Ex-utstyr

I elektroteknikken blir eit eksplosjonsfarleg område definert som ein plass der konsentrasjonar av brennbar gass, damp eller støv kan dukka opp. Elektrisk utstyr som må installerast på slike område, må vere spesialkonstruert og testa for å sikre at det ikkje startar ein eksplosjon på grunn av lysbogedanning mellom kontaktar eller høg overflatetemperatur på utstyret. Den eksplosive atmosfæren og soneinndelinga bestemmer valet av elektrisk utstyr. Det inneber at utstyr som er laga for ein eksplosiv gassatmosfære, ikkje kan brukast i ein eksplosiv støvhaldig atmosfære. Og omvendt: Utstyr som er konstruert for ein eksplosiv støvhaldig atmosfære, kan ikkje brukast i ein eksplosiv gasshaldig atmosfære. Tilsvarande kan ikkje utstyr som er produsert for eksplosjonsgruppe Ӏ (metangass i kolgruver), brukast for gassar i eksplosjonsgruppe ӀӀ eller omvendt. Utstyr kan likevel vere godkjent for både gruppe Ӏ og gruppe ӀӀ og kan da brukast begge stader. Det same kan vere tilfellet med utstyr som er konstruert for både eksplosive gass- og støvatmosfærar.

Einar Jan Strømsnes (2002). Elektriske installasjoner i Ex-områder. Oslo: Gyldendal. 

Ex d – Eksplosjonssikkert utstyr

Gruppa tilsvarer elektrisk utstyr der kapslinga er konstruert på ein slik måte at kapslinga toler ein indre eksplosjon av den gassen og dampen den er berekna for, og slik at eksplosjonen ikkje spreier seg til den omliggjande atmosfæren eller at kapslinga blir skadd. Ex d-utstyr er sertifisert ut frå CENELEC EN 50 015 Generelle forskrifter og CENELEC EN 50 018 Eksplosjonssikker utførelse.

Eksplosjonssikkert utstyr kan ofte gjenkjennast på sin ”klumpete” og solide utsjånad. Det blir stilt strenge krav til flammespaltar og gapet mellom desse. Ex d-utstyr blir nytta ofte når gneistgivande eller varme komponentar må plasserast i eksplosjonsfarleg område. Ex d-utstyr finn ein som utstyrsboksar, motorar, brytarar, stikkontaktar osv.

Ex d-utstyr er som regel laga av stål, rustfritt stål, eller ei spesiell bronselegering. No i nyare tider har det også komme plastkapslingar. Ex d-utstyr er kostbart i innkjøp og krev omfattande velikehald, derfor bør ein tenkje seg om to gonger om ein verkeleg treng ei slik kapsling.

Ein deler eksplosjonssikkert utstyr inn i apparatgruppe Ӏ og ӀӀ. Apparatgruppe Ӏ er for utstyr i gruver , medan ӀӀ er for dei resterande eksplosive gassatmosfærane. Eksplosjonssikkert utstyr (d) har i apparatgruppe ӀӀ undergrupper som ӀӀA, ӀӀB, ӀӀC, i samsvar med undergruppene for gassar i eksplosjonsgruppe ӀӀ. Her er gassane som er lettast tennelege i gruppe ӀӀC og dei minst tennelege i gruppe ӀӀA. Det fører med seg at utstyr for gruppe ӀӀC må ha det mest omfattande eksplosjonsvernet. Det er uøkonomisk å bruke utstyr med vern for gruppe ӀӀC på installasjonar med gassgruppene ӀӀA og ӀӀB.

Ex e - Tennsikker utføring

Verneart for elektriske apparat, prinsipiell verkemåte og hovudbruksområdet. Vernesarten er i høve til IEC 60 079-7 og NEK En 50 019.

Grunnleggjande prinsipp Ex e er ei kapsling der det er tatt spesielle konstruktive omsyn, slik at det er auka tryggleik mot uakseptabelt høge temperaturar og mot danning av gneistar og lysbogar på og inne i utstyret. Ei Ex e-kapsling skal aldri innehalde gneistgjevande eller varme komponentar (temperaturar over temperaturklassen). Det er også krav til at kapslinga skal vere beskytta mot vatn og støv (minimum IP-54).

Ex e-utstyr er sertifisert i høve til CENELEC EN 50 014 Generelle krav og CENELEC EN 50 019 Tennsikker utføring og IEC 60079-7.

Hovudbruksområde Koplingsboksar og kapslingar for innmontering av utstyr med annan verneart. Kortslutningsmotorar og utstyr for belysning. Ein Ex e-rekkjeklemmeboks inneheld berre Ex e-rekkjeklemmer, eller andre godkjente gneistsikre tilkoplingar.

Eksempel på merking: Ex e II T6

Ex e-utstyrsboks

Denne kapslinga kan innehalde Ex-godkjente indikatorlys, brytarar, trykknappar, instrumentsikringar osv. Ex e-utstyr blir meir og meir vanleg i bruk, og tek ofte over for reine Ex d-kapslingar, ved at det finst små og hendige Ex d-komponentar som kan plasserast inn i ein Ex e-utstyrsboks. Ex e-kapslingar blir utført i rustfritt stål og bronselegering, men plastmaterialet er i dag blitt så godt utvikla at mykje av utstyret blir produsert av dette materialet. Det fører til mindre vedlikehald og billegare kapslingar. Av anna Ex e-utstyr kan f.eks motorar og lysarmatur nemnast.

Ex o – Oljefylt utstyr

Elektriske apparat eller delar av apparat er senka ned i ei beskyttande væske, til dømes olje, sånn at at ein eksplosiv atmosfære som ligg over væska eller utanfor apparata, ikkje vert tent. Ex o-utstyr er sertifisert i høve til IEC 60 079-6 og NEK EN 50 015. Hovudbruksområda for Ex o-utstyr er transformatorar og startmotstandarar. Det er også viktig at utstyret vert montert i den stillinga som det er berekna for.

Ex q - Sandfylt utstyr

Granulat blir fylt i kapslinga rundt dei elektriske komponentane. Då unngår ein at ein innvendig lysboge tenner ein utvendig eksplosiv atmosfære. Ein kan f.eks bruka finkorna sand. Ex q-utstyr er sertifisert i høve til IEC 60 079-5 og NEK EN 50 017. Sandfylt utføring vert sjeldan brukt, men finst ofte der ein har brukt fasekompensator, til dømes i lysarmaturar i tennsikker utføring.

Ex i - Eigensikkert utstyr

Ex i (Eigensikre løysingar – IS – Intrinsic Safety) er ein teknikk der energien i dei elektriske krinsane vert avgrensa slik at systemet ikkje kan tenna gassar grunna gneist eller høg overflatetemperatur. Den tillatne energimengda er liten, men som regel meir enn stor nok for instrument og mange kommunikasjonssystem. EX i har store fordelar i forhold til sikkert vedlikehald av anlegget og er derfor ofte ein føretrekt vernemetode der energiomsettinga er låg. Ex i blir definert i to standardar, EX ia og EX ib. EX ia blir definert som at straumkrinsen ikkje skal kunne tenne av ei eksplosiv blanding av gass eller damp under normal drift eller ved ein enkelt feil, eller ein kombinasjon av to feil. EX ib vil seie at straumkrinsen ikkje skal kunne tenne av ei eksplosiv blanding av gass eller damp under normal drift eller ved ein enkelt feil.

Fordelar

- Løysinga er akseptert i heile verda.

- Det kan utførast vedlikehald på aktive system

- Det finst eit stort utval av instrument.

- Det er enkelt å dokumentera tryggleiken.

- Det kan nyttast ”normal” kabel.

- Det kan nyttast i sone 0

- Det er enkelt å oppnå T4 klassifisering. (T4 er det mest vanlege kravet)

Isolator og Zenerbarriere

For å oppnå eit Ex i-system, må instrumentet koplast til ein isolator, eller zenerbarriere, som avgrensar straumen og spenninga som blir tilført. Dei vert plasserte i nærleiken av PLSen/kontrolleraren som styrer prosessen. Det er mest vanleg å nytte isolatorar – dei er galvanisk skilde frå kontrollsystemet med ein liten skilletrafo. Målekrinsen er isolert, lite utsett for støy og enkel å nytte. Zenerbarriere vert også nytta ein del. Denne er da ikkje galvanisk skilt frå kontrollsystemet, og ein må vere nøye med koplinga til jord for å ivareta tryggleiken og støyimmuniteten. Eit anlegg bygd med zenerbarierar skal ha eiga IS-jord som skal haldast så rein som mogleg.

Ex p - Overtrykkskapsling

Ex-p er ei kapsling der eksplosive blandingar av gass eller damp vert forhindra frå å trengje inn i kapslinga. Dette blir gjort ved å fylle kapslinga med luft eller gass med lågt oksygeninnhald. På den måten får ein eit innvendig overtrykk på minimum 0,5 mBar i forhold til atmosfæren som omgir kapslinga. På ei Ex-p kapsling må det vere minst to trykk- eller gjennomstrøymingsfølarar, som bryt straumen til kapslinga dersom overtrykket fell under 0,5 mBar.

I enkelte tilfelle er det nok at det blir gitt ein alarm med lys og lyd. Dersom straumen blir broten ved at trykket har sokke til under 0,5 mBar, vil det ta ei viss tid før ein får tilbake straumen (purging time). Dette er fordi at heile kapslingen skal gjennomspylast med luft av ei slik mengd at det tilsvarer 5 gonger det frie indre volumet i kapslinga. Dette vil jo også oppstå dersom kapslinga har blitt opna.

Ei slik gjennomspyling med luft vert ofte kalla for «purging». Ex p-utstyr vert ofte nytta når gneistgivande eller varme komponentar må plasserast i eksplosjonsfarlege område. Kontrollrom, analyserom og containarar kan også vere overtrykksbeskytta. Ex p-utstyr er godkjent ut frå CENELEC EN 50 014 Generell forskrifter og CENELEC EN 50 016 Overtrykksutførelse.