Elektrische ATEX en IECEx apparatuur

Elektrische apparatuur voor gebruik in explosiegevaarlijke omgevingen moet zodanig zijn ontworpen dat potentiële ontstekingsbronnen geen explosieve atmosfeer kunnen ontsteken.

Hiervoor worden verschillende Ex beschermingswijzen toegepast, afhankelijk van de apparatuur, de beoogde omgeving en het vereiste beschermingsniveau (EPL).

De eisen zijn vastgelegd in de EN IEC 60079-normenreeks, met EN IEC 60079-0 als basis voor de algemene constructie-, beproevings- en markeringseisen.

Hieronder vindt u een overzicht van de belangrijkste elektrische beschermingswijzen voor gas- en stofexplosiegevaarlijke omgevingen.

Veelgebruikte elektrische Ex-beschermingswijzen

Ex d – Drukvast omhulsel (IEC 60079-1)

Bij de beschermingswijze Ex d mag een explosieve gasatmosfeer de behuizing binnendringen. De behuizing is zodanig geconstrueerd dat deze een interne explosie kan weerstaan zonder dat de explosie zich naar de omgeving voortplant.

Eventuele vlammen en hete verbrandingsgassen worden door speciaal geconstrueerde vlamdoofwegen voldoende afgekoeld.

Ex d wordt onder andere toegepast bij behuizingen met schakelapparatuur, elektromotoren en andere apparatuur die tijdens normaal bedrijf vonken of lichtbogen kan veroorzaken.

Ex e – Verhoogde veiligheid (IEC 60079-7)

Bij Ex e worden aanvullende constructieve maatregelen getroffen om het ontstaan van effectieve ontstekingsbronnen, zoals ontoelaatbaar hoge temperaturen, vonken en lichtbogen, te voorkomen.

Deze beschermingswijze kent twee beschermingsniveaus:

Ex eb: geschikt voor EPL Gb, doorgaans toegepast in zone 1.
Ex ec: geschikt voor EPL Gc, doorgaans toegepast in zone 2.

Ex e wordt onder andere toegepast bij aansluitkasten, klemmenkasten, elektromotoren en verlichtingsarmaturen.

Ex i – Intrinsieke veiligheid (IEC 60079-11)

Bij intrinsieke veiligheid wordt de elektrische en thermische energie in een stroomkring zodanig begrensd dat deze geen explosieve atmosfeer kan ontsteken.

Hierbij wordt rekening gehouden met onder andere spanning, stroom, vermogen, capaciteit en inductantie.

Er zijn drie beschermingsniveaus:

Ex ia: EPL Ga, geschikt voor zone 0.
Ex ib: EPL Gb, geschikt voor zone 1.
Ex ic: EPL Gc, geschikt voor zone 2.

Ex i wordt veel toegepast bij meet- en regelapparatuur, sensoren, procestransmitters en besturingssystemen. De beoordeling omvat niet alleen de apparatuur, maar ook de bijbehorende intrinsiekveilige circuits.

Ex p – Inwendige overdruk (IEC 60079-2)

Bij Ex p wordt een behuizing onder overdruk gehouden met een geschikt beschermgas, zoals schone instrumentlucht of een inert gas. Hierdoor wordt voorkomen dat een explosieve atmosfeer de behuizing binnendringt.

Afhankelijk van het vereiste beschermingsniveau worden onder andere Ex pxb, Ex pyb en Ex pzc toegepast.

De beschermingswijze stelt specifieke eisen aan de overdrukbewaking, eventuele voorspoeling en beveiligingsfuncties.

Ex p wordt onder andere gebruikt voor besturingspanelen, analyseapparatuur en andere systemen met componenten die niet afzonderlijk explosieveilig zijn uitgevoerd.

Ex m – Ingekapseld materieel (IEC 60079-18)

Bij Ex m worden elektrische onderdelen volledig of gedeeltelijk ingekapseld in een geschikte gietmassa, waardoor potentiële ontstekingsbronnen niet effectief kunnen worden.

De gietmassa moet voldoen aan specifieke elektrische, thermische, mechanische en chemische eisen.

Afhankelijk van het vereiste beschermingsniveau wordt onderscheid gemaakt tussen Ex ma, Ex mb en Ex mc.

Deze beschermingswijze wordt veel toegepast bij elektronische schakelingen, sensoren, spoelen en kleinere elektrische componenten.

Ex t – Bescherming tegen stofontsteking door omhulsel (IEC 60079-31)

Bij Ex t wordt voorkomen dat brandbaar stof in gevaarlijke hoeveelheden in de behuizing binnendringt en dat de oppervlaktetemperatuur een ontstekingsgevaar vormt.

De bescherming is gebaseerd op onder andere de beschermingsgraad (IP), de constructie van de behuizing en de begrenzing van de maximale oppervlaktetemperatuur.

Er wordt onderscheid gemaakt tussen Ex ta, Ex tb en Ex tc, afhankelijk van het vereiste beschermingsniveau.

Ex t wordt veel toegepast bij elektrische apparatuur in stofexplosiegevaarlijke omgevingen, zoals motoren, schakelkasten, sensoren en verlichtingsarmaturen.

Overige elektrische Ex-beschermingswijzen

Naast de hierboven genoemde beschermingswijzen bestaan er verschillende andere mogelijkheden:

Ex o – Vloeistofvulling (IEC 60079-6): potentiële ontstekingsbronnen worden beschermd door onderdompeling in een geschikte beschermende vloeistof.
Ex q – Zandvulling (IEC 60079-5): elektrische onderdelen worden omgeven door een fijnkorrelig vulmiddel dat voorkomt dat interne ontstekingsbronnen een explosieve atmosfeer ontsteken.
Ex n – Beschermingswijze voor zone 2 (IEC 60079-15): omvat onder andere omsloten schakelcontacten (Ex nC) en beperkt ademende behuizingen (Ex nR). De vroegere beschermingswijzen Ex nA en Ex nL zijn vervangen door respectievelijk Ex ec en Ex ic.
Ex op – Bescherming tegen optische straling (IEC 60079-28): maatregelen om te voorkomen dat optische straling, bijvoorbeeld van lasers of glasvezelsystemen, een explosieve atmosfeer kan ontsteken.

Keuze van de juiste beschermingswijze

De keuze van een geschikte beschermingswijze hangt onder andere af van:

De beoogde gas- of stofexplosiegevaarlijke omgeving.
De vereiste ATEX-categorie en het Equipment Protection Level (EPL).
De gas- of stofgroep en de temperatuurklasse.
De elektrische en thermische eigenschappen van de apparatuur.
De bedrijfsomstandigheden en de mogelijke foutcondities.

In veel gevallen worden meerdere beschermingswijzen gecombineerd om tot een praktisch en veilig ontwerp te komen.

Meer informatie over de aanduidingen op explosieveilige apparatuur vindt u op onze pagina over ATEX-markeringen.

Ontwerp, beoordeling en certificering

Bij het ontwikkelen van elektrische Ex-apparatuur moet niet alleen de gekozen beschermingswijze worden beoordeeld. Ook de algemene constructie-eisen, materiaalgeschiktheid, elektrostatische risico's en maximaal optredende temperaturen zijn van belang.

Zo kunnen temperatuurmetingen noodzakelijk zijn om zowel de maximale oppervlaktetemperatuur als de servicetemperatuur van afzonderlijke onderdelen vast te stellen.

MIBEX ondersteunt fabrikanten en machinebouwers bij het explosieveilig ontwerp, de keuze van geschikte beschermingswijzen, technische beoordelingen en het opstellen van documentatie voor ATEX- en IECEx-certificering.

Heeft u vragen over de toepassing van elektrische Ex-beschermingswijzen of de beoordeling van uw apparatuur? Neem gerust contact met ons op.