เทคนิคพื้นฐานในการป้องกันการระเบิด (Technical Principle of Explosion Protections) ภาคเหนือ เชียงใหม่ ลำปาง ลำพูน เชียงราย

เทคนิคพื้นฐานในการป้องกันการระเบิด (Technical Principle of Explosion Protections)

ภาคเหนือ เชียงใหม่ ลำปาง ลำพูน เชียงราย

Explosion Protections_T5

1.Temperature Classification

อุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชนิดจะมีระดับอุณหภูมิสูงขึ้นไม่เท่ากันเมื่อใช้งานตามปกติถ้าการใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้านั้นๆ ทำให้เกิดความร้อนสูงจนถึงระดับอุณหภูมิที่ไอระเหยของสารไวไฟสามารถลุกติดไฟได้เอง (Auto-Ignition Temperature) อาจเป็นสาเหตุให้เกิดเพลิงไหม้ดังนั้นมาตรฐาน NEC และ IEC รวมทั้งมาตรฐานอื่นๆ จึงมีการแบ่งระดับอุณหภูมิสูงสุดที่อาจเกิดขึ้นบนพื้นผิวของสิ่งห่อหุ้ม (Enclosure) อุปกรณ์ไฟฟ้าในขณะใช้งานตามปกติ ซึ่งเรียกว่าTemperature Class (T Class) เพื่อให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์ไฟฟ้านั้นจะไม่ทำให้เกิดความร้อนสูงจนแก๊สหรือไอระเหยของสารไวไฟที่ผสมอยู่ในบรรยากาศลุกติดไฟได้เอง ดังนั้นเมื่อทราบว่าสารไวไฟที่ใช้มีค่า Auto-ignition Temperature เท่าใด ก็จะต้องเลือกระดับ T class ของอุปกรณ์ไฟฟ้าให้มีค่าต่ำกว่าค่า Auto-Ignition Temperature ของสารไวไฟในพื้นที่ติดตั้งอุปกรณ์นั้น

ตารางที่ 3.1 แสดงรหัสมาตรฐานของ Temperature Classification ในมาตรฐาน IEC และ NEC

3.1t

                                                             ที่มา : มาตรฐาน IEC และ NEC

ตารางที่ 3.2 แสดงตัวอย่างการใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าตามรหัสมาตรฐานของ  T-Classification กับสารไวไฟ

3.2.1t

ที่มา : มาตรฐาน IEC

จากตารางที่ 3.2 ถ้าเลือกใช้อุปกรณ์ต่อสายไฟฟ้า (Terminal Box) ที่มีระดับมาตรฐานระดับที่ดีที่สุดคือ T6 อุปกรณ์นั้นอาจทดสอบมาแล้วว่าอุณหภูมิสูงสุดในการใช้งานประมาณ80 C ที่อุณหภูมิแวดล้อม 40 C การเลือกฉนวนของสายไฟที่ต่ออยู่ก็จะต้องมีความเหมาะสมด้วย เช่น ฉนวนของสายไฟที่เป็น PVC จะสามารถทนความร้อนได้เพียง 70 C เท่านั้นจึงไม่เหมาะสมที่จะนำมาใช้งาน

 

2.มาตรฐานอุปกรณ์ป้องกันการระเบิด (Explosion proof Protection)

วิธีการออกแบบอุปกรณ์ไฟฟ้าและส่วนประกอบในการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่สามารถป้องกันการระเบิดเกิดจากแนวคิดพื้นฐานที่ว่า การเกิดเพลิงไหม้จะต้องมีองค์ประกอบ 3 อย่างคือสารไวไฟปริมาณมากพอ ออกซิเจน และแหล่งจุดติดไฟ ดังนั้นวิธีการป้องกันการระเบิดจึงใช้แนวคิดพื้นฐานในการป้องกันไม่ให้เกิดความร้อนสูงที่ผิวเครื่องห่อหุ้มหรือเกิดประกายไฟได้ แต่ถ้าเกิดมีประกายไฟขึ้นภายในเครื่องห่อหุ้มก็จะไม่ทำให้เกิดไฟไหม้ลุกลามออกนอกสู่ภายนอกได้

ตารางที่ 3.3 แสดงมาตรฐานการใช้เทคนิคป้องกันการระเบิดตามมาตรฐานของ IEC และ NEC

3.3t

                                                           ที่มา : มาตรฐาน NEC และ IEC

 

Flameproof Type “d” Protection

3.1

 

รูปที่ 3.1 Flameproof Type “d” Protection

 

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีรหัสการป้องกันแบบนี้สามารถเกิดการจุดระเบิดภายในส่วนเปลือกของอุปกรณ์ได้หากมีแก๊สหรือไอระเหยแทรกเข้าไปภายในและมีประกายไฟเกิดขึ้น แต่ความดันที่เกิดขึ้นจากการระเบิดจะไม่สามารถทำความเสียหายกับเปลือกหุ้มอุปกรณ์ไฟฟ้าจนทำให้เปลวไฟขยายออกสู่ภายนอกได้ เทคนิคการป้องกันแบบนี้มักใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มักทำให้เกิดอาร์กหรือสปาร์ก รวมทั้งเกิดความร้อนสูงขณะที่มีการใช้งานตามปกติ เช่น มอเตอร์, โคมไฟ,สวิตช์ควบคุม, เต้ารับ และ เต้าเสียบ เป็นต้น

 

 

 

Intrinsic Safety Type “ia” Protection

 

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีรหัสการป้องกันแบบนี้จะใช้กับกระแสไฟและแรงดันไฟฟ้าต่ำมากจนกระทั่งผลของการเกิดลัดวงจรภายในอุปกรณ์ดังกล่าวถึง 2 จุดในเวลาเดียวกันแล้วจะไม่ก่อให้เกิดพลังงานความร้อนมากเพียงพอให้แก๊สหรือไอระเหยของสารไวไฟเกิดจุดติดไฟได้

3.2

 

รูปที่ 3.2 Intrinsic Safety Type “ia” และ “ib” Protection

 

Intrinsic Safety Type “ib” Protection

 

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีรหัสการป้องกันแบบนี้จะใช้กับกระแสไฟและแรงดันไฟฟ้าต่ำมากจนกระทั่งผลของการเกิดลัดวงจรภายในอุปกรณ์ดังกล่าวเพียง 1 จุดก็จะไม่ก่อให้เกิดพลังงานความร้อนมากเพียงพอให้แก๊สหรือไอระเหยของสารไวไฟเกิดจุดติดไฟได้เทคนิคการป้องกันแบบ Intrinsic Safety มักใช้กับ Thermocouple, Transducer, Transmitter, Proximity Switch, Flow Detector, และ Level Sensor เป็นต้น วงจรไฟฟ้าที่เป็นแบบ Intrinsically Safe มักจะประกอบด้วย 3 ส่วน คือ

 

(1) อุปกรณ์ตรวจวัด (Sensor หรือ Instrument)

 

(2) อุปกรณ์จำกัดพลังงาน (Energy-limiting Device) บางครั้งเรียกว่า “Barrier”

 

(3) สายไฟฟ้าที่มีการป้องกันความเสียหายจากการกระแทกทางกลได้

 

เครื่องมือที่ใช้เป็น Barrier นี้จะทำหน้าที่จำกัดกระแสไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้า ที่นิยมใช้กันทั่วไป คือ ใช้ Resistor ช่วยลดกระแสลัดวงจร, ใช้ Zener Diode ช่วยจำกัดแรงดันไฟฟ้าเกินและใช้ Fuse ช่วยตัดวงจรที่เกิดกระแสลัดวงจรไฟฟ้า

 

Pressurized Type “p” Protection

 

3.3

 

รูปที่ 3.3 Pressurized Type “p” Protection

 

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีรหัสการป้องกันแบบนี้จะใช้วิธีการอัดอากาศบริสุทธิ์เข้าไปในเครื่องห่อหุ้ม เพื่อไล่ไอระ เหยของสารไวไฟออกนอกเครื่องห่อหุ้ม พร้อมกับรักษาระดับความดันอากาศภายในนั้นให้สูงกว่าภาย นอกเล็กน้อยเพื่อป้องกันไอระเหยของสารอันตรายจากภายนอกแพร่เข้ามาในเครื่องห่อหุ้มที่มีส่วนประกอบวงจร ไฟฟ้าซึ่งอาจเกิดการสปาร์กได้ โดยปกติจะออกแบบให้มีความดันอากาศแตกต่างประมาณกัน 0.5 mbar หรือ 50 Pa ในบางกรณีอาจจะใช้แก๊สเฉื่อยอัดเข้าไปในเปลือกหุ้มอุปกรณ์ไฟฟ้าแทนที่จะใช้อากาศซึ่งมีออก ซิเจนผสมอยู่ประมาณ 21%เพื่อป้องกันการระเบิดได้ดีมากขึ้น แก๊สเฉื่อยที่ใช้ เช่น แก๊สไนโตรเจน เพราะไม่เป็นอันตรายและมีอยู่ในอากาศทั่วไป

 

 

 

Increased Safety Type “e” Protection

3.4

 

รูปที่ 3.4 Increased Safety Type “e” Protection

 

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีรหัสการป้องกันแบบนี้จะใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าซึ่งตามปกติจะไม่มีการเกิดอาร์กหรือสปาร์กขึ้นได้ นอกจากมีอุบัติเหตุเกิดขึ้น ดังนั้นการเพิ่มระบบป้องกันเหตุไม่ปกติที่อาจเกิดขึ้นได้จึงเป็นวิธีการหนึ่งซึ่งจะไม่ปล่อยให้มีความร้อนสูงเกิดขึ้นที่อุปกรณ์นั้นๆ เทคนิคการป้องกันแบบนี้นิยมใช้กับอุปกรณ์การต่อสายไฟ, ระบบแสงสว่าง, มอเตอร์, และเครื่องมือวัดเป็นต้น ในกรณีของกล่องต่อสายไฟ แนวคิดของการป้องกันสามารถทำได้โดย ไม่ออกแบบให้มีการต่อสายหนาแน่นเกินไปภายในกล่องต่อสายเดียว, เลือกใช้อุปกรณ์ต่อสายที่มั่นคงไม่หลุดง่าย, ใช้ฉนวนไฟฟ้าที่ทนความร้อนสูงได้, และหลีกเลี่ยงการต่อสายไฟที่นำ กระแสไฟฟ้ามากๆมาไว้ในกล่องต่อสายเดียวกัน

 

Oil Immersion Type “o” Protection

3.5

รูปที่ 3.5 Oil Immersion Type “o” Protection

 

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีรหัสการป้องกันแบบนี้จะใช้วิธีจุ่มแช่อุปกรณ์ไฟฟ้าส่วนที่มีการอาร์กหรือสปาร์กบ่อยครั้งและอาจจะรุนแรงด้วย ลงไปใน Mineral Oil เพื่อไม่ให้ความร้อนที่เกิดจากประกายไฟสัมผัสกับเชื้อเพลิงโดยตรง นอกจากนี้น้ำมันที่ใช้แช่ซึ่งมีการหมุนเวียนยังช่วยทำหน้าที่ระบายความร้อนในบริเวณที่เกิดอาร์คด้วย อย่างไรก็ตามเมื่อเกิดการอาร์ก จะทำให้มีน้ำมันบางส่วนเกิดปฏิกิริยาเคมีและได้แก๊ส Hydrogen และ Acetylene ออกมา นอกจากนี้หากเกิดการลัดวงจรอย่างรุนแรงน้ำมันนี้ก็จากติดไฟและทำให้เกิดเพลิงไหม้ได้ วิธีการป้องกันแบบนี้จึงไม่นิยมใช้ในพื้นที่อันตรายเพราะมีความเสี่ยงสูง เทคนิคการป้องกันแบบนี้นิยมใช้กับ สวิตช์เกียร์ และหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่ เป็นต้น

 

Powder Filled Type “q” Protection

3.6

 รูปที่ 3.6 Explosive Atmosphere

 

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีรหัสการป้องกันแบบนี้จะใช้วิธีเติมผงแก้วลงไปในเปลือกหุ้มอุปกรณ์ไฟฟ้าส่วนที่มีการอาร์กหรือสปาร์ก เพื่อป้องกันไม่ให้ความร้อนที่เกิดจากประกายไฟสัมผัสกับไอระเหยของสารไวไฟได้โดยตรง เทคนิคการป้องกันแบบนี้นิยมใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ไม่มีส่วนที่เคลื่อนที่ เช่น คาปาซิเตอร์ และหม้อแปลงขนาดเล็ก เป็นต้น

 

Encapsulation Type “m” Protection

3.7

รูปที่ 3.7 Encapsulation Type “m” Protection

 

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีรหัสการป้องกันแบบนี้จะใช้วิธีการเคลือบปิดส่วนที่อาจมีการอาร์กหรือสปาร์กไว้ด้วยฉนวนกันความร้อนเพื่อป้องกันมิให้มีไอระเหยของสารไวไฟแทรกเข้าไปสัมผัสกับความร้อนที่เกิดขึ้นได้โดยตรง ฉนวนปิดกั้นการอาร์กที่นิยมใช้ คือ Epoxy Resin,Thermoplastic, thermosetting และ Elastrometic Material เป็นต้น เทคนิคการป้องกันแบบนี้มักใช้อุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น Solenoid Valve, Rapid Starter, Resistor, Capacitor, Optoisolatorและ Diode เป็นต้น

 

Nonincendive Type “n” Protection

3.8

รูปที่ 3.8 Nonincendive Type “n” Protection

 

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีรหัสการป้องกันแบบนี้จะใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าซึ่งตามปกติจะไม่มีการเกิดอาร์กหรือสปาร์กที่รุนแรง รวมทั้งจะไม่เกิดความร้อนที่เปลือกหุ้มอุปกรณ์สูงจนสามารถทำให้เกิดการจุดติดไฟได้ โดยใช้เครื่องห่อหุ้มที่ปิดสนิทจนฝุ่น น้ำและแก๊สไม่สามารถผ่านเข้าออกได้ตามเกณฑ์การทดสอบ เทคนิคการป้องกันแบบนี้ยังอาจถูกแบ่งเป็นวิธีการป้องกันได้อีก 3ชนิด ดังนี้

 

• Non-Sparking “nA” คือ อุปกรณ์ไฟฟ้าชนิดที่จะไม่มีการสปาร์กเกิดขึ้น

 

• Hermetically Sealed “nC” คือ อุปกรณ์ไฟฟ้าชนิดที่มีเปลือกหุ้มปิดสนิทจนไม่มีอากาศเข้าได้เลย

 

• Restricted Breathing “nR” คือ อุปกรณ์ไฟฟ้าชนิดที่จะจำกัดอากาศไม่ให้เข้าหรือออกจากเปลือกหุ้มได้ ทำให้ภายในเปลือกหุ้มส่วนของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่อาจเกิดสปาร์กไม่มีไอระเหยมากพอที่จะเกิดติดไฟได้

 

Keywords

 

Explosionproof , Explosion proof , โคมไฟกันระเบิด, โคมกันระเบิด, ไฟฟ้ากันระเบิด, Cooper, Crouse hind, Ex lighting,  ETS provider, CEAG, Ex Product, Weather proof, หลอด Long life, อุปกรณ์กันระเบิด, หลอดไฟ, หลอดประหยัดพลังงาน

 

สำนักเทคโนโลยีความปลอดภัย กรมโรงงานอุตสาหกรรม (2548) โครงการจัดทำคู่มือการตรวจสอบ ติดตั้งระบบและอุปกรณ์ไฟฟ้า ในพื้นที่อันตรายที่มีไอระเหยของสารไวไฟ แหล่งที่มา http://www2.diw.go.th

<script>
(function(i,s,o,g,r,a,m){i[‘GoogleAnalyticsObject’]=r;i[r]=i[r]||function(){
(i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),
m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)
})(window,document,’script’,’//www.google-analytics.com/analytics.js’,’ga’);

ga(‘create’, ‘UA-52932662-1’, ‘auto’);
ga(‘send’, ‘pageview’);

</script>

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *