Ing. Paolo Corbo – Villasanta (MB), 4 Febbraio 2014 

Introduzione
Prescrizioni particolari Ex e Ex nA
Dispositivo di tenuta su accessori “Ex e” e “Ex nA”
Certificazione e marcatura ATEX
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Introduzione

Il presente articolo prosegue la serie di trattazioni che si esaurirà nel corso delle edizioni 2014 della presente pubblicazione relative al problema delle entrate di cavo di apparecchiature elettriche installate in luoghi con pericolo di esplosione. 

Nella prima pubblicazione si sono discussi brevemente i metodi di protezione previsti nella EN60079-14 : 2008, norma di installazione elettrica nei luoghi con pericolo di esplosione, introdotti i requisiti generali relativi ai sistemi di entrata di cavo e delle condutture e si è proceduto ad introdurre i requisiti relativi al metodo specifico “Ex d” a contenimento di esplosione. 

Nella seconda pubblicazione si è discusso estensivamente il metodo Ex d. 

In questa terza pubblicazione si intende discorrere dei metodi di protezione basati sulla protezione dell’isolamento delle parti elettriche in tensione mediante segregazione al volume esterno alla custodia di potenziali agenti inquinanti (liquidi e polveri) che possano inficiare gli isolamenti: si tratta dei metodi “Ex e” e “Ex nA” per gas, vapori e nebbie infiammabili. 

Prescrizioni particolari per il metodo Ex e Ex nA 

Il dispositivo di entrata di cavo (pressacavo a gommino di compressione singolo o doppio gommino, pressacavo eventualmente barriera-resinato, nipplo resinato) deve essere certificato da parte terza (Ente Notificato) marcato in modo adeguatoII2G Ex e, con la sola particolarità relativa ai pressacavi II3G Ex nA che, essendo in categoria 3, non prevedono certificazione di parte terza, ma prevedono marcatura e dichiarazione CE di conformità come il dispositivo “Ex e”,  attestanti esecuzione della verifica di conformità alla Direttiva 94/9/CE e alle norme armonizzate applicabili. 

pressacavi devono essere adeguati al tipo di cavo impiegato e mantenere il modo di protezione Ex e ed Ex nA. 

E’ raccomandato che i pressacavi a sicurezza aumentata (così è normativamente definito il metodo “Ex e”) e i pressacavi “Ex nAcosì come gli accessori (dreni, tappi) e adattatori siano caratterizzati da filettature parallele e siano provvisti di una guarnizione di tenuta (testato in accordo alle norme applicabili e certificato nel caso Ex e e almeno testato in accordo alle norme applicabili nel caso “Ex nA”) tra il dispositivo di entrata e la custodia avendo cura che il numero di filetti in presa sia sufficiente a garantire un perfetto serraggio e una conservazione nel tempo dello stesso; tuttavia, poiché le pareti di custodia destinate ad alloggiare materiale a sicurezza aumentata o “Ex nA” sono generalmente caratterizzate  da spessori non rilevanti (esempio: pareti di custodie in AISI 304 – 310 -316 sono generalmente di spessore pari a 1 ÷ 1,5mm con contro-flangia interna di spessore pari a 2,5 ÷ 3mm) o da materiale costituente non sufficientemente tenace nei confronti dello strappo al filetto (esempio: pareti di custodie in materiale plastico come il poliestere che, pur avendo spessori rilevanti e, in alcuni casi, contro-flangia interna di spessore pari a 2,5 ÷ 3mm non hanno grande capacità di resistenza allo strappo), si deve necessariamente provvedere affinché l’accessorio sia serrato dall’interno con un contro-dado destinato a rinforzare il pacco accessorio-custodia e una rondella elastica destinata ad evitare l’allentamento del dado e dell’accessorio.   A protezione del filetto di ingresso custodia può essere utilizzato grasso che sia non indurente, non metallico, e non combustibile. 

Il cavo adottato con pressacavi  a singolo o doppio anello di compressione deve essere circolare, estruso, pieno, non igroscopico affinché la tenuta esercitata dal gommino di compressione possa essere attuata mediante corretta compressione del cavo pieno, pena l’inadeguato accoppiamento tra gommino e guaina del cavo e conseguente perdita del relativo grado di protezione (codice così definito nella norma EN60529 come “IP”) all’ingresso di liquidi e corpi solidi (polveri). 

Il cavo deve essere pieno per due ragioni: la prima ragione risiede nel fatto che in questo modo si evita il trasferimento di vapori o gas infiammabili attraverso il cavo stesso tra luoghi diversamente classificati o anche egualmente classificati; in secondo luogo si evita l’eventuale trasferimento di liquidi tra custodie per vasi comunicanti, così riducendo il rischio globale di perdita del metodo di protezione, qualora una custodia affronti un problema locale di perdita del requisito di tenuta all’ingresso di liquidi. 

Accessori aventi  filettature coniche non sono in generale consigliati per l’ingresso in parete in quanto, i materiali adottati e gli spessori in gioco non permettono di garantire adeguata resistenza allo strappo del filetto: qualora il filetto fosse conicol’uso di tenute elastomeriche non è previsto ed è privo di significato. 

Quando l’ingresso filettato o la dimensione del foro è diversa da quella del pressacavo, si deve in genere evitare di procedere mediante l’adozione di un adattatore ma si deve provvedere selezionando correttamente il sistema di entrata di cavo e i diametri/filetti dei fori. Gli ingressi dei cavi non utilizzati devono essere occlusi con un elemento di chiusura certificato e marcato Ex e (su custodie in categoria 2, “Ex e” o di categoria 3, “Ex nA) oppure marcato Ex nA quando consentite (su custodie in categoria 3, “Ex nA”). 

Non è consentito praticare fori alle custodie oltre a quelli già realizzati dal costruttore a meno che ciò non sia previsto dal Costruttore stesso nel manuale e in adeguata documentazione redatta a cura del costruttore. Ciò discende dal fatto che un’inadeguata matrice di foratura oppure l’adozione di accessori eccessivamente grandi (fori praticati dal diametro eccessivo) indeboliscano e snervino eccessivamente la parete di custodia così determinando un cedimento della stessa oppure una deformazione tale di inficiare il metodo di protezione e la tenuta all’ingresso di liquidi e corpi solidi (polveri). 

Qualora si adotti un metodo di ingresso cavo con sistemi basati su tubi protettivi, gli accessori di tenuta per i tubi protettivi possono essere forniti con l’apparecchiatura e dettagliati nella documentazione dell’apparecchiatura oppure specificati nella documentazione dell’apparecchiatura e in ogni caso devono essere marcati insieme all’accessorio e certificati nel caso essi siano “ Ex e”. 

Dispositivo di tenuta elastomerico o plastico su accessori “Ex e” e “Ex nA 

Per dispositivo di tenuta si intende un accessorio facente parte del certificato Ex e” oppure della marcatura “Ex nA” capace di interrompere l’ingresso di liquidi e polvere all’interno della custodia ed evitando lo “sporcamento” e la perdita di isolamento sulle parti nude in tensione. 

Il grado minimo di protezione IP richiesto in accordo alla EN60529 e alla EN60079-0 è pari a IP44 qualora la custodia non contenga parti nude in tensione oppure IP54 nel caso opposto in cui viceversa vi siano parti nude in tensione all’interno della custodia. 

L’accessorio di tenuta non deve essere sostituito oppure attinto da fornitori diversi dal costruttore dell’accessorio di entrata di cavo o tappo, o dreno in quanto quest’ultimo è oggetto di certificazione e in ogni caso di valutazione in accordo a definite prove. 

In particolare questo viene sottoposto, anche insieme alla parte meccanica e in accordo alle norme di riferimento EN60079-0 “Atmosfere esplosive – Parte 0: Apparecchiature – Prescrizioni generali” per tutti i metodi; EN60079-7 “Atmosfere esplosive – Parte 7: Apparecchiature con modo di protezione a sicurezza aumentata «e»” per il metodo “Ex e”, EN60079-15 “Atmosfere esplosive – Parte 15: Apparecchiature con modo di protezione «n» per il metodo “Ex nA”, ad un periodo di invecchiamento termico ad un’elevata temperatura, ad un periodo di invecchiamento termico a bassa temperatura, ad un invecchiamento UV quando nella pratica di installazione può essere esposto agli effetti dell’esposizione diretta alla luce, a prove di stress meccanico e chimico e infine ad una prova del grado di protezione IP: qualora l’accessorio venga sostituito con un accessorio non sottoposto a tali prove è impossibile garantire che l’insieme di ingresso cavo o dreno o tappo possano realizzare continuità con il metodo di protezione adottato. 

Oggi gli accessori di entrata di cavo “Ex e” o “Ex nA” sono venduti con un grado minimo di protezione all’ingresso di liquidi e solidi pari a IP66 il che garantisce quanto segue: 

IP6_ : totalmente protetto contro l’ingresso di polvere (dust-tight) ovvero non è ammessa la penetrazione di polvere. Questo grado di protezione viene peraltro provato in “categoria I” ovvero quando il volume interno della custodia sulla quale è montato è tenuto in depressione rispetto  alla pressione ambiente esterna (così favorendo l’ingresso mediante “aspirazione” delle polveri) per tenere in considerazione eventuali effetti “polmone” dovuti al continuo riscaldamento e raffreddamento in opera della custodia contente apparecchiature elettriche. 

IP_6: protetto contro i getti d’acqua potenti ovvero l’acqua proiettata con getti potenti contro la custodia e l’accessorio in prova da tutte le direzioni non deve penetrare la tenuta. 

Ancora una volta si ribadisce che tale grado di protezione dichiarato su accessori “ATEX” differisce da un grado equivalente dichiarato su accessori “non ATEX”, pertanto questi ultimi non sono ammessi, nemmeno in zon2. 

Si vuole poi porre l’accento su un errore tipico consistente nel fraintendimento relativo alla cifra destinata ad indicare il grado di protezione all’ingresso di liquidi: spesso si pensa che una cifra di grado superiore al grado IP_6 (ad esempio IP_7 oppure IP_8) sia più efficace perché questa indica la capacità del sistema di resistere all’ingresso di acqua quando in immersione. Quanto supposto  è in generale errato in quanto  la prova del grado di protezione IP_6 prevede l’esposizione diretta dell’elemento di tenuta al forte getto di acqua che ne può modificare meccanicamente la geometria, diversamente da ciò che normalmente non avviene se posto solo in immersione. Pertanto, in generale, IP_7/8 non è meglio di IP_6. 

Capita sovente che l’’accessorio di entrata di cavo sia fornito unitamente ad un terminale capocorda ad occhiello destinato ad essere utilizzato per rendere equipotenziali l’accessorio e la custodia o a condurre elettricamente su sbarra equipotenziale l’accessorio metallico di entrata di cavo (che è normalmente equipotenziale con l’armatura del cavo, se prevista): questo occhiello deve essere installato all’interno della custodia e non all’esterno! L’installazione all’esterno, come pratica frequente, determina infatti una perdita del grado di protezione IP dell’accessorio stesso perché interposto tra elemento di tenuta e custodia oppure tra elemento di tenuta e battuta dell’accessorio di entrata di cavo così determinando una perdita di corretto interfacciamento tra superficie non a tenuta e elemento di tenuta. 

Taluni dispositivi di entrata di cavo o accessori sono spesso dotati di un accessorio di tenuta piatto, ovvero di un disco piatto in nylon o materiale elastomerico di diametro e spessore adeguati a garantire un corretto serraggio e adeguato accoppiamento tra diametri del tratto terminale filettato dell’accessorio e foro praticato in custodia; altri dispositivi sono invece dotati di un accessorio di tenuta elastomerico in forma di O-ring: particolare cura deve essere praticata nel selezionare accessorio e foro in custodia in quanto se le tolleranze sul foro eccedono il diametro corretto non vi è più superficie di battuta tra O-ring e parete di custodia. 

Particolare attenzione deve peraltro essere prestata nel praticare il foro (che in genere viene praticato mediante trancia o taglio al laser) per evitare che asimmetrie, deformazioni o bave di lavorazione inficino la tenuta in quanto l’elemento elastomerico o plastico può essere danneggiato dai residui di lavorazione. 

Certificazione ATEX, marcatura ATEX: accessori, zone e obblighi. 

Si vuole attrarre infine particolare attenzione su una questione particolare: tutti i dispositivi “Ex e” e “Ex nA” siano essi apparecchiature , accessori o componenti devono essere marcati ATEX ovvero in accordo alla Direttiva Europea 94/9/CE e in accordo alle norme specifiche relative al metodo di protezione adottato, qualunque sia la zona di installazione tra le due seguenti – Zona 1 oppure 2. 

Nel primo caso (zona 1) il dispositivo deve essere in più dotato di certificato emesso da Ente Notificato Europeo, oltre alla consueta dichiarazione CE di conformità o attestazione di conformità emessa dal Costruttore. 

Seguirà sul prossimo numero trattazione relativa agli accessori e alle entrate di cavo con metodo di protezione “Ex t” per le polveri combustibili.