Urządzenia elektryczne w przestrzeniach

www.jmmetrology.eu
Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem.
W obiektach budowlanych i na terenach przyległych, gdzie prowadzone są procesy technologiczne
z użyciem materiałów, które mogą utworzyć z powietrzem lub miedzy sobą mieszaniny wybuchowe lub w których materiały takie są magazynowane – powinna być prowadzona ocena zagrożenia
wybuchem.
Oceny takiej dokonuje: inwestor, projektant lub użytkownik decydujący o procesie technologicznym.
Podstawą uznania przestrzeni za potencjalnie zagrożoną wybuchem jest przede wszystkim czas
emisji i utrzymywania się czynników tworzących z powietrzem mieszaniny wybuchowe i wentylacja.
Mieszanina wybuchowa (atmosfera wybuchowa) – to mieszanina substancji palnych w postaci
gazów, par cieczy palnych, mgieł lub pyłów z powietrzem w warunkach atmosferycznych, w której
po zapaleniu - spalanie rozprzestrzenia się na cała nie spaloną mieszaninę.
Przestrzenie zagrożone wybuchem mieszanin gazów palnych i par cieczy z powietrzem klasyfikuje
się na strefy zagrożenia wybuchem mieszanin gazów i par cieczy (G), czyli:
 strefę 0, w której mieszanina wybuchowa występuje ciągle lub często (ponad 1000 godzin w
roku) w czasie normalnych warunków pracy urządzeń technologicznych;
 strefę 1, w której pojawienie się gazowej mieszaniny wybuchowej jest prawdopodobne (w
czasie od 10 do 1000 godzin w roku);
 strefę 2, w której pojawienie się gazowej mieszaniny wybuchowej jest bardzo mało
prawdopodobne (ok. 10 godzin w roku).
Przestrzenie zagrożone powstawaniem mieszanin pyłów z powietrzem klasyfikuje się do
stref zagrożenia [wybuchem pyłów (D)], tzn.:
 strefy 20;
 strefy 21;
 strefy 22.
W przestrzeniach zaliczanych do poszczególnych stref zagrożenia wybuchem mogą być
instalowane tylko urządzenia i systemy ochronne odpowiadające wymaganiom rozporządzenia
Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 lipca 2003 roku, tzn.:
- w odpowiednim wykonaniu przeciwwybuchowym odpowiedniej grupy i kategorii,
- dostosowane do pracy w obecności mieszanin wybuchowych występujących w tych
przestrzeniach,
- przeznaczone (atestowane) do przestrzeni zakwalifikowanych do poszczególnych stref zagrożenia
wybuchem.
Określono następujące grupy urządzeń i systemów ochronnych:
• Grupa I: urządzenia w wykonaniu przeciwwybuchowym przeznaczone do pracy w górnictwie
metanowym, dla których ustalono dwie kategorie urządzeń: M1 oraz M2;
• Grupa II: urządzenia przeciwwybuchowe przeznaczone do pracy w przestrzeniach innych niż
kopalnie metanowe, dla których ustalono kategorie 1, 2 i 3.
www.jmmetrology.eu
Najczęściej wagowe urządzenia przeznaczone do pracy w warunkach zagrożenia wybuchowego
należą do II-ej grupy, a zatem:
Kategoria 1 – obejmuje urządzenia zaprojektowane i wykonane tak, aby mogły funkcjonować
zgodnie z parametrami ustalonymi przez producenta zapewniając bardzo wysoki poziom
zabezpieczenia w strefach 0 zagrożenia wybuchem.
Kategoria 2 - obejmuje urządzenia zaprojektowane i wykonane tak, aby mogły funkcjonować
zgodnie z parametrami ruchowymi ustalonymi przez producenta w strefie 1 zagrożenia wybuchem
zapewniając wysoki poziom zabezpieczenia.
Kategoria 3 - obejmuje urządzenia zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby mogły
funkcjonować w strefie 2.
Elektryczne urządzenia w wykonaniu przeciwwybuchowym są to urządzenia elektryczne, w
których budowie zastosowano rozwiązania konstrukcyjne zapobiegające zapaleniu otaczającej je
mieszaniny wybuchowej. Rozróżnia się następujące rodzaje tych urządzeń (szczegóły patrz:
1
normy ):








urządzenia z osłoną olejową – oznaczane: „o”;
urządzenia w osłonie gazowej – oznaczane: „p”;
urządzenia z osłoną piaskową – oznaczenie: „q”;
urządzenia z osłona ognioszczelną – oznaczenie: „d”;
urządzenia budowy wzmocnionej – oznaczenie: „e”;
urządzenia z zabezpieczeniem typu „n” – oznaczenie: „n”;
urządzenia iskrobezpieczne – oznaczane: „i”;
urządzenia hermetyzowane masą izolacyjną – oznaczane: „m”.
Urządzenia elektryczne w wykonaniu przeciwwybuchowym grupy II:

w osłonach ognioszczelnych („d”) oraz

w wykonaniu iskrobezpiecznym („i”)
zostały podzielone na podgrupy A, B i C w zależności od właściwości gazów i par występujących w
przestrzeni, do której są przeznaczone (IIA, IIB i IIC).
Urządzenia podgrupy IIB spełniają wymagania stawione urządzeniom podgrupy IIA.
Urządzenia grupy IIC spełniają wymagania stawiane urządzeniom podgrup IIA i IIB.
Urządzenia elektryczne grupy II mogą być przyporządkowane do jednej z klas temperaturowych
(czyli klas, na które zostały podzielone mieszaniny wybuchowe w zależności od ich temperatury
samozapalenia).
1
PN-EN 50015:2003U; PN-EN 50016:2002U; PN-EN 50017:2003U; PN-EN 50018:2002U; PN-EN
50019:2002U; PN-EN 50020:2003U; PN-EN 50021:2002U; PN-EN 50028; przy czym „U” oznacza,
że norma została uznana w Polsce w języku angielskim.
www.jmmetrology.eu
Klasy temperaturowe:
Klasa
temperaturowa
Temperatura
samozapalenia
mieszanin
wybuchowych
[°C]
> 450
300 – 450
200 - 300
135 - 200
100 - 135
85 - 100
T1
T2
T3
T4
T5
T6
Maksymalna
temperatura
powierzchni
zewnętrznych
urządzeń
elektrycznych
[°C]
450
300
200
135
100
85
Klasyfikacja mieszanin wybuchowych do grup wybuchowości i klas temperaturowych:
I
IIA
IIB
IIC
T1
Metan
Aceton
Etan
Etyl
Amoniak
Benzen
Tlenek
węgla
Metan
Metanol
Propan
Toluen
Gaz
świetlny
Wodór
T2
T3
T4
Etanol
Octan iamylowy
n-butan
alkohol- n
butylowy
Benzyna
Olej napęd.
Olej opałow.
n-heksan
Paliwo lotn.
Aldehyd
octowy
Eter
etylowy
T5
T6
Etylen
Acetylen
Dwusiarczek węgla
Oznaczenia elektrycznych urządzeń przeciwwybuchowych.
W oznaczaniu urządzeń elektrycznych w wykonaniu przeciwwybuchowym powinny być
uwzględniane zarówno wymagania normy PN-EN 50014:2003U jak i rozporządzenia Ministra
Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 lipca 2003 (wprowadziło do polskiego prawa
postanowienia dyrektywy UE 94/9/WE z dnia 23 marca 1994, tzw. dyrektywy ATEX 100a).
www.jmmetrology.eu
Zasadnicze przyporządkowanie oraz pierwsza część oznaczenia:
Strefa zagrożenia
wybuchem
mieszanin gazów i
par cieczy (G)
0
Urządzenia i systemy
ochronne
Grupy II, czyli
kategoria urządzenia
1G wymagane
Wymagane
zabezpieczenie
Typowe
oznaczenie
2 niezależne
II 1G EEx …
zabezpieczenia, bardzo
wysoki poziom
bezpieczeństwa (stopień
ochrony)
1
2G wymagane
1 zabezpieczenie,
II 2G EEx …
1G możliwe
wysoki stopień ochrony
2
3G wymagane
Normalny stopień
II 3G EEx …
1G i 2G możliwe
bezpieczeństwa
EEx = oznacza kompletne urządzenie przeciwwybuchowe
Uwaga – oznaczanie dla pyłów (D= Dust) jest analogicznie !
Druga część oznaczenia:
czyli symbole po EEx: następuje symbol rodzaju wykonania (o, p, q, d, e, i, n, m), grupy lub
podgrupy urządzenia elektrycznego (II, IIA, IIB, IIC) i klasy temperaturowej (T1 – T6).
Przykład:
1G EEX d IIC T6
jest to oznaczenie elektrycznego urządzenia przeciwwybuchowego w osłonie ognioszczelnej (d)
podgrupy IIC, kategorii 1G, klasy temperaturowej T6 atestowanego do pracy w strefie 0
zagrożenia wybuchowego.
W strefach zagrożonych wybuchem mogła być instalowane tylko urządzenia elektryczne w
wykonaniu przeciwwybuchowym lub innym o odpowiednich parametrach oznakowane zgodnie z
certyfikatem.
Aby zapewnić bezpieczna eksploatację urządzenia elektryczne w strefach zagrożonych
wybuchem powinny co najmniej:

być dobrane do stref zagrożenia wybuchem;

ich budowa powinna odpowiadać parametrom mieszaniny wybuchowej (podgrupom
wybuchowości – IIA, IIB i IIC oraz klasom temperaturowym T1 do T6 z uwzględnieniem
temperatury otoczenia, jeżeli jest wyższa od 40°C);

być dobrane do temperatury tlenia i palenia się pyłów zleżałych i mieszanin pyłów z
powietrzem oraz mieć wymagany stopień ochrony IP;

być zasilane energią elektryczną z sieci o układzie TN-S 2;

być zabezpieczone przed skutkami zwarć, przeciążeń, praca niepełno fazową oraz
przed przepięciami atmosferycznymi i łączeniowymi;

być chronione przed wpływami zewnętrznymi min. bezpośrednimi wyładowaniami
atmosferycznymi, elektrycznością statyczna, oddziaływaniami mechanicznymi i
chemicznymi.
W układach sieci TN-S następuje rozdzielnie funkcji przewodu ochronno-neutralnego PEN na
przewód ochronny PE i neutralny N.
2