Wprowadzki kablowe ATEX — dlaczego dławik Ex e nie pasuje po prostu do obudowy Ex d

Przewodnik odczytywanie oznaczenia ATEX omawia sposób odczytywania oznaczenia Ex na tabliczce znamionowej urządzeń przeciwwybuchowych. Ten artykuł dotyczy konkretnego, często spotykanego problemu przy wprowadzeniu kabla do takiego urządzenia: różnicy między dławikiem kablowym Ex d a Ex e oraz sytuacji, w których obowiązkowy jest osobny dławik barierowy.

Dwie koncepcje ochrony, dwa rodzaje dławika

• Ex d (ognioszczelna): sama obudowa wytrzymuje wewnętrzny zapłon i ogranicza powstałą falę ciśnienia oraz płomień do wnętrza obudowy. Dławik kablowy Ex d łączy ognioszczelne połączenie z obudową z gazoszczelnym uszczelnieniem wewnętrznym na poziomie żył (często z użyciem masy zalewowej lub wypełniającej).
• Ex e (podwyższone bezpieczeństwo): ochrona opiera się na wykluczeniu iskrzenia i nadmiernych temperatur poprzez środki konstrukcyjne (dodatkowe odległości upływu i izolacyjne, momenty dokręcania), a nie na ograniczaniu wewnętrznego zapłonu. Dławik kablowy Ex e uszczelnia wyłącznie mechanicznie na płaszczu kabla — element zaciskowy obejmujący płaszcz — bez masy zalewowej i bez jakiegokolwiek uszczelnienia między poszczególnymi żyłami.

Dlaczego ta różnica ma znaczenie dla kabli wielożyłowych

Kabel wielożyłowy ma puste przestrzenie między żyłami a płaszczem (rdzeń). Jeśli taki kabel z jednej strony kończy się w obudowie Ex d, a przez ten rdzeń może utworzyć się droga gazu do innej przestrzeni (np. strefy niezagrożonej wybuchem lub drugiej strefy Ex), wewnętrzny zapłon w obudowie Ex d mógłby rozprzestrzenić się na zewnątrz przez ten rdzeń — dokładnie to, czemu ma zapobiegać obudowa ognioszczelna. Aby temu zapobiec, IEC 60079-14 wymaga, że w zależności od długości kabla między dwiema obudowami Ex d (oraz od tego, czy drugi koniec również kończy się w obudowie Ex d), może być wymagany dławik barierowy: dławik zapewniający osobne, gazoszczelne uszczelnienie wokół każdej pojedynczej żyły.

Uwaga: dławik barierowy sam w sobie jest zawsze certyfikowany jako Ex d, ale jest też stosowany w instalacjach Ex e, gdzie istnieje ryzyko migracji gazu przez rdzeń kabla — wybór dławika barierowego zależy więc od ryzyka migracji gazu przez kabel, a nie wyłącznie od koncepcji ochrony obudowy, na której jest zamontowany.

Co robi, a czego nie robi zwykły dławik Ex e

Do swojego własnego zastosowania (obudowa Ex e, bez istotnego wewnętrznego źródła zapłonu) dławik Ex e jest w pełni wystarczający: mechaniczne uszczelnienie na płaszczu zapobiega przedostawaniu się pyłu/wilgoci (stopień IP) i utrzymuje kabel na miejscu. Czego dławik nie robi, to nie zapewnia gazoszczelnego uszczelnienia między poszczególnymi żyłami — i właśnie dlatego nie może po prostu przejąć roli dławika barierowego na obudowie Ex d, nawet jeśli czasem mechanicznie pasuje (gwint może się zgadzać bez równoważności konstrukcji wewnętrznej).

Znaczenie praktyczne

Przy doborze lub wymianie dławika kablowego na urządzeniu przeciwwybuchowym należy sprawdzić nie tylko, czy sam dławik jest prawidłowo certyfikowany (Ex d, Ex e lub jako dławik barierowy), ale także czy połączenie typu kabla, długości kabla między obudowami i koncepcji ochrony obudowy czyni dławik barierowy obowiązkowym — dławik, który na pierwszy rzut oka "pasuje" (właściwy gwint, właściwy stopień IP), może mimo to mieć niewłaściwą konstrukcję wewnętrzną dla danego zastosowania.

Częste błędy

1. Montowanie dławika Ex e na obudowie Ex d, ponieważ gwint i zakres średnic kabla się zgadzają — brakuje wtedy wewnętrznego, gazoszczelnego uszczelnienia dławika Ex d/barierowego, co grozi rozprzestrzenieniem się wewnętrznego zapłonu poza obudowę.
2. Zakładanie, że dławik barierowy jest potrzebny tylko przy Ex d — dławik barierowy może być obowiązkowy również w instalacjach Ex e, gdy rdzeń kabla stwarza ryzyko migracji gazu między dwiema przestrzeniami/strefami.
3. Nieuwzględnianie długości kabla między dwiema obudowami Ex d — właśnie ta długość (a więc objętość rdzenia kabla, który może służyć jako droga gazu) decyduje o tym, czy dławik barierowy jest obowiązkowy, a nie sama koncepcja ochrony.

Powiązane

• Odczytywanie oznaczenia Ex ATEX
• ATEX i strefy zagrożone wybuchem — klasyfikacja i inspekcja
• Okresowa inspekcja urządzeń przeciwwybuchowych (IEC 60079-17)