[가스기술사 2022] 126회 1교시 - 9. 최소점화에너지(Minimum Ignition Energy)와 안전막(Safety Barrier)

문제 9. 최소점화에너지(Minimum Ignition Energy)와 안전막(Safety Barrier)

 

 

1. 최소점화에너지(MIE)

• 가연성 가스 및 공기의 혼합가스가 점화하기 위해 필요한 최소에너지를 의미하며, 가스시설에서 가스가 누출되더라도 점화원의 크기가 최소점화에너지(MIE) 미만이면 점화되지 않으며, 화재/폭발도 발생하지 않는다.
  
  
• 본질안전방폭 구조의 경우 MIE 보다 낮은 에너지만을 사용하여 전기 장비가 폭발을 유발하지 않도록 설계하는 것으로, 0/1/2종 장소에 모두 사용 가능하다.
  
  
• 최소 점화 에너지 = 최소 발화 에너지 = 최소 착화 에너지
  
  
• MIE = CV^2 / 2
  • MIE : 최소점화에너지(J, 통상 MIE는 매우 적으므로, mJ의 단위를 사용한다)
  • C : 콘덴서용량(F)
  • V : 전압(V)
• ex. 일반 탄화수소의 MIE는 약 0.25mJ이며, 수소는 0.02mJ로써 매우 작다

 

 

2. 안전막(Safety Barrier)

• 안전막은 본질안전방폭구조에 사용되는 개념으로, 정상 또는 사고 시 발생하는 전기에너지를 MIE 미만으로 유지시켜주는 전기회로를 의미하며, 안전막의 종류에는 Zener Barrier와 Transformer Isolation Barrier(TIB)가 있다.
  
  • Zenner Barrier
    제너 다이오드 3개를 병렬로 설치하여 항상 일정한 전압만이 인가되도록 함으로써 과전류나 과전압으로 인한 사고를 방지하는 전기회로
    
    
  • TIB (Transformer Isolation Barrier)
    제너베리어 회로에 트랜스포머(변압기)를 내장시킴으로써 안전장소와 위험장소를 완전히 격리하여 본질안전접지가 필요 없도록 구성한 전기회로