Elektrická zařízení v prostředí s nebezpečím výbuchu

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Označení elektrického zařízení pro prostředí s nebezpečním výbuchu v Evropské unii

Jako elektrická zařízení v prostředí s nebezpečím výbuchu se označují taková elektrická zařízení, která je možno provozovat v prostředí se zvýšenou koncentrací výbušných plynů, par nebo prachů. Taková elektrická zařízení musí být navržena a konstruována takovým způsobem, aby za běžných provozních podmínek nehrozilo nebezpečí výbuchu,[1] například vlivem vysoké provozní teploty zařízení nebo jiskřením v elektrickém obvodu. Příkladem může být vypínač, uvnitř něhož v běžném prostředí vznikají jiskry na spínacích kontaktech. V prostředí s nebezpečím výbuchu by však i tyto nepatrné jiskry mohly iniciovat výbuch. Takové zařízení tak musí být provedeno tak, aby výbuchu předcházelo.

Existuje řada způsobů, jak lze elektrické zařízení v prostředí s nebezpečním výbuchu konstruovat a instalovat. Nejjednodušším způsobem je omezit množství takových zařízení ve výbušném prostředí. Další možnou cestou je zajistit dostatečné odvětrávání výbušných prostorů, aby zde nevznikala výbušná atmosféra. Oba způsoby jsou však v praxi málo využitelné. Častěji se lze setkat s jiskrově bezpečnými obvody (JBO), zajištěným provedením elektrického zařízení nebo s různými typy uzávěrů pro elektrické obvody.[1]

Zóny výbušnosti[editovat | editovat zdroj]

Lampa určená do prostředí s nebezpečím výbuchu

chemickém průmyslu se lze setkat nejčastěji s prostředím, ve kterém hrozí nebezpeční výbuchu. Při manipulaci s hořlavými chemickými látkami existuje zvýšené riziko výbuchu. Takové riziko může existovat trvale nebo dočasně. V některých případech lze vznik výbušeného prostředí očekávat pouze výjimečně, například při neočekávaném úniku hořlavé látky. Chemické závody a rafinérie jsou proto rozděleny do zón výbušnosti. Ty se mohou v různých místech lišit. Podle stupně hrozícího rizika výbuchu se prostředí klasifikují do zón. Označení zón je rozlišeno zvlášť pro výbušné plyny a páry a zvlášť pro výbušné prachy. Mezi zvlášní prostředí s nebezpečním výbuchu pak patří těžební doly s rizikem výbuchu důlního plynu.[1]

Zóny výbušnosti pro plyny a páry[editovat | editovat zdroj]

Pro výbušné plyny a páry existují následující zóny:

Zóna 2
Jendá se o prostředí, ve kterém existuje pouze malé riziko vzniku výbušné atmosféry. Za běžných provozních podmínek nelze očekávat vznik výbušného prostředí, to ovšem může vzniknout například při neočekávaném úniku hořlavé látky. Obecně jsou do zóny 2 řazena prostředí, u nichž existuje riziko vzniku výbušného prostředí maximálně 10 hodin ročně.[2]
Zóna 1
V prostředí, které je zařazeno do zóny 1, existuje zvýšené riziko vzniku výbušného prostředí. Takové prostředí zde však nemusí být přítomno trvale, ale pouze za určitých podmínek. Obecně jsou do zóny 1 řazena prostředí, u nichž existuje riziko výbušného prostředí 10 až 1000 hodin ročně.[2]
Zóna 0
Jedná se o nejnebezpečnější prostředí z hlediska rizika výbuchu. V tomto prostředí lze očekávat častý výskyt výbušné atmosféry, riziko výbuchu v tomto prostředí může existovat také trvale. Obecně jsou do zóny 0 řazena prostředí, u nichž existuje riziko výbusného prostředí více než 1000 hodin ročně.[2]

Zóny výbušnosti pro prachy[editovat | editovat zdroj]

Pro hořlavé prachy existují následující zóny:

Zóna 22
Jendá se o prostředí, ve kterém existuje pouze malé riziko vzniku výbuchu v důsledku rozvířeného prachu.[3] Zóna 22 je analogické označení k zóně 2 pro výbušné plyny a páry.
Zóna 21
Jendá se o prostředí, ve kterém existuje zvýšené riziko vzniku výbuchu v důsledku rozvířeného prachu, které ale nemusí být trvalé.[3] Zóna 21 je analogické označení k zóně 1 pro výbušné plyny a páry.
Zóna 20
V prostředí zařazeném do zóny 20 existuje velké nebo trvalé riziko vzniku výbušného prostředí v důsledku rozvířeného prachu.[3] Zóna 20 je analogické označení k zóně 0 pro výbušné plyny a páry.

Skupiny plynů, par a prachů[editovat | editovat zdroj]

Vzhledem k tomu, že každá výbušná látka má jiné chemické vlastnosti, existuje také různá pravděpodobnost vzniku výbuchu. Mezi charakteristické vlastnosti látek patří teplota plamene, minimální energie pro vzplanutí, dolní a horní meze výbušnosti a molární hmotnost. Z tohoto důvodu jsou plyny, páryprachy klasifikovány do skupin. Existují skupiny označované I, II a III, přičemž skupiny II a III jsou dále dolplněny písmeny A, B nebo C. Látky zařazené do skupiny I jsou důlní plyny, látky zařazené do skupiny II zahrnují všechny povrchové plyny a páry a skupina III je vyhrazena pro prachy.[1] Dodatková písmena označují těkavost látky. Zatímco látky skupin IIC a IIIC jsou nejvíce těkavé, látky skupin IIA a IIIA naopak nejméně těkavé.

Skupina Příklad látky
I důlní plyny (methan)
IIA povrchový methan, propan, benzín a další průmyslové plyny
IIB ethylen, svítiplyn, koksárenský plyn a další průmyslové plyny
IIC vodík, acetylen, sirouhlík
IIIA hořlavé vláknité prachy
IIIB ostatní nevodivé hořlavé prachy
IIIC vodivé hořlavé prachy

Zařízení označená na štítku skupinou IIB je možno použít i v prostředí s plynem skupiny IIA, nikoliv však IIC. Zařízení označené skupinou IIC je možno použít také v prostředí s plyny skupin IIA a IIB. Zařízení označená pouze jako II je možno instalovat v prostorách s plyny všech skupin. Totéž platí pro prachy.[1]

Úroveň ochrany zařízení[editovat | editovat zdroj]

Dalším klasifikačním systémem výbušných zařízení je úroveň ochrany zařízení (anglicky Equipment Protection Level, zkratka EPL). Tato klasifikace odpovídá směrnicím IEC. Podle tohoto systému jsou prostředí členěná do skupin označovaných písmeny M (mine) pro doly, G (gas) pro plyny a páry a D (dust) pro prachy. Ta jsou dále doplněna dodatkovými písmeny a, b nebo c. Tabulka níže ukazuje rozčlenění prostředí do skupin plynů, par a prachů, rozčlenění do zón výbušnosti a rozčlenění do skupin podle úrovně ochrany zařízení (EPL). Minimální typ ochrany klasifikuje zařízení podle evropské směrnice ATEX (94/9/EC).

Skupina Riziko výbuchu Zóna Skupina EPL Minimální typ ochrany
I (doly) zařízení pod napětím Ma
I (doly) zařízení bez napětí ve výbušném prostředí Mb
II (plyny) výbušné prostředí je přítomno více než 1000 hodin ročně 0 Ga ia, ma
II (plyny) výbušné prostředí je přítomno 10 až 1000 hodin ročně 1 Gb ib, mb, px, py, e, o, q, s
II (plyny) výbušné prostředí je přítomno méně než 10 hodin ročně 2 Gc n, ic, pz
III (prachy) výbušný rozvířený prach je přítomen více než 1000 hodin ročně 20 Da ia
III (prachy) výbušný rozvířený prach je přítomen 10 až 1000 hodin ročně 21 Db ib
III (prachy) výbušný rozvířený prach je přítomen méně než 10 hodin ročně 22 Dc ic

Teplotní klasifikace[editovat | editovat zdroj]

Dalším důležitým ukazatelem elektrických zařízení pro prostředí s nebezpečím výbuchu je jejich teplotní klasifikace do teplotních tříd. Každé elektrické zařízení může při provozu dosahovat určité teploty. V prostředí s nebezpečím výbuchu však takové zařízení nesmí přesáhnout 80 % teploty bodu vznícení, jinak hrozí riziko vzniku výbuchu. V Česku platí následující teplotní klasifikace:[4]

Teplotní třída Teplota bodu vznícení
T1 >450 °C
T2 <300 °C
T3 <200 °C
T4 <135 °C
T5 <100 °C
T6 <85 °C

Typy ochrany[editovat | editovat zdroj]

Elektrická zařízení v prostředí s nebezpečním výbuchu existují v různých provedeních. Ta odpovídají klasifikaci podle evropské směrnice ATEX. Každé takové zařízení je označeno malým písmenem abecedy podle způsobu provedení. Elektrická zařízení mohou svým provedením kombinovat více typů ochran, na štítku jsou pak označena více písmeny. Mezi častý typ ochrany patří například jiskrově bezpečné obvody (JBO) nebo zajištěné provedení.

Název Kód Popis Standard Umístění Užití
Pevný závěr d Pevý závěr je konstruován tak, že při výbuchu směsi uvnitř závěru se nerozšíří výbuch do okolní atmosféry. IEC/EN 60079-1 Zóna 1 Motory, osvětlení, sdružovací a rozvodné krabice, elektronika
Zajištěné provedení e Elektrické zařízení zabraňuje vzniku jisker v obvodu. IEC/EN 60079-7 Zóny 2 a 1 Motory, osvětlení, sdružovací a rozvodné krabice
Olejový závěr o Elektrické zařízení je trvale ponořené do oleje. IEC/EN 60079-6 Zóny 2 a 1 Rozvaděče
Pískový závěr q Elektrické zařízení je zasypáno do jemného písku. IEC/EN 60079-5 Zóny 2 a 1 Elektronika, telefony, tlumivky
Zalévací hmota m Zařízení je trvale zalité zalévací hmotou a zabraňuje tak jiskření IEC/EN 60079-18 Zóny 1 a 0 Elektronika
Závěr s vnitřním přetlakem p Závěr s vnitřním přetlakem pro neelektrická zařízení IEC/EN 60079-2 Zóny 1 a 0 Analyzéry, motory, počítače
Jiskrově bezpečné zařízení i Zařízení má omezený přísun elektrické energie z napájecích zdrojů nebo akumulátorů. IEC/EN 60079-25
IEC/EN 60079-11
IEC/EN60079-27
Zóny 2, 1 a 0 Měření a regulace
Ochrana typu „n“ n Zařízení není schopno způsobit vznícení okolní výbušné atmosféry IEC/EN 60079-15
IEC/EN 60079-27
Zóna 2 Motory, osvětlení, sdružovací a rozvodné krabice, elektronika
Speciální závěr s Další typy ochrany odpovídající národním normám a standardům. IEC/EN 60079-33 Určuje výrobce zařízení Odpovídá národním normám

Označování[editovat | editovat zdroj]

Štítek na Zenerově bariéře pro oddělení jiskrově bezpečných obvodů ukazuje, že lze toto elektrické zařízení použít v prostředí s nebezpečím výbuchu

Evropské unii musí být elektrická zařízení v prostředí s nebezpečním výbuchu označena značkou CE, tedy prohlášením o shodě výrobku. Zařízení jsou dále označena značkou Ex jako zařízení pro prostředí s nebezpečím výbuchu. Pokud takové zařízení odpovídá evropským normám, je dále označeno písmeny EEx. Příklad štítku na elektrickém zařízení v prostředí s nebezpečím výbuchu a tabulka s parametry jsou uvedeny níže:

II2GD EEx de IIC T6 T47°C IP66
Parametr Popis parametru
II Třída plynů a par
2 Zóna
GD Úroveň ochrany zařízení pro plyny, páry a prachy
EEx Ochrana zařízení odpovídá evropským normám
de Zařízení je s pevným uzávěrem a současně konstruováno v zajištěném provedení
IIC Skupina plynů a par
T6 Teplotní třída; zařízení je možno použít ve všech teplotních třídách (T1–T6)
T47°C Maximální povrchová teplota zařízení pro prostředí s výskytem prachů
IP66 Stupeň ochrany krytím

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Electrical equipment in hazardous areas na anglické Wikipedii.

  1. a b c d e HRUBÝ, Jaromír. Elektrická zařízení do prostředí s nebezpečím výbuchu [online]. Elektro, [cit. 2014-01-18]. Dostupné online.  
  2. a b c Hazardous Area Classification and Control of Ignition Sources [online]. Health and Safety Executive, rev. 2004-09-22, [cit. 2014-01-18]. Dostupné online. (anglicky) 
  3. a b c Hazardous Area Classification for Dusts [online]. dusteexplosion.info, [cit. 2014-01-18]. Dostupné online. (anglicky) 
  4. KULDA, Vojtěch. Asynchronní motory v prostředí s nebezpečím výbuchu [online]. Elektro, [cit. 2014-01-18]. Dostupné online.  

Související články[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]