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116
CAPITOLO 7: Sicurezza Intrinseca Ex i & EEx i
Obbiettivi:
Al termine di questunit, voi conoscerete Sicurezza Intrinseca Ex
i & EEx i :
a) procedure operative;
b) le differenze tra ib e ia categorie di IS;
c) limportanza degli zener e delle superfici galvaniche;
d) requisiti di installazione in relazione alla BS
EN60079-14;
e) requisiti di installazione in relazione alla BS
EN60079-17.
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117
Sicurezza Intrinseca Ex i o EEx i
La Sicurezza intrinseca un metodo ampiamente usato per
protezione contro le esplosioni. Esso utilizzato solo per
applicazioni di potenza molto bassa, e tipicamente sono desempio la
strumentazione e i circuiti di controllo.
Norme
BS EN50 020: 2002 Sicurezza intrinseca i BS 5501: Parte 7: 1977
(EN50 020) Sicurezza intrinseca i
BS EN60079-25: 2004 Apparecchi elettrici per atmosfere di gas
esplosivo. Sistemi a sicurezza intrinseca BS 5501: Parte 9: 1982
(en50 039) Sistemi elettrici Sicurezza intrinseca i
BS 1259: 1958 Apparecchi e circuiti elettrici per lutilizzo in
atmosfere di gas esplosivo IEC 60079-11: 1999 Apparecchi elettrici
per atmosfere di gas esplosivo - Parte 11: sicurezza intrinseca
i
BS EN60079-17: 2003 Apparecchi elettrici per atmosfere di gas
esplosive. Parte 14 Installazioni elettriche in aree pericolose.
(diverso dalle miniere).
BS EN60079-17: 2003 Apparecchi elettrici per atmosfere di gas
esplosive. Parte 17 ispezione e manutenzione di Installazioni
elettriche in aree pericolose. (diverso dalle miniere).
BS 5345: Parte 4: 1977 (superata)
Codice di pratica per la scelta, linstallazione e manutenzione
di apparecchi pressurizzati.
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118
Definizioni
BS EN50 020 definisce un circuito a sicurezza intrinseca
come:
Un circuito in cui n scintille n alcun effetto termico nelle
condizioni di prova descritte nella norma (BS EN50020), incluso le
condizioni di normale funzionamento e di guasto, sono capaci di
causare laccensione di una data atmosfera esplosiva.
Zone di utilizzo: 0,1 & 2 (Ex i a e EEx i a) 1 & 2 (Ex i
b e EEx i b)
Principi base di IS
Un circuito a Sicurezza Intrinseca realizza la sicurezza
mantenendo un livello di energia molto basso incapace di provocare
il riscaldamento delle superfici, e scintille elettriche, e se
capita, non ha sufficiente energia da accendere la pi facilmente
infiammabile concentrazione di una miscela infiammabile. Questo
garantito limitando voltaggio e corrente di alimentazione delle
apparecchiature di una zona di pericolo. Per mantenere la
sicurezza, di fondamentale importanza che questi livelli di
tensione e corrente non siano normalmente superati, anche in
condizione di guasto.
I parametri del circuito, cio tensione, corrente, resistenza,
induttanza e capacit sono fattori che vanno presi in considerazione
nella progettazione di un circuito IS. La consultazione delle curve
caratteristiche di accensione data dalla norma costruttiva
(visibile nelle pag. 123 126 e 127), e lapplicazione degli
appropriati fattori di sicurezza, garantiscono che i valori di
sicurezza per questi parametri sono stabiliti durante la fase di
progettazione.
Un sistema IS, che comprende di solito uninterfaccia di
sicurezza con larea pericolosa, cavi, scatole di derivazione e
apparecchiatura di campo (area pericolosa), deve essere progettato
in modo tale da evitare che si verifichi la possibilit di un
guasto. In contrasto con altri metodi di protezione contro le
esplosioni, La sicurezza intrinseca un concetto di sistema che si
applica al complesso di tutto il sistema e non solo a qualsiasi
elemento del sistema.
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119
Gli apparecchi della zona di sicurezza collegati direttamente
agli apparecchi della zona pericolosa sono conosciuti come
apparecchi associati, e ogni voce marcata del sistema deve avere un
certificato di conformit. Gli Apparecchi associati possono essere
utilizzati nella zona pericolosa se installati all'interno di un
altro metodo di protezione contro le esplosioni, ad esempio a prova
di esplosione. In aggiunta, un certificato di sistema globale pu
comprendere il sistema. Lalimentazione elettrica
dellapparecchiatura, La tensione di alimentazione di apparecchi
elettrici, che collegata ai terminali non - IS di relativa
apparecchiatura, non deve essere maggiore della tensione Um segnata
sulle etichette degli apparecchi associati. Il codice della pratica
BS5345 consiglia che questo valore non deve superare 250Vrms. La
corrente elettrica di corto circuito non deve essere superiore a
1500A.
I vantaggi di IS sono:
a) possibile manutenzione dal vivo; b) conveniente,
certificazione dei contenitori non necessaria e possono
essere utilizzati civetteria ordinaria. c) Sicurezza bassa
tensione non pericolosa per il personale; d) Utilizzabile in zona
0.
Barriere zener
I difetti che possono compromettere la sicurezza del sistema IS
sono la sovratensione o la sovracorrente, e la protezione contro
queste condizioni garantita mediante l'uso di un'interfaccia,
generalmente una barriera Zener, la cui costruzione sar considerata
in termini dei suoi singoli componenti.
Linterfaccia, che inserita tra gli apparecchi della zona di
sicurezza e quelli della zona di pericolo, normalmente posta nella
zona di sicurezza il pi vicino al confine con l'area pericolosa, ma
pu essere posta in area di pericolo se installata in contenitori
antideflagranti.
Una semplice barriera zener ha tre componenti principali, (1)
una resistenza, (2) un diodo zener, e (3) un fusibile, che devono
avere tutti propriet infallibili. Infallibilit, della resistenza
nel limitare la corrente, significa che in caso di guasto della
stessa, il guasto deve dare un valore maggiore o circuito aperto.
Chiaramente un guasto a un basso valore di resistenza o
corto-circuito significa pi corrente nel circuito IS, che contrario
al concetto di questo tipo di protezione. Linfallibilit sar
soddisfatta usando un resistore di qualit a filo avvolto o a
pellicola di metallo, e la sua potenza di funzionamento, richiesta
dalla norma,
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120
non dovrebbe superare il 2/3 del valore massimo quotato per uno
specificato ambiente. Il componente seguente da considerare il
diodo zener, Lo scopo quello di limitare la tensione disponibile
per l'apparecchiatura nella zona pericolosa. Il diodo zener, un
componente singolo, non considerato un componente infallibile,
anchesso deve funzionare ai 2/3 della sua massima capacit. Per
soddisfare linfallibilit, lo zener deve guastarsi in
corto-circuito. Un guasto ad alta resistenza o circuito-aperto
potrebbe consentire livelli di tensione oltre i limiti di
sicurezza di "invadere" la zona pericolosa.
Nota: Prove dei produttori hanno dimostrato che i diodi guastano
virtualmente sempre in corto-circuito, ma non lo possono garantire.
I diodi possono essere considerati infallibili solo quando due o pi
sono messi in parallelo come discusso pi avanti.
Il terzo componente, il fusibile, si trova allestremit dingresso
(sicura) della barriera zener, la sua funzione di proteggere i
diodi zener, e non di proteggere, per esempio, un corto-circuito
nellapparecchiatura in campo. Linfallibilit del fusibile assicurata
dallutilizzo del tipo ceramico a sabbia capace di interrompere un
guasto superiore ai 4000. Un fusibile di questo tipo risolve il
problema che pu accadere nei fusibili di altro tipo, cio la
vaporizzazione con continuit conduttiva a seguito di un corto
circuito.
Come richiesto dalla norma, il fusibile incapsulato insieme agli
altri componenti della barriera per scoraggiarne la sostituzione.
La riparazione di una barriera zener non permessa, anche dal
costruttore.
Funzionamento della barriera zener
In caso di un corto-circuito sviluppato nellapparecchio nella
zona di pericolo, o nei cablaggi IS, la resistenza in serie alla
barriera zener limita la corrente di corto-circuito a un livello
sicuro mantenendo cos lintegrit del circuito.
Se la tensione supera il voltaggio massimo del sistema IS
invadendo il circuito allingresso dei terminali della barriera
zener, questa innesca il diodo zener, e la corrente di guasto
risultante connessa a terra.
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121
Alleccessivo voltaggio , quindi, impedito di raggiungere
l'apparecchio in zona pericolosa.
Tipologie di IS
Sono disponibili due tipi di categorie di sicurezza intrinseca.
ia e ib, il livello di sicurezza fornito da ciascuna di esse
dipende dal numero dei componenti di guasto che vengono
considerate. La prima categoria, ib, pu mantenere la sicurezza
nellavvenimento di un guasto. Alla seconda categoria, ia, richiesto
che mantenga la sicurezza con due guasti simultanei. Chiaramente,
per fare che una barriera zener (interfaccia) mantenga la sicurezza
con due guasti, sono necessari diodi zener addizionali dato che
sono componenti facilmente guastabili.
Quindi, laggiunta di un secondo diodo zener, collegato in
parallelo con il primo, soddisfa la richiesta della sicurezza
intrinseca di categoria ib nella quale la sicurezza deve essere
garantita con un guasto. Un terzo diodo zener collegato in
parallelo agli altri due soddisfa la condizione per la sicurezza
intrinseca di categoria ia nella quale la sicurezza deve essere
garantita con due guasti.
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122
Tipologie di IS (continuazione)
Sicurezza intrinseca di categoria ib pu essere utilizzata in
Zone 1 e 2, ma non in zona 0, e sicurezza intrinseca di categoria
ia permessa in Zone 0, 1 e 2.
Curve di corrente minima di accensione
Dato che necessario limitare tensione e corrente in un circuito
IS per assicurare il funzionamento in sicurezza, la progettazione
del circuito deve basarsi sulla curva della corrente minima di
accensione data dalla norma costruttiva e riprodotta a pag.123. Le
pagine, 126 e 127 illustrano le curve per determinare
rispettivamente linduttanza e la capacita massime del circuito.
Circuito resistivo
Per un circuito puramente resistivo, se la tensione nota, la
corrente massima del circuito pu essere determinata dal grafico,
che abilita la selezione della corretta interfaccia.
Cos, per un circuito puramente resistivo in una Zona pericolosa
IIC, sintende che sar utilizzata una barriera zener da 28V, 300ohm.
Un fattore di sicurezza del 10% deve essere applicato alla tensione
di questo dispositivo poich un aumento della sua temperatura pu
aumentare la tensione dinnesco dei diodi zener. Applicando un
fattore di sicurezza del 10% (1.1x28V=30,8V) si ottiene un valore
di 30,8 V, che viene poi situato sull'asse orizzontale (tensione)
del grafico. Muovendosi verticalmente da questo punto verso la
curva IIC, e poi orizzontalmente dal punto di contatto con la curva
verso lasse verticale (corrente), otteniamo una corrente di
sicurezza di 140mA. Un fattore di sicurezza pari a 1,5 va applicato
a questo valore, cio 3/3 di 140mA uguale a 93,33mA. Applicando la
legge di ohm, 28V/99,33mA=300ohm, la stessa resistenza della
barriera zener, stato verificato che linterfaccia da 28V, 300ohm
adatta a mantenere lintegrit del circuito IS in una zona di
pericolo IIC.
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123
Curve di corrente minima di accensione. Circuito resistivo
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124
Apparecchio semplice
Lenergia di una scintilla di un circuito IS, durante il
funzionamento normale o un guasto, insufficiente a causare
laccensione di un pericolo circostante. Lintroduzione di un
interruttore, che nel normale funzionamento produce scintille e non
dissipa potenza. Non altera la situazione, e di fatto, ogni
dispositivo che resistivo di natura e non immagazzina energia pu
essere aggiunto al circuito senza mettere in pericolo l integrit
del circuito di sicurezza.
I dispositivi come questi sono nominati apparecchi semplici e
non richiedono certificazione o marcatura. Tali dispositivi passivi
includono interruttori, cassette di derivazione, terminali,
potenziometri e semplici dispositivi semiconduttori. Apparecchi
semplici possono includere anche fonti di energia immagazzinata,
per esempio, condensatori a induttanze con parametri ben definiti,
il valore di questi va considerato durante la progettazione
dellinstallazione di un IS. Sorgenti che generano energia, quali
termocoppie e fotocellule, vanno accomunate come apparecchi
semplici purch non generino pi di 1,5V, 100mA e 25mW. Ogni capacit
e induttanza in questi dispositivi va considerata durante la
progettazione dellinstallazione.
Gli apparecchi semplici sono normalmente inseriti nella classe
di temperatura T4, ma le cassette di derivazione e gli interruttori
vanno in T6 perch non contengono componenti dissipanti calore.
Dato che gli apparecchi semplici non richiedono di essere
certificati, nella documentazione del sistema va inserita una
giustificazione per il loro utilizzo.
Custodie
La protezione minima degli ingressi per custodie di circuiti IS
IP20, ma le condizioni ambientali possono richiedere una protezione
pi elevata.
Magazzini di energia
Dispositivi dimmazzinaggio di energia come induttanze o
condensatori hanno il potenziale per sconvolgere la sicurezza di un
sistema di IS. Lenergia pu essere immagazzinata in questi
dispositivi per un certo periodo di tempo e poi rilasciato a un
livello maggiore alla, per esempio, rottura di un cavo del IS a
causa di un guasto o scollegamento diretto ai morsetti. Ci potrebbe
verificarsi Senza riguardo dei vincoli di progettazione di tensione
e corrente, e causare l'accensione di un gas infiammabile
circostante. All'adozione di misure devono, essere pertanto
applicate per contrastare questo problema in fase di progettazione.
Apparecchiature di campo che hanno capacit di immagazzinare
energia, cio hanno qualche induttanza interna e capacit, sono
definitinon semplici" e devono essere certificate.
Cavi, percorsi particolarmente lunghi tra l'interfaccia e
l'apparato nella zona di pericolo, avranno apprezzabile induttanza
e capacit che devono essere prese in considerazione nella fase di
progettazione. Lenergia sar conservata in condizioni di
funzionamento normale, ma sar maggiore in condizioni di guasto. La
tensione influenzer quale parametro predominante, cio per una
tensione di circa 5V, l'induttanza sar predominante, ma a 28V, sar
predominante la capacit.
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125
Dove in campo sono utilizzati solo apparecchi semplici,
linduttanza e la capacit presenti saranno dovute al solo cavo, se
il percorso breve questi parametri saranno trascurabili. I
parametri elettrici Cc, Lc e Lc/Rc per il cavo tipico strumentale
con corde adiacenti o tuistate saranno determinati da:
a) ottenere i parametri peggiori dal produttore di cavi, o b) la
misurazione dei parametri utilizzando un campione del cavo, oppure
c) l'adozione dei seguenti valori-
Induttanza, (L) 1microH/m Capacit, (C) 200picoF/m
Induttanza/resistenza (L/R) 30microH/m
Dove gli apparecchi in campo hanno sia induttanza sia induttanza
apprezzabili, importante che la combinazione di in/capacit di cavo
e apparecchio in campo non superi il valore specificato dal
costruttore dellinterfaccia.
Valutazione dei parametri del cavo
Induttanza
Linduttanza massima dei cavi di collegamento pu essere stabilita
dalla curva del circuito induttivo dopo la prima valutazione della
massima corrente. Assumendo uninterfaccia con unuscita massima di
28V e 300ohm di resistenza, la corrente massima :
28V / 300ohm = 93,33mA
Applicando un fattore di sicurezza di 1,5:
1,5 x 93,33mA = 140mA
Dal grafico di pag. 126, la massima induttanza di sicurezza per
il cavo di collegamento, con un apparecchio semplice in unarea di
pericolo, sar approssimativamente di 4,0mH. Questo valore trovato
proiettando verticalmente da 140mA dallasse della corrente, e
quindi orizzontalmente verso lasse dellinduttanza dal punto di
contatto con la curva IIC.
Capacit
Per circuiti capacitivi, la procedura la stessa. Il fattore di
sicurezza di 1,5 applicato alla tensione della barriera zener di
28V.
Cio 1,5 x 28V = 42V
Usando la curva IIC nel grafico di pag. 127, la capacit di
sicurezza massima per il cavo di collegamento, con un apparecchio
semplice in unarea di pericolo, sar approssimativamente di
0,08microF.
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126
La comparazione tra i valori massimi trovati e i dati prodotti
dal costruttore dei cavi stabilisce se il percorso del cavo di
collegamento soddisfacente.
Curve per circuito induttivo per Gruppo II
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127
Curve per circuito induttivo per Gruppo II
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128
Terra
Una terra di alta-integrit dedicata un fattore vitale al
mantenimento della sicurezza in un circuito IS, particolarmente
quando sono usate barriere zener. Barriere galvaniche, tuttavia,
utilizzano un differente principio (discusso pi avanti nel
capitolo) e, quindi, una terra di alta-integrit non necessaria, ma
la messa a terra va utilizzata per eliminare le interferenze.
La barra di terra delle barriere zener montata e isolata dalla
carpenteria circostante e collegata direttamente al punto di terra
principale attraverso un collegamento di terra separato. Due cavi,
ciascun assicurato a un distinto punto alle due estremit, sono
normalmente utilizzati per collegare la barra di terra delle
barriere al punto di massa principale per facilitare la prova di
resistenza, che deve essere periodicamente eseguito. La resistenza
tra la barra di terra delle barriere e il punto di terra principale
non dovrebbe essere maggiore di 1 ohm. Un valore di 0,1 ohm non
irrealistico.
Il cavo di terra deve essere isolato, e lisolamento integro,
lungo la sua intera lunghezza in modo che il contatto con la
carpenteria metallica sia evitato: Dove il rischio di
danneggiamento elevato, deve essere fornite protezioni meccaniche
per i cavi.
Il conduttore di terra deve avere la capacit di condurre la
massima corrente di guasto e avere una sezione appropriata (csa)
mediante:
a) almeno due conduttori di rame separati da 1,5mmq (minimo), o
b) almeno un conduttore di rame da 4mmq (minimo).
Nota: Il circuito IS in unarea di pericolo deve essere in grado
per sostenere un isolamento verso terra di 500V.
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129
messa a terra e collegamento
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130
messa a terra e collegamento
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131
Isolamento galvanico
Anche se le barriere zener sono state, e continuano a essere,
ampiamente usate nell'industria, hanno particolari limitazioni che
sono:
a) Una terra dedicata ad alta-integrit necessaria a deviare le
correnti di guasto lontano dalla zona di pericolo;
b) Esiste un collegamento diretto tra zone di pericolo, di
sicurezza e terra, che tende ad applicare vincoli sul resto del
sistema;
c) Le apparecchiature per aree pericolose devono essere in grado
di sostenere un isolamento verso terra di 500V.
I dispositivi che superano queste difficolt sono le interfacce
disolamento in genere rel, opto isolatori e trasformatori.
Rel/trasformatori disolamento
Nellesempio sottoesposto, lisolamento tra zona di pericolo e
zona di sicurezza ottenuto con trasformatori e rel approvati ad
alta-integrit. La progettazione di questi dispositivi assicura un
isolamento tale che un alto voltaggio nei circuiti IS non possa
raggiungere le apparecchiature della zona pericolosa.
Opto - accoppiatore/trasformatore disolamento
Questo metodo comprende da un opto-isolatore certificato e da un
trasformatore certificato. La luce (o infrarosso) emessa dal LED
quando polarizzato cade sul foto transistor che schermato dalla
luce esterna.
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132
Installazione di questi apparati
Gli apparecchi che costituiscono l'installazione di tipo IS,
vale a dire apparecchi in campo, apparecchi associati e le unit di
interfaccia, devono essere elementi certificati che sono stati
fabbricati in conformit delle norme in materia (vedi pagina 117).
Tali apparecchi, compresi i cavi di collegamento, devono essere
installati in accordo con listruzione del costruttore, la
documentazione di progetto e le raccomandazioni della BS
EN60079-14. Installazioni esistenti, tuttavia, devono essere state
installate secondo il codice di pratica BS5345.
Requisiti dinstallazione per i cavi
I conduttori dei cavi dei circuiti IS devono essere isolati con
isolante elastomerico o termoplastico con uno spessore minimo di
0,3mm. I cavi devono avere un isolamento verso terra, schermo e
terra, conduttori e schermo di 500Va.c. o 750Vd.c.. In alternativa
possono essere utilizzati cavi a isolamento minerale. I conduttori
dei cavi nella zona pericolosa, e questo include i singoli fili dei
cavi, devono avere un diametro minimo di 0,1mm. La separazione dei
singoli fili di cavi deve essere evitata, per esempio, con l'uso di
capocorda terminali. Sebbene non sia un requisito obbligatorio, il
colore del cavo (e dei terminali) lazzurro.
Sezione minima dei conduttori
Sebbene il codice di pratica BS5345 sia stato ritirarlo ancora
rilevante per gli impianti esistenti installati in conformit con le
sue raccomandazioni. La tabella seguente, presa dalle BS5345,
specifica la corrente massima e la sezione minima per i conduttori
di rame in base alle classi di temperatura T1 T5 in modo che i cavi
possono funzionare all'interno della classe di temperatura
stabilita per il sistema IS quando conducono la massima corrente di
guasto.
Protezione meccanica
I cavi di collegamento dei circuiti IS devono avere una guaina
isolante addizionale in modo da mantenere lintegrit del sistema,
cio per pervenire il contatto con i cavi di altri circuiti, o la
terra, conseguentemente a un danneggiamento, e assicurare che i
parametri dinduttanza e capacit non superino i limiti del circuito.
La protezione meccanica con cavi schermati o armati non richiesta a
eccezione che per circuiti IS multi conduttori in Zona 0.
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133
Segregazione tra circuiti IS e non IS
La segregazione tra circuiti IS e non IS sia in zona di
sicurezza che in zona di pericolo importante per evitare la
possibilit di trasmissione di tensioni elevate da circuiti non IS a
circuiti IS. Questo deve essere realizzato con uno dei seguenti
metodi.
a) Adeguata separazione tra cavi di circuiti IS e non IS; o b)
Posizionare i circuiti IS in modo da evitare il rischio di
danneggiamenti meccanici; o c) Luso di armatura, guaina metallica,
o cavi schermati per entrambi i circuiti IS e non
IS.
In aggiunta a queste richieste, i cavi non devono contenere
conduttori sia di circuiti IS sia di circuiti non IS.
Dove i cavi dei circuiti IS e i cavi di altri circuiti
utilizzano lo stesso condotto, fascio o passerella, entrambe i
circuiti devono essere separati tramite un separatore metallico,
collegato a terra. La separazione non necessaria se i cavi IS o i
cavi degli altri circuiti sono armati, schermati o protetti da
guaina metallica.
Larmatura dei cavi va sicuramente collegata alla terra.
Conduttori del cavo non utilizzati
Dove cavi multi conduttore hanno uno o pi conduttori
inutilizzati, va utilizzato, per mantenere lintegrit
dellinstallazione, uno dei seguenti metodi .
a) collegato a terminali separati a entrambe le estremit in modo
che le anime siano isolate uno dall'altra e dalla terra, o
b) Collegare allo stesso punto di terra della barra di terra IS,
se applicabile, i conduttori inutilizzati ad una estremit del cavo,
tuttavia, bisogna isolarli dagli altri e dalla terra tramite
lutilizzo di terminali adatti.
Schermi dei cavi
Dove i cavi dinterconnessione di circuiti IS hanno schermi
complessivi, o gruppi di conduttori con schermi individuali, gli
schermi devono essere messi a terra in un solo punto, come
specificato nello schema di circuito per l'installazione, che di
solito la bara di terra delle barriere zener. Se, tuttavia, il
circuito IS isolato da terra, il collegamento degli schermi al
sistema equipotenziale deve essere fatto in un solo punto.
Il codice di pratica BS5345 specifica che, prima della
connessione degli schermi della barra di terra barriera, una prova
della resistenza di isolamento (IR) deve essere effettuata tra ogni
coppia di schermi. La lettura della prova non deve essere inferiore
a 1Mohm/Km con misura a 500V e 20 C per 1 minuto.
Tutti gli schermi devono essere isolati dalle masse metalliche
esterne, cio canaline, etc..
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134
Tensione indotta
I circuiti IS vanno installati con metodi che escludano
interferenze elettriche o magnetiche esterne. Generalmente,
tensioni indotte nei cavi dinterconnessione IS non sono probabili
si possono verificare se cavi IS sono posizionati paralleli e
vicino a cavi unipolari che trasportano forti correnti o in
sovraccarico. Un'adeguata separazione tra circuiti differenti pu
superare questa difficolt cos come l'uso di schermi e / o
conduttori intrecciati.
Marcatura dei cavi
L'isolamento della guaina o conduttore di cavi dei circuiti IS
pu essere colorato in blu chiaro in modo che possano essere
facilmente identificati come parte di un circuito IS. Quindi, per
evitare confusione, cavi blu chiaro non devono essere utilizzati
per altri tipi di circuiti.
Marcatura di cavi IS non necessaria se sia i cavi IS che non IS
sono armati, schermati, o di guaina metallica.
Dove circuiti IS e non IS si dividono lo stesso contenitore, ad
esempio quadri di controllo e misura, quadri, apparecchi di
distribuzione, etc., vanno implementate misura appropriate per
distinguere i due tipi di circuiti ed evitare confusione laddove
sia presente il cavo blu del neutro. Queste misure sono:
a) Contenere i cavi IS in canale blu chiaro; b) Identificazione;
c) Sistemazione chiara e separazione fisica.
Cavi multipolari
Pi di un circuito IS pu percorrere un cavo multipolare ma,
circuiti IS e non IS non possono percorrere lo stesso cavo
multipolare. Lisolamento dei conduttori deve avere un adeguato
spessore radiale ma non inferiore a 0,2mm e capace di sopportare
una prova a tensione a.c. rms uguale al doppio della tensione
nominale del circuito IS ma non inferiore a 500V.
Prove richieste
I cavi multipolari devono superare le seguenti prove
dielettriche.
a) 500Vr.m.s. (o 750Vd.c.) applicati a tutti i conduttori
collegati insieme e agli schermi e/o armatura del cavo collegati
assieme.
b) Per cavi multipolari senza schermi individuali per ogni
circuito, 1000Vr.m.s. (o 1500Vd.c.) applicati a met dei conduttori
collegati assieme e ai rimanenti sempre collegati assieme.
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135
I metodi utilizzati per i test di cui sopra devono essere
eseguiti come specificato nella pertinente norma cavi, ma dove
nessun metodo specificato, la prova deve essere conforme al punto
10.6 della IEC 60079-11.
Condizioni di guasto (cavi multipolari) Il tipo di cavo
multipolare utilizzato nellinstallazione IS avr un'influenza sulle
eventuali anomalie, che pu essere presa in considerazione.
Cavo tipo A: Se i circuiti IS sono schermati singolarmente con
una superficie minima di copertura del 60%, nessun guasto tra
circuiti viene preso in considerazione.
Cavo tipo B: Se il cavo fissato e protetto contro danneggiamenti
meccanici e nessuno dei suoi circuiti ha una tensione superiore a
60V, nessun guasto tra circuiti viene preso in considerazione.
Cavo tipo C: Per questo tipo di cavo, ma senza le specifiche
richieste per i cavi di tipo A e B, due corto circuiti tra
conduttori e pi di quattro circuiti aperti simultanei dei
conduttori deve essere preso in considerazione. Nessun guasto deve
essere considerato se tutti i circuiti del cavo sono identici e
hanno un fattore di sicurezza quattro volte quello richiesto per le
categorie ia o ib.
Dove i cavi multipolari non rispondono ai requisiti specificati
a pag. 134, il numero dei corti circuiti tra conduttori e circuiti
aperti simultanei dei conduttori non ha limiti.
Come in precedenza affermato, la BS5345 stata ritirata, ma
ancora rilevante sugli impianti e installazioni esistenti, e
include le seguenti raccomandazioni per i cavi multipolari.
Dove un cavo multipolare, posato in Zona 0, con pi di un
circuito IS, essenziale che nessuna combinazione di guasti tra
circuiti IS allinterno del cavo causi una condizione di
insicurezza. Una deroga a tale requisito si applica se:
a) Il rischio di danneggiamenti meccanici al cavo minimo o, dove
il rischio di danneggiamento alto, sia adottata una protezione
addizionale; e
b) I cavi siano sicuramente fissati su tutta la lunghezza; e
c) Ogni circuito IS utilizza un cavo con conduttori adiacenti
per tutta la sua lunghezza; e
d) Nessuno dei circuiti IS sia a pi di 60V di picco durante sia
il normale funzionamento sia in condizioni di guasto.
e) I conduttori di ogni circuito IS siano allinterno di uno
schermo isolato e messo a terra come in precedenza discusso.
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136
Distanza di gioco
Il gioco tra i conduttori nudi dei cavi, collegati ai terminali,
e la terra o altre parti conduttive non deve essere inferiore a
3mm.
Il gioco tra i conduttori nudi dei cavi di separati circuiti IS,
collegati ai terminali, non deve essere inferiore a 6mm.
Quando circuiti IS e non IS occupano la stessa custodia ci deve
essere unadeguata separazione tra i due tipi di circuito. Ci pu
essere ottenuto da ciascuna delle posizioni seguenti:
a) Un gioco di 50mm tra le morsettiere IS e non IS. I terminali
e il cablaggio vanno posti in modo tale che il contatto tra i
circuiti non sia probabile, devono staccarsi un filo da entrambi
circuiti.
b) Una partizione isolata o una partizione in metallo messa a
terra situata tra i terminali la IS e non IS. Le pareti divisorie
devono raggiungere le pareti della custodia entro 1,5 mm, o
mantenere almeno 50 millimetri di fuga tra i terminali in tutte le
direzioni intorno alla partizione.
Per quanto riguarda gli impianti o installazioni esistenti, la
distanza di gioco pu essere in accordo con il codice di condotta BS
5345 come illustrato nella tabella sottostante.
Tensione di picco (V)
Distanza in aria minima tra terminali di circuiti separati
(mm) Distanza in aria minima tra
terminali e terra (mm)
0 90 6 4
90 375 6 6
Strumenti di prova
Strumentazione elettrica di prova IS disponibile per verificare
le installazioni in presenza di gas infiammabile. Tali strumenti
hanno parametri in uscita non superiori a 1,2V, 0,1, 0,25mW e
incapaci di immagazzinare pi di 20microJ di energia. Va ricordato,
tuttavia, che esiste la possibilit che i parametri, induttanza e
capacit, dei circuiti in prova sia abbastanza grande da modificare
lenergia della scintilla prodotta nei puntali degli strumenti e
causare laccensione del gas infiammabile circostante. Prove in
presenza di gas infiammabile, tuttavia, richiede attente
considerazioni del circuito da provare.
-
137
BS EN60079-17: Tavola 2: Schede Ispettive per installazioni EX
i
Controllare che: Grado dispezione
Dettagliato Semplice Visivo A APPARECCHI
1 La documentazione dei circuiti e/o apparecchi appropriata
allarea di classificazione * * *
2 Apparecchiature installate sono quello previsto nella
documentazione - Solo apparecchi fissi * *
3 Corretti categoria e gruppo di appartenenza del circuito e/o
apparecchi * * 4 Corretta classe di temperatura delle
apparecchiature * * 5 Limpianto chiaramente identificato * * 6 Non
ci sono modifiche non autorizzate * 7 Non ci sono modifiche non
autorizzate visibili * *
8 Barriere di sicurezza, rel e altri dispositivi di limitazione
dellenergia sono di tipo approvato, impianto in accordo con i
requisiti di certificazione e messi sicuramente a terra dove
richiesto
* * *
9 I collegamenti elettrici sono serrati * 10 I circuiti stampati
sono puliti e non danneggiati *
B INSTALLAZIONE
1 I cavi sono istallati in accordo con la documentazione * 2 La
schermatura dei cavi messa a terra in accordo con la documentazione
* 3 Non ci sono ovvi danneggiamenti nei cavi * * * 4 Le tenute
della canalizzazione, condotti tubi e/o conduit soddisfacente * * *
5 Le connessioni punto a punto sono tutti corrette *
6 La continuit di terra soddisfacente (esempio i collegamenti
sono serrati e i conduttori sono di sezione adeguata) *
7 Il collegamento di terra mantiene lintegrit del tipo di
protezione * * *
8 Il circuito a Sicurezza Intrinseca isolato dalla terra o
collegate a terra in un solo punto (fare riferimento alla
documentazione) * 9 In cassette di distribuzione comuni o cubicoli
rel la separazione tra circuiti a
sicurezza intrinseca e non mantenuta *
10 Dove applicabile, la protezione dellalimentazione elettrica
dai corto-circuiti in accordo con la documentazione *
11 Particolari condizioni di utilizzo (se applicabile) sono
soddisfatte * 12 I cavi inutilizzati sono correttamente terminati *
* *
C AMBIENTE
1 Le apparecchiature sono adeguatamente protette dalla
corrosione, condizioni climatiche, vibrazioni e altri fattori
avversi * * *
2 Nessun accumulo eccessivo di polvere e sporcizia * * *
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138
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menti:
-
140
Scheda di ispezione IS C JB in area pericolosa
Posizione
Cassetta derivazione JB Nr.
Schema di cablaggio cassetta derivazione Nr.
Schema circuito strumento Nr.
Cassetta e coperchio
Correttamente identificati
Nessun danno
Tenute OK
Pulito e secco internamente
Fori inutilizzati chiusi
Pressa cavo Cavo serrato correttamente
Cavo
Correttamente identificati
Nessun danno Schermo collegato co-rrettamente
essun cavo non specifica-to
Conduttori
Correttamente identificati Collegati cor-rettamente ai terminali
Crimpaggio e serraggio cor-retti
Morsettiera Nessun danno
Distanze OK
Data
Ispettore iniziale
Commenti:
-
141
Scheda di ispezione IS D Apparecchi in area pericolosa
Posizione
Cassetta derivazione JB Nr.
Schema di cablaggio cassetta derivazione Nr.
Schema circuito strumento Nr.
Cavo Nr.
Apparecchi (esterni)
Correttamente identificati
Montaggio corretto
Nessun danno
Apparecchi (interni) Tenute OK Pulito e secco internamente
Pressa cavo Cavo serrato correttamente
Cavo
Correttamente identificati
Nessun danno Schermo isolato da terra
Conduttori
Correttamente identificati Collegati cor-rettamente ai
terminali
Crimpaggio e serraggio cor-retti
Morsettiera Nessun danno
Distanze OK
Data
Ispettore iniziale
Commenti:
-
142
Ispezione della terra di un sistema IS
IS scheda dispezione Nr.
1 Verifica che la barra di terra IS sia correttamente montata
sui blocchi isolanti
2 Verifica che la barra di terra IS sia adeguatamente
supportata
3 Verifica che la barra di terra IS sia protetta da accidentali
contatti con terra non IS (esempio rack di supporto o cubicolo)
4 Verifica che la barra di terra IS sia identificata TERRA
IS
5 Verifica che le barre di terra IS siano collegate assieme in
accordo con i disegni approvati
6 Verifica che i cavi di collegamento delle barre di terra IS
siano della sezione adeguata e che lisolante non sia
danneggiato
7 Verifica che le connessioni dei cavi di terra IS siano pulite
e serrate
8 Verifica che barra gi terra IS generale sia collegata alla
terra di sotto-stazione o della sala quadri in accordo con i
disegni approvati
9
Verifica che i cavi (devono essere due) che collegano la barra
generale di terra IS alla terra della sotto-stazione o della sala
quadri abbiano la giusta sezione (come da disegno), che lisolante
non sia danneggiato per tutta la lunghezza e che non sia in
contatto con cavi armati. Questi cavi vanno ispezionati lungo tutto
il percorso
10 Verifica che le connessioni dei cavi della terra IS
principale e della barra di terra generale siano pulite e
serrate
Data:
Ispettore iniziale:
Commenti: