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Artigo técnico
Diretrizes de instalação

Instalação de equipamentos elétricos à prova de explosão em ambientes com gases explosivos

Disposições gerais

As especificações de projeto devem ser rigorosamente cumpridas com relação ao tipo, nível, grupo, condições ambientais e marcações especiais de equipamentos elétricos à prova de explosão.

equipamentos elétricos à prova de explosão
A precisão e a clareza devem ser mantidas nas placas de identificação, nas marcas à prova de explosão e nos sinais de advertência do equipamento.

As rachaduras e os danos devem estar totalmente ausentes dos gabinetes e das peças de transmissão de luz do equipamento.

Medidas antiafrouxamento devem ser aplicadas aos parafusos de fixação, e o afrouxamento e a ferrugem devem ser evitados.

Devem ser utilizados suportes metálicos para a instalação do equipamento. Deve-se garantir a firmeza dos suportes e equipar os parafusos de fixação dos equipamentos elétricos vibratórios com dispositivos antiafrouxamento.

Após a fixação da fiação interna na caixa de junção, os requisitos especificados no Apêndice D devem ser atendidos pelas distâncias elétricas de folga e fuga entre as partes energizadas nuas e entre as partes energizadas e o gabinete metálico.

Elementos de obturação adequados que correspondam ao tipo à prova de explosão relevante devem ser usados para vedar entradas de cabos redundantes. Exceto para equipamentos intrinsecamente seguros, ferramentas especializadas devem ser necessárias para a remoção dos elementos de vedação.

Os requisitos relevantes do tipo à prova de explosão devem ser atendidos pelas conexões de cabos e conduítes.

Uma arruela de metal deve ser colocada entre o anel de vedação e o elemento de compressão. Os requisitos do manual do produto devem ser atendidos pelo elemento de compressão, e a compressão do cabo ou fio pelo anel de vedação deve ser garantida.

Deve-se garantir a coordenação adequada entre o diâmetro externo do revestimento do cabo e o diâmetro interno do anel de vedação. O anel de vedação não deve apresentar fenômenos de envelhecimento.

Os requisitos a seguir devem ser cumpridos durante a instalação de dispositivos de iluminação:

  • Os requisitos técnicos e de design devem ser atendidos pelo tipo, modelo e potência dos dispositivos de iluminação.
  • As lâmpadas do tipo rosca devem ser bem parafusadas para garantir o contato ideal, e deve-se evitar que fiquem soltas.
  • A integridade deve ser mantida para as tampas de luz, e os parafusos devem ser apertados com segurança.

É necessário obter certificação adicional antes da instalação e do uso quando os produtos com o sufixo “U” no número do certificado à prova de explosão forem combinados com outros equipamentos ou sistemas elétricos.

As condições específicas para uso seguro devem ser rigorosamente observadas quando o número do certificado à prova de explosão tiver o sufixo “X”.

Requisitos adicionais para a prova de fogo “d”

Durante a instalação, a distância entre a superfície da junta à prova de fogo e os obstáculos sólidos não deve ser menor do que os valores especificados na Tabela 7, a menos que distâncias de isolamento menores sejam comprovadamente aceitáveis por meio de testes.

Classificação de gases Distância mínima (mm)
IIA 10
IIB 30
IIC 40

Medidas anticorrosivas devem ser aplicadas às superfícies à prova de fogo. Deve-se evitar a entrada de água nas fendas das juntas. As gaxetas só devem ser utilizadas quando explicitamente permitidas pela documentação. Substâncias endurecedoras não devem ser aplicadas às superfícies das juntas. Os danos às superfícies à prova de fogo devem ser evitados durante a instalação.

Medidas de proteção da superfície da junta aplicáveis: Pode ser usada graxa sem condensação ou agentes anticorrosivos. A graxa de silicone geralmente é adequada, mas deve ser usada com cautela em detectores de gás. As propriedades não solidificantes devem ser priorizadas durante a seleção do material para evitar o comprometimento da estanqueidade da junta.

Os parafusos de fixação das juntas à prova de fogo não devem ser substituídos arbitrariamente, e as arruelas de pressão devem estar totalmente equipadas.

Deve-se evitar o atrito entre o eixo do motor e o orifício do eixo, ou entre o ventilador e a proteção da extremidade em condições normais de operação.

Os sistemas de entrada de cabos e conduítes devem atender aos padrões relevantes do equipamento e garantir o desempenho geral do compartimento à prova de explosão. Os requisitos da Seção 10.3 da norma GB3836.15 devem ser cumpridos. Deve-se obter um engate mínimo de cinco roscas entre o conduíte e o compartimento à prova de explosão.

Quando for necessário conectar tubos de aço às entradas de cabos, um elemento de compressão de transição deve ser utilizado para garantir que o anel de vedação seja comprimido antes de o tubo de aço ser conectado. Juntas vivas podem ser adicionadas se a conexão do tubo de aço for difícil.

Se o invólucro for projetado especificamente para conexão de conduíte, mas modificado para conexão de cabo, poderá ser utilizado um adaptador à prova de fogo com uma luva isolante e uma caixa de junção. A conexão ao compartimento deve ser feita por meio de um conduíte que não exceda 150 mm de comprimento. O cabo é então encaminhado para a caixa de junção, e os requisitos à prova de explosão correspondentes devem ser atendidos.

Motores alimentados por fontes de alimentação de frequência e tensão variáveis

Os seguintes requisitos devem ser atendidos pelos motores alimentados por fontes de alimentação de frequência e tensão variáveis:

  1. Os sensores de temperatura devem ser incorporados de acordo com os padrões relevantes do motor para controle direto da temperatura, ou medidas alternativas eficazes devem ser adotadas para limitar a temperatura da superfície do invólucro do motor. O motor deve ser desenergizado pelo dispositivo de proteção. O teste conjunto do motor e do inversor não é necessário; ou
  2. Os testes de tipo devem ser realizados no motor como uma unidade de trabalho, juntamente com o inversor e o dispositivo de proteção, de acordo com as normas GB3836.1.

Observação 1: Em determinados cenários, a temperatura máxima da superfície é gerada no eixo do motor.

Observação 2: Para caixas de junção de segurança aumentada “e” que utilizam saídas de pulso de alta frequência, deve-se prestar muita atenção aos possíveis picos de sobretensão e às altas temperaturas geradas dentro da caixa de junção.

Requisitos suplementares para aumentar a segurança “e”

Deve-se manter uma classificação de proteção de entrada não inferior a IP54 para gabinetes que contenham partes vivas nuas e não inferior a IP44 para gabinetes que contenham apenas partes vivas isoladas. Uma classificação de proteção de IP20 ou superior deve ser aplicada a máquinas rotativas instaladas em ambientes limpos que são supervisionados rotineiramente.

A conexão efetiva entre os cabos e os equipamentos de segurança aumentada deve ser obtida com o uso de dispositivos de entrada compatíveis. O tipo “e” à prova de explosão deve ser preservado e a classificação IP54 deve ser alcançada para o invólucro da caixa de terminais combinado com elementos de vedação.

As folgas elétricas e as distâncias de fuga especificadas devem ser garantidas durante a fiação interna da caixa de junção. Se vários condutores forem conectados a um único terminal, a fixação segura de cada condutor deve ser rigorosamente verificada.

Requisitos adicionais para segurança intrínseca “i”

Os requisitos da GB3836.4, que atendem pelo menos à categoria “ib”, devem ser cumpridos pelos circuitos, equipamentos e aparelhos associados intrinsecamente seguros instalados na Zona 1 e na Zona 2.

Uma tensão de teste de pelo menos 500 V CA deve ser suportada pelo isolamento dos cabos de circuito intrinsecamente seguros entre o condutor e o terra, o condutor e a blindagem, e a blindagem e o terra.

Os parâmetros elétricos (CC e LC, ou CC e LC/RC) devem ser conhecidos para todos os cabos utilizados, ou devem ser adotados os valores mais desfavoráveis especificados pelo fabricante.

A interferência de campos eletromagnéticos externos deve ser evitada nas instalações de circuitos intrinsecamente seguros. Esse isolamento pode ser obtido com a utilização de blindagem, cabos trançados ou mantendo uma distância física adequada. Os seguintes requisitos devem ser atendidos pelos cabos em todas as zonas:

  • O isolamento físico deve ser mantido entre cabos de circuito intrinsecamente seguros e não intrinsecamente seguros; ou
  • A proteção contra danos mecânicos deve ser fornecida durante o roteamento do cabo; ou
  • Devem ser utilizados cabos blindados, com bainha metálica ou com proteção.

Os condutores intrinsecamente seguros e não intrinsecamente seguros devem ser estritamente separados e nunca alojados no mesmo cabo.

Camadas de isolamento ou barreiras metálicas aterradas devem ser utilizadas para isolar condutores intrinsecamente seguros e não intrinsecamente seguros agrupados.

Deve-se fornecer uma identificação clara para os cabos que contêm condutores intrinsecamente seguros. Se o revestimento for codificado por cores, deverá ser aplicado o azul claro. Esses cabos devem ser estritamente proibidos de serem utilizados para outros fins. A marcação é dispensada se os cabos já estiverem blindados ou protegidos.

Os requisitos da categoria “ia” do GB3836.4 devem ser atendidos pelas instalações na Zona 0. Os aparelhos associados que apresentam isolamento galvânico entre circuitos intrinsecamente seguros e não intrinsecamente seguros devem ser priorizados.

Os requisitos da Seção 12 da GB3836.15-2000 devem ser atendidos pela instalação de equipamentos elétricos intrinsecamente seguros.

Requisitos suplementares para compartimentos pressurizados “p”

Além das verificações gerais padrão, a conformidade com a documentação do equipamento e com esta norma deve ser rigorosamente verificada por profissionais certificados em todas as instalações.

O local de entrada do gás de proteção deve ser estabelecido em uma área não perigosa, excluindo as configurações de gás de proteção engarrafado.

O exaustor de gás de proteção deve estar localizado em uma área não perigosa; caso contrário, os dispositivos de bloqueio de faíscas e partículas devem ser instalados de acordo com a Tabela 8.

Área de exaustão Equipamento A Equipamento B
Zona 2 Necessário Não é necessário
Zona 1 Necessário Necessário

Uma área de risco limitada pode ser gerada na exaustão do duto durante o processo de purga.

O equipamento de fornecimento de pressão deve ser instalado em áreas não perigosas. Medidas correspondentes à prova de explosão devem ser implementadas se o motor de acionamento ou o dispositivo de controle for inevitavelmente instalado dentro do duto de alimentação ou da área de risco.

Se houver risco de ignição devido à temperatura do equipamento durante uma falha de pressurização, deverão ser instalados dispositivos de proteção dentro do compartimento pressurizado para evitar a rápida entrada de gases combustíveis.

Os requisitos especificados na Tabela 9 devem ser atendidos durante uma falha de gás de proteção para equipamentos que não tenham uma fonte interna de liberação.

Classificação de zonas Não adequado para a Zona 2 quando não pressurizado Adequado para a Zona 2 quando não pressurizado
Zona 2 Alarme Nenhuma ação necessária
Zona 1 Alarme e desenergização Alarme

As instalações que apresentam uma fonte interna de liberação devem ser executadas precisamente de acordo com as instruções do fabricante. Os alarmes devem ser acionados e medidas corretivas devem ser adotadas para garantir a segurança do sistema em caso de falha do gás de proteção.

Os requisitos para dispositivos de segurança compartilhados em vários compartimentos pressurizados estão especificados em GB3836.5-2000.

Procedimentos de purga

O tempo mínimo de purga especificado pelo fabricante deve ser estendido por uma duração adicional calculada a partir do volume do duto. Na Zona 2, a purga pode ser omitida se o ambiente interno permanecer substancialmente abaixo do limite explosivo inferior (por exemplo, 25% LEL). Os detectores de gás podem ser utilizados para confirmar a ausência de gases combustíveis.

Gases não combustíveis, não tóxicos e completamente livres de umidade, óleo, poeira e produtos químicos devem ser utilizados para purga e pressurização. Normalmente, o ar é utilizado, enquanto gases inertes são usados ocasionalmente. A concentração de oxigênio do gás de proteção nunca deve exceder os níveis do ar ambiente.

Se o ar for utilizado, a fonte de entrada deve estar situada em uma área não perigosa, e os riscos de contaminação causados pela direção do vento e pela proximidade do prédio devem ser mitigados durante a seleção do local.

A temperatura na entrada do gás de proteção geralmente deve ser mantida abaixo de 40°C. Os sistemas de fiação devem ser rigorosamente vedados para evitar a difusão de gases combustíveis ou o vazamento de gás de proteção.

Requisitos adicionais para “o” imerso em óleo”

Rachaduras e vazamentos de óleo devem estar completamente ausentes dos tanques e dos indicadores de nível de óleo, e o nível de óleo deve ser mantido rigorosamente dentro da faixa de marcação designada.

Os orifícios de drenagem de óleo e de exaustão devem ser mantidos desobstruídos e o acúmulo de detritos deve ser evitado.

A instalação vertical deve ser mantida, e o ângulo de inclinação não deve exceder 5 graus.

É permitido um aumento máximo de 60°C na temperatura da superfície do óleo para os grupos de temperatura T1-T5, enquanto a temperatura máxima da superfície de 40°C é rigorosamente aplicada para T6.

Requisitos suplementares para equipamentos da Zona 2

As classificações mínimas de proteção contra ingresso de IP54 e IP44 são especificadas para gabinetes que contêm partes vivas nuas e partes vivas isoladas, respectivamente.

Se a proteção adequada contra objetos estranhos for fornecida nativamente pelo ambiente de instalação, as classificações IP4X e IP2X poderão ser adotadas.

Esses requisitos rigorosos podem ser dispensados se a entrada de objetos sólidos e água não comprometer o desempenho de segurança do equipamento (por exemplo, medidores de tensão, termopares).

Para equipamentos com limite de energia, os valores máximos permitidos de capacitância e indutância não devem ser excedidos pelo total combinado dos parâmetros internos e do cabo.

Os sistemas de fiação de cabos e conduítes devem ser instalados de acordo com as especificações, e os seguintes requisitos adicionais para dispositivos de entrada devem ser atendidos:

  • As conexões devem ser executadas usando dispositivos de entrada de cabos perfeitamente compatíveis.
  • Elementos de vedação adequados devem ser utilizados para garantir a classificação de proteção da cavidade da fiação.
  • As capacidades de respiração restritas devem ser totalmente garantidas pelas vedações do gabinete.
  • As aberturas de entrada não utilizadas devem ser tampadas com segurança.

Terminais do condutor

Vários condutores podem ser acomodados por terminais específicos, como projetos do tipo slot. Deve-se garantir a fixação firme de cada condutor se vários fios forem introduzidos simultaneamente. Condutores com seções transversais diferentes não devem ser conectados ao mesmo terminal, a menos que explicitamente permitido por documentação prévia.

Se houver risco de curto-circuito entre terminais adjacentes em uma placa de terminais, o isolamento de cada condutor deve ser mantido contínuo até a junção do terminal metálico.

Jessie Li
Jessie Li Gerente de serviço de campo e suporte técnico

Lidera o suporte de engenharia no local, a solução de problemas de instalação e a manutenção do ciclo de vida de sistemas elétricos à prova de explosão em ambientes industriais adversos.

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