9
Annexe A - Exemple de calcul
Exemple de calcul
9 Annexe A - Exemple de calcul
AVERTISSEMENT
Risque d'explosion
Mauvaise évaluation ou erreur de calcul sur un système de sécurité intrinsèque simple
● Les considérations et calculs ci-après ne peuvent être appliqués que si le système considéré n'a qu'une seule source de courant.
Pour de plus amples informations sur les systèmes de sécurité intrinsèque, se référer à la norme EN 60079-25.
9.1 Exemple de calcul
Pour vérifier si le système que vous prévoyez peut être considéré comme étant de sécurité intrinsèque, procédez comme suit : l
Déterminez les caractéristiques du matériel électrique (voir 'Gamme de produits [➙ 33]').
l
Déterminez les caractéristiques des câbles. Vous trouverez les données dans la fiche technique sur le câble. La fiche technique peut être obtenue auprès du fabricant.
l
Contrôlez si les matériels électriques prévus peuvent être utilisés dans l'environnement prévu.
– Contrôlez les groupes d'appareils (voir 'Classification en groupes d'appareils [➙ 27]').
– Contrôlez si les matériels électriques prévus seront utilisés dans
l'emplacement prévu (voir 'Classification en catégories d'appareils [➙ 27]').
l
Calculez combien de détecteurs seront utilisés et quelle longueur maximale les câbles peuvent avoir.
l
Comparez les résultats des calculs avec votre planification et vérifiez si les résultats des calculs restent dans le cadre des caractéristiques des appareils.
l
Documentez le calcul et conservez ce document en lieu sûr.
Pour avoir une configuration d'installation autorisée, en particulier lors de l'intégration d'appareils avec une forte puissance, il faut utiliser les outils de planification respectifs pour votre système de détection d'incendie.
Attention, dans les zones explosives, le nombre d'appareil autorisé dépasse souvent la capacité de pilotage de l'adaptateur de ligne (Ex) autorisée par la technique Ex.
La procédure décrite ci-dessus est convertie en un exemple concret ci-après.
60
Building Technologies
Fire Safety
A6V10324618_g_fr_--
2014-05-23
Annexe A - Exemple de calcul
Exemple de calcul
9
Situation de départ
Vous planifiez une installation de détection d'incendie 'Sinteso' dans une zone explosive.
La zone explosives a été classée en 'Zone 1', catégorie '2G'. Dans cette zone, des vapeurs d'essence peuvent se former.
L'installation de détection d'incendie doit contenir les matériels électriques suivants dans la zone explosive : l
1x adaptateur de ligne (Ex) FDCL221-Ex l
3x détecteurs ponctuels FDOOT241-A9-Ex l
1x déclencheur manuel FDM223-Ex l
2x indicateurs d'action externes FDAI92-Ex
Le graphique ci-dessous montre schématiquement la situation de montage avec les sections de câbles a...f :
Zone non explosive
Zone Ex
FDCL221-Ex
FDnet a
FDAI92-Ex b e c
FDAI92-Ex d f
FDM223-Ex
FC20xx
Exemple d'installation de détection d'incendie 'Sinteso' planifiée dans une zone explosive
L'exemple ci-après montre l'installation de déclencheurs manuels et de détecteurs ponctuels automatiques sur une même étoile. Cet agencement n'est pas autorisé dans tous les pays !
Respectez les prescriptions spécifiques aux pays pour la pose d'installations de détection d'incendie.
Building Technologies
Fire Safety
61
A6V10324618_g_fr_--
2014-05-23
9
Annexe A - Exemple de calcul
Exemple de calcul
Caractéristiques des matériels électriques
Caractéristiques FDCL221-Ex
Tension
U
0
[V]
Courant I
0
[mA]
Puissance
P
0
[mW]
Caractéristique de départ
C
0
[nF]
L
0
[mH]
28
92
644
Linéaire
82
2.9
Valeur
C
i
[nF]
L
i
[mH]
C
0
[nF]
L
0
[µH]
Matériel
FDOOT241-A9-Ex
0,2
Négligeable => 0
38
100
FDM223-Ex
0,2
Négligeable => 0
38
100
Câble utilisé
Pour la ligne de détection en zone explosive, il faut utiliser un câble bifilaire torsadé. Pour ce câble, le fabricant donne les caractéristiques suivantes :
C
c
L
c
R
c
100 nF/km
0,5 mH/km
130 Ω/km
Pour le raccordement d'un indicateur d'action externe FDAI92-Ex, un câble déjà existant est utilisé, dont les caractéristiques ne sont pas connues. Dans ce cas, on se basera pour l'exemple de calcul sur les caractéristiques données dans
EN 60079-14, chapitre 12.2.2.2, cas C :
C
c
L
c
200 pF/m = 200 nF/km
1 µH/m = 1 mH/km ou 30 µH/Ω
Les longueurs de câble en zone explosive s'élèvent à :
Section
Longueur a
120 m
= 0,12 km b
50 m
= 0,05 km c
40 m
= 0,04 km d
30 m
= 0,03 km e
20 m
= 0,02 km f
25 m
= 0,025 k m
62
Building Technologies
Fire Safety
A6V10324618_g_fr_--
2014-05-23
Building Technologies
Fire Safety
Annexe A - Exemple de calcul
Exemple de calcul
9
Contrôle des appareils utilisés
Dans une première étape, il faut contrôler si les appareils sont appropriés pour l'emplacement classifié. Comme tous les appareils Ex 'Sinteso'/'Cerberus PRO' sont autorisés pour la classe 2G, cette condition est remplie.
Une comparaison du gaz en présence, en l'occurrence de l'essence, avec le groupe de gaz autorisé et la classe de température de l'appareil (IIC T4) montre que cette condition est également remplie.
Les appareils conviennent pour l'utilisation prévue.
Contrôle des câbles utilisés
Les câbles doivent remplir les normes suivantes : l
EN 60079-14 l
EN 60079-25
Tenez également compte des exigences éventuelles au niveau national.
Calcul
Dans les normes EN 60079-14 et EN 60079-25 figurent des prescriptions qu'il faut impérativement respecter.
L'adaptateur de ligne (Ex) FDCL221-Ex est accepté comme source de courant unique pour la zone explosive. Une courbe caractéristique tension-courant linéaire est prise en compte comme pire cas d'exploitation.
L'annexe A de la norme EN 60079-25 met à disposition une aide pour la prise en compte du cas d'application.
Contrôle des conditions pour la sécurité intrinsèque de la ligne de détection
Condition (1) : le paramètre de sortie de l'adaptateur de ligne (Ex) doit être inférieur au paramètre d'entrée du matériel.
Ce qui suit s'applique donc :
U
0
≤
U i
I
0
≤
I i
P
0
≤ P i
La conception de système de l'adaptateur de ligne (Ex) 'Sinteso'/'Cerberus PRO' et du détecteur Ex 'Sinteso'/'Cerberus PRO' remplit cette condition.
Condition (2) :
C
0
(adaptateur de ligne (Ex)) >
C
i
et
L
0
(adaptateur de ligne (Ex)) >
L
i
Pour déterminer le nombre autorisé d'appareils et la longueur de câble autorisée, il faut tenir compte du fait que tous les appareils sont raccordés à l'adaptateur de ligne (Ex) via la ligne de détection. Ce qui suit s'applique donc :
C
0
> (n x
C i
) + (l x
C
c
)
L
0
> (n x
L
i
) + (l x
L
c
)
63
A6V10324618_g_fr_--
2014-05-23
9
Annexe A - Exemple de calcul
Exemple de calcul
Symboles l
L
i n
C
i
Signification
Nombre total de détecteurs
Capacité interne
Inductivité interne
Longueur totale de la ligne de détection (a + b + c + d)
Si on se réfère à l'exemple pris, cela donne :
C
0
> (3 x
C
i
(FDOOT241-A9-Ex)) + (1 x
C
i
(FDM223-Ex)) +
∑ (
C
c
(longueur totale de câble))
L
0
> (3 x L
i
(FDOOT241-A9-Ex)) + (1 x L
i
(FDM223-Ex)) +
∑ ( L
c
(longueur totale de câble))
Avec les valeurs de notre exemple, cela donne :
82 nF > (3 x 0,2 nF) + (1 x 0,2 nF) + (0,24 km x 100 nF/km) ⇒ 24,8 nF
2.9 mH > (3 x 0 µH) + (1 x 0 µH) + (0,24 km x 0,5 mH/km) ⇒ 0,12 mH
Cette condition est donc également remplie.
Les mêmes formules pourraient servir à calculer la longueur de câble maximale admissible. On obtient par exemple les valeurs suivantes :
5
10
20
Nombre d'appareils sur la ligne de détection
FDOOT241-A9-Ex ou
FDM223-Ex
Longueur max. de la ligne de détection
(capacité du câble
100 nF/km)
Longueur max. de la ligne de détection
(capacité du câble
135 nF/km)
810 m = 0,81 km
800 m = 0,8 km
780 m = 0,78 km
600 m = 0,6 km
590 m = 0,59 km
570 m = 0,57 km
Le calcul de l'inductivité du câble a été abandonné, car les longueurs de câble calculées dans l'exemple sont bien au-delà et ne sont donc pas primordiales.
Les valeurs données ci-dessus ne sont que des points de repère. Le calcul doit
être effectué avec les valeurs réelles des câbles utilisés !
64
Building Technologies
Fire Safety
A6V10324618_g_fr_--
2014-05-23
Annexe A - Exemple de calcul
Exemple de calcul
9
Indicateurs d'action
Les câbles vers les indicateurs d'action FDAI92-Ex, c'est-à-dire les sections de câble 'e' et 'f', doivent être pris en compte séparément, étant donné que les indicateurs d'action des détecteurs ponctuels FDOOT241-A9-Ex sont alimentés et qu'ils sont spécifiés comme sources séparées.
La longueur des câbles peut être vérifiée de façon analogue :
C
0
(détecteur ponctuel) > C
i
(indicateur d'action) + C
c
L
0
(détecteur ponctuel) > L
i
(indicateur d'action) + L
c
Comme C
i
et L
i
sont négligeables dans les indicateurs d'action, seuls C
c
et L
c doivent être pris en compte. Le calcul montre que cette condition est également remplie.
Documentation de l'installation
Pour la documentation de l'installation, il est possible de créer maintenant un graphique sur lequel les données système pourront être documentées. Un graphique de ce type est présenté en annexe E de la norme EN 60079-25.
Voir aussi
2
Gamme de produits [➙ 33]
Building Technologies
Fire Safety
65
A6V10324618_g_fr_--
2014-05-23
