nv aparatura praf grupa ii2007

28
APARATURĂ ELECTRICĂ PENTRU SPAŢII INDUSTRIALE CU PERICOL DE PRAF COMBUSTIBIL Drd. ing. Vătavu Niculina Ing. Sicoi Sorin 1. Generalităţi În majoritatea lor, prafurile combustibile prezintă pericol de incendiu, iar în amestec cu aerul în anumite concentraţii şi în prezenţa unei surse de aprindere şi pericol de explozie. Existenţa acestui pericol real a fost confirmată de evenimentele care au avut loc în unităţi economice de exemplu: fabrici de nutreţuri, industria textilă, siderurgie, etc. Deoarece în majoritatea cazurilor incendiile şi exploziile provoacă avarii cu efecte economice şi sociale importante, este absolut necesar să fie luate măsuri corespunzătoare pentru prevenirea unui astfel de pericol. Riscul de incendiu şi explozie datorat prafului este mai puţin cunoscut decât cel existent în cazul utilizării gazelor sau al lichidelor inflamabile. Din acest motiv se poate ajunge la o evaluare eronată a situaţiei de pericol. În ceea ce priveşte producerea unei explozii, ea poate avea loc numai dacă sunt satisfăcute simultan următoarele condiţii: - existenţa în cantităţi suficiente de scame sau prafuri combustibile; - concentraţia lor în amestec cu aerul să fie la cel puţin concentraţia minimă explozivă; - existenţa unei cantităţi periculoase de amestec potenţial exploziv; - existenţa unei surse capabile de aprindere. Pentru prevenirea pericolului de explozie şi/sau de incendiu, normele în vigoare indică următoarele măsuri de protecţie: - evitarea sau diminuarea substanţelor inflamabile şi combustibile care pot forma cu aerul amestecuri potenţial explozive; - prevenirea sau diminuarea posibilităţilor de formare a amestecurilor explozive în jurul instalaţiilor electrice. Aprinderea şi explozia propriu-zisă a prafului presupune existenţa simultană în acelaşi loc : a substanţei oxidabile la exterior; a agentului oxidant (oxigen suficient); a sursei de aprindere eficiente, Explozia prafului se produce numai în cazul în care suplimentar condiţiilor amintite, se adaugă următoarele: fineţea (granulaţia) prafului este sub 200 m; 1

Upload: jessica-brown

Post on 31-Dec-2015

19 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Aparatura

TRANSCRIPT

Page 1: NV Aparatura Praf Grupa II2007

APARATURĂ ELECTRICĂ PENTRU SPAŢII INDUSTRIALECU PERICOL DE PRAF COMBUSTIBIL

Drd. ing. Vătavu Niculina Ing. Sicoi Sorin

1. GeneralităţiÎn majoritatea lor, prafurile combustibile prezintă pericol de incendiu, iar în amestec cu aerul în

anumite concentraţii şi în prezenţa unei surse de aprindere şi pericol de explozie. Existenţa acestui pericol real a fost confirmată de evenimentele care au avut loc în unităţi economice de exemplu: fabrici de nutreţuri, industria textilă, siderurgie, etc.

Deoarece în majoritatea cazurilor incendiile şi exploziile provoacă avarii cu efecte economice şi sociale importante, este absolut necesar să fie luate măsuri corespunzătoare pentru prevenirea unui astfel de pericol.

Riscul de incendiu şi explozie datorat prafului este mai puţin cunoscut decât cel existent în cazul utilizării gazelor sau al lichidelor inflamabile. Din acest motiv se poate ajunge la o evaluare eronată a situaţiei de pericol.

În ceea ce priveşte producerea unei explozii, ea poate avea loc numai dacă sunt satisfăcute simultan următoarele condiţii:

- existenţa în cantităţi suficiente de scame sau prafuri combustibile;- concentraţia lor în amestec cu aerul să fie la cel puţin concentraţia minimă explozivă;- existenţa unei cantităţi periculoase de amestec potenţial exploziv;- existenţa unei surse capabile de aprindere.Pentru prevenirea pericolului de explozie şi/sau de incendiu, normele în vigoare indică

următoarele măsuri de protecţie:- evitarea sau diminuarea substanţelor inflamabile şi combustibile care pot forma cu aerul

amestecuri potenţial explozive;- prevenirea sau diminuarea posibilităţilor de formare a amestecurilor explozive în jurul

instalaţiilor electrice.Aprinderea şi explozia propriu-zisă a prafului presupune existenţa simultană în acelaşi loc :

a substanţei oxidabile la exterior; a agentului oxidant (oxigen suficient); a sursei de aprindere eficiente, Explozia prafului se produce numai în cazul în care suplimentar condiţiilor amintite, se adaugă următoarele: fineţea (granulaţia) prafului este sub 200 m; concentraţia prafului în nor se află în cadrul limitelor explozive.

Conform practicii industriale aprinderea şi explozia prafului se poate produce la următoarele operaţii tehnologice; transportul mecanic al substanţelor organice şi deversarea acestora; măcinarea şi uscarea prafului organic; aspirarea şi pomparea prafului în instalaţiile de separare şi filtrare; pulverizarea uscată a produselor organice; şlefuirea metalelor uşoare şi a aliajelor acestora.

Zonarea este necesar să fie întocmită atât pentru instalaţiile noi, cât şi pentru cele existente. În primul caz responsabilitatea revine specialiştilor tehnologi din institutele de proiectare, iar în al doilea caz planul poate fi întocmit şi de specialişti tehnologi din unităţile industriale.

Zonarea trebuie să fie reexaminată şi adusă la zi ori de câte ori se produc modificări în instalaţii şi/sau procesul tehnologic.

Instalaţiile şi echipamentele electrice, amplasate în locurile în care poate să apară o atmosferă explozivă, fiind considerate ca o sursă potenţială de aprindere, trebuie să satisfacă anumite condiţii specifice atât din punct de vedere constructiv, cât şi al utilizării.

1

Page 2: NV Aparatura Praf Grupa II2007

Conform SR EN 61241-14 se va asigura nivelul de securitate prescris dacă aparatura electrică este utilizată la parametrii stabiliţi, şi este instalată şi întreţinută conform codurilor de practică sau cerinţelor relevante, de exemplu în ceea ce priveşte protecţia împotriva supracurenţilor, a scurtcircuitelor interne şi altor defecte electrice. În particular, este esenţial ca severitatea şi durata unui defect intern sau extern să fie limitată la valori care pot fi suportate de aparatura electrică fără ca aceasta să se deterioreze.

Sunt disponibile diverse tehnici pentru protecţia la explozie a aparaturii electrice în arii periculoase.În acest sens SR EN 61241-14 descrie aspectele de securitate ale acestor tipuri de tehnici de protecţie la explozie şi specifică procedurile de instalare care trebuie adoptate. Este foarte important ca procedurile de selectare şi instalare să fie corect urmate pentru a asigura utilizarea în siguranţă a aparaturii electrice în arii periculoase.

Sunt specificate două metode diferite, A şi B, numai pentru „protecţia prin carcasă tD” şi sunt destinate să asigure un nivel echivalent de protecţie. Ambele metode sunt utilizate în practică şi cerinţele fiecăreia trebuie urmate fără a fi amestecate cerinţele pentru aparatură cu cerinţele pentru selectare/instalare ale celor două practici. Acestea adoptă metodologii diferite, diferenţele majore fiind cele redate mai jos:

Factori care determină apariţia riscului de explozie în ariile periculoase cu prafuri combustibilePrafurile combustibile pot fi aprinse de următoarele surse:- prin contactul cu suprafeţele aparaturii electrice care au o temperatură superioară temperaturii

de aprindere a prafului respectiv;- prin arcuri sau scântei produse de părţile electrice ale aparaturii electrice (de exemplu perii,

contactoare, întrerupătoare, etc.);- prin descărcarea unei sarcini electrostatice acumulate;- prin energii radiante (de exemplu unde electromagnetice, radiaţii ionizante, ultrasunete, etc.);- prin scântei mecanice de fricţiune şi impact sau încălziri ale aparaturii.

Proprietăţile prafului combustibilNatura prafului reprezintă un factor hotărâtor în desfăşurarea exploziilor, caracteristicile prafului

(mărimea particulelor, umiditatea, temperaturile de aprindere în nor şi în strat, rezistivitatea) influenţând atât modul de răspândire al acestuia în mediu, mărimea particulelor cât şi parametrii de explozivitate.Pentru realizarea securităţii împotriva prafurilor combustibile este necesară cunoaşterea parametrilor principali de explozivitate a prafurilor care în amestec cu aerul pot genera atmosfere explozive. Aceste caracteristici pentru principalele prafuri combustibile sunt prezentate în literatura de specialitate.

Cantitatea de praf existentă în spaţiul tehnologicPraful există în spaţiile tehnologice sub două forme: praf în suspensie şi praf depus.Pericolul datorat depunerilor de praf se manifestă în două moduri, care sunt strâns legate între ele:

2

Page 3: NV Aparatura Praf Grupa II2007

- Praful depus, pe/sau în aparatele şi utilajele electromecanice care au elemente cu suprafeţe fierbinţi, precum şi pe alte suprafeţe fierbinţi cum sunt conductele de agenţi termici cu izolaţie necorespunzătoare, etc., formează un strat termoizolant care nu permite disiparea căldurii în mediu.- Acumularea căldurii în stratul de praf duce la accelerarea bruscă a reacţiilor exoterme de oxidare, ce se finalizează cu fenomenul de mocnire, pe suprafaţa stratului de praf apărând puncte de jar. Aceste puncte de jar pot migra într-un strat de praf, la distanţe de zeci de metri şi unde întâlnesc o substanţă inflamabilă pot declanşa incendii.

Majoritatea cauzelor care determină învolburarea prafului depus asigură şi sursa de aprindere a suspensiei formate.

Depunerile de praf care au ajuns să mocnească prezintă un pericol deosebit. Acestea, în jurul punctelor de jar de obicei, au o umiditate foarte mică şi la orice mişcare se ridică în suspensie.

Caracteristicile spaţiului tehnologicCa factor care influenţează pericolul de explozie, spaţiul tehnologic intervine în primul rând prin

volum. Se cunoaşte din cercetări că un volum de amestec exploziv de praf şi aer are efecte asupra unui volum de 10 ori mai mare.

De aici rezultă una din măsurile de securitate care impune îndepărtarea prafului depus astfel ca în cazul cel mai defavorabil de învolburare totală a depunerilor, concentraţia amestecului rezultat să fie mai mică decât cea minimă explozivă. Volumul acestui amestec nu trebuie să depăşească 1/10 din volumul încăperii tehnologice.

2. Cerinţe de securitate pentru aparatura electrică utilizată în atmosfere potenţial explozive de praf combustibil

În prezenţa prafurilor combustibile trebuie aplicate măsuri de protecţie pentru reducerea probabilităţii exploziei datorită aprinderii prin arcuri şi scântei electrice, suprafeţe calde ale aparaturii electrice, fie în serviciu normal fie în condiţii specifice de defect.

Un praf combustibil poate fi aprins de o aparatură electrică:- de suprafeţele aparaturii care se încălzesc la o temperatură superioară temperaturii de

aprindere a prafului respectiv; Temperatura la care se aprinde un praf combustibil depinde de:- proprietăţile prafului;- forma sub care se află praful (nori sau strat);- grosimea stratului depus;- geometria sursei de încălzire.

- prin arcurile şi scânteile părţilor electrice (întrerupătoare, comutatoare, perii etc.)- prin descărcarea unei sarcini electrostatice acumulate;- prin energia radiantă (radiaţii electromagnetice);- prin scântei mecanice sau de fricţiune sau încălzirea asociată aparaturii.Pentru a evita riscurile de aprindere este necesar ca:- temperatura suprafeţelor pe care se poate depune praf sau care pot fi în contact cu norul

de praf să fie menţinută sub valoarea temperaturii de aprindere a prafului considerat.- toate părţile electrice care pot produce scântei sau toate părţile ce au o temperatură

superioară temperaturii de aprindere a prafului considerat: - să fie cuprinse într-o capsulare care împiedică convenabil pătrunderea prafului sau- să aibă circuite electrice cu energie limitată pentru a evita arcuri, scântei şi temperaturi

capabile să aprindă praful combustibil.- toate celelalte surse de aprindere să fie evitate.

Pentru prevenirea pericolului de explozie cerinţele esenţiale de securitate sunt orientate în două direcţii de bază, şi anume:

- prevenirea acumulărilor de praf combustibil precum şi menţinerea conţinutului acestuia, în amestec cu aerul, sub valoarea limită considerată ca nepericuloasă;

- limitarea surselor de aprindere prin utilizarea de echipamente şi instalaţii în construcţie specială (toate părţile electrice care pot produce scântei sau toate părţile care au o temperatură superioară temperaturii de aprindere a prafului să fie protejate sau total protejate în capsulări sau să aibă circuite electrice cu energie limitată).

Pot fi utilizate măsuri preventive ce au ca scop eliminarea riscului de apariţie simultană a unei surse de aprindere şi a unei atmosfere explozive în aria

3

Page 4: NV Aparatura Praf Grupa II2007

analizată.Problema poate fi abordată în unul din următoarele moduri, fiecare având propriul domeniu de aplicare:

a) suprimarea sau evitarea condiţiilor periculoase;b) utilizarea de aparatură electrică protejată la explozie;c) condiţiile de control aplicate mijloacelor manuale, automate sau de procedură

prin care se previne apariţia simultană a unei atmosfere explozive şi a unei surse de aprindere.

Deşi fiecare metodă de prevenire poate reprezenta o soluţia completă la o anumită problemă, se permite utilizarea unei combinaţii de tehnici pentru a obţine gradul necesar de securitate.

Pentru a se asigura securitatea pot fi aplicate diferite tehnici de protecţie la explozie aparaturii sau unor părţi componente ale aparaturii. Aparatura electrică protejată la explozie poate fi construită cu următoarele tipuri de protecţie

a) carcase rezistente la scântei, care exclud prezenţa prafului (Ex tD); carcase conforme cu CEI 61241-1

b) aparatură încapsulată (Ex mD); aparatură încapsulată conform CEI 61241-18;c) aparatură cu securitate intrinsecă (Ex iD) conform CEI 61241-11;d) carcase presurizate (Ex pD); carcase presurizate conforme cu cerinţele

pentru arii periculoase, specificate în CEI 61241-2.În cazul când se utilizează mai mult de o tehnică de protecţie la explozie, fiecare

parte relevantă a aparaturii sau sistemului trebuie să păstreze proprietăţile respectivei tehnici.

În anumite cazuri, se poate obţine gradul de securitate necesar doar prin adăugarea de metode şi condiţii de control. Astfel de metode pot include utilizarea de proceduri şi/sau utilizarea de dispozitive de monitorizare cum ar fi dispozitivele de control a presiunii, temperaturii sau debitului. În funcţie de gradul şi tipul de pericol implicat, condiţiile asociate de control iniţiate de dispozitivul de monitorizare pot să includă una din următoarele:- deconectarea automată a sursei de alimentare;- iniţierea automată a unei alarme, urmată de o procedură manuală de restabilire a integrităţiisistemului;- o procedură manuală prin care unul sau altul dintre parametrii necesari pentru condiţia de explozie este ţinut continuu sub control.

Prevenirea acumulărilor de praf combustibilAcumularea căldurii în stratul de praf duce la apariţia fenomenului de mocnire care se manifestă

prin apariţia punctelor de jar la suprafaţa depunerilor. Depunerile de praf care au ajuns să mocnească reprezintă un pericol deosebit, întrucât temperatura jarului activat de curenţii de aer poate depăşi uşor 1000°C, ceea ce reprezintă o sursă sigură de aprindere a amestecurilor explozive.Pentru prevenirea acumulărilor de praf este necesar să se identifice condiţiile în care echipamentele tehnologice pot conduce la formarea de amestecuri explozive praf-aer sau la formarea de straturi de praf depus.Ca măsură principală de prevenire, este necesară reducerea surselor de degajare a prafului printr-o întreţinere corectă a echipamentelor tehnologice. Surse de aprindere

Sursa termică de tipul suprafeţelor fierbinţi Suprafeţele fierbinţi care iniţiază aprinderea amestecurilor de praf/aer sunt în general surse

mari, radiante. Particulele de praf sunt absorbante eficiente ale radiaţiilor calorice, iar cantitatea de energie care ajunge la o particulă de praf depinde de unghiul solid sub care converg aceste radiaţii. Aceste surse ridică temperatura particulelor, într-un volum mare, la valori la care acestea la rândul lor pot emite energia calorică suficientă pentru declanşarea reacţiei în întregul sistem. Din acest motiv, din punct de vedere al mecanismului de aprindere, în categoria suprafeţelor fierbinţi se încadrează şi sursele de tip flacără deschisă, cele care rezultă în urma flăcărilor, arcurile electrice şi topiturile de la procesele sudură, etc.

4

Page 5: NV Aparatura Praf Grupa II2007

Sursele de tip suprafaţă fierbinte, ale căror temperaturi superficiale sunt insuficiente pentru a iniţia direct o aprindere sau explozie a unei suspensii de praf, pot iniţia însă fenomenul de mocnire într-un strat de praf depus.

Stabilirea temperaturii de mocnire a prafurilor combustibile se face prin încercări de laborator, pe strate de praf cu grosimea standard de 5mm. Temperatura de mocnire a unui praf scade cu creşterea grosimii stratului; de aceea în cazuri deosebite se fac determinări de laborator şi pentru grosimi mai mari de 5mm.

Sursele de tip scântei mecanice - de regulă se întâlnesc în echipamentele tehnologice de sfărâmare, măcinare, în care împreună cu materialul supus măcinării pătrund şi impurităţi (pietre, obiecte metalice, etc.). Acestea, la impactul cu corpurile de măcinare-sfărâmare pot da naştere la scântei, care la rândul lor pot iniţia aprinderea suspensiei de praf preexistentă în astfel de echipamente tehnologice.

Sursa de tip atmosferă caldă - Această sursă este întâlnită în focare ale unor cazane sau uscătoare, în care combustibilul este refulat sub formă pulverulentă. În cazul întreruperii temporare a alimentării cu praf, flacăra arzătorului se stinge, însă temperatura din focar se menţine încă mult timp la temperaturi ridicate.

Sursele generate de defectele echipamentului electric - se grupează în această categorie doar din punct de vedere al provenienţei; în general mecanismul lor de iniţiere a unei aprinderi sau explozii se încadrează de fapt în unul din tipurile de surse amintite mai sus. Arcurile electrice, elementele conductoare suprasolicitate, carcase supraîncălzite, etc, în general sunt surse de tip suprafeţe fierbinţi.

Scânteile electrice pot proveni atât de la echipamente electrice neprotejate corespunzător, în care se întrerupe un circuit electric în mod voit prin intermediul unui aparat de conectare, sau unde întreruperea circuitului se produce în urma unui defect al echipamentului.

Descărcări ale acumulărilor de sarcini electrostatice - apar când nu se anticipează posibilitatea acumulărilor de sarcini electrostatice.

În cazul surselor de aprindere prin scânteie trebuie amintit că energiile minime ale prafurilor sunt de 10 până la de 100 ori mai mari decât ale gazelor sau ale vaporilor de lichide inflamabile.

Acumulări de sarcini electrostatice au loc peste tot unde se vehiculează pulberi: la măcinare, clasare, amestecare, extragerea din fluxul de aer cu cicloane, filtre, etc.

Surse de radiaţii în spectrul optic - în special în cazul concentraţiei de radiaţie pot deveni surse de aprindere a amestecurilor praf/aer, sau a straturilor de praf depus. De exemplu, lumina solară poate iniţia o aprindere dacă radiaţiile sunt concentrate (prin intermediul unei oglinzi sau a unei lentile).

Surse de unde ultrasonore - O mare parte a energiei eliberate de un emiţător ultrasonor este absorbită de produsele solide sau lichide. Astfel se poate produce o încălzire în produsul afectat, iar în cazuri extreme produsul poate fi încălzit peste temperatura de aprindere.

În prezenţa prafurilor combustibile trebuie aplicate măsuri de protecţie pentru reducerea probabilităţii exploziei datorită aprinderii prin arcuri şi scântei electrice, suprafeţe calde, fie în serviciu normal fie în condiţii specifice de defect.

Conform prevederilor normativelor, pentru prevenirea pericolului de explozie determinat de prezenţa prafurilor combustibile, măsurile de bază sunt următoarele:

a) prevenirea pătrunderii prafului în interiorul capsulării aparaturii.b) limitarea temperaturii de suprafaţă.c) clasificarea ariilor periculoase în funcţie de posibilitatea prezenţei prafurilor combustibile.

a) Prevenirea pătrunderii prafului în interiorul capsulării aparaturiiÎn funcţie de condiţiile probabile de mediu (conform clasificării ariilor periculoase şi

conductibilităţii prafului) au fost adoptate două nivele de eficienţă a etanşărilor împotriva pătrunderii prafului:

- capsulări protejate împotriva prafurilor;- capsulări total protejate împotriva prafurilor.Pentru verificarea condiţiilor de etanşare a capsulărilor se folosesc prevederile standardelor SR

EN 50281-1-1 şi SR EN 60529.Verificarea etanşeităţii la prafVerificarea gradului normal de protecţie asigurat de carcasa aparaturii electrice se efectuează

conform SR EN 60529-95.

5

Page 6: NV Aparatura Praf Grupa II2007

- pentru aparatura electrică protejată total împotriva pătrunderii prafului, capsularea trebuie să satisfacă condiţiile impuse pentru IP 6X;

- pentru aparatura electrică protejată parţial împotriva pătrunderii prafului, capsularea trebuie să satisfacă condiţiile impuse pentru IP 5X.

Prin elaborarea standardelor SR CEI 61241-1-1, respectiv SR EN 50281-1-1, în funcţie de condiţiile probabile de mediu care se pot întâlni (conform clasificării ariilor şi conductivităţii prafului) au fost adoptate două niveluri de eficienţă a etanşeităţii la praf: capsulări "protejate împotriva prafului " şi "etanşe la praf ".

Conform specificaţiilor din SR EN 61242 -14 protecţia prin carcase se efectuează conform metodelor A şi B.

Pentru tipul de protecţie “tD”, în acest standard sunt specificate două metode diferite, ambele destinate să asigure un nivel echivalent de protecţie împotriva aprinderii .

Carcase pentru metoda A şi toate celelalte aparaturiCerinţele referitoare la temperatură sunt următoarele:• temperatura minimă de aprindere a stratului de praf determinată aşa cum este specificat în CEI 61241-20-1;• temperatura maximă de suprafaţă măsurată în situaţia lipsei prafului aşa cum se specifică în CEI 61241-0;• temperatura maximă admisibilă de suprafaţă pentru aparatura care are straturi de praf cu grosimi până la 5 mm.

Carcase numai pentru metoda BCerinţele referitoare al temperatură sunt următoarele:• temperatura minimă de aprindere a stratului de praf determinată aşa cum este specificat în CEI 61241-20-1;• temperatura maximă de suprafaţă măsurată în condiţiile unei pături de praf aşa cum se specifică în CEI 61241-1;• temperatura maximă admisibilă de suprafaţă pentru aparatura care are straturi de praf cu grosimi până la 12,5 mm .

b) Limitarea temperaturii

Figura 1

Temperatura maximă de suprafaţă admisă pentru aparatura destinată utilizării în arii periculoase cu prafuri combustibile depinde de natura prafului, dacă este prezent sub formă de nor sau strat depus, de grosimea stratului şi de aplicarea unei marje de securitate după cum urmează:

- În prezenţa norilor de praf, temperatura maximă de suprafaţă nu trebuie să depăşească 2/3 din temperatura minimă de aprindere (în °C) a amestecului praf/aer considerat.

6

Page 7: NV Aparatura Praf Grupa II2007

- În situaţia în care straturile de praf nu depăşesc grosimea de 5 mm, temperatura maximă de suprafaţă admisă trebuie să fie mai mică cu 75 K faţă de temperatura minimă de aprindere a stratului de praf de 5 mm grosime.

- În situaţia în care straturile de praf au grosimi mai mari de 5 mm, dar până la 12,5 mm, temperatura maximă de suprafaţă admisă pentru aparatura electrică trebuie să fie mai mică cu 25 K faţă de temperatura minimă de aprindere a stratului de praf de 12,5mm grosime.

- pentru prafuri combustibile care au temperatura de aprindere mai mare de 250 °C pentru straturi de 5 mm grosime, temperatura maximă de suprafaţă pentru aparatura electrică se poate determina utilizând graficul prezentat în SR EN 50281-1-2 redat mai jos. Temperatura de aprindere a stratului de praf se determină conform SR EN 50281-2-1.În situaţia în care temperatura de aprindere a stratului de praf de 5 mm grosime are o temperatură mai mică de 250°C trebuie efectuate încercări de laborator pentru determinarea temperaturii maxime de suprafaţă (a se vedea metoda prezentată mai jos).

Când straturile de praf sunt necontrolabile (au grosimi excesive pe partea superioară a aparaturii sau când aparatura este în întregime scufundată în praf, datorită efectului de izolaţie, temperatura de suprafaţă poate fi mult mai mică decât cea necesară. În acest sens se va consulta anexa informativă pentru exemple de „straturi excesive” din SR EN 50281-1-2. Studiile de laborator pot cuprinde încercări şi/sau metode de calcul recunoscute.

Având în vedere principalele caracteristici ale prafurilor combustibile (temperatura minimă de aprindere a prafurilor combustibile în suspensie (nor) sau strat de praf de 5mm grosime; energia minimă de aprindere; concentraţia minimă de explozie) şi analizând comparativ şi valorile temperaturilor de aprindere a prafurilor combustibile, temperaturile maxime admise pe suprafaţa aparaturii de SR EN 50014 şi temperaturile maxime admise pe suprafaţa aparaturii de SR EN 50281-1-2 s-a constatat că aparatura electrică a cărei temperatură de suprafaţă se încadrează în clasa de temperatură:- T6; T5 şi T4 (85°C; 100°C şi 135°C) asigură protecţia împotriva aprinderii atmosferei explozive cu praf combustibil acoperitoare pentru toate prafurile luate în studiu;- T3 şi T2 (200°C şi 300°C) nu pot asigura protecţia antiexplozivă decât pentru o parte din prafurile luate în studiu;- T1 (450°C) nu pot asigura protecţia antiexplozivă a prafurilor combustibile.

Suplimentar, conform prescripţiilor din SR EN 61241-14,straturile de praf prezintă două proprietăţi datorate creşterii în grosime a stratului: o reducere a temperaturii minime de aprindere şi o creştere a izolaţiei termice.

Temperatura maximă admisibilă de suprafaţă se determină prin deducerea limitei de siguranţă din temperatura minimă de aprindere a prafului considerat, atunci când este încercată conform metodelor specificate în CEI 61241-20-1 atât pentru nori de praf cât şi pentru straturi de praf cu grosime până la 5 mm pentru tipul de protecţie “tD”, metoda A şi toate celelalte tipuri de protecţie, şi 12,5 mm pentru tipul de protecţie “tD” metoda B.

Pentru instalaţiile în care grosimea stratului este mai mare decât valorile prezentate mai sus, temperatura maximă de suprafaţă trebuie determinată în special referitor la grosimea stratului şi toate caracteristicile materialului(lor) utilizat(e).

Limitări de temperatură datorate prezenţei norilor de prafTemperatura maximă de suprafaţă a aparaturii nu trebuie să depăşească două treimi din temperatura minimă de aprindere în grade Celsius a amestecului praf/aer considerat:

Limitări de temperatură datorate prezenţei straturilor de prafCarcase pentru metoda A şi toate celelalte aparaturi pentru straturi de praf :– Până la 5 mm grosime temperatura maximă de suprafaţă a aparaturii, când

aceasta e supusă încercării conform metodei fără-praf din CEI 61241-0 nu trebuie să depăşească o valoare cu 75 °C mai scăzută decât temperatura minimă de aprindere pentru o grosime de 5 mm a stratului de praf considerat:

– Peste 5 mm până la 50 mm grosime dacă există o posibilitate ca straturile de praf mai mari de 5 mm să se depună pe aparatura conformă cu metoda A, trebuie redusă temperatura maximă admisibilă de suprafaţă. Pentru îndrumare, sunt prezentate în graficul de mai sus (figura 1) pentru grosimi crescătoare ale straturilor, exemple ale reducerii temperaturii maxime admisibile de suprafaţă ale aparaturii

7

Page 8: NV Aparatura Praf Grupa II2007

utilizate în prezenţa prafului având temperatura minimă de aprindere mai mare decât 250 °C pentru un strat de 5 mm.

– Pentru straturi de praf peste 50 mm (care nu pot fi evitate) în jurul părţilor laterale şi la baza aparaturii, sau dacă aparatura este în totalitate scufundată în praf, datorită efectului de izolare termică poate fi necesară o temperatură de suprafaţă mult mai scăzută. Această cerinţă specială poate fi îndeplinită printr-un sistem de limitare a puterii, cu sau fără controlul propriu al temperaturii, care trebuie determinată conform cu CEI 61241-0.

Pentru instalaţii în care grosimea stratului este mai mare de 50 mm în cazul carcaselor supuse metodei A şi tuturor celorlalte aparaturi, sau 12,5 mm pentru carcase supuse numai metodei B, temperatura maximă de suprafaţă a aparaturii poate fi marcată cu temperatura maximă de suprafaţă TL ca referinţă la adâncimea permisă a stratului. Dacă aparatura este marcată TL pentru o grosime a stratului, temperatura de aprindere a prafului combustibil, cu grosimea stratului L, trebuie aplicată în locul lui T5 mm. Temperatura maximă de suprafaţă a aparaturii TL trebuie să fie cu cel puţin 75 °C maimică decât temperatura de aprindere a prafului combustibil, la o grosime L a stratului. Carcase numai pentru metoda B pentru straturi de praf cu grosimi până la 12,5 mm:

-Temperatura maximă de suprafaţă a aparaturii nu trebuie să depăşească o valoare cu 25 °C mai mică decât temperatura minimă de aprindere pentru grosimea stratului de praf considerat de 12,5mmNOTĂ – temperatura maximă obţinută conform metodelor descries se consideră că oferă o securitate echivalentă.

c) Clasificarea ariilor periculoase Clasificarea ariilor este o metodă de analiză şi de clasificare a spaţiului tehnologic al uzinei sau

instalaţiei în funcţie de probabilitatea de apariţie a amestecurilor explozive de praf-aer şi a straturilor de praf combustibil. Aceasta înlesneşte alegerea corespunzătoare a echipamentelor electrice pentru utilizarea în condiţii de siguranţă în astfel de mediu cu pericol potenţial de explozie ţinând cont de caracteristicile prafului.

Alegerea şi stabilirea domeniului de utilizare a echipamentelor electrice se va face în funcţie de gradul de pericol la explozie al ariei, de temperatura de încălzire (Tînc) a suprafeţelor care vin în contact cu praful, care trebuie să fie cel mult egală cu cea maximă admisă de praful combustibil (Tmax.admis) precum şi de natura prafului (de exemplu conductibil sau neconductibil).Alegerea şi marcarea aparaturii electrice se face ţinând cont de gradul de pericol al ariei periculoase Ex (conform tabelului 1 şi tabelului 2 din SR EN 50281-1-1, respectiv tabelul 3 din SR EN 61241-14)redate mai jos.

Tabelul 1Zona 20 Zona 21

Zona 22 cu praf conductor Zone 22

IP 6X IP6X IP 5XMarcaj II 1D Marcaj II 2D Marcaj II3D

Tabelul 2Tip de praf Zona 20 Zona 21 Zona 22Conductiv Categoria 1D

Limitări de temperatură datorită prezenţei grosimilor necontrolabile şi excesive

Categoria 1D sau Categoria 2D

Categoria 1DIP 6X sau Categoria 2D

Neconductiv Categoria 1DLimitări de temperatură datorită prezenţei grosimilor necontrolabile şi excesive

Categoria 1D sau Categoria 2D

Categoria 1D sauCategoria 2Dsau Categoria 3D

8

Page 9: NV Aparatura Praf Grupa II2007

Conform SR EN61241-14 aparatura electrică selectată pentru utilizare într-o zonă periculoasă cu praf combustibil trebuie să fie protejată prin unul sau o combinaţie a următoarelor tipuri de protecţie la explozie pentru a asigura securitatea aparaturii electrice:

a) carcase rezistente la scântei, care exclud prezenţa prafului (Ex tD); carcase conforme cu SR EN 61241-1;

b) aparatură încapsulată (Ex mD); aparatură încapsulată conform CEI 61241-18;c) aparatură cu securitate intrinsecă (Ex iD) conform CEI 61241-11;d) carcase presurizate (Ex pD); carcase presurizate conforme cu cerinţele

pentru arii periculoase,specificate în CEI 61241-2.Aparatura electrică pentru zonele 20, 21 şi 22 este destinată pentru utilizare

într-o temperatură ambiantă în domeniul –20 °C până la +40 °C, exceptând cazul când este marcată corespunzător. Selectarea aparaturii conform tipului de protecţie

Aparatura trebuie proiectată şi încercată pentru a satisface cerinţele relevante ale diferitelor părţi din SR EN 61241, aşa cum a fost prezentat. Temperatura maximă de suprafaţă trebuie să se încadreze în limitele date, depinzând de acumularea posibilă a straturilor de praf şi, pentru tipul de protecţie “tD” conform metodei A sau metodei B aşa cum se prezintă în tabelul de mai jos.

Tabelul 3 – Selectarea aparaturii conform tipului de protecţie

Protecţia împotriva scânteilor periculoase (incendiare) Pericolul datorat părţilor aflate sub tensiuneÎn vederea evitării formării scânteilor care pot să aprindă atmosfera cu praf combustibil,

trebuie prevenită posibilitatea contactului accidental cu părţile neizolate aflate sub tensiune, altele decât părţile cu securitate intrinsecă. Pericolul datorat părţilor conductoare expuse şi părţilor conductoare neesenţiale.

Principiile de bază de care depinde securitatea sunt limitarea curenţilor de defect de punere accidentală la pământ (amplitudinea şi/sau durata) în rame sau carcase şi prevenirea apariţiei potenţialelor ridicate în conductoarele de egalizare a potenţialelor.NOTĂ - Deoarece nu există cerinţe armonizate pentru sistemele electrice cu tensiuni peste 1 000 V current alternativ valoare efectivă / 1 500 V curent continuu, trebuie aplicate normele naţionale.

Cu toate că nu este practic posibil să fie cuprinse toate sistemele posibile, următoarele ce rinţe se aplică sistemelor electrice, altele decât cele cu securitate intrinsecă, pentru utilizare în zonele 20, 21 şi 22, până la 1 000 V curent alternativ valoare efectivă / 1 500 V curent continuu.

3.Scheme de distribuţie a energiei, tratarea neutrului N şi folosirea conductorului de protecţie PE

Sistem tip TNDacă se utilizează un sistem energetic de tip TN, în zona periculoasă acesta trebuie să fie

de tipul TNS(cu neutrul separat şi conductor de protecţie PE), de exemplu neutrul şi conductorul

9

Page 10: NV Aparatura Praf Grupa II2007

de protecţie nu trebuie să fie legate împreună, sau combinate într-un singur conductor, în zona periculoasă. În orice punct la tranziţia de la TN-C la TN-S, conductorul de protecţie trebuie să fie conectat printr-un sistem de egalizare a potenţialelor în zona nepericuloasă.NOTĂ - Trebuie acordată atenţie la monitorizarea scurgerilor dintre conductorul neutru şi conductorul PE din interiorul zonei periculoase.

Sistem tip TTDacă este utilizat un sistem de tip TT în zona 20 sau 21 (legături separate la pământ pentru

sistemul energetic şi părţile conductoare expuse), atunci acesta trebuie protejat printr-un dispozitiv de protecţie împotriva curenţilor reziduali.NOTĂ - Acolo unde rezistivitatea solului este ridicată, un astfel de sistem nu este acceptat.

Sistem tip ITDacă se utilizează un sistem tip IT(neutru izolat faţă de pământ sau legat la pământ printr-o

impedanţă), trebuie asigurat un dispozitiv de monitorizare pentru a indica primul defect de punere la pământ.NOTĂ - Poate fi necesară o legătură locală la masă, cunoscută ca legătură suplimentară de egalizare a potenţialelor.

Sisteme TFJS şi TFJPPărţile aflate sub tensiune ale circuitelor TFJS nu trebuie să fie legate la pământ, sau

la părţile aflate sub tensiune sau la conductoarele de protecţie care sunt părţi ale altor circuite.Dacă circuitele sunt legate la pământ, circuitul de legare la pământ şi oricare părţi conductoare expuse trebuie legate la un sistem general de egalizare a potenţialelor. Dacă circuitele nu sunt legate la pământ, orice părţiconductoare expuse pot fi legate la pământ (de exemplu pentru compatibilitate electromagnetică) sau lăsate nelegate la pământ.

Egalizarea potenţialelorEgalizarea potenţialelor este necesară pentru instalaţiile din arii periculoase. Pentru

sistemele TN, TT şi IT, toate părţile conductoare expuse şi neesenţiale trebuie legate la sistemul de legare echipotenţială la masă. Sistemul de legare poate include conductoare de protecţie, ţevi metalice,mantale metalice pentru cabluri, conductoare de armare din oţel şi părţi metalice ale structurilor, dar nu trebuie să includă conductoarele neutre. Conexiunile trebuie asigurate împotriva autoslăbirii.

Părţile conductoare expuse nu trebuie să fie conectate separat la sistemul de legare echipotenţială dacă sunt fixate ferm la şi sunt în contact metalic cu părţile componente sau conductele care sunt conectate la sistemul de legare echipotenţială. Părţile conductoare neesenţiale, care nu reprezintă o parte componentă a structurii instalaţiei electrice nu este necesar să fie conectate la sistemul de legare echipotenţială, dacă nu există nici un pericol referitor la deplasare tensiunii, de exemplu ramele uşilor şi ferestrelor.

Carcasele metalice ale aparaturii cu tip de protecţie securitate intrinsecă nu este nevoie să fie conectate la sistemul de egalizare a potenţialelor, decât dacă acest lucru este necesitat prin documentaţia aparaturii sau pentru a preveni acumularea de sarcini electrostatice. Instalaţiile cu protecţie catodică nu trebuie conectate la sistemul de egalizare a potenţialelor decât dacă sistemuleste special proiectat pentru acest scop.NOTĂ - Egalizarea potenţialelor dintre vehicule şi instalaţiile fixe poate necesita montaje speciale, de exemplu acolo unde se utilizează flanşele izolate pentru conectarea conductelor.

Nu este necesară legarea carcaselor separat la sistemul de egalizare a potenţialelor în cazul în care carcasa este fixată sigur şi este în contact metalic cu părţile componente sau sistemul de conducte care sunt conectate la sistemul de egalizare a potenţialelor.

Se recomandă adoptarea unor măsuri adecvate de precauţie pentru a minimiza riscul de coroziune în punctele de legare a conductoarelor pentru egalizarea potenţialelor.

Legare temporară la masăSe recomandă ca legătura finală a unei conexiuni de legare temporară la masă să fie realizată fie

– într-o arie nepericuloasă,– utilizând o legătură corespunzătoare pentru aria periculoasă, sau– utilizând o procedură documentată care minimizează riscul scânteierii.

Pentru punerea temporară la masă, rezistenţa dintre părţile metalice poate fi mai mare decât ceacorespunzătoare unei secţiuni transversale din cupru de 10 mm2.

10

Page 11: NV Aparatura Praf Grupa II2007

NOTĂ - Exemple ale punerii temporare la masă includ şi pe cel corespunzător unei canistre sau unui vehicul.

Legarea la masă a carcaselor metalice, conductelor de protecţie, mantalelor şiarmăturilor

Continuitatea metalică dintre carcasele metalice şi conducta de protecţie, sau armătură, sau mantalele cablului şi armătură, sau dintr-o parte în alta a oricărei îmbinări în conducta de protecţie sau armătură, sau mantalele cablului şi armătură, trebuie asigurată prin integritatea proprie a îmbinării. Dacă este necesară o conexiune exterioară la masă, aceasta trebuie racordată direct dintr-o parte în alta a îmbinării pentru a evita riscul introducerii unei căi cu impedanţă caracteristică ridicată.

Electricitate staticăLa proiectarea instalaţiilor electrice, trebuie luate măsuri pentru a reduce efectele

electricităţii statice la un nivel sigur.NOTĂ - În absenţa standardelor CEI sau EN referitoare la protecţia împotriva electricităţii statice, trebuie respectate standardele naţionale sau alte standarde.

Radiaţie electromagneticăLa proiectarea instalaţiilor electrice, trebuie luate măsuri pentru a reduce efectele radiaţiei

electromagnetice la un nivel sigur.NOTĂ - În absenţa standardelor CEI referitoare la protecţia împotriva radiaţiei electromagnetice, trebuie respectate standardele naţionale sau alte standarde.

Protecţie împotriva trăsnetelorLa proiectarea instalaţiilor electrice, trebuie luate măsuri pentru a reduce efectele

trăsnetelor la un nivel sigur (a se vedea CEI 61024-1 şi CEI 61024-1-1).Protecţia catodică a părţilor metalicePărţile metalice cu protecţie catodică amplasate în ariile periculoase sunt părţi conductoare

neesenţiale aflate sub tensiune, care trebuie considerate potenţial periculoase (în special dacă sunt realizate prin metoda de imprimare în curent), în ciuda potenţialului lor negativ scăzut. În zona 20 nu trebuie asigurată nici o protecţie catodică pentru părţile metalice decât dacă acest lucru este special proiectat pentru această aplicaţie.

Elementele izolatoare necesare pentru realizarea protecţiei catodice, de exemplu elementele izolatoare din conducte sau căi ferate, ar trebui amplasate pe cât posibil în afara zonei periculoase. Dacă acest lucru nu este posibil, trebuie respectate cerinţele naţionale.NOTĂ - În absenţa standardelor CEI şi EN referitoare la protecţia catodică, trebuie respectate standardele naţionale sau alte standarde.

Protecţia electricăCerinţele nu sunt aplicabile circuitelor cu securitate intrinsecă.Instalaţia electrică trebuie

protejată împotriva suprasarcinilor şi faţă de efectul dăunător al scurtcircuitelor şi defectelor de punere accidentală la pământ. Toate aparaturile electrice trebuie protejate împotriva efectelor dăunătoare ale scurtcircuitelor şi defectelor de punere accidentală la pământ.

În cazurile în care deconectarea automată a aparaturii electrice poate introduce un risc mai periculos decât cel care ia naştere din riscul generat numai de aprindere, un dispozitiv de alarmare (sau dispozitive) pot fi utilizate ca o alternativă la deconectarea automată, asigurându-se că funcţionarea dispozitivelor de alarmare (sau dispozitivelor) este evidentă imediat în vederea adoptării măsurilor imediate pentru remediere. Amplasarea echipamentului de protecţie şi control

Echipamentul de protecţie şi control trebuie amplasat într-o arie nepericuloasă, exceptând cazul în care este protejat printr-un tip de protecţie la explozie adecvat.

Dispozitivele de protecţie la scurtcircuit şi la defectele de punere la pământ trebuie să fie astfel încât să fie prevenită reanclanşarea automată în condiţii de defect.

Protecţia maşinilor electrice rotativeMaşinile electrice rotative trebuie protejate suplimentar împotriva suprasarcinilor, cu

excepţia cazului în care acestea pot rezista continuu, fără a se încălzi peste limita permisă, la curentul de pornire, la tensiunea şi frecvenţa nominală sau, în cazul generatoarelor, la curentul de scurtcircuit. Dispozitivul de protecţie la suprasarcină trebuie să fie:

a) un dispozitiv dependent de curent, cu temporizare, care monitorizează toate cele trei faze, reglatla cel mult valoarea curentului de nominal al maşinii, care va acţiona în 2 h sau mai puţin la o

11

Page 12: NV Aparatura Praf Grupa II2007

valoare de 1,20 ori curentul reglat şi nu va acţiona într-un interval de 2 h la o valoare de 1,05 oricurentul reglat, sau

b) un dispozitiv pentru controlul direct al temperaturii prin senzori de temperatură încorporaţi, sau

c) un alt dispozitiv de securitate sau siguranţă echivalent.Pierderea fazei de la alimentarea cu energie electricăTrebuie luate măsuri de prevenire pentru a evita funcţionarea aparaturii electrice (de

exemplu motoarele trifazate) la pierderea unei faze de la alimentarea cu energie electrică din această cauză putând apărea supraîncălzirea.

Protecţia transformatoarelorTransformatoarele trebuie protejate suplimentar împotriva suprasarcinilor exceptând cazul

în care ele pot să reziste continuu, fără o încălzire nepermisă, curentului de scurtcircuit din înfăşurarea secundară, când înfăşurarea primară este alimentată la tensiunea şi frecvenţa nominală, sau dacă nu se prevede nici o suprasarcină ca rezultat al sarcinilor conectate.

Deconectare şi separare electrică în caz de urgenţăÎntr-un punct sau puncte adecvate din afara ariei periculoase trebuie să existe unul sau mai

multe mijloace de deconectare în caz de urgenţă a surselor de alimentare cu energie electrică din aria periculoasă. Aparatura electrică ce trebuie să continue să funcţioneze pentru a preveni apariţia unor pericole suplimentare trebuie să fie într-un circuit separat şi nu trebuie să fie inclusă în circuitul cu deconectarea în caz de urgenţă.

Pentru a permite desfăşurarea în siguranţă a activităţii, trebuie asigurate mijloace corespunzătoare de separare (de exemplu separatoare, siguranţe fuzibile şi manete) pentru fiecare circuit sau grup de circuite pentru a include toate conductoarele din circuit şi neutrul.

Trebuie prevăzută o etichetă în imediata vecinătate a fiecărui mijloc de separare pentru a permite identificarea rapidă a circuitului sau grupului de circuite controlate în acest mod.NOTĂ - Se recomandă adoptarea unor măsuri eficiente (de exemplu mijloace de separare capabile să fie blocate în poziţia DESCHIS) sau tehnici pentru a preveni restabilirea alimentării cu energie electrică a aparaturii în timp ce se menţine riscul expunerii la o atmosferă explozivă a conductoarelor neprotejate aflate sub tensiune.

Instalaţii electriceSisteme de cabluri pentru zona 20În zona 20 se pot utiliza cablurile destinate sistemelor cu securitate intrinsecă definite în

CEI 61241-11. De asemenea sunt supuse aprobării la nivel naţional cablurile din tuburile metalice, şi accesoriile pentru metoda de protecţie adecvată ariei în care se vizează a fi instalate.

Sisteme de cabluri pentru zona 21 şi zona 22În zona 21 şi zona 22 pot fi utilizate cabluri în tuburi înfiletate, solide sau cu racorduri

sudate şi cabluri care sunt constructiv convenabil protejate împotriva deteriorãrilor mecanice şi care sunt etanşe la praf).

Este bine sã se prevadă treceri de cabluri astfel încât cablurile sã nu fie expuse la efecte de frecare şi de formare a electricităţii statice în urma trecerii prafului. Trebuie luate mãsuri de precauţie pentru a impiedica acumularea de electricitate staticã pe suprafaţa cablurilor.

Trecerile de cabluri trebuie prevăzute, cu acces pentru curăţire, astfel ca un minim de praf depus sã poată fi înlăturat . În caz de utilizare a cofretelor , conductelor, tuburilor sau canalelor pentru trecerea cablurilor, este bine sã se ia mãsuri de precauţie pentru a împiedica depunerea sau trecerea prafului combustibile.

Intrările de cabluri într-o aparaturã trebuie sã menţină integritatea capsulãrii (IP54 sau după caz IP65)

În caz de utilizare a accesoriilor (de exemplu cutii de racordare) pentru racordarea cablurilor şi a aparatelor, ele trebuie sã aibă un tip de capsulare adaptat zonei de aplicare.

În măsura în care se poate, cablurile care nu sunt asociate zonelor periculoase e bine sã nu le traverseze. Dacã traversarea este inevitabilã , se aplicã acestor cabluri specificaţiile prezentului curs

În locurile în care straturi de praf se pot forma pe cabluri şi pot perturba circulaţia aerului, trebuie avut grijã sã se reducă intensitatea curentului care circulã, în special în cazul prezenţei prafurilor cu o temperaturã joasã de aprindere.

12

Page 13: NV Aparatura Praf Grupa II2007

În locurile unde cablurile traversează o pardosealã, un perete, o îngrăditură sau un plafon, care formează o barierã pentru praf, e bine sã se prevadă orificii de trecere, de o manierã care sã oprească acumularea prafului combustibil.

Cabluri pentru aparatura fixăPentru instalaţiile fixe se utilizează cablurile cu izolaţie minerală şi manta metalică, cablurile

cu manta termoplastică, cablurile cu manta termorigidă sau cablurile cu manta din elastomeri .Pentru racorduri de aparate fixe care pot fi uneori deplasate pe distanţe mici ( de exemplu

motoare pe glisiere), e bine sã se prevadă cabluri care sã permită mişcarea necesarã fără deteriorare, sau se poate folosi un tip de cablu prevăzut pentru aparate mobile. Acolo unde cablajul fix nu este de un tip care sã permită mişcarea necesarã, trebuie prevăzute cofrete de racord protejate convenabil, care sã permită racordul între cablajul fix şi cablajul aparatului. Dacã se folosesc tuburi metalice flexibile, acestea şi accesoriile lor trebuie construite astfel încât sã se evite orice deteriorare la cabluri decurgând din utilizarea lor. O legare la pământ sau o continuitate electricã corespunzătoare trebuie menţinută; tuburile flexibile nu trebuie sã constituie singurul mijloc de legare la pământ.Tuburile flexibile trebuie sã fie etanşe la praf şi folosirea lor nu trebuie sã afecteze integritatea capsulãrii aparaturii respective.

Cabluri flexibileÎn ariile periculoase cablurile flexibile trebuie selectate dintre următoarele:

– cabluri obişnuite cu manta din cauciuc rigid;– cabluri flexibile obişnuite cu manta din policloropren;– cabluri flexibile pentru condiţii grele cu manta din cauciuc rigid;– cabluri flexibile pentru condiţii grele cu manta din policloropren;– cabluri cu izolaţie din plastic având o construcţie la fel de robustă ca şi cablurile flexibile pentrucondiţii grele cu manta din cauciuc rigid.

Pentru conexiunile terminale la aparatura fixă care poate necesita să fie deplasată pe o distanţă scurtă la anumite perioade de timp (de exemplu motoare pe şine de ghidare), cablurile trebuie montate astfel încât să permită deplasarea necesară fără a deteriora cablul. Poate fi utilizat fie acesta fie unul dintre tipurile de cabluri adecvate pentru utilizare cu aparatura transportabilă. Trebuie asigurate cutii terminale protejate corespunzător pentru conectarea cu instalaţia fixă, şi instalaţia până la aparatură, în cazul în care însăşi instalaţia fixă nu este de un tip corespunzător pentru a permite deplasarea necesară. Dacă se utilizează o tubulatură metalică flexibilă, atât tubulatura cât şi accesoriile sale trebuie construite astfel încât deteriorarea cablului ca o consecinţă a utilizării sale să fie evitată. Se recomandă ca legătura adecvată la pământ sau la masă să fie menţinută; se recomandă ca tubulatura flexibilă să nu fie singurul mijloc de legare la pământ. Tubulatura flexibilă trebuie să fie etanşă la praf şi utilizarea sa nu trebuie invalideze integritatea carcasei aparaturii la care este legată.

Cabluri pentru aparatura portabilă şi transportabilăAparatura electrică portabilă şi transportabilă trebuie să aibă cabluri pentru condiţii grele cu

manta din policloropren sau alt material elastomeric sintetic echivalent, cabluri pentru condiţii grele cu manta din cauciuc rigid, sau cabluri având o construcţie robustă echivalentă. Conductoarele trebuie să aibă o arie minimă a secţiunii transversale de 1,0 mm2. Dacă este necesar un conductor pentru protecţie electrică, acesta ar trebui izolat separat într-o manieră similară celorlaltor conductoare şi ar trebui încorporat în mantaua cablului de alimentare.

Aparatura electrică portabilă a cărei tensiune nominală nu depăşeşte 250 V faţă de pământ şi al cărei curent nominal nu depăşeşte 6 A poate avea cabluri obişnuite cu manta din policloropren sau alţi elastomeri sintetici echivalenţi, cabluri obişnuite cu manta din cauciuc rigid, sau cabluri având o construcţie la fel de robustă. Aceste cabluri nu sunt permise pentru aparatura electrică portabilă expusă la solicitări mecanice intense, de exemplu, lămpi de mână sau întrerupătoare cu pedală.

Dacă, pentru aparatura electrică portabilă şi transportabilă, în cablu este încorporată o armătură metalică flexibilă sau un ecran, acesta nu trebuie utilizat ca şi singurul conductor de protecţie. Cablul se recomandă să fie adecvat pentru montajele de protecţie ale circuitului, de exemplu acolo unde monitorizarea legăturii la pământ este utilizată se recomandă includerea numărului necesar de conductoare. Dacă nu este nevoie ca aparatura să fie legată la pământ, cablul poate include un ecran metalic flexibil legat la pământ suplimentar la conductorul PE.

13

Page 14: NV Aparatura Praf Grupa II2007

Într-o arie periculoasă, capetele fiecărui conductor neutilizat din cablurile multiconductoare trebuie fie legat la pământ fie izolat corespunzător prin mijloace adecvate. Nu este recomandată izolarea numai cu bandă de izolat.

Protecţia cabluluiSe recomandă ca sistemele de cabluri şi accesoriile să fie instalate, în măsura în

care este posibil, în poziţia care va preveni expunerea lor la deteriorări mecanice şi la coroziune sau influenţe chimice (de exemplu solvenţi), şi la efectul încălzirii sau radiaţiilor UV. Dacă nu se poate evita expunerea de această natură, trebuie adoptate măsuri adecvate problemei sau selectarea cablurilor corespunzătoare.

Exemplele privind măsurile de protecţie pentru minimizarea riscului de deteriorare mecanică cuprind utilizarea cablurilor armate, ecranate, cu manta din aluminiu laminat, cu izolaţie minerală, cu manta metalică sau semirigidă, sau instalaţii de cabluri în conducte, sau capace de fixare pentru protecţia lor împotriva luminii soarelui.

Acolo unde cablurile sau sistemele de ţevi pot fi supuse la vibraţii, acestea trebuie proiectate pentru a rezista la vibraţii sau deteriorări.

Sisteme de tuburi pentru zonele 20, 21 şi 22În absenţa standardelor CEI pentru tuburi, trebuie respectate standardele

naţionale sau altestandarde. Dacă sistemul de tuburi este utilizat ca şi conductor de protecţie, îmbinarea filetată trebuie să fie adecvată pentru transportul curentului de defect care ar trece când circuitul este protejat corespunzător prin siguranţe fuzibile sau întreruptoare.

În cazul în care tubul este instalat într-o arie corozivă, materialul din care este realizat tubul trebuie să fie rezistent la coroziune sau tubul trebuie să fie protejat corespunzător împotriva coroziunii. Trebuie evitată combinaţia de metale care poate conduce la coroziune galvanică.

Cablurile monoconductoare sau multiconductoare izolate, fără manta, pot fi utilizate în conducte de protecţie. Totuşi, dacă tubul conţine trei sau mai multe cabluri, aria totală a secţiunii transversale a cablurilor, inclusiv izolaţia, nu trebuie să fie mai mare decât 40 % din secţiunea transversală a tubului. Pe distanţe mari, carcasele cu cabluri trebuie prevăzute cu dispozitive corespunzătoare de drenare pentru a asigura drenarea adecvată a condensului. Suplimentar, izolaţia cablului trebuie să prezinte o rezistenţă adecvată la apă.Pentru a îndeplini gradul de protecţie necesitat de carcasă, poate fi necesară etanşarea între tub şicarcasă (de exemplu prin intermediul unui semering sau dispozitiv de etanşare filetat).NOTĂ - Acolo unde tubul este singurul mijloc prin care se asigură continuitatea legăturii la pământ, dispozitivul de etanşare filetat nu trebuie să reducă eficacitatea traseului de legare la pământ.

Îmbinările sistemelor de tuburi (conducte)Îmbinările dintre carcasă şi părţile detaşabile cum ar fi capacele, plăcuţele de

inspecţie, etc. trebuie să fie îmbinări cu garnitură, îmbinări filetate, îmbinări cu cep, îmbinări cu flanşă, sau o combinaţie a acestora.

Acolo unde se utilizează îmbinări cu flanşă plane sau îmbinări cu garnitură, trebuie utilizat un număr suficient de buloane sau şuruburi de fixare, sau alte tipuri de dispozitive de strângere, pentru a se asigura că flanşele se suprapun pe toată suprafaţa de îmbinare. Îmbinările dintre tub şi cutia terminală a aparaturii trebuie să fie conformă cu cerinţele din specificaţiile aparaturii şi trebuie, ca o cerinţa minimă, să fie îmbinări cu garnitură, îmbinări filetate, îmbinări cu cep,îmbinări cu flanşă, sau o combinaţie a acestora.

Îmbinările filetate trebuie să aibă un număr adecvat de filete pentru a asigura gradul de protecţie al carcasei (cel puţin cinci filete cilindrice sau trei filete conice). Poate fi utilizat un element de etanşare dacă se adoptă măsuri de precauţie pentru asigurarea continuităţii sistemului de egalizare a potenţialelor.

Acumulare de sarcini electrostatice

14

Page 15: NV Aparatura Praf Grupa II2007

Traseul cablurilor trebuie astfel amplasat încât cablurile să nu fie expuse efectelor de frecare şiacumulare a sarcinilor electrostatice datorită trecerii prafului. Trebuie adoptate măsuri de precauţiepentru a preveni acumularea de sarcini electrostatice pe suprafaţa cablurilor.

Acumularea prafuluiTraseul cablurilor trebuie astfel amplasat încât cablurile să acumuleze o

cantitate minimă de praf în straturi în timp ce sunt accesibile pentru curăţare. Acolo unde sunt utilizate canale de cabluri, conducte, ţevi sau şanţuri pentru introducerea cablurilor, trebuie adoptate măsuri de precauţie pentru prevenirea trecerii sau depunerii prafului combustibil în asemenea locuri. Acolo unde este posibil ca straturile de praf să se formeze pe cabluri şi să stânjenească circulaţia aerului, trebuie acordată atenţie reducerii capacităţii de transport a curentului nominal a cablurilor, în special dacă sunt prezente prafuri cu o temperatură minimă de aprindere scăzută.

Intrări pentru cablu şi tubÎntrările de cablu şi de tub trebuie construite şi fixate astfel încât ele să nu

altereze caracteristicile specifice tipului de protecţie al aparaturii electrice pe care sunt montate pentru gama de dimensiuni de cablu specificată de producătorul intrărilor de cablu.

Fixarea ţeviiIntrarea prin ţeavă trebuie realizată fie prin înşurubarea în găurile filetate fie

prin blocare în găuri netezi, aşa cum se prevede pentru aparatură:– în peretele carcasei; sau– într-o placă adaptoare destinată a fi fixată în sau pe pereţii carcasei; sau– într-o cutie de stopare corespunzătoare, integrată în sau ataşată la peretele

carcasei.Elemente de obturare

Elementele de obturare, destinate închiderii deschiderilor din pereţii aparaturii electrice atunci când nu sunt echipate cu intrări de cablu sau de ţeavă, trebuie, împreună cu peretele carcasei aparaturii, să îndeplinească cerinţele tipului specific de protecţie considerat. Mijloacele prevăzute pentru aceasta trebuie să fie astfel încât elementul de obturare să poată fi desfăcut numai cu ajutorul unei scule.

În aria periculoasă cu praf combustibil nu trebuie instalate următoarele sisteme de cabluri:

– conductoare neizolate;– conductoare simplu izolate fără nici o altă protecţie;– sisteme de cabluri cu închidere prin pământ (ESR) cu manta a cărei izolaţie nu

este echivalentă cu izolaţia dublă;– sisteme de bare colectoare;– instalaţii electrice aeriene;– instalaţii cu închidere prin pământ cu un singur fir;– reţele pentru căi ferate cu tensiuni joase şi foarte joase;– cabluri cu mantale a căror rezistenţă la tracţiune este mai mică decât:

materiale termoplaste:• policlorură de vinil (PVC), 12,5 N/mm2 • polietilenă, 10,0 N/mm2materiale elastomerice:• policloropren,

• polietilenă clorosulfonată sau polimeri similari, 10,0 N/ mm2

exceptând cazul în care sunt instalate în tub.NOTĂ - Aceste cabluri sunt cunoscute sub denumirea de cabluri “care se rup uşor”.

Deasupra ariei periculoase trebuie acordată atenţie pentru a asigura prevenirea oricărui efect negativ asupra ariei periculoase al oricăror surse de aprindere de deasupra ariei periculoase.NOTA 1 - Următoarele sisteme de cabluri nu trebuie instalate deasupra ariei periculoase:• conductoare neizolate;• circuite deschise;

15

Page 16: NV Aparatura Praf Grupa II2007

• reţele de cabluri aeriene;• reţele pentru căi ferate cu tensiuni joase şi foarte-joaseNOTA 2 - Acolo unde aparatura electrică este instalată deasupra ariei periculoase, trebuie prevenită căderea oricărei surse de aprindere în aria periculoasă.

Echipamente utilizate în zona 21În zona 21 se pot folosi numai echipamente şi circuite cu mod de protecţie cu securitate

intrinsecă ia grupa II, conform SR EN 50 014, având contactele electrice din zona cu praf protejate în carcase IP 65 (IP6X) sau sisteme electrice certificate special pentru zona 21.

Echipamente utilizate în zona 22În zona 22 sunt permise următoarele tipuri de protecţie pentru echipamentele electrice :a) securitate intrinsecă ia grupa II având contactele electrice din zona cu praf protejate în

carcasa IP 65 (IP6X);b) capsularea presurizată;c) aparate protejate în carcase IP 54 (IP 65, în cazul prafurilor bune conducătoare de

electrcitate), temperatura la suprafaţa carcaselor va avea valoarea cea mai mică rezultată din condiţiile menţionate mai sus.

4.Verificarea instalaţiilor electrice în zonele cu pericol de prafuri combustibileVerificarea instalaţiilor electrice din zonele cu pericol de prafuri combustibile are ca scop să

stabilească:- dacă instalaţiile corespund prevederilor din normativele şi standardele pentru instalaţii

electrice;- dacă instalaţiile sunt corespunzătoare pentru folosire în prezenţa prafurilor combustibile,

conform prezentelor cerinţe.Verificarea instalaţiilor electrice se va face :- înainte de punerea lor în funcţiune;- cu ocazia unor modificări aduse instalaţiei electrice sau chiar instalaţiilor tehnologice dacă

prin aceasta se modifică clasificarea ariilor periculoase;- periodic în funcţie de condiţiile locale.Verificările specifice, iniţiale şi periodice pentru instalaţiile din arii periculoase sunt indicate

în documentele de referinţă menţionate.Verificarea din punct de vedere al respectării cerinţelor de securitate privind instalaţiile

electrice se va face la fel ca pentru instalaţiile electrice din ariile fără pericol de explozie.Verificarea instalaţiilor electrice din arii periculoase se va face de către o persoană calificată

şi autorizată care şi-a însuşit prevederile prezentelor cerinţe de securitate.Pentru toate instalaţiile electrice se va verifica:- starea legăturilor la pământ a aparatelor electrice şi a utilajelor tehnologice precum şi a

şuntărilor pentru flanşe (unde acestea sunt cerute);- starea conexiunilor electrice;- rezistenţa izolaţiei;- reglajul protecţiilor;- montarea tuturor capacelor la aparate, doze, corpuri de iluminat, asigurându-se protecţia

antiexplozivă;- etanşarea corespunzătoare a tuturor intrărilor în carcasele aparatelor ;- funcţionarea utilajelor electrice fără încălziri anormale sau vibraţii excesive.- starea depunerilor de praf în interiorul echipamentelor electrice şi după caz se vor curăţa ;- starea carcasărilor, etanşărilor acestora, precum şi a introducătoarelor;- starea corpurilor de iluminat în special a etanşării carcaselor;- starea lagărelor şi a trecerilor de arbori în rotaţie dacă nu se produc frecări din lipsă de

lubrefiere sau ca urmare a descentrărilor;- starea tehnică a ventilatoarelor de aspirare a prafului combustibil (lipsă bătăi mecanice

sau zgomote anormale). Ventilatoarele vor fi supuse unui program sistematic de curăţire a depunerilor de praf.

5. Generalităţi privind asigurarea gradelor normale de protecţie la echipamente tehnice

16

Page 17: NV Aparatura Praf Grupa II2007

La alegerea, proiectarea şi montarea instalaţiilor electrice destinate utilizării în arii periculoase, pe lângă măsurile de protecţie care se impun (alegerea tipului de protecţie antiexplozivă în funcţie de categoria zonei periculoase, de clasa de temperatură şi grupa de explozie a lichidelor, gazelor explozive, ceţuri şi/sau suspensii de praf în aer sau sub formă de strat), instalaţiile electrice trebuie protejate prin carcase care să asigure:

- Protecţia persoanelor împotriva accesului la părţile periculoase din interiorul carcasei (părţi aflate în mişcare sau sub tensiune);

- Protecţia echipamentelor din interiorul carcasei contra pătrunderii corpurilor solide străine;- Protecţia echipamentelor din interiorul carcasei împotriva efectelor dăunătoare datorate

pătrunderii apei.Dacă nu este cerută specificarea unei cifre caracteristice, aceasta trebuie înlocuită prin

litera ”X” (sau ”XX” dacă ambele cifre sunt omise), de exemplu: IP6X; IPX7; IPX6/IPX8)

Litera codului IP 2 3 C H(protecţie internaţională)

Prima cifră caracteristică( 0 ÷ 6 sau X )

A doua cifră caracteristică( 0 ÷ 8 sau X )

Litere adiţionale (opţional)(A; B; C; D)

Litere suplimentare(opţional)(H; M; S; W)

Literele adiţionale se adaugă după a doua cifră caracteristică şi dacă se verifică protecţia împotriva accesului la părţile în mişcare sau sub tensiune din interiorul carcasei:A - protejat împotriva accesului cu dosul mâinii;B - protejat împotriva accesului cu un deget;C - protejat împotriva accesului cu o sculă;D - protejat împotriva accesului cu o sârmă.

Literele suplimentare se adaugă după a doua cifră caracteristică sau după literele adiţionale şi semnifică condiţii suplimentare care trebuie respectate în timpul încercărilor:H - aparat de înaltă tensiune;M - încercarea de verificare a celei de-a doua cifre caracteristice se efectuează cu maşina rotativă

în mişcare;S - încercarea de verificare a celei de-a doua cifre caracteristice se efectuează cu maşina rotativă

staţionară;W - condiţii atmosferice specifice când sunt necesare măsuri sau procedee suplimentare de

protecţie

a) PROTECŢIA ÎMPOTRIVA ATINGERII SAU APROPIERII DE PĂRŢILE SUB TENSIUNE, CONTRA ATINGERII PIESELOR ÎM MIŞCARE DIN INTERIORUL CARCASEI. PROTECŢIA

CONTRA PĂTRUNDERII CORPURILOR SOLIDE STRĂINEDENUMIRE EXPLICAŢII

PR

IM

A

CI

FR

Ă 0 Neprotejat Atingerea părţilor sub tensiune şi a părţilor în

mişcare din interiorul carcasei nu este împiedicată; Pătrunderea corpurilor solide străine nu este

împiedicată1 Protejat contra pătrunderii

corpurilor solide străine mai mari de 50 mm

Atingerea accidentală sau intenţionată a părţilor interioare sub tensiune sau în mişcare, cu o suprafaţă mare a corpului omenesc, de exemplu mâna, nu este posibilă. Atingerea voluntară este posibilă;

Pătrunderea corpurilor solide străine cu diametrul de până la 50 mm este împiedicată

17

Page 18: NV Aparatura Praf Grupa II2007

CA

RA

CT

ER

IS

TI

2 Protejat contra pătrunderii corpurilor solide străine de 12 mm sau mai mari

Atingerea întâmplătare sau voită cu degetul sau obiecte analoage a căror lungime nu depăşeşte 80 mm, a părţilor interioare sub tensiune sau în mişcare este împiedicată;

Pătrunderea corpurilor solide străine cu diametrul egal sau peste 12 mm este împiedicată

3 Protejat contra pătrunderii corpurilor solide străine de 2,5 mm sau mai mari

Atingerea cu scule, sârme etc. cu diametrul sau grosimea egală cu peste 2,5 mm, a părţilor interioare sub tensiune sau în mişcare este împiedicată;

Pătrunderea corpurilor solide străine cu diametrul egal sau peste 2,5 mm este împiedicată

4 Protejat contra pătrunderii corpurilor solide străine de 1 mm sau mai mari

Atingerea cu sârme sau benzi grosimi peste 1 mm, a părţilor interioare sub tensiune sau în mişcare este împiedicată;

Pătrunderea corpurilor solide străine cu diametrul egal sau peste 1 mm este împiedicată

5 Protejat parţial contra pătrunderii prafului

Atingerea în orice fel a părţilor interioare sub tensiune sau în mişcare este împiedicată;

Pătrunderea prafului nu este complet împiedicată, el putând pătrunde numai în măsura în care nu împiedică buna funcţionare a produsului electrotehnic

6 Protejat total contra pătrunderii prafului

Atingerea în orice fel a părţilor interioare sub tensiune sau în mişcare este împiedicată;

Pătrunderea prafului este complet împiedicată

18

Page 19: NV Aparatura Praf Grupa II2007

b) PROTECŢIA CONTRA PĂTRUNDERII APEIDENUMIRE EXPLICAŢII

A

DO

UA

C

IF

C

AR

AC

TE

RI

ST

IC

Ă

0 Neprotejat Pătrunderea apei nu este împiedicată1 Protejat contra picăturilor verticale de

apă Picăturile de apă căzând vertical trebuie să

nu aibă efecte dăunătoare2 Protejat contra picăturilor de apă care

cad sub un unghi de max. 15° faţă de verticală

Picăturile de apă căzând sub un unghi de max. 15° faţă de verticală trebuie să nu aibă efecte dăunătoare, respectiv picăturile de ploaie căzând vertical să nu dăuneze asupra produsului înclinat cu un unghi de max. 15° faţă de verticală

3 Protejat contra apei căzând ca ploaia Apa căzând ca ploaia, sub un unghi de max. 60° faţă de verticală trebuie să nu aibă efecte dăunătoare

4 Protejat contra stropirii cu apă Apa proiectată din toate direcţiile asupra carcasei trebuie să nu aibă efecte dăunătoare

5 Protejat contra jeturilor de apă Apa proiectată cu ajutorul unui furtun din toate direcţiile asupra carcasei trebuie să nu aibă efecte dăunătoare

6 Protejat contra condiţiilor de pe puntea navelor

Apa provenită din valuri sau jeturi puternice trebuie să nu pătrundă în carcasă în cantitate dăunătoare

7 Protejat contra efectelor imersării în apă

Pătrunderea apei în cantitate dăunătoare în interiorul carcasei total imersate în apă, la o presiune dată şi un timp anumit trebuie să nu fie posibilă (verificat conform tabelului 4, cifra caracteristică 7)

8 Protejat contra imersării prelungite în apă

Produsul rezistă la imersiune prelungită în apă, în condiţiile prescrise de producător

Carcasele aparaturii electrice se împart în 2 categorii:- Categoria 1: carcase în care ciclul normal de funcţionare al echipamentului antrenează

reduceri ale presiunii interne în raport cu aerul înconjurător datorate spre exemplu efectelor ciclurilor termice.

- Categoria 2: carcase în care nu există diferenţă de presiune în raport cu aerul înconjurător.

Funcţie de categoria stabilită de producător, încercarea privind protecţia împotriva pătrunderii prafului în interiorul echipamentului se efectuează utilizând pompa de vid (pentru carcasele de categoria 1) şi fără pompa de vid (pentru carcasele de categoria 2).

BIBLIOGRAFIE

- SR EN 60529-1995/A1-2003

- Grade de protecţie asigurate prin carcase (Cod IP).

- SR EN 60034-5 - Maşini electrice rotative. partea 5: Grade de protecţie asigurate prin proiectarea completă a maşinilor electrice rotative (cod IP).Clasificare.

- SR CEI 61241-1-1 - Aparatură electrică destinată utilizării în prezenţa prafurilor combustibile. Partea 1: Aparatură electrică protejată prin capsulări. Secţiunea 1: Specificaţii pentru aparatură.

- SR CEI 61241-1-2 - Aparatură electrică destinată utilizării în prezenţa prafurilor combustibile. Partea 1: Aparatură electrică protejată prin capsulări. Secţiunea 2: Alegerea, instalarea şi întreţinerea aparaturii.

19

Page 20: NV Aparatura Praf Grupa II2007

- SR EN 50281-1-1+A1:2003 Aparatură electrică destinată utilizării în prezenţa prafului combustibil. Partea 1-1: Aparatură electrică protejată prin carcase. Construcţie şi încercare.

- SR EN 50281-1-2+A1:2003 Aparatură electrică destinată utilizării în prezenţa prafului combustibil. Partea 1-2: Aparatură electrică protejată prin carcase. Alegere, instalare şi întreţinere

- SR EN 61241-14:2005 -Aparatură electrică pentru utilizare în prezenţa prafului combustibil. Părtea 14:Alegere şi instalare.

- SR EN 61241-18:2005 - Aparatură electrică pentru utilizare în prezenţa prafului combustibil. Părtea 18: Protecţia prin încapsulare “mD”

-SR EN 61241-1: 2005 - Aparatură electrică pentru utilizare în prezenţa prafului combustibil. Părtea 1: Protecţie prin carcase “tD”

20