Relay trung gian phòng nổ là một thiết bị không thể thiếu khi sử dụng các thiết bị đo lường có tín hiệu ngõ ra dạng PNP, NPN, xung hoặc relay SPDT SPST trong khu vực phòng nổ. Relay trung gian phòng nổ được sinh ra để ngăn chặn các nguy cơ gây ra cháy nổ trên tín hiệu truyền Digital qua lại giữa khu vực an toàn và khu vực nguy hiểm.
Nếu như bạn nghĩ chỉ có một thiết bị relay trung gian phòng nổ thì bạn đã lầm. Chúng ta có hai loại tín hiệu cần quan tâm là tín hiệu Digital từ khu vực nguy hiểm về khu vực an toàn và ngược lại từ khu vực an toàn ra khu vực nguy hiểm.
Relay trung gian phòng nổ sẽ đóng vai trò cách ly tín hiệu giữa hai khu vực này. Nói dễ hiểu hơn thì relay trung gian phòng nổ giống như một chốt bảo vệ ra vào giữa hai khu vực này.
Các loại relay trung gian phòng nổ
Tôi nghĩ rằng các bạn sẽ không biết rằng relay trung gian phòng nổ có nhiều loại từ :
- 1 kênh vào 1 kênh ra
- 2 kênh vào hai kênh ra
- 4 kênh vào 4 kênh ra
- 2 kênh vào 1 kênh ra
- 1 kênh vào 2 kênh ra
Và,
Relay trung gian lại chia thành 02 trường hợp :
- Nhận tín hiệu từ khu vực nguy hiểm ATEX về khu vực an toàn
- Nhận tín hiệu từ khu vực an toàn ra khu vực nguy hiểm
Khi chọn thiết bị relay trung gian phòng nổ các bạn phải biết mình đang chọn thiết bị cho mục đích gì và số lượng kênh cho mỗi thiết bị. Các thiết bị càng nhiều kênh thì càng tiết kiểm chi phí so với thiết bị chỉ có 1 kênh.
Tất nhiên rằng việc chọn thiết bị 1 kênh độc lập cũng có ưu điểm riêng của nó. Khi cần thay thế hoặc sửa chữa chúng ta dễ dàng chọn các thiết bị có sẵn hoặc tương tự để sử dụng khi gặp sự cố.
Relay trung gian phòng nổ từ khu vực phòng nổ về trung tâm
Relay trung gian nhận tín hiệu từ khu vực nguy hiểm ( Ex Zone ) thường được mọi người biết tới bởi đây là một trong những tiêu chuẩn của ngành dầu khí, nhà máy nhiệt điện, hóa chất, nhà máy sơn… có các khu vực cháy nổ.
Các thiết bị như công tắc áp suất, công tắc nhiệt độ, cảm biến từ, cảm biến quang, đồng hồ áp suất điện từ dạng relay… tại khu vực phòng nổ đều phải có chuẩn chống nổ dạng Ex ia dạng:
Certificate LCIE 01 ATEX 6008X
Ex ia IIC T6 (-40°C<Ta<80°C) Ex iaD 20 IP66 T80°C
Group II (Surface) – Category 1GD
Zones 0-1-2 or zones 20-21-22
Production Notification LCIE 02 ATEX Q 8023
See leaflet for a safe use
Tuy nhiên, khi truyền tín hiệu về trung tâm điều khiển như PLC hay thiết bị điều khiển đều cần phải qua một thiết trung gian đó chính là relay trung gian phòng nổ. Thiết bị này sẽ cung cấp một dòng điện cực nhỏ có công suất thấp ra các thiết bị đo lường ngoài khu vực nguy hiểm ATEX. Sau đó sẽ nhận lại một tín hiệu relay cũng cực nhỏ khi tiếp điểm ngoài khu vực ATEX đóng lại.
Từ ngõ ra của bộ relay trung gian phòng nổ sẽ khuyếch đại tín hiệu cực nhỏ này thành một tín hiệu Relay có công suất lớn hơn để PLC, bộ điều khiển có thể nhận biết được.
Các relay trung gian phòng nổ này còn được gọi bộ cách ly tín hiệu Digital phòng nổ. Các bộ cách ly này phải có tiêu chuẩn phòng nổ :
II(1)G [Ex ia] IIC
II(1)D [Ex iaD] IIC
Certificate: 02ATEX6104X
Dù chỉ là một thiết bị trung gian để cách ly tín hiệu từ các cảm biến nhưng lại đóng vai trò khá quan trọng để đảm bảo tính an toàn của hệ thống khi giao tiếp các thiết bị giữa khu vực phòng nổ và khu vực ăn toàn.
Relay trung gian phòng nổ từ khu vực trung tâm ra khu vực phòng nổ
Việc truyền tín hiệu từ trung tâm PLC, DCS ra khu vực phòng nổ cần theo tiêu chuẩn bởi các thiết bị thông thường có điện áp, dòng điện, công suất lớn hơn mức cho phép. Các thiết bị relay trung gian phòng nổ làm nhiệm vụ đảm bảo cung cấp các điều kiện vừa đủ để các đèn báo, van điện từ vừa đủ để hoạt động mà không gây nguy hiểm cho hệ thống.
Các bộ cách ly Digital phòng nổ này cũng phải có tiêu chuẩn phòng nổ I.S :
II(1)G [Ex ia]
IIC II(1)D [Ex iaD] IIC
Certificate: 02ATEX6104X
Bộ cách ly phòng nổ Digital từ khu vực an toàn ra khu vực nguy hiểm có thiết kế hoàn toàn giống về bên ngoài so với bộ cách ly từ khu vực nguy hiểm vào khu vực an toàn.
Việc nhận biết bằng mắt thường sự khác biệt này là không thể. Chúng ta chỉ có thể nhận biết hai loại này thông qua tài liệu kỹ thuật của Model được in trên thiết bị. Chính vì thế các bạn cần kiểm tra kỹ chức năng của từng loại trước khi đặt hàng.
Đối với bộ relay trung gian phòng nổ của Georgin thì sẽ luôn luôn có hướng dẫn mũi tên từ khu vực phòng nổ vào khu vực an toàn hoặc ngược lại. Chúng ta chỉ cần xem kỹ model mà mình lựa chọn với ứng dụng trên tài liệu thì rất khó xảy ra nhầm lẫn giữa các model này.
Kích thước của rơ le trung gian phòng nổ
Kích thước của rơ le trung gian phòng nổ tương tự như các bộ cách ly Digital phòng nổ khác. Điểm khác biệt chính là số lượng kênh 1 kênh, 2 kênh hay 4 kênh mà thôi.
Kích thước tiêu chuẩn : 101 x 72 x 21.5 mm và 135 x 90 x 21.5mm tùy theo model. Các kích thước này không quá thay đổi về độ dày của thiết bị mà chỉ thay đổi về chiều cao và độ sâu của thiết bị.
Sơ đồ chân relay trung gian phòng nổ
Bộ RDN210 *** có 2 kênh phòng nổ cho 2 cảm biến chúng ta sẽ có sơ đồ chân như sau :
- Input 1 : H – J
- Input 2 : M – L
- Output 1 : F – E
- Output 2 : D – C
- Nguồn cấp : A – B
Đối với relay trung gian phòng nổ dạng input relay từ các loại công tắc áp suất phòng nổ, công tắc nhiệt độ phòng nổ, cảm biến điện dung phòng nổ, cảm biến tiệm cận phòng nổ … Bộ RDN210 series sẽ cung cấp nguồn rất nhỏ 8.2Vdc ( 8mA ) theo tiêu chuẩn phòng nổ ra các biến. Khi các cảm biến tác động relay thì sẽ được RDN210 series khuyếch đại thành tín hiệu Transistor đưa về trung tâm ( PLC ).
Như vậy relay trung gian phòng nổ đang đóng vài trò là một bộ nguồn phòng nổ cho các cảm biến có tín hiệu ngõ ra Digital tại khu vực phòng nổ. Đồng thời cũng là một relay trung gian phòng nổ cho các cảm biến này.
Nếu chúng ta sử dụng BXNE**2*** tương ứng với 2 kênh ngõ ra Relay từ trung tâm ra khu vực nguy hiểm – phòng nổ thì chúng ta có sơ đồ như sau :
- Input 1 : C – D
- Input 2 : E – F
- Output 1 : M – J
- Output 2 : L – H
- Nguồn cấp : A- B
Đối với bộ cách ly phòng nổ BXNE**2*** thì tín hiệu nhận từ PLC trung tâm truyền ra khu vực yêu cầu các thiết bị phòng nổ. Lúc này BXNE cũng được xem là một bộ nguồn phòng nổ nhưng lúc này chức năng của nó chỉ là phát nguồn ra cho đèn hoặc van điện từ phòng nổ đóng hoặc mở.
Tuổi thọ relay trung gian
Theo như mình được biết thì các relay trung gian phòng nổ có tuổi thọ khá là cao & được tính bằng năm. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn thì các nhà máy thường thay định kỳ 1-2 năm một lần cho các relay trung gian phòng nổ này.
Nói cách khác, nếu có nhiều chi phí cho thiết bị cách ly phòng nổ thì sẽ thay định kỳ. Còn nếu các nhà máy không có nhiều chi phí bảo trì thị họ sẽ dự phòng một lượng nhất định. Khi gặp sự cố hoặc hư hỏng họ sẽ sử dụng các thiết bị sự phòng này để thay thế nhằm đảm bảo kịp thời quá trình sản xuất.
Tôi tin rằng các nhà máy đều có kế hoạch bảo trì của riêng mình vì họ đã có nhiều năm kinh nghiệm trong việc bảo trì bảo dưỡng thiết bị. Các bạn có ý kiến gì ko !
Chúc các bạn thành công !
Kỹ sư Cơ – Điện Tử
Nguyễn Minh Hòa
Mobi : 0937.27.55.66
Mail : hoa.nguyen@huphaco.vn
