Atmosferas con riesgo de explosion totalmente bajo control

00_atex_U1_U4_200606_es.FH10 Mon Jul 31 13:12:00 2006
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Sinopsis • Julio 2006
Protección contra explosiones (ATEX)
Fundamentos
sistemas de
BAJA TENSIÓN
Atmósferas con riesgo de explosión totalmente bajo control:
ATEX (atmosphère explosive)
Introducción
En numeroso países industriales, durante la fabricación, el
tratamiento, el transporte y el almacenamiento de sustancias inflamables se producen o se fugan gases, vapores o
nieblas que pasan al medio ambiente. En otros procesos se
producen polvos inflamables. En combinación con el oxígeno del aire, los gases, vapores, polvos y nieblas que se
producen en dichos procesos crean una atmósfera potencialmente explosiva que – en caso de ignición – provoca
una explosión.
Particularmente en la industria química y petroquímica, en la
extracción de petróleo y gas natural, en la minería y en molinos (p. ej. de cereales, sólidos) y en muchos otros sectores
industriales, eso puede ocasionar daños graves para las personas y para las instalaciones.
Para garantizar el máximo nivel de seguridad para estos sectores, los legisladores de la mayoría de los países han elaborado
las prescripciones de protección correspondientes en forma de
leyes, normas y reglamentos. En el contexto de la globalización se han conseguido importantes mejoras con respecto a la
unificación de las normas sobre la protección contra explosiones.
Con la Directiva 94/9/CE, la Unión Europea ha sentado las bases para la unificación total, pues desde el 1 de julio de 2003,
todos los aparatos nuevos deben estar aprobados conforme a
esta Directiva.
El folleto Protección contra explosiones – Fundamentos ofrece
a los usuarios y lectores interesados un resumen sobre la protección contra explosiones en relación a materiales e instalaciones eléctricos. Este documente es además una obra de consulta para interpretar las rotulaciones e identificaciones que
figuran en los aparatos.
Sin embargo, para la ingeniería e instalación de instalaciones
eléctricas es necesario estudiar intensamente los fundamentos y las directivas correspondientes.
2
Introducción
Contenido
Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Fundamentos físicos y parámetros . . . . . . . . . . . . . 4
Clasificación de los
equipos y materiales protegidos contra
explosiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Gama de productos de los sistemas de
baja tensión en atmósferas explosivas . . . . . . . . . 13
Más información . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Introducción
3
Fundamentos físicos y parámetros
Explosión
Protección contra explosión primaria y secundaria
La reacción química espontánea entre una sustancia inflamable y el oxígeno con gran liberación de energía provoca una
explosión. Las sustancias inflamables pueden estar presentes
en forma de gas, niebla, vapor o polvo. Una explosión sólo
puede desarrollarse si coinciden tres factores:
El principio de la protección integrada contra explosiones exige prever todas las medidas de protección contra explosiones
siguiendo un orden predeterminado.
Para ello se hace la diferencia entre las medidas de protección
primarias y secundarias.
1. Sustancia inflamable
(con la distribución y concentración adecuadas)
Bajo protección primaria contra explosiones se entienden
todas las medidas que evitan la aparición de una atmósfera
explosiva peligrosa.
2. Oxígeno (en el aire)
3. Fuente de ignición (p. ej. chispas eléctricas)
¿Qué medidas de protección pueden tomarse para reducir el
riesgo de explosión al mínimo posible?
■
Evitar sustancias inflamables
■
Inertizar (adición de nitrógeno, dióxido de carbono, etc.)
■
Limitar las concentraciones
■
Mejorar la ventilación
La protección secundaria contra explosiones es necesaria
cuando las medidas de protección primarias no permiten descartar el peligro por completo o, de hacerlo, lo hacen sólo de
forma incompleta.
Protección integrada contra explosión
Sustancia inflamable
EXPLOSIÓN
Oxígeno
4
Fuente ignición
Fundamentos físicos y parámetros
1
Evitar la formación
de atmósferas
explosivas peligrosas
2
Evitar la ignición
de atmósferas
explosivas peligrosas
3
Limitar las consecuncias
de una explosión
a un efecto inocuo
Para caracterizar los potenciales de peligro es necesario considerar los parámetros de seguridad:
Los límites de explosibilidad dependen de la presión ambiental
y de la concentración de oxígeno en el aire (véase la tabla a
continuación).
Temperatura de inflamación
La temperatura de inflamación de líquidos inflamables define
la temperatura más baja, a partir de la cual se forma una mezcla de vapor y aire sobre la superficie del líquido, inflamable
por ignición externa.
Si la temperatura de inflamación de tal líquido inflamable es
notablemente superior a la temperatura máxima que puede
presentarse, entonces no puede formarse ninguna atmósfera
explosiva en ese punto. Sin embargo, la temperatura de inflamación de una mezcla de varios líquidos puede ser igualmente
inferior a la temperatura de inflamación de cada uno de sus
componentes.
Conforme a los reglamentos técnicos, los líquidos inflamables
se clasifican por cuatro clases de peligro:
Clase de peligro
Temperatura de inflamación
AI
< 21 °C
AII
21 °C a 55 °C
AIII
> 55 °C a 100 °C
B
< 21 °C, a 15 °C soluble en agua
Límites de explosibilidad
En caso de sustancias inflamables, la atmósfera explosiva se
forma cuando la concentración de dichas sustancias se sitúa
dentro de un rango de concentración determinado.
En caso de concentraciones demasiado bajas (mezcla pobre) o
altas (mezcla grasa) no se produce ninguna explosión, sino
que tiene lugar una acción de combustión lenta o incluso nula.
Sólo en el rango comprendido entre los límites de explosibilidad superior e inferior, la mezcla reacciona con una explosión
en caso de ignición.
Dependiendo de la velocidad con que transcurre la combustión se habla de deflagración, explosión o detonación.
Una atmósfera explosiva existe cuando en caso de ignición
pueda estar en peligro la vida de las personas o la integridad
de bienes materiales.
En un recinto cerrado, incluso una atmósfera explosiva de
escaso volumen puede provocar explosiones peligrosas.
Sustancia
Límite
de explosibilidad
inferior [vol. %]
Límite
de explosibilidad
superior [vol. %]
Acetileno
2,3
Etileno
Gasolina
Benceno
Gas natural
Fuel-oil/diesel
Metano
Propano
Sulfuro de carbono
Gas de ciudad
Hidrógeno
2,3
~ 0,6
1,2
4,0 (7,0)
~ 0,6
4,4
1,7
0,6
4,0 (6,0)
4,0
78,0 (autodescomposición)
32,4
~8
8
13,0 (17,0)
~ 6,5
16,5
10,9
60,0
30,0 (40,0)
77,0
Límites de explosibilidad de algunos materiales habituales
100 Vol.%
Concentración en aire
Mezcla exces. pobre:
no hay combustión
G
Rango con
explosión
0 Vol.%
Mezcla exces. grasa:
Combustión parcial,
no hay explosión
inf. Lím. explos. sup.
0 Vol.%
Concentración de sustancia inflamable
100 Vol.%
Fundamentos físicos y parámetros
5
Fundamentos físicos y parámetros
Polvos
En ambientes industriales, p.ej. en plantas químicas o en
molinos de cereales, los sólidos se presentan con frecuencia
en forma desmenuzada, p. ej. en forma de polvo.
El concepto del “polvo” está definido en la norma
EN 50281-1-21) como "pequeñas partículas sólidas en la
atmósfera que se depositan debido a su propio peso, pero que
permanecen aún durante cierto tiempo en la atmósfera en
forma de una mezcla de polvo y aire". Los depósitos de polvo
son comparables a un cuerpo poroso y tienen una proporción
en cavidades que asciende hasta el 90 %. Si aumenta la
temperatura de los depósitos de polvo, eso puede provocar la
autoinflamación de la sustancia combustible pulverulenta.
Si se arremolinan depósitos de polvo de un pequeño tamaño
de grano, entonces existe el riesgo de explosión. Este riesgo
crece con el fraccionamiento debido al aumento de la super
ficie de las cavidades. Con frecuencia, las explosiones de polvo
son el resultado de capas de polvo arremolinadas en forma de
nube que llevan en sí el cebado de la inflamación. También las
explosiones de mezclas de gas o vapor con aire pueden arremolinar el polvo, lo que con frecuencia hace que la explosión
de gas pase a ser una explosión de polvo. En minas de carbón,
las explosiones de grisú tenían con frecuencia explosiones de
polvo de carbón como consecuencia, cuyo efecto superaba
muchas veces el efecto de una explosión de gas.
1)
Además de la norma DIN 50281 ya existe la EN 61241-1.
6
Fundamentos físicos y parámetros
El riesgo de explosión se reduce usando aparatos con una protección contra explosión adecuada en aplicaciones que correspondan a su protección asignada. El marcado del aparato refleja la categoría del mismo y la efectividad de la protección
contra explosiones y, por tanto, su aplicación en las respectivas zonas clasificadas. El potencial de riesgo de atmósferas
explosivas de polvo y la selección de las medidas de protección
correspondientes se evaluará en base a los parámetros de seguridad de las sustancias implicadas. A este efecto, los polvos
se clasifican de acuerdo a dos de sus características específicas:
■
Conductividad
Se trata de polvos conductores cuando éstos tienen una
resistencia eléctrica específica de hasta 103 ohmímetros.
■
Inflamabilidad
En contraposición, los polvos inflamables se caracterizan
por poder entrar en autoignición o arder en aire y por formar mezclas explosivas con el aire con la presión atmosférica y a temperaturas entre – 20 °C y + 60 °C.
Los parámetros de seguridad en polvos suspendidos son la
energía mínima de ignición y la temperatura de inflamación,
por ejemplo, mientras que una propiedad característica de los
polvos depositados consiste en su temperatura de autoignición.
Energía mínima de ignición
Para la ignición de una atmósfera explosiva se requiere el
aporte de una energía determinada.
Energía mínima de ignición
(mJ)
1000
Bajo energía mínima de ignición se entiende la energía mínima aplicada, p. ej. por descarga de un condensador, que es
necesaria para llegar a iniciar justamente la ignición de una
sustancia inflamable.
La energía mínima de ignición se sitúa en el rango desde
aprox. 10-5 J para hidrógeno, y asciende a hasta varios julios
en el caso de algunos polvos determinados.
raramente
Chispas soldadura,
chispas por impacto
en molinos
100
Chipas de
amolado
10
¿Cómo puede producirse una ignición?
1
■
Superficies calientes
■
Compresión adiabática
■
Ultrasonidos
■
Radiación ionizante
■
Llamas abiertas
■
Reacción química
■
Radiación óptica
■
Radiación electromagnética
■
Descarga electroestática
■
Chispas por rozamiento o impacto mecánico
■
Chispas y arcos voltaicos
raramente
raramente
Descargas
electrestáticas,
chipas impacto
0.1
0.01
Gases
Polvos
Fuente ignición real
Fundamentos físicos y parámetros
7
Clasificación de los equipos y materiales protegidos contra explosiones
Identificación y marcado
El marcado de los equipos y materiales eléctricos para
atmósferas explosivas debe incluir las siguientes informaciones:
■
el fabricante de los equipos y materiales
■
un nombre o una referencia que permita su identificación
■
el campo de aplicación
■
- en minas subterráneas I
- en otras zonas II
gases y vapores – G -, polvos – D – o minas – M -,
■
las categorías que definen si un aparato puede usarse en
zonas determinadas,
Ejemplo
■
el modo o los modos de protección que cumple el equipo o
material,
■
el organismo de inspección que ha emitido el certificado de
prueba, la normativa o la versión de la norma que cumple
el material, incluido el número de registro del certificado
interno del organismo de inspección y, de ser necesario, las
condiciones particulares que deban ser consideradas.
■
además deben estar disponibles los mismos datos que
normalmente se requieren para un aparato equivalente en
versión industrial.
Significado
> 0032
II 2D
IP65
T 80°C
Rango de temperatura
Grado de protección de la envolvente
Zona clasificada (EX)
Organismo notificado para certificar el sistema de calidad según la Directiva 94/9/CE
Señal de conformidad
Ejemplo de un marcado conforme a la Directiva 94/9/CE
Ejemplo
Significado
EMPRESA X modelo 07-5103-.../...
Fabricante y denominación del modelo
Fabricado según EN 61241-.-.
Protegido por envolvente, grado de protección IP65
Temperatura superficial máxima + 80 °C
Ex II 2D IP65 T 80°C
IBExU
00
ATEX
1081
Número correlativo del organismo de inspección
Generación ATEX
Año de inspección
Símbolo o anagrama del organismo de inspección
Ejemplo de un marcado de aparato
8
Clasificación de los equipos y materiales protegidos contra explosiones
Grupos de aparatos/categorías
Zonas
Los aparatos se clasifican por los grupos siguientes:
Las atmósferas explosivas se clasifican por zonas. La clasificación en la respectiva zona depende de la probabilidad temporal y local de la existencia de una atmósfera explosiva peligrosa.
■
Grupo de aparatos I
- en explotaciones subterráneas
- en minas
- así como en sus instalaciones a cielo abierto
■
Las informaciones y especificaciones para la clasificación en
zonas figuran en EN/IEC 60079-10.
Grupo de aparatos II
- aparatos para su utilización en las demás áreas
Cada grupo de aparatos incluye a su vez equipos y materiales
asignados a diferentes categorías (Directiva 94/9/CE). La categoría indica la zona en la cual pueden aplicarse los equipos o
materiales.
Grupo de aparatos
Categoría de aparato
Zona
I
Minas
Grisú y/o polvos inflamables
M = Minas (industria minera)
M1
M2
---
II
Otras áreas
Atmósfera explosiva
G = Gas
1G
2G
3G
0, 1, 2
1, 2
2
D = Dust (polvo)
1D
2D
3D
20, 21, 22
21, 22
22
Explicación de las cifras de las categorías de aparatos:
M 1, 1 G,
1D
Nivel de seguridad muy elevado = la seguridad del aparato debe estar garantizada incluso en caso de fallos poco frecuentes de
los aparatos,
p.ej. si fallan dos componentes a la vez.
M 2, 2 G,
2D
Nivel de seguridad elevado = la seguridad del aparato debe estar garantizada en caso de frecuentes fallos presumibles de
los aparatos, p.ej. si falla un componente.
3 G,
3D
Seguro en funcionamiento normal = la seguridad del aparato debe estar garantizada en el funcionamiento normal.
Explicación de las cifras de las zonas:
0, 20
La atmósfera explosiva puede presentarse de forma permanente, con frecuencia y durante largos períodos de tiempo.
1, 21
La atmósfera explosiva puede presentarse de forma ocasional.
2, 22
No es probable que se produzca una atmósfera explosiva y, si ésta existiese, sólo se mantendría por poco tiempo.
Relación entre el grupo de aparatos, la categoría de aparatos y la zona
Muchos aparatos de baja tensión, tales como los relés de
sobrecorriente y los guardamotores, están diseñados para
maniobrar y controlar equipos en atmósferas explosivas,
mientras que los propios aparatos se encuentran fuera de la
atmósfera.
Estos aparatos llevan el marcado de la categoría de los aparatos eléctricos a proteger, pero la categoría viene indicada entre
paréntesis, p.ej.: Ex II (2) GD
Clasificación de los equipos y materiales protegidos contra explosiones
9
Clasificación de los equipos y materiales protegidos contra explosiones
Modos de protección
Los modos de protección son medidas constructivas y eléctricas tomadas en el material para obtener la necesaria protección contra explosiones en atmósferas potencialmente explosivas.
Los modos de protección son medidas de protección secundarias contra explosiones. El alcance de las medidas de protección secundarias contra explosiones depende de la probabilidad de la aparición de una atmósfera explosiva peligrosa.
Los aparatos eléctricos para atmósferas explosivas deben
cumplir las especificaciones generales de la norma
EN 60079-0 y las especificaciones particulares para el respectivo modo de protección en el que están diseñados. Sin embargo, el modo de protección "Protegido por envolvente" no se
refiere a la norma EN 60079-0, sino a EN 61241-0.
Conforme a la norma EN 60079-0 tienen importancia los modos de protección especificados en la página siguiente. Todos
los modos de protección se basan en diferentes principios de
protección.
Modos de protección para atmósfera de gas
Modo de Marcado
protección
Representación
esquemática
Principio fundamental
Aplicación
en zona
Norma
Ejemplos
0
1
2
Bornes,
cajas de
conexión
■
■
Requisitos
generales
Determinaciones generales para el tipo de EN 60079-0
construcción y el ensayo de equipos y materiales eléctricos destinados a atmósferas
Ex.
Seguridad e
aumentada
Aplicable sólo a equipos y materiales o sus
componentes que en caso normal no generan chispas ni arcos voltaicos ni adoptan
temperaturas peligrosas y cuya tensión de
alimentación no supera 1 kV.
Envolven- d
te antideflagrante
Si se produce una ignición dentro de la en- EN 60079-1
volvente, ésta resiste a la presión, es decir, IEC 60079-1
que la explosión no se propaga al exterior. FM 3600
UL 2279 REPG
Subestaciones
de distribución,
transformadores
■
■
Sobrepre- p
sión intetna
La fuente de ignición queda encerrada por
un gas de protección que está bajo presión
(mín. 0,5 mbar) – la atmósfera exterior no
puede penetrar.
Cuadros de
control, armarios eléctricos
■
■
Seguridad i
intrínseca
Limitando la energía existente en el circuito EN 50020
se reduce la aparición de temperaturas
IEC 60079-11
excesivas, chispas y arcos voltaicos.
FM 3610
UL 2279 REPG
Actuadores,
sensores,
PROFIBUS DP
RS 485-iS
■
■
Inmersión o
en aceite
Los equipos, materiales o sus componentes EN 50015
están inmersos en aceite, quedando sepa- IEC 60079-6
radosde la atmósfera explosiva.
FM 3600
UL 2279 REPG
Transformadores,
aparatos de
maniobra
■
■
Pulverulento
q
La fuente de ignición queda rodeada por
arena de grano fino. La atmósfera explosiva
que rodea la caja no puede inflamarse debido a la formación de un arco voltaico.
Bandas
calefactoras,
condensadores
■
■
Encapsulado
m
La fuente de ignición queda encerrada en EN 60079-18
una masa por lo que no puede inflamarse la IEC 60079-18
atmósfera explosiva.
FM 3600
UL 2279 REPG
Sensores,
aparatos de
maniobra
■
■
Aplicación ligeramente simplificada de los EN 60079-15
diferentes modos de protección de la
IEC 60079-15
zona 2, "n" significa "no inflamable".
Equipos
de automatización
■
■
Modos de n
protección
10
Zona 2: Este modo de
protección agrupa
varios sistemas de
protección
EN 60079-7
IEC 60079-7
FM 3600
UL 2279 REPG
EN 60079-2
IEC 60079-2
FM 3620
NFPA 496
EN 50017
IEC 60079-5
FM 3600
UL 2279 REPG
Clasificación de los equipos y materiales protegidos contra explosiones
■
Modos de protección para atmósferas de polvo
Modo de
protección
Marcado
Principio fundamental
Sobrepresión
interna
pD
Encapsulado
mD
Aplicación
en zona
Norma
Ejemplos
20
21
22
Un gas de protección (aire, gas inerte u otro gas adecuado) EN 502811)
mantenido a una presión superior a la presión de la atmós- IEC 61241
fera en el alrededor evita la penetración de la atmósfera
ambiente en la envolvente de equipos o materiales eléctricos.
Equipo o material en
el que durante el funcionamiento normal ■
se presentan chispas,
arcos voltaicos o piezas calientes
■
■
Las piezas susceptibles de inflamarse por chispas o calenta- EN 502811)
miento en una atmósfera explosiva están incorporadas en la IEC 61241
masa de encapsulado de manera que no se inflame la atmósfera explosiva. Eso se consigue envolviendo los componentes
por todos los lados con una masa de encapsulado altamente
resistente a los efectos físicos (particularmente los eléctricos,
térmicos y mecánicos) y a los efectos químicos.
Maquinaria grande,
motores de anillos
colectores o con colector, cuadros de
control y armarios
de distribución
■
■
■
Protección
por
envolvente
tD
La envolvente es tan estanca que impide la penetración de EN 502811)
polvo inflamable en su interior. La temperatura de la super- IEC 61241
ficie externa de la envolvente está limitada.
Sistemas de
medición y
monitorización
■
■
■
Seguridad
intrínseca
iaD, ibD
La tensión y la intensidad se limitan de forma que se garan- EN 502811)
tice la seguridad intrínseca. Ninguna chispa ni ningún efec- IEC 61241
to térmico pueden inflamar la mezcla de polvo y aire.
Sensores y
actuadores
■
■
■
Grupos de explosión
Determinación del grupo de explosión
En los grupos de explosión se hace en primer lugar la diferencia entre los grupos I y II de equipos y materiales:
Dentro y fuera de una cámara de explosión antideflagrante se
encuentra el gas. Se inflama el gas que se encuentra dentro de
la cámara de explosión.
Los equipos y materiales eléctricos del grupo I se utilizan en
aplicaciones en minas con peligro de aparición de grisú.
Los equipos y materiales eléctricos del grupo II se clasifican por
una subdivisión adicional en grupos de explosión. Esta subdivisión depende de la capacidad de transmisión de la ignición a
través de un intersticio con un ancho máximo de seguridad definido y una longitud definida (según EN 60079-14).
Resultado:
El grupo de explosión queda determinado cuando la inflamación dentro de la cámara de explosión deja justamente de propagarse al exterior a través del intersticio de seguridad especificado.
Long. interst.
Cámara de explosión
El material homologado para el grupo de explosión IIC pueden usarse
también en las aplicaciones de los grupos de explosión IIA y IIB.
Grupo de explosión
Aplicación
Grupo I
Equipos y materiales eléctricos
para minas con peligro de grisú
==>Protección antigrisú EEx...I
Grupo II
Intersticio máx.
Aparatos eléctricos para todas las demás
zonas con riesgo de explosión
==>Protección EEx...II
Grupo de explosión
Intersticio máx. de
seguridad con env.
antideflagrante2)
IIA
> 0,9 mm
IIB
0,5 mm a 0,9 mm
IIC
< 0,5 mm
Atmósfera explosiva
1)
Peligrosidad
Requisitos de
losequipos y
materiales
2)
Además de la norma DIN 50281 existe ya la norma EN 61241-1.
El intersticio máximo de seguridad es el ancho que queda entre dos superficies paralelas, para bridas, con una longitud de 25 mm de una cámara de explosión.
baja
baja
alta
alta
Clasificación de los equipos y materiales protegidos contra explosiones
11
Clasificación de los equipos y materiales protegidos contra explosiones
Clases de temperatura
La temperatura de ignición de un gas o líquido inflamable es
la temperatura mínima en una superficie caliente, a partir de
la cual se produce la ignición de la mezcla de gas y aire o de
vapor y aire.
Por esa razón, la temperatura superficial máxima de un material debe ser siempre inferior a la temperatura de inflamación
de la atmósfera envolvente.
Para aparatos eléctricos del grupo de explosión II se han introducido las clases de temperatura de T1 a T6. El material se
asigna a una clase de temperatura en base a su temperatura
superficial máxima.
El material que cumple una determinada clase de temperatura
puede usarse también en aplicaciones con una clase de temperatura inferior.
Grupo de
explosión
Clases de temperatura
I
Metano
II A
T1
Los gases y vapores inflamables se asignan a las respectivas
clases de temperatura en base a su temperatura de inflamación.
Clase de temperatura
Temperatura
superficial
máxima del
equipo o material
Temperaturas de
ignición de sustancias inflamables
T1
450 °C
> 450 °C
T2
300 °C
> 300 °C
T3
200 °C
> 200 °C
T4
135 °C
> 135 °C
T5
100 °C
> 100 °C
T6
85 °C
> 85 °C
T2
T3
T4
Acetona
Etano
Acetato etílico
Amoníaco
Benceno (puro)
Ácido acético
Monóx. de
carbono
Dióx. de carbono
Metano
Metanol
Propano
Tolueno
Alcohol etílico
Acetato i-amílico
n-butano
n-alcohol
butílico
Gasolinas
Diesel
Combustible
para aviones
Fuel-oils
n- hexano
Aldehído de
acetilo
Eter etílico
II B
Gas de ciudad
(gas alumbrado)
Etileno
II C
Hidrógeno
Acetileno
T5
Clasificación de gases y vapores por grupos de explosión y clases de temperatura
12
Clasificación de los equipos y materiales protegidos contra explosiones
T6
Sulfuro de
carbono
Gama de productos de los
Sistemas de baja tensión
para áreas con riesgo de explosiones
Sistemas
AS-Interface – un sistema coherente y una estrategia que destacan por gran
superioridad
El sistema AS-Interface es un sistema de bus robusto para el nivel de campo, ofrecido a buen
precio que – de forma abierta y con independencia del fabricante – enlaza los actuadores y
sensores con el nivel de control, tanto en aplicaciones estándar como en aplicaciones de seguridad. Un bus de campo serie conecta todos los componentes de automatización de manera
sencilla, segura y coherente.
Gracias a los módulos compactos K60 certificados según ATEX, la aplicación de AS-Interface
es posible también en áreas con riesgo de explosiones.
Tipo
Módulos E/S digitales
IP67 – K60
Serie
3RK1 400-1DQ05-0AA3, K60
3RK1 200-0CQ05-0AA3
Número de certificado Fundamento Modo de
de
protección/
homologación marcado
ATEX 2705
EN 60947-5-2, Ex II (3) D X
EN 50281-1-1
Para más información acerca de este producto, consulte el catálogo LV 1 y la información técnica LV 1 T en el capítulo 2.
Sistemas de baja tensión para áreas con riesgo de explosiones
13
Gama de productos de los
Sistemas de baja tensión
para áreas con riesgo de explosiones
Proteger1)
Interruptores automáticos SIRIUS para la protección de motores
Los interruptores automáticos 3RV son interruptores automáticos compactos con limitación de
corriente. Garantizan la desconexión segura en caso de cortocircuito y protegen a los consumidores y a las instalaciones contra sobrecarga. Además son adecuados para la maniobra de
servicio de consumidores con escasa frecuencia de maniobra y para separar la instalación de
manera segura de la red a la hora de efectuar operaciones de mantenimiento o modificaciones.
SIRIUS 3RV es la única gama de productos coherente que existe en el mercado para los interruptores automáticos hasta 100 A.
Interruptores automáticos
para protección de motores
Tipo
Tamaño
constructivo
Número de certificado Fundamento
Modo de
de homologación protección/
marcado
3RV10 11
S00
3RV10 21
S0
DMT 02 ATEX F 001,
IEC 60947-4-1,
DMT 02 ATEX F 001 N1 DIN EN 60079-14
3RV10 31
S2
3RV10 41
S3
3RV10 42
S3
Ex II (2) GD
Para más información acerca de este producto, consulte el catálogo LV 1 y la información técnica LV 1 T en el capítulo 5.
1)
Información para la aplicación de protectores de motor con control de corriente
Definición del tiempo de calentamiento tE: Si el inducido de un motor trifásico protegido contra explosiones en el modo de protección "Seguridad aumentada"
EEx e queda bloqueado durante el funcionamiento estando a temperatura de servicio, entonces el motor deberá ser desconectado a más tardar cuando el devanado del inducido o del estator haya alcanzado su respectiva temperatura máxima. El tiempo que transcurre hasta que el inducido o el estator se haya calentado
a temperatura máxima lo llamamos el tiempo de calentamiento tE o tiempo tE.
Requisitos de los aparatos de protección contra sobrecarga con respecto al tiempo tE: Para el disparador y el relé con disparo retardado en función de la corriente
deben estar disponibles las características de disparo en el sitio del funcionamiento. Las características deben representar los tiempos de disparo con carga tripolar, basándose en un estado frío con una temperatura ambiente equivalente a 20 °C, en función de como mínimo 3 a 8 veces la intensidad de ajuste. Los aparatos de protección deben ajustarse a los tiempos de disparo indicados con una tolerancia admisible de ± 20 %. Los disparadores o relés para máquinas con rotores de jaula deben seleccionarse de tal manera, que los tiempos de disparo con carga tripolar no sean superiores al tiempo de calentamiento tE indicado en la
placa de características del motor.
Las características de disparo para nuestros interruptores automáticos y relés de sobrecorriente las encontrará en la siguiente dirección en Internet:
www.siemens.de/lowvoltage/manuals
14
Sistemas de baja tensión para áreas con riesgo de explosiones
Proteger1) (viene de la página anterior)
Relés de sobrecorriente SIRIUS 3RB2 y 3RU1
Los relés de sobrecorriente de la serie SIRIUS, disponibles como tipo electrónico (3RB2) y
térmico (3RU1), realizan la función de protección contra sobrecarga en función de la intensidad
en el circuito principal. Esa protección incluye todos los consumidores eléctricos, así como todos los demás aparatos de protección y de maniobra en la derivación correspondiente.
Los relés de sobrecorriente están certificados según ATEX y, por tanto, son adecuados para
motores del grado de protección "Seguridad aumentada" EEx e.
3RB20, 3RB21
3RU11
Tipo
Tamaño
Número de certificado Fundamento
Modo de protecconstructivo
de homologación ción/marcado
Relés de sobrecorriente electrónicos 3RB
para aplicaciones estándar
3RB20, 3RB21
S00
a
S12
PTB 06 ATEX 3001
para aplicaciones complejas
3RB22, 3RB29
3RU11 1
S00
3RU11 2
S0
DMT 98 ATEX G 001,
IEC 60079-14,
Ex II (2) GD
DMT 98 ATEX G 001 N1 DIN EN 60079-14
3RU11 3
S2
3RU11 4
S3
PTB 05 ATEX 3022
DIN EN 60079-14, Ex II (2) GD
IEC 60947-4-1,
IEC 61508
Relés de sobrecorriente térmicos 3RU1
para aplicaciones estándar
Para más información acerca de este producto, consulte el catálogo LV 1 y la información técnica LV 1 T en el capítulo 5.
1)
Información para la aplicación de protectores de motor con control de corriente
Definición del tiempo de calentamiento tE: Si el inducido de un motor trifásico protegido contra explosiones en el modo de protección "Seguridad aumentada"
EEx e queda bloqueado durante el funcionamiento estando a temperatura de servicio, entonces el motor deberá ser desconectado a más tardar cuando el devanado del inducido o del estator haya alcanzado su respectiva temperatura máxima. El tiempo que transcurre hasta que el inducido o el estator se haya calentado a temperatura máxima lo llamamos el tiempo de calentamiento tE o tiempo tE.
Requisitos de los aparatos de protección contra sobrecarga con respecto al tiempo tE: Para el disparador y el relé con disparo retardado en función de la corriente
deben estar disponibles las características de disparo en el sitio del funcionamiento. Las características deben representar los tiempos de disparo con carga tripolar, basándose en un estado frío con una temperatura ambiente equivalente a 20 °C, en función de como mínimo 3 a 8 veces la intensidad de ajuste. Los
aparatos de protección deben ajustarse a los tiempos de disparo indicados con una tolerancia admisible de ± 20 %. Los disparadores o relés para máquinas con
rotores de jaula deben seleccionarse de tal manera, que los tiempos de disparo con carga tripolar no sean superiores al tiempo de calentamiento tE indicado en
la placa de características del motor.
Las características de disparo para nuestros interruptores automáticos y relés de sobrecorriente las encontrará en la siguiente dirección en Internet:
www.siemens.de/lowvoltage/manuals
Sistemas de baja tensión para áreas con riesgo de explosiones
15
Gama de productos de los
Sistemas de baja tensión
para áreas con riesgo de explosiones
Arrancar
Arrancadores suaves SIRIUS 3RW
Los arrancadores suaves ofrecen una gama completa de componentes que cubre todas las
variantes del arranque de motores en el nivel de las aplicaciones estándar y High Feature. Eso
permite aprovechar hoy en día las ventajas en un sinfín de aplicaciones de arranque y parada
suave, para realizar unos óptimos conceptos de máquinas de manera sencilla y rentable.
Arrancadores suaves para
aplicaciones estándar
Tipo
Tamaño
Número de certificado Fundamento
Modo de
constructivo
de homologación protección/
marcado
3RW40
S6,
S10/
S12
BVS 05 ATEX F 002
DIN EN 60079-14, Ex II (2) GD
IEC 60947-4-2,
IEC 61508
Para más información acerca de este producto, consulte el catálogo LV 1 y la información técnica LV 1 T en el capítulo 6.
16
Sistemas de baja tensión para áreas con riesgo de explosiones
Supervisar y controlar1)
Sistema de gestión de motores SIMOCODE pro 3UF7
El sistema de gestión de motores modular SIMOCODE pro (SIRIUS Motormanagement and
Control Devices), apto para redes de comunicaciones, protege de manera rápida y fiable a los
motores de los modos de protección EEx e y EEx d en el área expuesta al riesgo de explosiones. SIMOCODE pro está certificado según las normas ATEX más actuales.
Además, la aplicación de SIMOCODE pro no representa ninguna restricción temporal con respecto a los ensayos de funcionamiento que son necesarios periódicamente en las derivaciones de atmósferas explosivas.
Tipo
Aparatos de gestión de motor 3UF7
y de mando SIMOCODE pro
Tamaño
constructivo
Número de
certificado
Fundamento
Modo de protecde homologación ción/marcado
S00 a S12
BVS 06 ATEX F 001
EN 60079-14,
IEC 60947-4-1,
IEC 61508
Ex I (M2),
Ex II (2) GD
Para más información acerca de este producto, consulte el catálogo LV 1 y la información técnica LV 1 T en el capítulo 7.
Relés de protección de motores por termistor SIRIUS 3RN1 para sondas de temperatura
tipo termistor
Los relés de protección de motores por termistor 3RN1 ofrecen ventajas decisivas en todas las
aplicaciones, donde la protección en función de la intensidad por interruptores automáticos
o relés de sobrecorriente no constituye el parámetro de control idóneo. Eso, por ejemplo, sucede en algunos casos cuando en situaciones determinadas se produce frecuentemente un
calentamiento excesivo debido a influencias externas, sin que pueda registrarlo la imagen térmica del interruptor automático/relé de sobrecorriente. Los relés de protección de motores
por termistores SIRIUS están certificados para gas y polvo según ATEX.
Tipo
Ancho
Número de
certificado
Fundamento
Modo de protecde homologación ción/marcado
PTB 01 ATEX 3218
EN 60079-14,
IEC 60947-8
mm
Relés de protección
de motores para termistores
PTC (PTCs del tipo A)
3RN10
3RN10 11-.B,
3RN10 11-.G,
3RN10 12-.B,
3RN10 12-.G,
3RN10 13-…0
22,5; 45
Ex II (2) G
Ex II (2) GD
Para más información acerca de este producto, consulte el catálogo LV 1 y la información técnica LV 1 T en el capítulo 7.
1)
Información para la aplicación de protectores de motor con control de corriente
Definición del tiempo de calentamiento tE: Si el inducido de un motor trifásico protegido contra explosiones en el modo de protección "Seguridad aumentada"
EEx e queda bloqueado durante el funcionamiento estando a temperatura de servicio, entonces el motor deberá ser desconectado a más tardar cuando el
devanado del inducido o del estator haya alcanzado su respectiva temperatura máxima. El tiempo que transcurre hasta que el inducido o el estator se haya
calentado a temperatura máxima lo llamamos el tiempo de calentamiento tE o tiempo tE.
Requisitos de los aparatos de protección contra sobrecarga con respecto al tiempo tE: Para el disparador y el relé con disparo retardado en función de la corriente
deben estar disponibles las características de disparo en el sitio del funcionamiento. Las características deben representar los tiempos de disparo con carga
tripolar, basándose en un estado frío con una temperatura ambiente equivalente a 20 °C, en función de como mínimo 3 a 8 veces la intensidad de ajuste. Los
aparatos de protección deben ajustarse a los tiempos de disparo indicados con una tolerancia admisible de ± 20 %. Los disparadores o relés para máquinas
con rotores de jaula deben seleccionarse de tal manera, que los tiempos de disparo con carga tripolar no sean superiores al tiempo de calentamiento tE indicado
en la placa de características del motor.
Las características de disparo para nuestros interruptores automáticos y relés de sobrecorriente las encontrará en la siguiente dirección en Internet:
www.siemens.de/lowvoltage/manuals
Sistemas de baja tensión para áreas con riesgo de explosiones
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Gama de productos de los
Sistemas de baja tensión
para áreas con riesgo de explosiones
Registrar
Interruptor de posición 3SE2
Los interruptores de posición se utilizan para todas las aplicaciones en las que se trata de
posicionar, controlar y supervisar componentes en movimiento en instalaciones y máquinas.
Ya sea para supervisar aparatos de protección con elementos articulados o aparatos de protección desplazables, o bien para registrar los movimientos peligrosos de componentes de una
máquina: nuestros aparatos son adecuados para casi todas las aplicaciones de la práctica
industrial.
Tipo
Ancho
Número de Fundamento
certificado de homologación
Modo de protección/
marcado
ATEX 2603a EN 50281-1,
EN 50014
Ex II 3D
mm
Interruptor de posición
3SE2 100-.....-0AE0 56
3SE2 120-.....-0AE0 40
Para más información acerca de este producto, consulte el catálogo LV 1 y la información técnica LV 1 T en el capítulo 8.
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Sistemas de baja tensión para áreas con riesgo de explosiones
Mando y señalización
Aparatos de mando y señalización 3SB3
Los aparatos de mando y señalización se encargan de que los estados de las máquinas e instalaciones (p.ej. fuentes de errores o factores de interferencia) sean señalizados a tiempo de manera fiable, cuidando además de que las máquinas e instalaciones sean llevadas de manera
controlada a un estado seguro, también en situaciones peligrosas.
Nuestro extenso abanico incluye tanto los actuadores y bloques de contactos, como los portalámparas con LED que, según la Directiva ATEX 94/9/CE, han sido clasificados como equipos y
materiales eléctricos simples y por eso son adecuados para la aplicación en circuitos intrínsecamente seguros.
Tipo
Versión
Actuador
3SB30 ..
3SB35 ..
Actuador de
plástico o metal
Bloque de contactos
3SB34 ..
Número de Fundamento Modo de protección
certificado de homologación
Elementos de accionamiento
ATEX 2690b Equipos y materiales eléctricos
simples según
Bornes de
EN 50020,
resorte o conexión
IEC 60947-5-1
por tornillo
Aplicación sólo en
circuitos del modo de
protección i
(seguridad intrínseca)
según EN 50020
Componentes para los elementos de accionamiento
Portalámparas
3SB34 ..-1A
Lámpara de LED
3SB39 01-1.A
Bornes de
ATEX 2689b Equipos y materesorte o conexión
riales eléctricos
por tornillo
simples según
EN 50020,
Tensión asignada
IEC 60947-5-1
24 V AC/DC,
base BA 9s
Aplicación sólo en
circuitos del modo de
protección i (seguridad intrínseca)
según EN 50020
Aplicación hasta el
voltaje de 26,4 V
(LEDs)
Para más información acerca de este producto, consulte el catálogo LV 1 y la información técnica LV 1 T en el capítulo 9.
Visítenos en Internet en:
www.siemens.de/lowvoltage/atex
Los certificados de prueba los encontrará en
www.siemens.de/automation/support
Sistemas de baja tensión para áreas con riesgo de explosiones
19
00_atex_U1_U4_200606_es.FH10 Wed Aug 02 10:41:34 2006
Seite 2
C
M
Y
CM
MY
CY CMY
K
Más información
Bibliografía
Directiva 94/9/CE del Parlamento Europeo y del Consejo con fecha del
23-03-1994 para armonizar las prescripciones legales y administrativas de
los Estados miembros sobre equipos y sistemas de protección para la
aplicación conforme en atmósferas potencialmente explosivas - Boletín
Oficial de las Comunidades Europeas, N° L 100/1
IEC 60079-0
Material eléctrico para atmósferas de gas explosivas. Parte: 0: Requisitos
generales.
IEC 60529
Grados de protección proporcionados por las envolventes (Código IP).
IEC 61241-14
Material eléctrico para uso en presencia de polvo inflamable. Parte 14:
Selección e instalación.
IEC 60079-14
Material eléctrico para atmósferas de gas explosivas. Parte 14: Instalaciones
eléctricas en emplazamientos peligroso (a excepción de minas).
NFPA 70 - 1996 National Electrical Code, Edición 1996
National Fire Protection Association, Quincy, MA, EE.UU.
NFPA 70 - 1999 National Electrical Code, Edición 1999
National Fire Protection Association, Quincy, MA, EE.UU.
1998 Canadian Electrical Code, 18ª Edición
Canadian Standards Association, Etobicoke, ON, Canadá
1996 National Electrical Code Review and Application Guide
Killark Electric Manufacturing Company, St. Louis, MO, EE.UU.
1998 Canadian Electrical Code Review and Application Guide
Hubbell Canada Inc. - Killark, Pickering, ON, Canadá
Folleto
Protección contra explosiones - Fundamentos
R. STAHL SCHALTGERÄTE GMBH,
Waldenburg
www.siemens.com/lowvoltage
Siemens AG
Las informaciones de este folleto incluyen detalles o características de rendimiento que,
Automation and Drives
Low-Voltage Controls and Distribution
Postfach 48 48
90327 NÜRNBERG
ALEMANIA
y que además pueden cambiar por el perfeccionamiento tecnológico de los productos.
w w w. si e m e n s .c o m/ a uto ma t i o n
en el caso de aplicación concreto, no siempre son aplicables de la manera especificada
Las características de rendimiento sólo son vinculantes si fueron definidas en concreto
al celebrar el contrato. Reservado el derecho a otras posibilidades de suministro y
modificaciones técnicas.
Todas las denominaciones de los productos pueden ser marcas registradas o nombres
comerciales de Siemens AG u otras empresas proveedoras, cuya utilización por parte de
terceros para suspropios fines puede violar los derechos de los titulares de dichas marcas
registradas.
N° de Pedido E86060-T1811-A101-A1-7800 Derecho de protección: 0,00 €
Sujeto a cambios sin previo aviso | Dispo 27602 | KB 0706 2. ROT 20 Es / 603058 | Printed in Germany | © Siemens AG 2006
K. Nabert y G. Schön:
Sicherheitstechnische Kennzahlen brennbarer Gase und Dämpfe (Parámetros
de seguridad de gases y vapores inflamables)
Deutscher Eichverlag, Braunschweig