Klasyfikacja strefy Ex | AP Automatyka

Zgodnie z dyrektywą dotyczącą ochrony przeciwwybuchowej w krajach Unii Europejskiej od 2003 roku urządzenia elektryczne, które są przeznaczone do pracy w strefach niebezpiecznych (zagrożonych wybuchem) muszą spełniać wymogi dyrektywy: ATEX 94/9/EC dotycząca urządzeń przeznaczonych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem oraz dyrektywa ExVO dotycząca dystrybucji urządzeń i systemów przeznaczonych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem

Instalacja

Obwody elektryczne typu: d, e, q, o, m, p

Podłączenie okablowania urządzeń typu Ex w skrzynce instalacyjnej nie różni się od podłączenia w standardowej instalacji. Należy jednak pamiętać o procedurach podłączeń urządzeń pracujących w strefach zagrożonych wybuchem. Procedury te tyczą się podłączenia zasilania, bezpieczników oraz urządzeń zabezpieczających silnik itp…

Należy zawsze pamiętać o wyłączeniu zasilania, przed procesem podłączania instalacji do puszki przyłączeniowej. Powinno się ją otworzyć dopiero w momencie wyłączenia zasalania.

Obwody iskrobezpieczne (typu i)

Podczas tego typu instalacji należy wziąć pod uwagę obowiązujące wymogi dla danego kraju. Obwody iskrobezpieczne powinny być odosobnione od obwodów nie-iskrobezpiecznych. Nie należy również obu rodzajów obwodów ze sobą krosować. Dla ułatwienia odróżnienia obwodów, zleca się aby były one różnego koloru. W praktyce obwody iskrobezpieczne znakuje się najczęściej kolorem jasnoniebieskim. Minimalne dystanse pomiędzy obwodem iskrobezpiecznym, a nie-iskrobezpiecznym wynoszą 50 mm, a pomiędzy dwoma obwodami iskrobezpiecznymi 6 mm.

Montaż puszki

Również podczas montażu puszki powinno zachować odpowiednie odległości pomiędzy różnymi obwodami. Urządzenia, które poprzez swoją indukcyjność lub pojemność mogą wpłynąć na obwód iskrobezpieczny powinny być instalowane w pewnej odległości. Urządzenia mogące wpłynąć na obwody to między innymi transformatory, prostowniki, przekaźniki, inne podobne urządzenia …

Podział stref zagrożonych wybuchem

Klasyfikacja stref zagrożonych wybuchem dzieli się na dwie grupy oraz sześć stref. Do grupy I należą urządzenia przeznaczone do pracy w podziemiach kopalnianych oraz naziemnych części kopalń, które są zagrożone wybuchem, natomiast w grupie II znajdują się urządzenia przeznaczone do pracy na powierzchni, w części, które są zagrożone wybuchem gazów, oparów, mgły, pyłów.

Grupy dzielą się na podgrupy zwana strefami. Rozróżnia się sześć stref odpowiednio trzy dla gazów, pary, mgły (0, 1, 2) oraz trzy dla pyłów (20, 21,22) w zależności od prawdopodobieństwa wystąpienia wybuchu. Ze strefą 0, 20 mamy styczność gdy zagrożenie występuje zawsze lub tymczasowo, o strefie 1,21 mówimy w przypadku wystąpienia zagrożenia sporadycznie, natomiast gdy zagrożenie występuje bardzo rzadko lub w krótkich okresach mówimy o strefie 2, 22.

Trzecią kategorią do oceny zagrożenia jest grupa produktowa.Grupa ta określa, w której strefie urządzenie powinno być instalowane. Tak jak dla stref tak dla grup produktowych określa się sześć kategorii produktu – trzy dla gazów (G) oraz trzy do pyłów (D). I tak w grupie 1G(D) znajdują się produkty do stref 0, 1, 2 (20, 21, 22), w grupie 2G(D) produkty do stref 1, 2 (20, 21, 22), a w grupie 3G(D) produkty do stref 2 (20, 21, 22).

Rodzaj zagrożenie	Opis zagrożenia	Prawdopodobieństwo wybuchu	Strefa	Grupy produktowe
				Grupa	Kategoria produktu
G	gazy pary mgły	Zawsze lub tymczasowo	0	II	1G
		Sporadycznie	1	II		2G
		Bardzo rzadko lub w krótkich okresach	2	II			3G
D	pyły	Zawsze lub tymczasowo	20	II	1D
		Sporadycznie	21	II		2D
		Bardzo rzadko lub w krótkich okresach	22	II			3D

Podział wybuchowości i klasy temperatur

Urządzenia, które występują w grupie II w strefie, gdzie występują gazy, pary, mgły dzielą się na grupy trzy wybuchowości, które oznaczają miarę zapalności gazów.

Grupa	Opis	Podgrupa	Przykłady
I	Urządzenia przeznaczone do pracy w podziemiach kopalnianych oraz naziemnych częściach kopalń zagrożonych wybuchem	Brak	Zagrożenie wybuchem metanu lub pyłu węglowego
II	Urządzenia przeznaczone do pracy na powierzchni w obszarach zagrożonych wybuchem gazów, par, mgieł lub pyłów	A	Grupa propanowa (np. aceton, alkohol metylowy, alkohol etylowy)
		B	Grupa etylenowa (np. etylen siarkowodór)
		C	Grupa wodorowa (np. acetylen, wodór, hydrazyna)

Klasy temperatur podzielone są na sześć klas od T1 do T6. Należy pamiętać, że klasa temperaturowa określa maksymalną temperaturę, jaka może wystąpić na urządzeniu, a nie jest zakresem pracy urządzenia!

Klasa temperatur	Maksymalna temperatura powierzchni [^oC]	Temperatura zapłonu gazu [^oC]
T1	450	> 450
T2	300	300 – 450
T3	200	200 – 300
T4	135	135 – 200
T5	100	100 – 135
T6	85	85 – 100

Wybuch – przyczyny i czas

Wybuch może wystąpić w momencie połączenie ze sobą w danej chwili i miejscu trzech rzeczy środka wybuchowego, źródło zapłonu oraz powietrza (tlenu).

Przykłady pojawienia się eksplozji to między innymi samozapłon, nadzwyczajne temperatury powierzchni, otwarty ogień, iskry wywołane mechanicznie, elektryczność statyczna, ultradźwięki, chemiczne źródło zapłonu, przepięcia elektryczne, łuki elektryczne, kompresja adiabatyczna.

Zasady ochrony – podstawowe przepisy zgodne z normą EN60079

Zasada ochrony	Typ ochrony	Kod	Strefa
Zapobiegnie wydostawanie się eksplozji na zewnątrz	osłony ognioszczelne	Ex d	1, 2
Zapobieganie wysokiej temperaturze i iskrom	budowa wzmocniona	Ex e	1, 2
Niskie napięcie / prąd zasilania	obwody iskrobezpieczne	Ex i¹ Ex iD²	0, 1, 2 20, 21, 22
Równe ciśnienie urządzenia	obudowa powietrzna z nadciśnieniem	Ex p Ex pD	1, 2 21, 22
Hermetyzowanie	alewa	Ex m³ Ex mD⁴	0, 1, 2 20, 21, 22
Części zanurzone w oleju odizolowane od wybuchowego środowiska	zanurzanie w oleju	Ex o	1, 2
Zapobieganie wydostawania się eksplozji na zewnątrz	wnikanie materiałów sypkich	Ex q	1, 2
Zapobieganie wydostawania się eksplozji na zewnątrz ale do użytku w strefie 2	ochrona „n”	Ex n	2
Zapobieganie wybuchowi	ochrona „td”	Ex t⁵	20, 21, 22
1 – ia (strefa 0, 1, 2), ib (strefa 1, 2), ic (strefa 2) \| 2 – iaD (strefa 20, 21, 22), ibD (strefa 21, 22), icD (strefa 22) \| 3 – ma (strefa 0, 1, 2), mb (strefa 1, 2), mc (strefa 2) \| 4 – maD (strefa 20, 21, 22), mbD (strefa 21, 22), mcD (strefa 22) \| 5 – ta (strefa 0, 1, 2), tb (strefa 1, 2), tc (strefa 2)

Czy Twój system jest bezpieczny?

Aby sprawdzić czy używany system jest bezpieczny, czy wymaga urządzeń z certyfikatem ATEX, należy odpowiedzieć na następujące pytania:

Czy przechowuje materiały palne?
Czy używam materiałów palnych?
Czy butelkuje materiały palne?
Czy używam materiały palne podczas czyszczenia?
Czy używam materiały palne podczas produkcji?
Czy produkuje materiały palne ?

Jeśli odpowiedziałeś na pytanie 6x NIE to znaczy, że Twój system nie potrzebuje zabezpieczeń przeciwwybuchowych. Jeśli przynajmniej na jedno z owych pytań padła odpowiedź TAK to podczas planowania systemu należy wziąć pod uwagę zasady, przepisy i instrukcję dotyczące stref zagrożonych wybuchem.