Capitolo 10 - Sistemi Di Cablaggio

8/12/2019 Capitolo 10 - Sistemi Di Cablaggio

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Capitolo 10:

Sistemi di cablaggio

Obbiettivi:

Al termine di questunit, voi conoscerete Sistemi di cablaggio :

a) Tipologie di cavo per apparecchi protetti contro le esplosioni;

b) La procedura di scelta dei pressa cavi in ponderazione della Zona, gruppo Gas,volume, metodo di ingresso, conformazione del cavo e componenti interni allecustodie antideflagranti;

c) La corretta tecnica di assemblaggio per i vari tipi di pressa cavi;

d) Pratiche riconosciute per la terminazione dei cavi a coppie singole e multiple con osenza schermo;

e) Pratiche riconosciute per il mantenimento del grado di protezione, continuit di terra eterminazione dei conduttori e schermi inutilizzati;

f) Requisiti di messa a terra in zona di pericolo;

g) Requisiti di installazione in accordo con le BS EN 60079-14;

h) Requisiti dispezione in accordo con le BS EN 60079-17;


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Sistemi di cablaggio

Le apparecchiature elettriche in zona pericolosa vanno collegati utilizzando cavi schermati, oconduit. Lutilizzo dei cavi predominante perch pi semplici da installare rispetto al conduit.

Riguardo al conduit, uno degli svantaggi, particolarmente in installazioni offshore, la corrosionedovuta allesposizione in ambiente salino. Il deterioramento dovuto alla corrosione pu avvenirein tempi relativamente brevi e, di conseguenza ridurre la resistenza del conduit. Questo indesiderabile particolarmente, dove il conduit il metodo dingresso in contenitoriantideflagranti per la possibile inabilit del conduit a contenere unesplosione interna nel tratto diconduit tra contenitore e dispositivo di sigillatura. Inoltre, la corrosione non garantisce laresistenza allimpatto, richiesta essenziale per gli apparecchi a sicurezza aumentata.

Norme

BS EN60079-14: 2003Apparecchi elettrici per atmosfere di gas esplosive:parte 14. Installazioni elettriche in aree di pericolo(diverse dalle miniere)

BS EN50262: 2005Pressa cavi con filetto a passo metrico per installazionielettriche

BS 6121-5: 2005Pressa cavi meccanici. Codice di pratica per selezione,istallazione e ispezione per pressa cavi e pressa caviarmati.

BS 5345 (superata)Codice di pratica per la selezione, installazione emanutenzione delle apparecchiature elettriche utilizzatein atmosfere potenzialmente esplosive.


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Cavi Zone 1 & 2

La norma BS EN60079-14, che sostituisce il Codice di Pratica BS 5345, specifica i requisiti perlutilizzo di cavi nelle zone 1 & 2.

Apparecchi fissi

Cavi costruiti con materiale isolante di tipo termoplastico, termoindurente, elastomero o mineralepossono essere utilizzati in installazioni con connessioni fisse. Cavi comunemente utilizzati nelleindustrie sono di tipo CSP/ERP. Cavi con isolamento minerale e schermo metallico (MIMS) sonoanchessi utilizzabili in aree di pericolo, ma la variante in alluminio richiede attentaconsiderazione prima dellutilizzo. Conduttori in alluminio vanno collegati esclusivamente adappositi terminali e avere una sezione (c.s.a.) non inferiore a 16mmq. Esempi dei vari tipidisolante per cavo sono esposti nella tabella sottostante.

Elastomerico Polietilene cloro solfonato CSP

Polietilene reticolato XLPE

Gomma etilene propilene EPR

Acetato di vinile etilenico EVA

Gomma naturale NR

Policloroprene PCP

Gomma siliconica SR

Termoplastico Polietilene PE

Polipropilene PP

Polivinilcloruro PVC

Apparecchi portatili e trasportabili

Apparecchiature elettriche portatili o trasportabili devono essere collegate stilizzando cavi aventiuna guaina in policloroprene pesante o in alternativa equivalente guaina in elastomerosintetico, o una guaina in gomma dura pesante, o costruite con materiali che prevedano unequivalente robusta fattura. La sezione minima di questi cavi di 1,0mmq.

Dove la tensione verso terra e la corrente dellapparecchio portatile non supera i 250V e i 6A,possono essere utilizzati cavi con guaina in policloroprene ordinario o in alternativaequivalenti guaine in elastomero sintetico, o guaine in gomma dura pesante, o costruite conmateriali che prevedano un equivalente robusta fattura.

La guaina di cavi flessibili pu essere prodotta con gomma dura ordinaria, policloropreneordinario, gomma pesante dura, policloroprene pesante, o plastica con equivalentiresistenza alla gomma dura pesante.


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Cavi (continuazione)

Cavi elastomerici

Cavi elastomerici comprendenti conduttori isolati in EPR, guaina interna ed esterna in CSP, chesono resistenti al calore e all'olio e ignifughi (HOFR). Temperatura di esercizio compresa tra30C e 90C.

Cavi specifici come a bassa emissione di fumo (LSF) hanno isolanti senza alogeni, quindi le

emissioni di fumo e vapori acidi sono ridotte al minimo in caso dincendio.


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Cavi (continuazione)

I cavi possono anche essere selezionati tenendo in considerazione la loro resistenza al fuocoe/o propriet ignifughe, e due standard sono rilevanti in questo senso.

IEC 60331 (Resistenti al fuoco): Cavi costruiti in conformit con questa norma continuano aoperare nel fuoco senza interruzione dei circuiti essenziali edi emergenza.

IEC 60332 (Ritardanti la fiamma): Cavi costruiti in conformit con questa norma si autoestinguono e non propagano la fiamma.

Scorrimento plastico

Alcuni materiali utilizzati nella fabbricazione di cavi sono suscettibili di una condizionecomunemente nota come "scorrimento plastico" (cold flow), che potrebbe avere un effetto

nocivo sul tipo di protezione contro le esplosioni in questione. Questa condizione pu verificarsia temperatura ambiente, causata da dispositivi dingresso aventi guarnizioni di compressionee risultanti in una rientranza sulla parte del cavo su cui agisce la guarnizione. Recenti sviluppinella costruzione dei pressa cavi hanno portato a una nuova progettazione che pu ridurre, senon eliminare, gli effetti dello scorrimento plastico con lutilizzo di guarnizioni che applicanouna pressione inferiore sullisolante del cavo mantenendo integro il grado di protezioneantideflagrante dellapparecchiatura.

Giunzioni di cavi

Nelle aree pericolose, il percorso dei cavi dovrebbe, idealmente, essere continuo e, se possibile,senza interruzioni. Le giunte vanno eseguite solo utilizzando metodi appropriati, per esempio, in

una cassetta di derivazione avente un grado di protezione contro le esplosioni adatto alla zonain cui si trovano. Dove i giunti non sono meccanicamente sollecitati, dispositivi epossidici ocomposti riempiti, guaine termoretraibili o retrattili a freddo possono essere utilizzati se installatiin conformit con le istruzioni del produttore. Qualunque sia il metodo utilizzato, i giunti devonoessere meccanicamente, elettricamente e ambientalmente appropriati. Le connessioni deiconduttori devono essere effettuate con connettori a compressione, connettori a vite garantiti,saldatura o brasatura. La saldatura ammessa se i conduttori sono tenuti insieme da adeguatimezzi meccanici e poi saldati.

Requisiti per cavi e pressa cavi

I pressa cavi vanno selezionati in relazione al metodo di protezione antideflagrante utilizzata e

alle condizioni atmosferiche. I requisiti per pressa cavi includono:

a) Di serrare in modo sicuro il cavo che entra nellapparecchiatura;b) Di mantenere il grado di protezione dellapparecchiature;c) Di mantenere la continuit di terra tra lapparecchio e ogni armatura nel cavo;d) Di assicurare il contenimento di unesplosione interna in un apparecchio

antideflagrante;e) Di mantenere lintegrit degli apparecchi a respirazione limitata (restricted breathing)


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Pressa cavi per cavi a isolamento minerale

Pressa cavi per uso con cavi MICC (Cavi in Rame a Isolamento Minerale) o MIMS (guainametallica a isolamento minerale) per utilizzo in zona pericolosa vanno marcati EEx d. Questi

pressa cavi, tuttavia, pu essere utilizzato come mezzo di ingresso per apparati a sicurezzaaumentata utilizzando una tenuta alternativa EEx e. Questa tenuta costruita specificamente persoddisfare i requisiti degli apparecchi a sicurezza aumentata come illustrato nel disegnoseguente.

Assemblaggio tenute

Si sar osservato nel complesso di tenuta EEx e illustrato nel grafico inferiore che la "testaguaina in PTFE " fatta passare attraverso i fori del tappo. Questa soluzione assicura che ledistanze disolamento all'interno della tenuta sono mantenute. Il composto usato nel montaggio

della tenuta EEX ed era stato prima miscelato con mastice epossidico non-metallico nero 1536,nella confezione sono presenti la certificazione degli elementi di questa tenuta e il "manualedelle condizione di utilizzo". Specifiche attuali, tuttavia, permettono l'utilizzo dello stessocomposto sia per applicazioni EEX d che per EEx e.

Difficolt si possono avere nel raggiungere il livello desiderato di protezione di ingresso conpressa cavi per MICC/MIMS dovute alla spalla molto piccola sul corpo pressa cavo, e possonoessere superati con l'uso di rigidi rondelle di plastica fabbricate per questo utilizzo.


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Selezione dei pressa cavi

La corretta selezione dei pressa cavi, in particolare per le apparecchiature antideflagranti, molto importante dato che ci sono molti fattori che possono mettere a repentaglio lintegrit di

questo tipo di apparati. Come in precedenza discusso la costruzione dei cavi deve essereappropriata, i cavi devono essere ancorati in modo sicuro dal pressa cavo nel punto di ingressodellapparato, il grado di protezione e la continuit di terra vanno mantenute dallo stesso. Unaconsiderazione aggiuntiva riguarda lazione elettrolitica causata dal contatto tra materialidifferenti, ad esempio un pressa cavo in ottone fissato su una cassetta in alluminio, risultante inun aumento della corrosione e prematuro degradamento del collegamento.

Gli apparati antideflagranti, tuttavia, introducono altre considerazioni sottoesposte.

1) Il cavo circolare e di uniforme fattura?2) La custodia ad accesso diretto o indiretto?3) La custodia contiene una fonte di accensione?

4) Gruppo Gas di appartenenza dellapparato;5) Zona in cui lapparato installato;6) Volume interno della custodia.

Queste considerazioni sono affrontate nel diagramma di flusso di pag. 170.

Metodo a ingresso diretto (antideflagrante EEx d)

a) Antideflagrante EEx d


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Metodo a ingresso diretto

b) Antideflagrante EEx d c) Antideflagrante/Sicurezza aumentata EEx ed

Mantenimento del grado di protezione negli ingressi dei pressa cavi

Il pressa cavo selezionato, come mezzo di accesso a una custodia, deve adattarsi al cavoutilizzato e anche mantenere il grado di protezione (IP) della custodia.

Per quanto riguarda, ad esempio, custodie di tipo "e" o di tipo "n", il pressa cavo devemantenere la protezione minima IP54 e, se la parete della custodia o la piastra dei pressa caviha uno spessore inferiore a 6mm, una rondella di tenuta (o sigillante per filetti) sar richiesto trail pressa cavo e la custodia/piastra per mantenere questo livello di protezione. Dove le custodiehanno specifiche IP superiori, devono essere utilizzati pressa cavi e relative modalit di tenutaadeguati allo specifico IP.

Per i contenitori antideflagranti, una rondella di tenuta pu essere montato tra il pressa cavo e la

parete del contenitore per migliorare la protezione di ingresso fornita dalla filettatura che, concinque filetti pieni o 8mm, garantisce la corretta tenuta.


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Selezione del pressa cavo per apparati antideflagranti

I pressa cavi per lutilizzo con apparecchi antideflagranti devono essere scelti seguendo leprocedure raccomandate nella BS EN60079-14 come descritto di seguito.

Il metodo dingresso va eseguito in accordo con una delle seguenti:

a) Un dispositivo dingresso dei cavi, che soddisfa i requisiti della normativa IEC 60079-1,certificato come parte dell'involucro a prova di esplosione durante la prova con unasezione del cavo destinato ad essere utilizzato.

b) Un dispositivo antideflagrante dingresso del cavo in cui un anello di tenuta parteintegrante della costruzione e utilizzato con cavi realizzati in materiale termoplastico,termoindurente o materiali elastomerici. Il cavo deve essere compatto e circolare, avereletto estruso e, nel caso di un cavo riempito, avere riempitivi non igroscopici. Laselezione del dispositivo d'ingresso cavo deve essere in accordo con il diagramma diflusso illustrato in pag. 170.

c) Cavi con isolamento minerale e corrispondenti dispositivi di ingresso antideflagranti.

d) Camera di arresto o di tenuta a prova di esplosione, che sono specificati nel documentodi certificazione dell'apparecchio o come componente omologato, con dispositivi diingresso cavi adatti per i cavi destinati ad essere utilizzati. La mescola o le guarnizioni inquesti dispositivi sono richieste per la tenuta attorno ai nuclei singoli dei cavi. La cameradi arresto o di tenuta deve essere montata all'apparecchio al pressa cavo.

e) Dispositivi dingresso antideflagranti, tipicamente pressa cavi barriera, con guarnizioni

composti riempiti o dispositivi analoghi che sigillano attorno ai singoli conduttori del cavo;

f) Metodi alternativi progettati per mantenere lintegrit degli apparati antideflagranti.


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Selezione del pressa cavo per apparati antideflagranti (continuazione)

Il diagramma di flusso sottoesposto, preso dalla BS EN60079-14, pu essere utilizzato perdeterminare il pressa cavo pi adeguato per lapparecchi antideflagrante.


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Pressa cavi

Pressa cavo universale Hawke 501/453: EEx d II / EEx e II

Il pressa cavo illustrato come spiegato in precedenza, pu essere utilizzato con cavi suscettibilidi scorrimento plastico per evitare rientranze nellisolante del cavo dovuto alla forza dicompressione delle tenute quando vengono utilizzati altri tipi di pressa cavi.

La tabella di scelta dei pressa cavi di seguito esposta rappresenta parte dei modelli disponibiliper questo tipo di pressa cavo. Per lelenco completo di questi pressa cavi vedere il catalogodella Hawke.


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Assemblaggio del pressa cavo


A. Spellare il cavo di modificare apparecchiatura come illustrato in precedenza ed esporre l'armatura / calza 'I'.'I' = 20mm per pressa cavo di dimensione da C3 a C2'I' = 25mm per le dimensioni del pressa cavo di dimensione da C2 a F'II'= in base alle attrezzature.Se necessario inserire il cappuccio. Vedile notere. Conduttori di scarico.

B. Spingere il cavo attraverso il codolo armatura (4). Distribuire larmatura / calza sul codolo armatura (4) finch la finedell'armatura / treccia contro la spalla dell'anello di bloccaggio dellarmatura (3).

C. Togliere il bicchierino di gomma (5) dall'entrata (6). Posizionare l'entrata (6) sopra il codolo armatura (4). spostare il sub-gruppo (1) e (2) fino ad incontrare l'entrata (6).


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Assemblaggio del pressa cavo (continuazione)


D. Mantenere l'entrata (5) in posizione con una chiave / chiave inglese per impedirne la rotazione. Serrare a mano il dadocentrale (2) sullentrata (6) e girare di un ulteriore - 3/4 di giro con una chiave inglese / chiave.IMPORTANTE: Supportare il cavo per prevenire attorcigliamenti. Per facilitare il cablaggio all'interno della custodia, puessere vantaggioso mettere a nudo la guaina interna del cavo come mostrato sopra.

E. Svitare il dado centrale (2) e ispezionare visivamente che l'armatura / calza sia stata fissata fra il codolo armatura (4) el'anello di serraggio armatura (3). Se l'armatura / calza non correttamente serrata ripetizione il montaggio.

F. Rimontare il dado centrale (2) sul componente entrata (3). Stringere il dado centrale (2) serrate a mano, quindi utilizzandouna chiave / chiave inglese, girare il dado in un esagono (ad esempio 1/6 di giro). Stringere la dado posteriore (1) performare un sigillo attorno al cavo, quindi serrare un'ulteriore giro completo utilizzando una chiave / chiave inglese.Assicurarsi che il dado centrale (29 non ruota durante il serraggio del dado posteriore (1). Nota: La tenuta su questopressa cavo non richiede alcuna azione ulteriore inserire la cuffia sul pressa cavo, se app licabile.

Nota: La sezione dei cavi adeguata per il pressa cavo indicata sul dado posteriore.

Scheda delle limitazioni:

1. Il pressa cavo quando utilizzato con un cavo con calza adatto solo per l'utilizzo con apparecchi fissi. Il cavonella zona di f issaggio deve essere effettivamente bloccato e fissato altrove.

2. Questa dimensione di pressa cavi non sono adatti per lutilizzo con custodie di Gruppo IIC aventi un volumesuperiore a 2000cm3-

3. Il pressa cavo ha una temperatura di funzionamento da -60C a +80C.4. Una guarnizione deve essere inserita tra l'apparecchiatura e il pressa cavo di mantenere un

adeguato grado di protezione contro polvere, oggetti solidi e acqua.

Accessori:Prima di effettuare il montaggio del pressa cavo, considerazione dovrebbe essere data a qualsiasiaccessorio che pu essere richiesto, quali:

Cuffia, per offrire una protezione aggiuntiva contro la corrosione. Controdado, per assicurare uno stabile fissaggio del pressa cavo. Guarnizione di tenuta, per offrire una protezione aggiuntiva allingresso. Anello di terra per fornire punto di collegamento di un'armatura/calza esterna. Una rondella dentata, per smorzare le vibrazioni che possono allentare la ghiera o il pressa cavo.


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Pressa cavi

Pressa cavo barriera universale Hawke ICG 653 : EEx d IIC / EEx e II

La barriera a riempitivo di tenuta nel pressa cavo illustrato come spiegato in precedenzaimpedisce agli effetti di una esplosione interna di raggiungere il cavo. Generalmente, pressacavo con barriera richiesto per custodie con ingresso diretto dove i cavi di collegamento nonsono circolari, compatti/senza riempitivo, o dove le custodie sono installate in area IIC econtengono sorgenti di accensione, o dove la custodia ha un volume interno superiore a 2 litri,contiene una sorgente di accensione ed collocata in Zona 1, aree IIA o IIB.

La tabella di scelta dei pressa cavi di seguito esposta rappresenta parte dei modelli disponibiliper questo tipo di pressa cavo. Per lelenco completo di questi pressa cavi vedere il catalogo


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A. Spellare il cavo di modificare apparecchiatura come illustrato in precedenza ed esporre l'armatura / calza 'I'.'I' = 20mm per pressa cavo di dimensione da Os a A'I' = 25mm per le dimensioni del pressa cavo da B a C2I = 32mm per le dimensioni del pressa cavo da D a F'II'= in base alle attrezzature.Se necessario inserire il cappuccio. Vedile notere. Conduttori di scarico.

B. Spingere il cavo attraverso il codolo armatura (4). Distribuire larmatura / calza sul codolo armatura (4) finch la finedell'armatura / treccia contro la spalla dell'anello di bloccaggio dellarmatura (3).

C. Togliere il bicchierino di gomma (5) dall'entrata (6). Posizionare l'entrata (6) sopra il codolo armatura (4). spostare il sub-gruppo (1) e (2) fino ad incontrare l'entrata (6).


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A. Mantenere l'entrata (6) in posizione con una chiave / chiave inglese per impedirne la rotazione. Serrare a mano il dadocentrale (2) sullentrata (6) e girare di un ulteriore - 3/4 di giro con una chiave inglese / chiave.

B. Svitare il dado centrale (2) e ispezionare visivamente che l'armatura / calza sia stata fissata fra il codolo armatura (4) el'anello di serraggio armatura (3). Se l'armatura / calza non correttamente serrata ripetizione il montaggio.

C. Rimuovere lentrata (6). separare le anime dei cavi per il confezionamento del composto. Riporre il composto tra le animedel cavo. Vedere le note qui sotto e fig. 7 per la preparazione del composto.

Composizione del composto epossidico

Quando si maneggia questo materiale, devono essere indossati i guanti in dotazione. Il composto epossidico viene fornito sottoforma di un pacchetto di due parti. Queste devono essere miscelate nel rapporto di 1:1 fino a quando entrambi i colori sonomescolati in uno, senza striature. Rotolare e piegare il metodo pi soddisfacente di ottenere una buona miscela. Una voltamiscelato, il composto deve essere utilizzato entro 30 minuti. Trascorso questo tempo inizier a irrigidirsi. Il composto deve esseremantenuto a una temperatura ambiente non inferiore a 20 C prima dell'uso. A basse temperature diventa difficile da mescolare. Sequalsiasi composto venire a contatto con la pelle deve essere rimosso con detergente per la pelle e non lasciato asciugare sullapelle. Devono essere mescolati solo composti per terminazioni immediate. La miscelazione e l'installazione del composto ad unatemperatura ambiente inferiore a 4 C non raccomandato per i lunghi periodi di polimerizzazione.

D. Con tutte le lacune e vuoti riempiti, portare i conduttori di nuovo assieme e confezionare del composto intorno alla parteesterna dei conduttori. Nastrare i conduttori insieme per prevenire disturbi di tenuta della mescola. Passare il bicchierinoin gomma (5) sopra il codolo armatura (4) e rimuovere qualsiasi composto in eccesso dalla cima de l bicchierino in gomma(5) e dalla superficie di giunzione, come indicato.

E. Riposizionare l'entrata (6) sopra il bicchierino in gomma (5) assicurare che il composto non copre la fine del bicchierino(5).

F. Localizzare e serrare il sub-gruppo (1) e (2) alla entrata (6).NOTA IMPORTANTE: I CONDUTTORI NON DEVONO ESSERE SPOSTATI PER UN MINIMO D QUATTRO ORE.


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G. Lasciare polimerizzare il composto. (vedi fig.7 per il tempo di polimerizzazione). Svitare il sub-gruppo (1) e (2) dallaentrata (6) per consentire l'ispezione. Il bicchierino di gomma (5) pu essere rimosso per l'ispezione e garantire che ilconfezionamento sia soddisfacente. aggiungere altro composto, se necessario.

H. Rimontare il bicchierino in gomma (5) e l'entrata (6). Serrare a mano il sub-gruppo (1) e (2) alla entrata (6) e serraremezzo giro con una chiave / chiave inglese. Stringere la ghiera posteriore (1) per formare un sigillo attorno al cavo, quindiserrare un'ulteriore volta a fondo utilizzando una chiave / chiave. Assicurarsi che il dado centrale (2) non ruoti durante ilserraggio della ghiera posteriore. Assicurarsi che la guarnizione sia tirata verso il basso in posizione. Posizionare ilcappuccio sopra il pressa cavo. se applicabile.


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Pressa cavo barriera universale Hawke ICG 653: EEx d II / EEx e II

* Il composto pu essere influenzatonegativamente da alcuni vapori dei solventi. Setali vapori possono essere presenti in prossimitdel pressa cavo pu essere necessarioprendere adeguate precauzioni, (contattare ilDipartimento Tecnico Hawke).

* La polimerizzazione pu variare quando ilcomposto viene manipolato in presenza di unolio con Grado di durezza D 85. Il compostoquando completamente vulcanizzato adattoper l'uso in un intervallo di temperatura da -60C a +60C.

Scheda delle limitazioni:

5. Il pressa cavo di taglia 'Os' e 'O' quando utilizzato con un cavo con calza adatto solo perl'utilizzo con apparecchi fissi. Il cavo nella zona di fissaggio devono essere effettivamente bloccato efissatoper prevenire trazioni o torsioni.

6. Il pressa cavo ha una temperatura di funzionamento da -60C a +90C.7. Una guarnizione deve essere inserita tra l'apparecchiatura e il pressa cavo di mantenere un

adeguato grado di protezione contro polvere, oggetti solidi e acqua.

Accessori:Prima di effettuare il montaggio pressa cavo, considerazione dovrebbe essere data a qualsiasi accessorioche pu essere richiesto, quali:

Cuffia, per offrire una protezione aggiuntiva contro la corrosione. Controdado, per assicurare uno stabile fissaggio del pressa cavo. Guarnizione di tenuta, per offrire una protezione aggiuntiva allingresso. Anello di terra per fornire punto di collegamento di un'armatura/calza esterna. Una rondella dentata, per smorzare le vibrazioni che possono allentare la ghiera o il pressa cavo.


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Conduit

Luso del conduit nelle zone di pericolo richiede particolare cautela, specialmente nellutilizzocon custodie antideflagranti. Oltre a mantenere il grado di protezione (IP) di una custodia -

questo vale per tutti i tipi di protezione - l'integrit del contenitore deve essere mantenuto, cio ilconduit nel percorso tra la parete della custodia e il dispositivo di tenuta del conduit deve esserein grado di sopportare la forza di un'esplosione all'interno dell'involucro in modo che allafiamma/gas caldo sia impedito di raggiungere l'atmosfera esterna. Quando due custodie a provadi esplosione sono collegate per mezzo del conduit, le tenute devono essere montate per evitarel'accumulo di pressione che si verifica durante una esplosione interna.

Dispositivi di tenuta sono utilizzati anche per impedire la migrazione di gas da una zona dipericolo a un'altra. Anche se non completamente a tenuta di gas, essi limitano, a un livelloaccettabile, la quantit di gas che passa a pressione atmosferica normale. Dove probabile unapressione positiva o negativa, devono essere attuate misure adeguate.

Pratiche dinstallazione appropriate devono quindi essere osservate e ci richiede losservazione

di prescrizioni del costruttore e delle raccomandazioni indicate nella BS EN60079-14.Scelta del conduit

Conduit utilizzati con apparecchiature antideflagranti devono essere quelli raccomandati daicostruttori e scelti fra:

a) Filettato, in acciaio pesante, di solido tubo estruso o con saldato; o

b) Condotto flessibile di metallo o di materiale composito, ad esempio un condottometallico con un rivestimento in plastica o elastomero, di pesante o molto pesanteclassificazione di resistenza meccanica fabbricati in conformit con ISO 10807.

Nota: La corrente specifica della BS EN60079-14: 2003 ha ritrattato le raccomandazioni datenel 1997 nelle quali i conduit costruiti secondo le IEC 60614-2-1 e IEC 60614-2-5,come dettagliato sopra, non erano adeguate a proteggere cavi collegati ad apparecchiantideflagranti. Questo perch le norme IEC per i conduit, al tempo della scrittura,erano in corso di revisione. Riferimenti alla norma nazionale o altro dovrebbero esserericercate nel frattempo.

E richiesto che nella connessione tra un conduit e una custodia antideflagrante sianoimpegnati 5 filetti pieni.

Tenute del conduit

Giunti di bloccaggio vanno inseriti dove il conduit entra o esce da una zona di pericolo.

Dove il conduit utilizzato con custodie antideflagranti contenenti sorgenti diniezione, giuntidi bloccaggio vanno inseriti il pi vicino possibile alla parete della custodia, o non pi distantedi 50mm dalla parete della custodia per limitare l'accumulo di pressione. In alternativa, ilcostruttore pu inserire dei giunti di bloccaggio inseriti nella custodia come parte integrantecertificata della stessa.


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Requisiti dei cavi IS

I requisiti per i cavi IS sono specificati nella documentazione del sistema.

Non necessario che i cavi siano meccanicamente protetti se lenergia del circuito IS inferiore a quella necessaria a innescare una miscela infiammabile, anche se una scintilla prodotta nella rottura dei cavi.


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1. isolamento tra schermo e SWA o treccia;

2. schermo (opzionale) normalmente collegato a terra da una sola parte,generalmente sulla terra delle barriere;

3. conduttori isolati singolarmente;

4. SWA o treccia (opzionale) normalmente collegata a terra alle due estremit e inogni cassetta di giunzione attraverso i pressa cavi.


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1. Barriera zener di sicurezza;

2. Montaggio barriere su guida/barra di terra;

3. SWA/treccia collegata (a terra) alla custodia tramite pressa cavo;

4. Schermo collegato alla barriera tramite giuda/barra di terra;

5. Conduttore di terra dedicato connessa al collettore di terra generale mediantelutilizzo:

a. Due conduttori separati di minimo 1,5mmq (BS EN60079-14), o

b. Un conduttore singolo di minimo 4mmq (BS 5345 Parte 4 & BS EN60079-14)

Nota: Tragitti lunghi richiedono conduttori di sezioni superiori, quali 6mmq o10mmq.


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6. Cassetta di derivazione;

7. Pressa cavo;

8. Cassetta di derivazione localizzata nella struttura;

9. Collegamento schermo di attraversamento;

10. Schermo terminale ma non isolato dal apparecchio in campo.


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Messa a terra e continuit elettrica

Le principali ragioni di messa a terra e fissaggio nelle installazioni elettriche sono:

1. Di eliminare la possibilit di shock elettrico alle persone;2. A rendere correttamente operative le apparecchiature di protezione cos da ridurre alminimo la durata dei guasti;

3. A uniformare lequipotenzialit delle masse metalliche normalmente non in tensione;4. A prevenire scariche elettrostatiche negli impianti di processo con fluidi in movimento.

Nelle zone di pericolo, leliminazione di sorgenti di accensione molto importante e una terra ecollegamenti efficaci gioca qui un ruolo importante. Guasti elettrici, se persistenti, possonoportare al surriscaldamento di superfici e produzione di archi e scintille.

La BS EN60079-17 clausola 4.9 enuncia: In particolare si deve fare in modo che la messa aterra e lequipotenzialit in aree a rischio siano mantenute in buone condizioni " (guarda lascheda ispettiva tavola 1, punto B6; tavola 2, punti B6 e B7 e tavola 3, punto B3).

Spiegazione dei terminiTerra elettrica o circuito conduttore di protezione (CPC)

Conduttore installato per garantire un percorso a bassa impedenza alla corrente che fluiscedurante un guasto verso messa a terra generale. Normalmente la CPC collegata direttamentead ogni parte metallica delle apparecchiature.

Continuit elettrica

Conduttore installato a garantire la continuit tra tutte le parti metalliche e le armature dei caviche durante un guasto tutte le parti metalliche siano allo stesso potenziale elettrico.

Parti conduttive esposte

Includono tutte le parti metalliche dei quadri, cassette, contenitori, struttura dei motori e cassedei trasformatori.

Parti conduttive estranee

Parti metalliche dellimpianto, per esempio tubazione che pu essere toccata allo stesso tempodi un quadro elettrico o telaio del motore, si considera parte conduttiva estranea.


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Tipi di sistemi

a) TN-S Il sistema ha conduttori di neutro e di protezione separati in tutto.

b) TT Un sistema in cui un punto della sorgente di energia direttamente collegatoa terra, ma che elettricamente indipendente degli elettrodi utilizzati per terra delleparti conduttrici esposte dell'impianto elettrico.

c) TN-C Un sistema nel quale un solo conduttore funge da neutro e da conduttore diprotezione di tutto limpianto.

d) TN-C-S Un sistema nel quale un solo conduttore funge da neutro e da conduttore diprotezione di parte dellimpianto.

e) IT Un sistema nel quale non ci sono connessioni dirette tra parti attive e terra

ma parti conduttive esposte dellimpianto elettrico sono messe a terra.

Classificazione dei sistemi

Un sistema comprende unalimentazione elettrica alla quale collegato un impianto elettrico.

La Prima lettera indica la terra dellalimentazionedove:

1) T rappresenta un sistema nel quale uno o pi punti dellalimentazionesono direttamente collegati alla terra;

2) I rappresenta un sistema nel quale lalimentazionenon messa a terra,

ma che pu essere messa a terra attraverso una impedenza imitatrice delguasto.

La seconda lettera indica il sistema di messa a terra dellimpianto dove:

3) T rappresenta le parti conduttive esposte dellimpianto collegatedirettamente a terra;

4) N rappresenta le parti conduttive esposte dellimpianto collegate alpunto di terra dellalimentazione.

La terza lettera indica il conduttore di terra dove:

5) Srappresenta un neutro e un conduttore di protezione separati;6) C rappresenta un neutro e un conduttore di protezione combinati in un

unico conduttore.


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Configurazione dei sistemi di terra

a) TN-S

Generalmente, questo metodo utilizzato quando lalimentazione elettrica fornitatramite cavo interrato con schermatura e armatura metalliche. Il morsetto di terra delconsumatore sar collegato al conduttore di protezione delle autorit diapprovvigionamento dalla guaina metallica e armatura del cavo interrato, stabilendo cosuna percorso continuo di ritorno al punto iniziale del trasformatore di alimentazione cheviene messo a terra.

b) TT

Generalmente, questo metodo utilizzato quando lalimentazione elettrica fornitatramite cavi aerei ma senza un terminale di terra fornito delle autorit di

approvvigionamento. Lutilizzatore deve fornire un elettrodo di terra per il collegamentodel conduttore di protezione. Con questo sistema, raccomandato al consumatorelutilizzo di apparecchiature di protezione a corrente residua per la difficolt di ottenereuneffettiva connessione di terra.


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c) TN-C

In questo sistema lo stesso conduttore, probabilmente il conduttore esterno di un cavoconcentrico, viene utilizzato sia per il conduttore di neutro sia per il circuito di protezione

(conduttore PEN) in tutto il sistema. tipicamente usato dove lalimentazione elettrica fornita da un trasformatore o convertitore privato, cio dove non c collegamento traconsumatore e autorit di approvvigionamento, o dove lalimentazione fornita da ungeneratore.

d) TN-C-S

Le autorit di fornitura utilizzano per linstallazione un sistema TN-Cdove vengono servitisia il conduttore di neutro e circuito di protezione da un singolo (PEN) conduttore. Sel'installazione del consumatore, che collegata al sistema di alimentazione TN-C,impiega un sistema TN-S in cui i conduttori di neutro e circuito di protezione sonoseparati, il sistema complessivo noto come sistema TN-C-S. La maggior parte deinuovi impianti utilizza questa soluzione, che viene definito da parte delle autorit difornitura un sistema PME.


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e) IT

In questo sistema non ci sono connessioni a terra, o la connessione a terra fattaattraverso una impedenza di terra, il valore ohmico dipende dal valore limite che

vogliamo dare alla corrente di guasto. Una protezione di questo tipo offerta da un relche monitorizza ogni corrente di dispersione verso terra come risultato di un guastoverso terra. Questo attiva un segnale di allarme audio/visivo, o disconnette la sorgente dialimentazione.

Regolamenti e norme

I requisiti per la pratica di messa a terra allinterno dellUK si possono trovare neiseguenti documenti.

BS EN60079-14: 2003 Apparecchiature elettriche per atmosfere di gas esplosivo: Parte14 Installazioni elettriche in zone di pericolo (diverse dalle miniere)

BS 5345 (superata)

Codice di pratica per: Scelta, installazione e manutenzione diapparecchi elettrici utilizzati in atmosfere potenzialmente esplosive(diverse da applicazioni minerarie o manifattura e processiesplosivi)

BS 7671: 2000 IEE regolamentazione dei cablaggi

IEE raccomandazioni per equipaggiamenti elettrici ed elettronici diinstallazioni offshore mobili e fissi.

Regolamentazione delle alimentazioni elettriche 1988

Regolamentazione dei lavori elettrici 1989

BS 7430: 1998 Codice di pratica per impianti di terra

BS 6651: 1999 Protezione delle strutture contro i fulmini

PD CLC/TR 50404: 2003 Elettrostatica Codice di pratica per evitare i pericoli dovutiall'elettricit statica

BS 5958: Pts 1 & 2: 1991 Controllo dellelettricit statica indesiderata


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Sistemi di messa a terra in zone di pericolo

BS EN60079-14 specifica le condizioni dutilizzo per i seguenti sistemi di terra nelle areepericolose. Le condizioni applicate a un circuito elettrico, eccetto i circuiti IS, in zone 1 e 2 per

tensioni fino a 1000Vac (rms) / 1500Vdc. In assenza di requisiti armonizzati per impianti operantial di sopra queste tensioni, vanno osservati i requisiti nazionali.

Sistemi di tipo TN

Se utilizzato un sistema di terra di tipo TN, deve essere di tipo TN-S (con neutri N econduttore di protezione PE separati), nella zona di pericolo, cio il neutro e il conduttore diprotezione non devono essere collegati tra loro, o combinati in un unico conduttore, nella zonapericolosa. In qualsiasi punto della transizione dal tipo di TN-C al tipo TN-S, il conduttore diprotezione deve essere collegato al collegamento equipotenziale nella zona non pericolosa.

Il monitoraggio delle perdite tra il neutro e il conduttore PE raccomandato dalla normativa nelle

zone pericolose.

Sistemi di tipo TT

Se utilizzato in zona 1 un sistema di terra di tipo TT (terre separate per sistema di potenza eparti conduttive esposte), deve essere installata un dispositivo di protezione a corrente residua.

Questo tipo di sistema non accettabile con una resistenza di terra elevata.

Sistemi di tipo IT

Se utilizzato un sistema di terra di tipo IT (neutro isolato dalla terra o collegato a terra tramiteunimpedenza), un dispositivo di misura disolamento deve essere impiegato per indicare il primoguasto di terra.

Con questo sistema, vi pu essere un requisito per collegamento equipotenziale localeche anche conosciuto come collegamento equipotenziale complementare. Ulteriori informazionipossono essere ottenute con riferimento alla norma IEC 60364-4-41.

Equipotenzialit

In relazione alla prevenzione da differenti potenziali di tensione che possono avvenire nelle partimetalliche dellimpianto nelle aree di pericolo, lequipotenzialitsar necessaria. Questo vale

per sistemi TN, TT e IT dove viene imposto che tutte le parti conduttive esposte e estraneesiano collegate al sistema equipotenziale. Il sistema di equipotenzialit comprende conduttori diprotezione, condotti metallici, schermi cavi metallici, armature metalliche strutture metalliche, manon i conduttori del neutro. La sicurezza delle connessioni va assicurata con dispositivi antiallentamento.


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Tempi massimi di disconnessione per sistemi TN

Tabella 41A

Sezione dei conduttori di terra

Calcolo del csa

La sezione dei conduttori di terra va calcolata usando la seguente formula dalla 16a I.E.E.regolamento di cablaggio, BS7671.

Dove: S = sezione nominale del conduttore di terra in (mmq)

I = corrente di guasto per una impedenza di guasto trascurabile che scorre attra-verso il relativo dispositivo di protezione (limitazione di corrente e dellacapacit effetto dellImpedenza del circuito (I2t) del dispositivo di protezioneche sar presa in considerazione. In (A)

t = tempo di funzionamento del dispositivo di protezione durante la rimozione dellacorrente di guasto I. (sec.)

k = fattore che tiene in considerazione resistivit, temperatura e capacit termicadel materiale conduttore, e la appropriata temperatura iniziale e finale.

Valori di k sono dati nelle tavole 54B, 54C, 54D, 54E, & 54F nella regolamentazione dei caviI.E.E. .


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CSA o CSP in relazione al conduttore di fase

In alternativa, la minima sezione del conduttore di protezione, in relazione alla sezione delconduttore di fase associato, pu essere determinato dalla considerazione del 54G tabella quisotto.

Tavola 54G

CSA minimo del conduttore di protezione in relazione al CSA del conduttore di fase associato.

CSA del conduttore di fase

CSA minimo del corrispondente conduttore di protezione (Sp)

Se il conduttore di protezione

dello stesso materiale delconduttore di fase

Se il conduttore di protezione

non dello stesso materialedel conduttore di fase

mmq mmq mmq

S


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Conduttore equipotenziale principale

La regolamentazione dei cavi I.E.E. , BS 7671, specifica che il conduttoreequipotenziale principale in un impianto, diverso da un sistema PME, deve avere unasezione non inferiore alla met della sezione specificata per il conduttore di terra diimpiantoe non inferiore a 6mmq. Se usato un conduttore di rame, la sezione non deveessere superiore 25mmq o, se sono utilizzati altri metalli, si applica la sezione che forniscelequivalente conducibilit.

In relazione al sistema PME, la tavola 54H sottoesposta dettaglia i requisiti per ilconduttore equipotenziale principale in relazione al conduttore di neutrodellalimentazione.

Tavola 54H

Sezione equivalente per il conduttore di

neutro in rame

Sezione minima del conduttore equipoten-

ziale principale

mmq mmq

N


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secondario del trasformatore. Possiamo ora analizzare la situazione con e senza ilconduttore equipotenziale tra il conduttore di terra principale e il telaio del motore in casodi guasto tra una fase e la terra all'interno del motore. Si presume inoltre che il motore avvitato saldamente al basamento, ma, causa ruggine o vernice, la resistenza tra i piedidel motore e platea di 1 ohm.

Caso 1: Senza connessione di terra tra conduttore di terra e carcassa delmotore.

Considerando il circuito di pag. 194 che comprende motore, trasformatore e cavi dicollegamento. Per semplicit sono considerati solo i valori resistivi.

Rg = resistenza di una fase del trasformatore;

Rm = resistenza di una fase del motore;R = resistenza tra motore e platea;

Vph = tensione di fase.

Tensione tra telaio motore e basamento,

V = R/(Rg+Rm+R) x Vph

V = 1/(0,05+0,01+1) x 240

V = 208V

Cos, chiunque in piedi accanto al motore tocchi il suo telaio riceverebbe un grave shockparticolarmente se la zona bagnata.

Caso 2: Con connessione di terra tra conduttore di terra e carcassa del

motore.

La situazione sopra viene evitata con messa a terra con appropriate connessioni. Se ilconduttore collegato tra la terra principale e il telaio del motore, la resistenza di 1 ohmtra il telaio ed il basamento del motore viene annullata e la resistenza efficace a questopunto significativamente ridotta. Analogamente, un conduttore collegato tra i piedi delmotore e platea permetterebbe di raggiungere un risultato simile.

, dunque, indispensabile che i conduttori di terra abbiano una sezione (CSA) sufficienteper trasportare potenziali correnti di guasto, che possono essere molto elevate finchnon sono interrotte, ma di solito di breve durata, che una resistenza di contatto di 1 ohmpu provocare la presenza di livelli di tensione pericolose. Per evitare questo problema,limpedenza dellanello di terra deve essere significativamente inferiore a 0,1 ohm.


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Esempi pratici con e senza connessione di terra (continuazione)

Senza connessione di terra traconduttore di terra e carcassa del

motore.Con connessione di terra tra

conduttore di terra e carcassa del

motore.


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Elettricit statica

Lelettricit statica pi che sufficiente per innescare del materiale infiammabile e la sua presenzanellindustria petrolchimica rappresenta un alto rischio che contrastare applicando appropriate

misure. Raccomandazioni per la prevenzione dei rischi dovuti all'elettricit statica sono nella PDCLC / TR 50404: 2003 che sostituisce le British Standard BS 5958: Codice di pratica per ilcontrollo dellelettricit statica indesiderabile, anche se la lettera rimane attuale.

Il passaggio di olio, gas o polvere allinterno di tubazioni di processo e vasche di contenimentoprovoca un accumulo interno di cariche statiche, che emergono all'esterno dei tubi e serbatoi perstabilire dei potenziali che possono essere di molte migliaia di volt. Questo inaccettabile inambienti pericolosi e pu essere eliminato assicurando che tutti i tubi, serbatoi, ecc, sianosaldamente collegati insieme, e collegati alla terra principale.

Il collegamento elettrico tra flange e giunti riduce anche il problema della corrosione dovuta allecariche statiche.

Le cariche elettrostatiche possono essere ridotte in molti modi da:

1. Rallentando il flusso dei fluidi allinterno dei tubi;2. Aggiunta di composti ai liquidi;3. Luso di tubazioni costruite con materiali con alto contenuto di carbonio.


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Elettricit statica (continuazione)

Raccomandazioni delle BS 5958 per la resistenza di terra

La BS 5958 viene definita al momento della scrittura - in corso, superata - il che ne deduce cheessa si applica solo agli impianti esistenti, ad esempio, gli impianti installati in conformit con ilcodice di buona pratica BS 5345. Per le nuove installazioni la guida per il controllo di elettricitstatica pu essere trovati nella PD CLC / TR 50404. Una sintesi delle raccomandazioni contenutenel presente documento sono fornite nella pagina 197.

Tipo dinstallazione Classificazionedellarea

Massimaresistenza di

terraraccomandata

(ohm)

Commenti

Struttura metallica princi-pale dellimpianto Zone 0, 1 & 2 10 ohm

Messa a terra normalmenteinsito nella struttura.

Grandi impianti fissi ele-menti metallici. Recipienti direazione + silos in polvere,ecc

Zone 0, 1 & 2 10 ohm

Messa a terra normalmenteinsito nella struttura. Occa-sionalmente elementi posso-no essere montati su sup-porti dielettrici e connessionidi terra speciali possonoessere richieste.

Tubazioni metalliche Zone 0, 1 & 2 10 ohm

Messa a terra normalmenteinsito nella struttura. Colle-gamenti speciali sui giuntipossono essere richiesti seesiste il dubbio che il criteriodi 10 ohm non siasoddisfatto.

Oggetti in metallo traspor-tabili: fusti serbatoi ecc Zone 0, 1 & 2 10 ohm

Connessioni di terra specialisono normalmente richieste.

Impianti metallici conelementi dielettrici: alberirotanti, agitatori ecc

Zone 0, 1 & 2 10 ohm

In casi speciali un limite di100/1 ohm pu essere ac-cettato, ma generalmente seil criterio di 1M ohm non puessere soddisfatto, deve es-sere usato un collegamentodi terra speciale per ottenereuna resistenza di terraminore di 10 ohm

Oggetti altamente resistivinon conducenti con/senza

componenti metallici: ese-mpio bulloni in unatubazione in plastica

Zone 0, 1 & 2 10 ohm

Il rischio generale di ac-censione elettrostatica e ilpericolo dincendio di normaprecludono l'uso di talimateriali non conduttivi salvo

che non possa esseredimostrato che l'accumulo dicariche significative non siverifi-cher. In assenza diac-cumulo di carica, la terranon richiesta in aree diZona 2.

Oggetti costruiti con mate-riale conduttore o antistatico

Zone 0, 1 & 2 1Mohm 10Mohm


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Elettricit statica (continuazione)

PD CLC/TR 50404: sommario delle resistenze di terra massime per il controllo dellelettricitstatica.

Sub punto Tipo dinstallazioneResistenza diterra massima

(ohm)Commenti

11.3.1.1 Struttura metallica prin-cipale dellimpianto 106 Messa a terra normalmente insito

nella struttura.

11.3.1.1

Grandi impianti fissi ele-menti metallici.Recipienti di reazione +silos in polvere, ecc

106

Messa a terra normalmente insitonella struttura. Connessioni di terraspeciali possono essere richiesteper elementi montati su supportidielettrici.

11.3.1.1 Tubazioni metalliche 106

Messa a terra normalmente insitonella struttura. Collegamenti spe-ciali sui giunti possono essere

richiesti se la resistenza supera ilcriterio dei 106ohm.

11.3.1.2Oggetti in metallo tras-portabili: fusti serbatoiecc

106Collegamento della terra normalmente richiesto duranteriempimento o svuotamento.

11.3.2

Impianti metallici conelementi dielettrici:alberi rotanti, agitatoriecc

106*

In casi speciali un limite di 100/1ohm pu essere ac-cettato, mageneralmente se il criterio di 106ohm non pu essere soddisfattodeve essere usato un collegame-nto di terra speciale

11.3.3

Oggetti altamente resi-

stivi non conducenti con/senza componenti me-tallici: esempio bulloni inuna tubazione in pla-stica

Nessun valoregeneralmente

applicabile

Il rischio generale di accensioneelettrostatica e il pericolodincendio di norma precludonol'uso di tali materiali non conduttivi

salvo che non possa esseredimostrato che l'accumulo dicariche signi-ficative non siverificher. In as-senza diaccumulo di carica, la te-rra non richiesta in aree di Zona 2 e inzona 22

11.3.4Oggetti costruiti conmateriale conduttore oantistatico

106a 108

* Per oggetti conduttivi molto piccoli non necessaria la messa a terra, vedi 4.4.2.

Nota 1: Le sopracitate raccomandazioni vanno lette in congiunzione con il paragrafo indicato nellaprima colonna.

Nota 2: In zona 2 e in zona 22 la terra richiesta solo quando laccumulazione di cariche continua

Nota 3: Al fine di fornire una protezione contro i fulmini o per soddisfare i requisiti di messa a terra diuna fornitura elettrica di alimentazione normalmente richiesto un valore di della resistenzaterra inferiore.

Capitolo 10 - Sistemi Di Cablaggio

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