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Sécurité fonctionnelle

6.1 Sécurité fonctionnelle (SIL)

6.1.1 Sécurité fonctionnelle

Les pannes et les dysfonctionnements d'installations et de machines utilisant des procédés techniques peuvent entraîner des risques pour les individus, l'environnement et les installations. Les conséquences des dommages et leur probabilité d'occurrence déterminent les mesures à prendre nécessaires à l'atténuation des risques par prévention, détection et élimination des défauts. La norme de sécurité internationale IEC/EN 61508 définit les exigences applicables pour les systèmes de sécurité dans la sécurité des installations. Les systèmes de sécurité considérés dans cette norme reposent sur des technologies électriques, des technologies électroniques et des technologies électroniques programmables. L'expression "sécurité fonctionnelle" décrit la partie de la sécurité globale des installations qui dépend du bon fonctionnement des systèmes de sécurité.

6.1.2 Safety Integrity Level (SIL)

La norme IEC/EN 61508 définit une approche basée sur les risques qui détermine les exigences en matière d'intégrité de la sécurité. Chaque fonction de sécurité se voit attribuer un niveau SIL qui définit l'atténuation des risques nécessaire pour chaque événement dangereux identifié. Le risque résiduel est déterminé en calculant la probabilité de défaillance de tous les composants participant au circuit de sécurité et leur câblage. On distingue quatre niveaux de sécurité : SIL 1 pour un risque faible jusqu'à SIL 4 pour un risque très élevé. Selon l'application, deux catégories de SIL sont décrites:

- Pour les fonctions de sécurité qui sont activées en cas de besoin (sur demande), la probabilité de défaillance est indiquée en cas de demande (Low Demand Mode).

- Pour les fonctions de sécurité qui sont activées en continu, la probabilité d'une défaillance dangereuse est indiquée dans une fourchette de temps prédéfinie (par heure) (High Demand Mode).

6.1.3 Certification des appareils

La norme IEC/EN 61508 s'intéresse aux systèmes de sécurité tout au long du cycle de vie de la sécurité, autrement dit du concept jusqu'à la mise hors service ou la désinstallation. La vérification occupe une place importante dans le développement des appareils. Une série d'analyses et de contrôles doivent démontrer qu'un appareil est conforme à une chaîne de sécurité correspondant à certaines exigences SIL. Les résultats de ces analyses et contrôles constituent la base de la certification par un organisme indépendant. Les convertisseurs PolyTrans® P 32000, ThermoTrans® P 32100, SensoTrans® DMS P 32200 et SensoTrans® P 32300 sont certifiés SIL 2 par le TÜV Rheinland. Avec une construction redondante, ils permettent même d'atteindre le niveau SIL 3.

6.2 Résistance aux ondes de choc

Des surtensions transitoires avec une vitesse de saut de plusieurs     1000 V/μs peuvent dans certains cas se produire, principalement causées par des opérations de commutation, et créer ainsi de surtensions qui risquent d'entraîner des dommages ou la destruction d'appareils électroniques sensibles.

Les amplificateurs séparateurs récemment développés par Knick résistent aux ondes de choc, conformément à la norme IEC 255-4. Les différents circuits électriques (entrée, sortie, alimentation), mais aussi l'isolation entre les circuits électriques sont protégés contre tout risque de destruction par des surtensions de courte durée. Le contrôle est réalisé par des impulsions positives et négatives de 5 kV d'une durée de 1,2 et 50 μs.

6.3 Compatibilité électromagnétique (CEM)

L'expression "compatibilité électromagnétique" définit la propriété des appareils électriques et électroniques à ne pas émettre de perturbations électromagnétiques non autorisées tout en étant capables de fonctionner correctement sous l'effet de perturbations électromagnétiques. L'utilisation croissante d'appareils en tous genres susceptibles d'émettre des perturbations, l'utilisation croissante de microélectronique moderne dans tous les secteurs de l'industrie et l'interaction entre les appareils d'électronique de puissance et de microélectronique exigent des mesures pour les protéger contre les perturbations mutuelles. Des perturbations électromagnétiques peuvent causer des dysfonctionnements et même la défaillance complète des appareils électroniques non protégés. Les besoins énergétiques de plus en plus bas des éléments de microélectronique et les vitesses de traitement de plus en plus grandes provoquent une augmentation de la sensibilité aux perturbations électromagnétiques.

Les valeurs limites à respecter pour la CEM, ainsi que d'autres exigences applicables, sont régies par des normes et des lois homogénéisées au sein de l'Union européenne. Les amplificateurs séparateurs doivent être conformes à la directive basse tension et aux normes sur la CEM. Le marquage CE des produits Knick confirme la conformité aux dispositions applicables.

6.4 Protection contre les sollicitations mécaniques

Des sollicitations mécaniques, conséquence de secousses ou de vibrations ne peuvent être exclues dans les installations industrielles, dans les véhicules, sur les navires, etc.  La sécurité de fonctionnement des composants électriques et électroniques doit cependant être assurée dans de tels environnements. Les appareils VariTrans® P 27000, A 26000, P 15000, B 13000 et A 20400 ont tous été testés conformément aux directives de Germanischer Lloyd et sont homologués GL pour la catégorie d'environnement D: utilisation soumise à un fort échauffement et à d'importantes vibrations, par exemple appareils à monter sur des moteurs à combustion interne et des compresseurs.

6.5 Protection IP68

Avec sa nouvelle série de boîtiers M12, Knick a considérablement simplifié la décentralisation dans le domaine de la transmission de signaux analogiques. Les appareils DuraTrans® M12 et IsoTrans® M12 offre une protection de catégorie IP68 et peuvent être installés directement sur la machine sans coffret de protection supplémentaire. Les conditions ambiantes difficiles ne sont pas non plus un problème.

Le matériau du boîtier PBT (Polybutylène téréphtalate) garantit une grande résistance aux alcools et aux lubrifiants minéraux et sont conformes à la classe de combustibilité V-0 selon UL 94. L'électronique est protégée efficacement contre les influences environnementales par une coulée sous vide et le système de raccordement s'appuie sur des connecteurs circulaires M12 éprouvés.

6.6 Fiabilité

Knick propose une garantie de cinq ans pour ses modules de séparation des potentiels. Réputés pour leur qualité et leur fiabilité, ils sont largement répandus dans les systèmes de mesure et de régulation de l'industrie à travers le monde entier.

La gestion de la qualité chez Knick est certifiée DIN ISO 9001 pour tous les secteurs de l'entreprise et a contribué à la certification de Knick comme fournisseur d'amplificateurs séparateurs pour des centrales nucléaires depuis 1994 selon la KTA 1401. Knick a obtenu plusieurs autres certifications, y compris pour des produits individuels utilisés dans les zones de sécurité de centrales nucléaires.

Des circuits intelligents constitués de peu de pièces permettent d'atteindre des valeurs de fiabilité auparavant inimaginables : pour le séparateur de signaux normalisés VariTrans® B 10000 par exemple, le MTBF (Mean Time Between Failures) est de 440 ans.

La qualité de tous les produits Knick est garantie par des essais individuels assistés par ordinateur. Pour les modules de séparation des potentiels, cela signifie que chaque appareil est vérifié dans le cadre d'un essai de fonctionnement, d'une compensation, d'une coulée et d'un essai à haute tension afin de contrôler son bon fonctionnement et le respect de toutes les caractéristiques. Une fois tous ces essais réalisés, la livraison est autorisée.

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