmeyen bölge dışarıya karşı basınç altında tutularak
patlayıcı gazın tehlikeli bölgeye girmesi önlenir. Çok dar bir kullanım sahası vardır. Ex-d tipi korumanın uygulanamadığı
yerlerde tatbik edilir.Örneğin bilezikli asenkron motorların fırça bölümü bu yöntem ile korunur. Fırçaların bulunduğu bölme
basınçlı hava ile üflenerek patlayıcı gazın bu bölgeye girmesi önlenir.

Yani basınçlı hava ile tehlikeli bölgenin basıncı bir miktar yüksek tutulur. Ex-p tipi koruma yöntemi, basınçlı üfleme sistemi
dolayısı ile pahalı bir uygulamadır. Son zamanlarda bazı şalt istasyonu gibi komplike tesislerde uygulanmakta ve ekonomik
olmaktadır. Patlayıcı ortam içinön görülmeyen yani exproof olmayan bir tesis basınçlı temiz hava ile (içersinde patlayıcı gaz
olmayan) üflendiğinde, tesisin içersinde bulunan ark çıkaran veya aşırı ısınan aletler etraflarındaki patlayıcı ortamı tehdit
etmemektedir.

Korunan kısımda 0.5 mbar’lık bir basınç farkı yaratmak yeterli olmaktadır. Gaz kaçakları sürekli üfleme ile karşılanmakta ve
Ex-p tipi korunan tesissin içersi sürekli temiz tutulmaktadır. Herhangi bir basınç düşümünde korunan sistemin elektriği
kesilerek tehlike önlenmektedir. Ex-p tipi korunan tesisin bu gibi basınç ve gaz ölçü sistemleri kendinden emniyetli Ex-i tipi
olmak zorundadır ki, ortamın tehlikeye girdiği (basıncın düştüğü) hallerde de çalışabilsin. Sürekli çalışan üfleme sisteminin
yanı sıra bu gibi özel ölçü sistemleri Ex-p tipi koruma yöntemini pahallandırmaktadır. Son zamanlarda ATEX’in mekanik sistem
leri de kapsamına alması dolayısı ile üflemeli koruma sistemi (Ex-p tipi koruma) popularite kazanmış ve uygulama alanı
bulmaya başlamıştır.

Ex-p tipi korunan bir sistem odasının resmi görülmektedir. Burada normal aletler ve bilgisayarlar kullanılmaktadır. Diğer
bir söz ile, sistem odasının patlayıcı ortam olmayan normal sistem odalarından hiçbir farkı yoktur. Yalnızca temiz hava ile
sürekli üflenmekte ve etrafında bulunan patlayıcı gazın içeri sızmasına müsaade edilmemektedir. Bu odanı dışarıya göre
basınc farkı ve üflenen hava miktarı ve saire gibi bazı veriler sürekli ölçülerek otomatik kontrol sağlanmaktadır. Bu yapıları
ileEx-p tipi korunan tesislerde ölçü önem kazanmakta ve bazı firmalar ölçü ve kontrol sistemi üreterek piyasaya arz etmektedir.
Korunacak tesis ise kullanıcının her hangi bir tesisi olabilmekte, ölçü ve kontrol sistemini imal eden firma tesisi kurup gerekli
sertifikayı da almaktadır. Yani Ex-p tipi koruma yönteminde Ex-d tipi korumada olduğu gibi sergilenebilen başlı başına tek bir
alet olamamaktadır, bir tesis veya sistem korunmaktadır.

q-TİPİ KORUMA, KUMLU KORUMA (POWDER (sand) filling)
EN 50017, IEC 60079-5


Kumlu veya tozlu koruma anlamına gelir. Aletin gaz girmesi istenmeyen bölmeleri kuvars kumu veya tozu ile doldurularak
patlayıcı gaz veya buharın bu bölmelere girmesi önlenir. Dar bir kullanım sahası vardır. Transformatörlerde uygulanabilir.
Daha ziyade Fransa da yaygındır. Elektronik devrelerde de kullanılmaktadır. Kum hem gazın sıcak yüzeylere girmesine ve
hem de sıcak elektronik yüzeylerin soğumasına yardımcı olmaktadır.

5.5. o-tip KORUMA, YAĞLI KORUMA (oil immersion)
EN 50015, IEC 60079-6


Ark veya ısı çıkaran aletler yağa daldırılarak patlayıcı ortamdan izole edilirler. 70’li yıllara kadar yaygın kullanım alanı bulmuştur.
Transformatörlerde ve kesicilerde kullanılmakta idi. Bu yöntem standarttan çıkarılmamış olmasına rağmen kullanımı yasaklan
mıştır. Çünkü yağlı cihazlar herhangi bir hata anında patladıklarında gazın patlamasından çok daha fazla tahribat yapmaktadır.
Günümüzde yeni kurulan tesislerin hiç birinde, ne yağlı trafo ve ne de yağlı kesici görülmemektedir.

Çok büyük transformatör ve kesiciler ile soğutma zorunluluğu olan dirençlerde uygulanmaktadır.Küçük ve taşınabilir aletlerde
tatbik edilmemektedir.

5.6. m-TİPİ KORUMA, (DÖKÜMKORUMA), KAPSÜLLÜ KORUMA
(moulding/encapsulation) EN 50028, IEC 60079-18, IEC 61241-6 Ex-mD


Isı veya ark üreten aletler veya parçaları reçine gibi bazı kimyasal madde içine gömülerek ortamı tehlikeye düşürmesi önlenir.
Döküm maddenin çalışmaya mani olmadığı lamba balastları, elektronik baskı devreleri, solenoid valf gibi yerlerde rahatlıkla
kullanılır. Büyük miktarda enerji üretmeyen transformatör ve rölelerde de uygulanmaktadır. Daha ziyade kendinden emniyetlilik
uygulanamayan devrelerde tatbik edilir. Ölçü, kumanda kontrol gibi otomasyon devrelerinde yaygındır.

5.7. n-TİPİ KORUMA, ARK ÇIKARMAZ (non-sparking)
EN 50021, IEC 60079-15


Patlayıcı ortamların ZON 2 seviyesindeki bölgeleri için ön görülmüş bir koruma yöntemidir. Non-sparking daha ziyade İngiliz
ve Amerikan uygulaması olarak bilinmektedir. Son yıllarda, IEC ve CENELEC çalışmalara katılan ABD uzmanlarınca gündeme
getirilip standartlara konulmuş ve Avrupa normlarında 1999’dan sonra yer almıştır. Amerikan “nonincendive” standartlarına
benzer şekilde nA, nC,nR, nP ve nL olarak adlandırılan beş ayrı kategorisi mevcut olup, bunların anlamı: nA = (non-sparking)
Ark çıkarmaz anlamına gelir, normal çalışmalarında ark çıkarmayan aletler bu tip koruma yöntemi ile patlayıcı ortama karşı
korunabilirler. Bilinen “Ex-e tipi(artırılmış emniyet) korumanın hafifletilmiş şeklidir.

nC = (non-incendive components, circuits) Normal çalışmalarında ark çıkaran aletler, nC tipi korunarak ZON 2 ortamlarda
kategori 3 sınıfı alet olarak kullanılabilmektedir. Ex-d tipi (alevsızmaz) korumanın hafifletilmiş veya değişik bir versiyonudur. Ark
veya kıvılcım çıkaran veya aşırı ısınan kısımlar patlayıcı ortamdan tecrit edilerek, patlayıcı gaz veya buharın kolayca ateşlenmesi
veya ilgili aletçe tehdit edilmesi önlenir.

Bu işlem, ark çıkarankısımların, döküm, kaynak, lehim ve saire gibi bir yöntemlerle tamamen kapatılarak (hermetically
sealed), patlayıcı gaz veya buharın tehlikeli bölgelere girmesi önlenerek sağlanmaktadır. Örneğin cıva buharlı kontak tüplerinde
olduğu gibi. Aynı şekilde tam kapalı okuma röleleri de (reed switches) bu gruba girebilirler. Yalnız contalama yöntemi ile kapatılmış
ve ticari piyasada adları “tam kapalı röle” (hermetcally sealed relays) olarak bilinen röleler nC tipi koruma yöntemine alınamaz,
bu anlamda tam kapalı olarak kabul edilmemektedirler.

nC tipi korunan ve normal çalışmalarında ark çıkaran aletlere bir kısıtlama getirilmiş olup, iç hacimleri 20 cm3’ü, gerilim
ve akım seviyeleride 690 Volt ve 16 Amperi aşmamaktadır. Ayrıca normal çalışmalarında çıkardıkları ısının >10K kadar fazlasına
dayanmalı ve bu durumda ortamı tehlikeye düşürmemelidirler. Kısaca, küçük hacimli olan ve aşırı ısınma yan elektrikle aletlere
Ex-nC tipi koruma uygulanabilmektedir.

nR = (restricted breating) Tip C’de olduğu gibi ark çıkaran bir alet olup, ark çıkaran kısmınhavalandırması sınırlıdır. Patlayıcı gaz
veya buharın içerdeki ark çıkaran bölmeye girmesi zorlaştırılmıştır. Özel bir sızdırma deneyi ile test edilmektedir. nP = Basitleştiril
miş veya uygulama şartları hafifletilmiş basınçlı koruma şeklidir. Ex-p tipi korumanın biraz daha hafif şeklidir. Çünkü Ex-nP tipi bir
alet ancak ZON 2 bölgelerde kullanılabilmektedir. Güvenlik seviyesi düşük, kategori 3 aletler için geçerlidir. nL = (energy limited)
Enerji seviyesi düşük olan aletlerde uygulanır, Kendinden emniyetliliğin hafifletilmiş şeklidir.

i-TİPİ KORUMA, KENDİNDEN EMNİYETLİLİK EN 50020, IEC 60079-11

İngilizce INTRINSICALLY SAFE kelimesinden kısaltılmıştır. Kendinden yani doğuştan emniyet anlamına gelir. Bir elektrik
devresinin tamamı veya belirli bir kısmında normal çalışma veya arıza anında çıkan ark veya ısı patlayıcı ortamı ateşleyecek
güçte değil ise bu devreye kendinden emniyetlidir denir. Burada söz konusu olan yalnızca aygıt değil, aygıtın bağlı olduğu
elektrikli devrenin tümüdür.

Elektrik arkının çıkaracağı enerjinin çok düşük olması gerektiğinden bu tip koruma ancak kumanda, ölçü ve otomasyon
devreleri gibi düşükvoltajda çalışan aygıt ve devrelerde uygulanabilir. Arıza ve anormal hallerde de emniyetli olacağına
göre en güvenilir koruma yöntemidir. Sürekli gazlı ortamda (ZON 0) dahi kullanılabilir. Patlayıcı ortam altında aletin kapağı
açılıp tamirat yapılabilir. d-Tipi koruma; sızmak isteyen alevin soğutulması prensibine dayandığından sürekli gazlı ortamda
kapağı açılıp tamir edilemediği gibi sürekli gazlı ortamda da çalıştırılamaz. Çünkü bağlantı yüzeylerinden sızmak isteyen
alev bu yüzeyleri birkaç peş peşe patlamadan sonra ısıtacağından, sızmak isteyen alev soğutulamaz hale gelir. Bu
nedenledir ki d-tipi alet 6 kere peş peşe testi başarmasına göre denenir. Kendinden emniyetli aygıtlarda deney sayısı
100’ün üstündedir. Kendinden emniyetliliğin icadını ve öncülüğünü İngilizler yapmıştır. 1911 de çıkartılan maden
yasasına ve getirilen yeni tedbirlere rağmen madenlerde kazaların önü alınamamıştır. 1912-13 yılarında peş peşe zuhur
eden ve her birinde 400-600 kişinin ölümüne neden olan kazaların sonunda, zamanın İngiliz hükümeti olaya doğrudan el
koymuş ve Akademisyenleri (Üniversite hocalarını) yardıma çağırmıştır. Son olayda patlamanın yoğun olduğu bölge löklanşe
bataryaları ile sinyal verilen bir maden çıkışında meydana geldiğinden şüphe ve incelemeler bu sinyal tertibatı üzerine
yoğunlaşmıştır. Sonuçta sinyal çanlarının patlamaya neden olduğu ve önlenmesi içinde ne gibi tedbirler alınacağı belirlenmiştir,
ki böylece kendinden emniyetlilik doğmuştur. Kendinden emniyetlilik başlı başına bir bilim ve teknoloji dalı olup, burada
detayınagirmemiz mümkün değildir. Yazımızın ileriki bölümlerinde ayrı bir başlık altında incelenecektir.

Kendinden emniyetliliği sağlayan; bu devreyi besleyen güç kaynağıdır. Bu güç kaynağı kendisi kendinden emniyetli olabileceği
gibi, d-tipi korunmuş da olabilir. Bu takdirde çıkışı kendinden emniyetlidir. Alternatif akım güç kaynaklarının hemen tamamı bu
şekildedir.Kendinden emniyetliliği sağlayan güç ünitesi d-tipi mahfazaya veya tehlikesiz yere yerleştirilmiştir. Kendinden emniyetli
çıkışa ise hemen her tip alet bağlanabilir. Yalnız bu aletler enerji depolayan tip olmamalıdır.

Kondansatör ve bobinler enerji depoladıklarından bunların kendinden emniyetli devreye bağlanması rast gele olamaz. Hangi
cihazların nasıl bağlanacağı imalatçı tarafından belirlenmiştir. Bu nedenle kendinden emniyetli aletin üzerine “yalnız kendinden
emniyetli devre içindin” ibaresi yazılır. Ayrıca kullanıcı tarafından korunmamış aletlerle karıştırılmaması için kendinden emniyetli
alet ve devre (kablo dahil) açık mavi renktedir. Örneğin basit bir start-stop butonu rahatlıkla kendinden emniyetli devreye bağlanabilir.
Kullanıcı kendinden emniyetli aleti alıp diğer exkorunmuş devre ve yerlerde kullanamaz. Çünkü kendinden emniyetli alet normal
yani korunmamış aletle tıpa tıp aynı olabilir. Bu hususa çok dikkat edilmelidir. Çünkü kendinden emniyetli cihazlar diğer tip
korunmuş aletlerle yan yana kullanılmaktadır.

Örneğin güç devresi ex-korumalı iken (d-tipi korunmuş) kumanda devresi kendinden emniyetli olabilir. Kendinden emniyetli
devrenin çıkardığı arkın enerjisi, etrafındaki gazı patlatmayacak kadar zayıf olduğuna göre, gazların bir alt enerji seviyesi olup
olmadığı akla gelmektedir. Örneğin metan veya hidrojeni ateşleyebilecek bir alt seviye var mıdır ki, bu seviyenin altında enerji
çıkaran devreler otomatikman kendinden emniyetli sayılsın. Böyle bir enerji seviyesi maalesef bulunamamıştır. Çünkü ark
olayı çok çeşitli faktörlerden etkilenmektedir.

Ayrıca ark çıkarmayan bir gerilim seviyesi de yoktur. Yani şu gerilimin altındaki devre ark çıkarmaz ve dolayısı ile otomatikman
kendinden emniyetli sayılır gibi bir voltaj değeri de vermek mümkün değildir. Yalnız üst sınır standartlarca belirlenmiştir ve 24
Voltun üstünde kendinden emniyetli devre yok gibidir.

Bazı literatürlerde gazlara göre minimum ateşleme enerjisi verilmektedir. Bunun yukarıda ki konu ile ilgisi yoktur. Ayrıca
yazımızda verilen “minimum ateşleme akımı” ’nın da kendinden emniyetlilikle ilgisi yoktur. Verilen bu akım ancak omik
devreler için geçerlidir. Ark çıkarma yönünden en kötü kontak maddesi yumuşak metaller ve bilhassa çinko ve kadmiyumdur.
Bu nedenle İngiliz literatüründe “cadmium safe” tabiri yer almıştır. İngiliz standardizasyon kuruluşu BS “kendinden emniyetlilik”
(KE) ile ilgili ilk standardını 1945 de ve yine kendinden emniyetli (KE) güç kaynakları ile ilgili ikinci standardını da 1956 yılında
yayınlamıştır. 1961 yılında “Alman maden deney merkezi BVS” kendi özel KE test cihazını ve test yöntemlerini yeni bir standart
(VDE 0170/0171) ile açıklayınca İngiliz test otoriteleri güç durumda kalmışlardır. Çünkü İngiliz test otoritesi SMRE’nin ark cihazı
ile sertifika alan KE güç kaynakları, Almanların ön gördüğü yeni test cihazında sınıfta kalmakta ve etrafındaki gazı patlatmakta idiler.

Sebebi de, Almanların test cihazında cadmium disk kullanmaları ve İngilizlerin de “minimum ark
enerjisine” takılıp kalmaları idi. İngiliz sanayinin durumunu düşünen BS yetkilileri acele bir değişikliğe gitmemişler fakat
uluslararası rekabet nedeni ile cadmium disk ile de deneye başlamışlardır ve hatta bazı firmalar kataloglarında “cadmium safe”
tabirini kullanarak Alman test şartlarına uygunluğunu vurgulamışlardır.

5.9. S-TİPİ KORUMA SPECIAL TYPE OF PROTECTION

Bilinen koruma yöntemleri ile korunamayan aletlerde uygulanan bir yöntemdir. Diğer bir söz ile, bilinen patlayıcı ortam
koruma yöntemlerinden farklı bir koruma metodu uygulama zorunluluğu olan aletlerde gündeme gelmektedir. Bilinen söz
konusu bu tip aletler ise, madenci baş lambaları ile dinamit ateşleme manyetolarıdır. Madencin baş lambalarının akülerinin
Ex-d tipi (alevsızmaz) metal bir gövde içersine almak mümkün değildir. Bu takdirde bele takılarak taşınmaları güçleşir. Ayrıca
kabloları ve ampul kısımları da Ex-d tipi korunamazlar, aynı şekilde taşınmaz bir kütle haline gelirler. Bu nedenle lambalarda
özel bir yöntem uygulanmaktadır. Yazımız devamında konuya detaylıca girilecektir.

Patlayıcı ortamlarda patlatılan dinamitleri (yer altı madenleri) ateşlemek için kullanılan ateşleme manyetoları da baş lamba
larında olduğugibi tam anlamı ile Ex-d tipi (alevsızmaz) veya Ex-i (kendinden emniyetli) olarak imal edilemezler. Çünkü
dinamitkapsülünün ateşlenmesi için belli bir gerilim ve enerjiye ihtiyaç vardır. Yüksek gerilim ve enerjinin süresi kısıtlanarak
istenilen emniyet sağlanmaktadır. Konuya yazımızın ileriki bölümlerinde girilecektir.

Okuyucularımızın aklına “patlayıcı ortamda dinamit mi olurmuş?“ sorusu gelebilir. Evet grizulu (metan) yer altı madenlerinde
kullanılan özel dinamitler mevcuttur. Bir nevi “exproof dinamit” mevcuttur. Konumuz olmadığı için detayına girilmeyecektir. Bu
tip dinamitler patladığında etrafındaki “patlayıcı ortamı” ateşlememektedir.


Patlayıcı ortamlarla ilişkisi olmayan bu koruma yöntem ve tipleri ex-koruma ile karıştırılma malıdır. Su, toz, nem, dokunma





 
   
 www.exproofurun.com

 exproof (alev sızdırmaz) | intrinsically safe (kendinden emniyetli) ürünler satan firmaların rehberi