ATEX-kabelinvoeringen — waarom een Ex e-wartel niet zomaar op een Ex d-omhulling past

De ATEX-markering-decoderen-gids behandelt hoe de Ex-markering op het typeplaatje van explosieveilig materieel wordt gelezen. Dit artikel gaat over een specifiek, veelgemaakt knelpunt bij de kabelinvoering van dat materieel: het verschil tussen een Ex d- en een Ex e-kabelwartel, en wanneer een aparte barrièrewartel verplicht is.

Twee beschermingswijzen, twee soorten wartel

• Ex d (drukvast/flameproof): de omhulling zelf is bestand tegen een interne ontsteking en houdt de ontstane drukgolf en vlamdoorslag binnen de omhulling. Een Ex d-kabelwartel combineert een drukvaste verbinding met de omhulling met een gasdichte, inwendige afdichting op geleiderniveau (vaak met vulmassa of compound).
• Ex e (verhoogde veiligheid/increased safety): de bescherming berust op het uitsluiten van vonken en te hoge temperaturen door constructieve maatregelen (extra kruipwegen, luchtwegen, aanhaalmomenten), niet op het beheersen van een interne ontsteking. Een Ex e-kabelwartel dicht uitsluitend mechanisch af op de kabelmantel — een klembekje dat de mantel omsluit — zonder vulmassa en zonder afdichting tussen de afzonderlijke aders.

Waarom dit verschil er bij meeraderige kabels toe doet

Een meeraderige kabel heeft holle ruimtes tussen de aders en de mantel (de kern). Als zo'n kabel aan de ene kant in een Ex d-omhulling eindigt en zich via die kern een gasverbinding kan vormen naar een andere ruimte (bijvoorbeeld een niet-explosieveilige ruimte, of een tweede Ex-zone), kan een interne ontsteking in de Ex d-omhulling zich via die kern naar buiten voortplanten — precies wat de drukvaste omhulling juist moet voorkomen. Om dit te verhinderen schrijft IEC 60079-14 voor dat, afhankelijk van de kabellengte tussen twee Ex d-omhulzingen (en van of aan het andere uiteinde eveneens een Ex d-omhulling zit), een barrièrewartel vereist kan zijn: een wartel die per individuele ader een aparte, gasdichte afdichting realiseert.

Let op: een barrièrewartel is zelf altijd als Ex d gecertificeerd, maar wordt ook toegepast in Ex e-installaties waar het risico bestaat dat gas zich via de kabelkern kan verplaatsen — de keuze voor een barrièrewartel hangt dus af van het gasmigratierisico via de kabel, niet uitsluitend van de beschermingswijze van de omhulling waarop hij wordt gemonteerd.

Wat een gewone Ex e-wartel wél en niet doet

Een Ex e-wartel is voor zijn eigen toepassing (een Ex e-omhulling, zonder interne ontstekingsbron van betekenis) volledig toereikend: de mechanische afdichting op de mantel voorkomt binnendringen van stof/vocht (IP-graad) en houdt de kabel op zijn plaats. Wat de wartel niet doet, is een gasdichte afdichting tussen de individuele aders realiseren — en dat is precies waarom hij niet zomaar de rol van een barrièrewartel op een Ex d-omhulling kan overnemen, ook al past hij er mechanisch soms wel op (de schroefdraad kan overeenkomen zonder dat de interne constructie gelijkwaardig is).

Praktische relevantie

Bij het selecteren of vervangen van een kabelwartel op explosieveilig materieel moet niet alleen worden gecontroleerd of de wartel zelf correct is gecertificeerd (Ex d, Ex e, of als barrièrewartel), maar ook of de combinatie van kabeltype, kabellengte tussen omhulzingen en beschermingswijze van de omhulling een barrièrewartel verplicht stelt — een wartel die op het eerste gezicht "past" (juiste schroefdraad, juiste IP-graad) kan alsnog de verkeerde inwendige constructie hebben voor de toepassing.

Veelgemaakte fouten

1. Een Ex e-wartel monteren op een Ex d-omhulling omdat de schroefdraad en het kabeldiameterbereik overeenkomen — de inwendige, gasdichte afdichting van een Ex d/barrièrewartel ontbreekt dan, met als risico propagatie van een interne ontsteking naar buiten de omhulling.
2. Aannemen dat een barrièrewartel alleen bij Ex d nodig is — ook in Ex e-installaties kan een barrièrewartel verplicht zijn wanneer de kabelkern een gasmigratierisico vormt tussen twee ruimtes/zones.
3. De kabellengte tussen twee Ex d-omhulzingen niet meenemen in de beoordeling — juist deze lengte (en daarmee het volume van de kabelkern dat als gaspad kan dienen) is bepalend voor of een barrièrewartel verplicht is, niet alleen de beschermingswijze op zich.

Gerelateerd

• ATEX Ex-markering decoderen
• ATEX & explosiegevaarlijke zones — indeling en inspectie
• Periodieke inspectie van explosieveilig materieel (IEC 60079-17)