ABNT NBR IEC

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1 NORMA BRASILEIRA ABNT NBR IEC Primeira edição Válida a partir de Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas Parte 14: Instalação elétrica em áreas classificadas (exceto minas) Electrical apparatus for gas explosive atmospheres Part 14: Electrical installations in harzardous areas (others than mines) Palavras-chave: Atmosferas explosivas. Instalação elétrica Descriptors: Explosive atmospheres. Electrical apparatus. ICS Número de referência 53 páginas ABNT 2006

2 ABNT 2006 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microfilme, sem permissão por escrito pela ABNT. Sede da ABNT Av.Treze de Maio, 13-28º andar Rio de Janeiro - RJ Tel.: Fax: abnt@abnt.org.br Impresso no Brasil ii ABNT Todos os direitos reservados

3 Sumário Página Prefácio Nacional...v Introdução...vi 1 Objetivo Referências normativas Termos e definições Áreas classificadas Invólucro à prova de explosão Segurança aumentada Segurança intrínseca geral Parâmetros intrinsecamente seguros Pressurização Proteção de zona Sistemas de alimentação elétrica Geral Requisitos gerais Documentação Garantia de conformidade de equipamentos Seleção de equipamentos elétricos (excluindo cabos e eletrodutos) Informação específica Seleção de acordo com as zonas Seleção de acordo com a temperatura de ignição do gás ou vapor Seleção de acordo com o grupo do equipamento Influências externas Materiais de construção tais como ligas leves Equipamentos portáteis e equipamentos de ensaios Proteção contra centelhamento (acendível) perigoso Risco de partes energizadas Risco de partes expostas ou externas condutivas Potencial de equalização Eletricidade estática Proteção contra raios Radiação eletromagnética Partes metálicas protegidas catodicamente Proteção elétrica Desligamento de emergência e isolamento elétrico Desligamento de emergência Isolamento elétrico Sistema de fiação Geral Sistemas de cabos para zona Sistemas de cabos para zonas 1 e Sistemas de eletrodutos Requisitos adicionais para tipo de proteção d Invólucros à prova de explosão Geral Barreiras sólidas Proteção das juntas à prova de explosão Sistema de entrada de cabos Motores alimentados por tensão e freqüência variáveis...25 ABNT Todos os direitos reservados iii

4 10.6 Sistemas de eletrodutos Requisitos adicionais para o tipo de proteção e Segurança aumentada Grau de proteção de invólucros (IEC e ABNT NBR IEC 60529) Motores de indução tipo gaiola Proteção térmica em operação Sistema de fiação Dispositivos de aquecimento resistivo Máquinas de alta-tensão e de rotor tipo gaiola Requisitos adicionais para tipo de proteção i - Segurança intrínseca Introdução Instalações para zonas 1 e Instalações para zona Aplicações especiais Requisitos adicionais para o tipo de proteção tipo p Equipamentos pressurizados Dutos Ações para serem tomadas em falhas de pressurização Pressurização de múltiplos invólucros com um mesmo dispositivo de proteção Purga Salas pressurizadas e casas de analisadores Requisitos adicionais para equipamento adequado ao uso apenas em zona Grau de proteção dos invólucros (IEC e ABNT NBR IEC 60529) Equipamento e circuito de energia limitada Sistema de fiação Motores com fontes de suprimento com variação de freqüência e tensão Equipamentos elétricos pessoais...46 Anexo A (normativo) Verificação de circuitos intrinsecamente seguros com mais do que um equipamento associado com característica linear de corrente/tensão...47 Anexo B (informativo) Métodos de terminação das máximas tensões e correntes em um sistema de circuitos intrinsecamente seguro com mais do que um equipamento associado, com características de corrente/tensão lineares (como requerido no anexo A)...48 Anexo C (informativo) Determinação dos parâmetros dos cabos...51 Bibliografia...53 Figura 1 Diagrama de seleção para dispositivos de entrada de cabos em invólucros à prova de explosão para cabos que atendem o item b) de Figura 2 Aterramento de malhas condutoras...32 Figura B.1 Conexão em série Soma das tensões...49 Figura B.2 Conexão paralela Soma das correntes...49 Figura B.3 Conexões série e paralela Soma das tensões e soma das correntes...50 Tabela 1 Relação entre as classes de temperatura, temperaturas de superfície e temperatura de ignição...12 Tabela 2 Relação entre a subdivisão gás / vapor e o subgrupo dos equipamentos...13 Tabela 3 Distância mínima entre a barreira e as juntas flangeadas à prova de explosão em relação ao subgrupo de gás/vapor da área classificada...23 Tabela 4 Avaliação para classificação T4 de acordo com o tamanho do componente e temperatura ambiente...38 Tabela 5 - Utilização de barreiras contra centelhas ou partículas...41 Tabela 6 Ações para serem tomadas quando a pressurização com o gás de proteção falha, para equipamentos elétricos sem uma fonte interna de liberação...42 iv ABNT Todos os direitos reservados

5 Prefácio Nacional A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais Temporárias (ABNT/CEET), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros). A ABNT NBR foi elaborada no Comitê Brasileiro de Eletricidade (ABNT/CB-03), pela Comissão de Estudo de Procedimentos de Classificação de Áreas, Instalação em Atmosferas Explosivas, Inspeção e Manutenção em Atmosferas Explosivas e Reparo e Verificação de Equipamentos Elétricos Utilizados em Atmosferas Explosivas (CE-03:031.01). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 08, de , com o número de Projeto 03: Esta Norma é tradução idêntica da IEC :2002 que foi elaborada pelo Comitê Técnico Electrical Apparatus fos explosives atmospheres (IEC/TC 31), Subcomitê Classification of hazardous areas and installation requirements (SC 31J). Esta Norma contém o anexo A, de caráter normativo, e os anexos B e C, de caráter informativo. ABNT Todos os direitos reservados v

6 Introdução Quando equipamentos elétricos são instalados em áreas onde a concentração perigosa e quantidades de gases inflamáveis, vapores, névoas, fibras ou poeiras inflamáveis possam estar presentes na atmosfera, medidas de proteção são aplicadas de forma a reduzir a possibilidade de explosão devido à ignição por arcos, faíscas ou superfícies quentes, produzidas tanto em operação normal ou sob condições de falha especificadas. Esta parte da ABNT NBR IEC é suplementar a outras normas relevantes da IEC, por exemplo, IEC 60364, com relação aos requisitos de instalação, e também se refere à ABNT NBR IEC e suas normas associadas para requisitos de construção, ensaios e marcação de equipamentos elétricos adequados. Pelo projeto cuidadoso da instalação elétrica, é freqüentemente possível instalar muitos dos equipamentos elétricos em áreas com menor risco ou em áreas não classificadas. Para uma explosão ocorrer, uma atmosfera explosiva e uma fonte de ignição necessitam coexistir. Medidas de proteção objetivam reduzir para um nível aceitável a possibilidade de que a instalação elétrica possa se tornar uma fonte de ignição. Tem sido considerado prático definir áreas classificadas em zonas, de acordo com a possibilidade de uma atmosfera explosiva de gás estar presente (ver ABNT NBR IEC ). Tal classificação permite a especificação de tipos apropriados de proteção para cada zona. Muitos tipos de proteção são atualmente disponíveis para equipamentos elétricos em áreas classificadas (ver ABNT NBR IEC ), e esta Norma fornece os requisitos específicos para o projeto, seleção e montagem de instalações elétricas em atmosferas explosivas de gás. Esta Norma é baseada na consideração de que o equipamento elétrico está corretamente instalado, ensaiado, mantido e utilizado, de acordo com suas características especificadas. Os aspectos de inspeção, manutenção e reparo também formam uma importante parte das instalações em áreas classificadas e é chamada a atenção do usuário para as ABNT NBR IEC e IEC , para informações adicionais, referentes a estes aspectos. Em qualquer instalação, independentemente do porte, podem existir muitas fontes de ignição além daquelas associadas com equipamentos elétricos. Precauções podem ser necessárias para assegurar a segurança, mas orientações sobre este aspecto estão fora do escopo desta Norma.. vi ABNT Todos os direitos reservados

7 NORMA BRASILEIRA Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas Parte 14: Instalação elétrica em áreas classificadas (exceto minas) 1 Objetivo Esta parte da ABNT NBR IEC contém os requisitos específicos para o projeto, seleção e construção de instalações elétricas em atmosferas explosivas de gás. Estes requisitos se adicionam às normas para instalação em áreas não classificadas. Esta Norma se aplica a todos os equipamentos elétricos e instalações em áreas classificadas, tanto permanente ou temporariamente, quanto portátil, transportável ou manual. Estes requisitos se aplicam a instalações em todas as tensões. Esta Norma não se aplica a: instalações elétricas em minas susceptíveis a grisu; NOTA Esta Norma pode ser aplicada em instalações elétricas em minas onde a atmosfera explosiva pode ser formada por outro gás que não seja grisu e em instalações elétricas em superfícies de minas. instalações elétricas em áreas de risco onde o perigo é devido à presença de poeiras ou fibras combustíveis; situações explosivas inerentes como, por exemplo, processamento e fabricação de explosivos; salas utilizadas para fins médicos. 2 Referências normativas Os documentos referenciados abaixo são indispensáveis para a aplicação desta Norma. Para referências datadas, somente as edições citadas são aplicáveis. Para referências não datadas, a última edição da norma referenciada (incluindo qualquer emenda) é aplicável. ABNT NBR IEC :2006, Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas Parte 0: Requisitos gerais ABNT NBR IEC :2005, Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas Parte 5: Imersão em areia q ABNT NBR IEC :2005, Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas Parte 10: Classificação de áreas ABNT NBR IEC :2006, Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas Parte 17: Inspeção e manutenção de instalações elétricas em áreas classificadas (exceto minas) ABNT NBR IEC 60529:2005, Graus de proteção para invólucros de equipamentos elétricos (código IP) ABNT NBR NM IEC 60050(426):2004, Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas - Terminologia ABNT Todos os direitos reservados 1

8 ABNT NBR NM IEC :2005, Métodos de ensaios em cabos elétricos sob condições de fogo Parte 1: Ensaio em um único condutor ou cabo isolado na posição vertical IEC :2000, Rotating electrical machines Part 5: Degrees of protection provided by the integral design of rotating electrical machines (IP code) Classification IEC :2002, Rotating electrical machines Part 17: Cage induction motors when fed from converters Application guide IEC :1989, High-voltage test techniques Part 1: General definitions and test requirements IEC :2001, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres Part 1: Flameproof enclosures d IEC :2001, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres Part 2: Pressurized enclosures p IEC :1995, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres Part 6: Oil-immersion o IEC :2005, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres Part 7: Increased safety e IEC :2002, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres Part 11 Intrinsic safety i IEC :1982, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres Part 13: Construction and use of rooms or buildings protected by pressurization IEC :2001, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres Part 15: Type of protection n IEC :1990, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres Part 16: Artificial ventilation for the protection of analyser(s) houses IEC :1992, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres Part 18: Encapsulation m IEC :1993, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres Part 19: Repair and overhaul for apparatus used in explosive atmospheres (other than mines or explosives) IEC :2001, Electrical installations of buildings Part 4-41: Protection for safety Protection against electric shock IEC :1982, Specification for conduits for electrical installations Part 2: Particular specifications for conduits Section One: Metal conduits IEC :1992, Specification for conduits for electrical installations Part 2: Particular specifications for conduits Section 5: Flexible conduits IEC 60742:1983, Isolating transformers and safety isolating transformers Requirements IEC :1990, Protection of structures against lightning Part 1: General principles IEC :1993, Protection of structures against lightning Part 1: General principles Section 1: Guide A: Selection of protection levels for lightning protection systems IEC 61285:1994, Industrial process control Safety of analyser houses ISO 10807:1994, Pipework Corrugated flexible metallic hose assemblies for the protection of electric cables in explosive atmospheres 2 ABNT Todos os direitos reservados

9 3 Termos e definições Para os efeitos desta parte da ABNT NBR IEC 60079, aplicam-se as definições da ABNT NBR NM IEC e as seguintes: 3.1 Áreas classificadas atmosfera explosiva mistura com o ar, sob condições atmosféricas, de substâncias inflamáveis na forma de gás, vapor, névoa ou poeira, na qual após ignição, a combustão se propaga através da mistura não consumida atmosfera explosiva de gás mistura com o ar, sob condições atmosféricas, de substâncias inflamáveis na forma de gás ou vapor, na qual após ignição, a combustão se propaga através da mistura não consumida área classificada área na qual uma atmosfera explosiva de gás está presente, ou pode ser provável de estar presente, em quantidades tais que requeiram precauções especiais para a construção, instalação e utilização dos equipamentos NOTA Para as finalidades desta Norma, uma área é uma região ou espaço tridimensional área não classificada área na qual uma atmosfera explosiva de gás não é provável de estar presente em quantidades que requeiram precauções especiais para a construção, instalação e utilização dos equipamentos operação normal operação do equipamento em conformidade elétrica e mecânica com suas especificações de projeto e utilizado dentro dos limites especificados pelo fabricante NOTA Os limites especificados pelo fabricante podem incluir condições operacionais persistentes tais como rotores bloqueados, lâmpadas queimadas e sobrecargas organismo competente pessoa ou organização que pode demonstrar conhecimento técnico adequado e habilidades relevantes para realizar as avaliações necessárias dos aspectos de segurança sob consideração grupo (de um equipamento elétrico para atmosferas explosivas) classificação dos equipamentos elétricos relativos à atmosfera explosiva para o qual ele é projetado para ser utilizado NOTA Equipamentos elétricos para utilização em atmosferas explosivas de gás são divididos em dois grupos: grupo I: equipamentos elétricos para minas sujeitas a gases inflamáveis (grisu); grupo II (que pode ser dividido em subgrupos): equipamentos elétricos para locais com uma atmosfera explosiva de gás outras que não minas sujeitas a gases inflamáveis (grisu) (ver 5.4). ABNT Todos os direitos reservados 3

10 3.1.8 temperatura máxima de superfície temperatura mais alta que é atingida em serviço sob as condições operacionais mais adversas (mas dentro das tolerâncias admitidas) por qualquer parte ou superfície dos equipamentos elétricos, a qual pode ser capaz de produzir uma ignição da atmosfera explosiva ao seu redor NOTA 1 As condições mais adversas incluem as sobrecargas e condições de falhas admitidas na norma específica para o tipo de proteção considerado. NOTA 2 A temperatura de superfície relevante pode ser interna e/ou externa, dependendo do tipo de proteção considerado anel de selagem anel utilizado na entrada de um cabo ou eletroduto para assegurar a selagem entre a entrada e o cabo ou eletroduto tipo de proteção medidas específicas aplicadas aos equipamentos elétricos para evitar a ignição de atmosfera explosiva ao seu redor 3.2 Invólucro à prova de explosão invólucro à prova de explosão d tipo de proteção na qual as partes que podem ignitar uma atmosfera explosiva são colocadas dentro de um invólucro que pode suportar a pressão desenvolvida durante uma explosão interna de uma mistura explosiva e que pode evitar a transmissão da explosão para a atmosfera explosiva ao redor do invólucro pré-compressão condição resultante a partir da ignição de gases pré-comprimidos em compartimentos ou subdivisões outras que não aquelas nas quais a ignição foi iniciada NOTA Isto pode levar a uma pressão máxima maior que aquela que seria prevista de outra forma. 3.3 Segurança aumentada segurança aumentada e tipo de proteção aplicada aos equipamentos elétricos, no qual medidas adicionais são aplicadas, de forma a oferecer um aumento de segurança contra a possibilidade de temperaturas excessivas e da ocorrência de arcos ou centelhas em regime normal ou sob condições anormais especificadas corrente de partida I A máximo valor eficaz (r.m.s.) da corrente absorvida por um motor de corrente alternada, em repouso, quando alimentado por tensão e freqüência nominais razão de corrente de partida I A /I N razão entre a corrente de partida I A e a corrente nominal I N 4 ABNT Todos os direitos reservados

11 3.3.4 tempo t E tempo necessário para o enrolamento de um rotor ou estator alimentado em corrente alternada, quando circulando a corrente de partida I A, para ser aquecido até a sua temperatura limite, a partir da temperatura alcançada em regime nominal, na máxima temperatura ambiente 3.4 Segurança intrínseca geral segurança intrínseca i tipo de proteção baseada na restrição de energia elétrica no interior de equipamentos e circuitos de interconexão expostos a uma atmosfera explosiva, a um nível abaixo daquele capaz de causar ignição por centelhas ou por efeitos de aquecimento NOTA Em função do método através do qual a segurança intrínseca é atingida, é necessário assegurar que não somente os equipamentos elétricos expostos à atmosfera explosiva, mas também outros equipamentos elétricos com os quais eles são interconectados sejam adequadamente construídos equipamento intrinsecamente seguro equipamento elétrico no qual todos os circuitos são intrinsecamente seguros NOTA Os equipamentos intrinsecamente seguros devem estar de acordo com a IEC , categoria ia ou ib isolação galvânica arranjo no interior de um item de equipamento intrinsecamente seguro tal que um sinal é transferido da entrada para a saída do equipamento sem qualquer conexão elétrica direta entre a entrada e a saída NOTA A isolação galvânica freqüentemente utiliza tanto elementos magnéticos (transformadores ou relés) como elementos ópticos acopladores equipamento associado equipamento elétrico no qual os circuitos ou partes dos circuitos não são todos necessariamente intrinsecamente seguros, mas que contém circuitos que podem afetar a segurança de circuitos intrinsecamente seguros associados a este equipamento NOTA Os equipamentos associados são normalmente a interface entre um circuito intrinsecamente seguro e um circuito não intrinsecamente seguro, e são freqüentemente instalados em área não classificada. Os equipamentos associados podem ser, por exemplo, barreiras de segurança a diodos zenner ou isoladores galvânicos equipamentos simples componentes elétricos ou combinação de componentes de construção simples, com parâmetros elétricos bem definidos, que são compatíveis com a segurança intrínseca do circuito no qual eles são utilizados NOTA Os seguintes equipamentos são considerados equipamentos simples: a) componentes passivos, tais como chaves, caixas de junção, resistores e dispositivos semicondutores simples; b) fontes ou armazenadores de energia com parâmetros bem definidos, tais como capacitores ou indutores, cujos valores são considerados quando da determinação da segurança geral do sistema; c) fontes de geração de energia, tais como termopares ou fotocélulas, que não possam gerar mais do que 1,5 V, 100 ma e 25 mw. Qualquer indutância ou capacitância presente nestas fontes de energia é considerada conforme b). ABNT Todos os direitos reservados 5

12 3.4.6 circuito intrinsecamente seguro circuito no qual todos os equipamentos são equipamentos intrinsecamente seguros ou equipamentos simples NOTA O circuito intrinsecamente seguro pode também conter equipamentos associados sistema elétrico intrinsecamente seguro montagem de itens interconectados de equipamentos elétricos, detalhados na documentação descritiva do sistema, na qual os circuitos ou partes destes, destinados a serem utilizados em uma atmosfera explosiva, são intrinsecamente seguros subcircuito intrinsecamente seguro parte de um circuito intrinsecamente seguro que é galvanicamente isolada de outra ou outras partes do mesmo circuito intrinsecamente seguro 3.5 Parâmetros intrinsecamente seguros capacitância externa máxima (C O ) capacitância máxima em um circuito intrinsecamente seguro que pode ser conectada aos dispositivos de conexão do equipamento sem invalidar a segurança intrínseca indutância externa máxima (L O ) valor máximo de indutância de um circuito intrinsecamente seguro que pode ser conectada aos dispositivos de conexão do equipamento sem invalidar a segurança intrínseca razão máxima entre indutância e resistência externa (L O /R O ) razão entre a indutância (L O ) e a resistência (R O ) de qualquer circuito externo conectado aos dispositivos de conexão do equipamento elétrico sem invalidar a segurança intrínseca corrente de entrada máxima (I i ) corrente máxima (de pico c.a. ou de c.c.) que pode ser aplicada aos dispositivos de conexão dos circuitos intrinsecamente seguros sem invalidar a segurança intrínseca potência máxima de entrada (P i ) potência máxima de entrada em um circuito intrinsecamente seguro que pode ser dissipada dentro de um equipamento, quando ele é conectado a uma fonte externa, sem invalidar a segurança intrínseca tensão máxima de entrada (U i ) tensão máxima (de pico c.a. ou de c.c.) que pode ser aplicada aos dispositivos de conexão dos circuitos intrinsecamente seguros sem invalidar a segurança intrínseca capacitância máxima interna (C i ) capacitância interna total equivalente dos equipamentos que é vista nos dispositivos de conexão dos equipamentos 6 ABNT Todos os direitos reservados

13 3.5.8 indutância máxima interna (L i ) indutância interna total equivalente dos equipamentos que é vista nos dispositivos de conexão externos dos equipamentos taxa máxima entre indutância e resistência interna (L i /R i ) razão entre a indutância e a resistência que é vista nos dispositivos de conexão dos equipamentos elétricos corrente máxima de saída (I O ) corrente máxima (de pico c.a. ou de c.c.) em um circuito intrinsecamente seguro que pode ser obtida a partir dos dispositivos de conexão dos equipamentos potência máxima de saída (P O ) potência elétrica máxima em um circuito intrinsecamente seguro que pode ser obtida do equipamento tensão máxima de saída (U O ) tensão de saída máxima (de pico c.a. ou de c.c.) em um circuito intrinsecamente seguro que pode aparecer sob condições de circuito aberto nos dispositivos de conexão dos equipamentos para qualquer tensão aplicada até o valor de tensão máxima, incluindo U m e U i. NOTA 1 Quando existir mais que uma tensão aplicada, a máxima tensão de saída é aquela que ocorre sob a combinação de condições mais críticas de tensões aplicadas. NOTA 2 U Z é algumas vezes utilizado para denotar a tensão de saída de regime de uma barreira a diodo zenner tensão eficaz máxima (r.m.s.) c.a. ou c.c. (U m ) tensão máxima que pode ser aplicada aos dispositivos de conexão dos equipamentos associados não intrinsecamente seguros sem invalidar a segurança intrínseca 3.6 Pressurização pressurização p técnica de prevenção contra o ingresso de atmosfera externa para o interior de um invólucro, através da manutenção de um gás de proteção interno, a uma pressão acima da atmosfera externa diluição contínua (vazão) suprimento contínuo de um gás de proteção, após a purga, a uma taxa tal que a concentração da substância inflamável interna ao invólucro pressurizado seja mantida em um valor fora dos limites de inflamabilidade para qualquer fonte de ignição potencial (ou seja, fora da área de diluição) NOTA Área de diluição é uma área nas proximidades de uma fonte interna de liberação, onde a concentração de uma substância inflamável não é diluída a uma concentração segura compensação de perda vazão de gás de proteção suficiente para compensar qualquer perda a partir do invólucro pressurizado e de seus dutos ABNT Todos os direitos reservados 7

14 3.6.4 pressurização estática manutenção de uma sobrepressão dentro de um invólucro pressurizado, na área classificada, sem a adição de um gás de proteção 3.7 Proteção de zona tipo de proteção n tipo de proteção aplicada a equipamentos elétricos tal que, em operação normal e em certas condições anormais especificadas, eles não sejam capazes de ignitar uma atmosfera explosiva ao seu redor NOTA 1 Adicionalmente, os requisitos da norma dos equipamentos são destinados a assegurar que uma falha capaz de causar uma ignição não seja provável de ocorrer. NOTA 2 Um exemplo de uma condição anormal especificada é uma luminária com uma lâmpada queimada. 3.8 Sistemas de alimentação elétrica tensão extrabaixa de proteção (PELV) sistema de extrabaixa tensão que não é eletricamente separado da terra, mas que, de outra forma, satisfaz os requisitos para o SELV NOTA Um sistema de 50 V aterrado pelo tap central de um transformador é um sistema PELV tensão extrabaixa de segurança (SELV) sistema de tensão extrabaixa (ou seja, normalmente não excedendo 50 V c.a. ou 120 V c.c., sem ondulação) que é eletricamente separado da terra e de outros sistemas, de forma que uma única falha não pode fornecer o risco de um choque elétrico NOTA Um sistema de 50 V não aterrado é um sistema SELV. 4 Geral 4.1 Requisitos gerais As instalações elétricas em áreas classificadas também devem obedecer aos requisitos apropriados para instalações em áreas não classificadas. Entretanto, os requisitos para áreas não classificadas podem ser insuficientes para instalações em áreas classificadas. NOTA 1 Equipamentos elétricos e materiais devem ser instalados e utilizados dentro de suas faixas de nominais de potência, tensão, corrente, freqüência, tipo de serviço e outras características onde a não-conformidade pode colocar em risco a segurança da instalação. Em particular, cuidados devem ser tomados para assegurar que a tensão e a freqüência sejam apropriadas para o sistema de alimentação no qual os equipamentos são utilizados e que a classificação da temperatura tenha sido estabelecida para a correta tensão, freqüência etc. Com o objetivo de facilitar a seleção do equipamento elétrico apropriado e o projeto de instalações elétricas adequadas, as áreas classificadas são divididas em zonas 0, 1 e 2, de acordo com a ABNT NBR IEC Equipamentos elétricos devem, sempre que possível, ser instalados em áreas não classificadas. Onde isso não for possível, os equipamentos elétricos devem ser instalados nas áreas de menor risco possível. Todos os circuitos e equipamentos elétricos em áreas classificadas devem ser especificados e instalados de acordo com as seções 5 a 9 e os requisitos adicionais para o tipo específico de proteção (seções 10 a 14). 8 ABNT Todos os direitos reservados

15 Os equipamentos devem ser instalados de acordo com suas documentações. Cuidados devem ser tomados para assegurar que itens substituíveis, tais como lâmpadas, sejam do tipo e com características nominais corretas. Na conclusão da montagem, a inspeção inicial dos equipamentos e instalações deve ser executada de acordo com a ABNT NBR IEC NOTA 2 Se luminárias com lâmpadas fluorescentes forem utilizadas, então deve ser confirmado que a área está livre de gás e/ou vapor do grupo IIC antes que as lâmpadas sejam transportadas pelas áreas ou substituídas, a menos que sejam tomadas precauções adequadas para evitar que as lâmpadas se quebrem. Lâmpadas de sódio de baixa pressão não devem ser utilizadas em nenhuma área classificada, considerando o risco de ignição de sódio livre liberado de uma lâmpada quebrada. As instalações devem ser projetadas e os equipamentos e materiais devem ser instalados de forma a facilitar o acesso para inspeção e manutenção (IEC ). Os equipamentos e sistemas utilizados em circunstâncias excepcionais, por exemplo, pesquisa, desenvolvimento, planta-piloto e outros novos projetos, não precisam atender aos requisitos das seções 5 a 9, contanto que a instalação seja utilizada somente por períodos limitados, esteja sob a supervisão de pessoal especialmente treinado e uma ou mais das seguintes condições, quando apropriadas, sejam encontradas: medidas sejam tomadas para assegurar que a atmosfera explosiva de gás não ocorra, ou medidas sejam tomadas para assegurar que estes equipamentos estejam desconectados na ocorrência de uma atmosfera explosiva de gás. Medidas adicionais devem ser tomadas para evitar que a ignição ocorra mesmo após a desconexão, como, por exemplo, devido a partes aquecidas, ou medidas sejam tomadas para assegurar que as pessoas e o meio ambiente não sejam expostos ao risco de incêndios ou explosões em plantas experimentais. Adicionalmente, as medidas a serem tomadas devem ser escritas por uma pessoa que: esteja familiarizada com os requisitos e com quaisquer outras normas relevantes referentes à utilização de equipamentos e sistemas elétricos para uso em áreas classificadas, tenha acesso a todas as informações necessárias para realizar uma avaliação. 4.2 Documentação A fim de instalar corretamente ou ampliar uma instalação existente, as seguintes informações, que são adicionais àquelas requeridas para áreas não classificadas, são necessárias, quando aplicável: documentos de classificação de área (ABNT NBR IEC ), instruções para instalação e montagem; documentos para equipamentos elétricos com condições especiais de uso, por exemplo, para equipamentos certificados com sufixo X ou outro sufixo; documentos descritivos para sistemas intrinsecamente seguros (ver ); declaração do fabricante/pessoal qualificado; NOTA A declaração do fabricante/pessoal qualificado é aplicável a situações onde são usados equipamentos não certificados (outros que não sejam equipamentos simples em circuitos intrinsecamente seguros). informações necessárias para assegurar a correta instalação dos equipamentos fornecidos na forma adequada para a pessoa responsável por essa atividade; ABNT Todos os direitos reservados 9

16 informações necessárias para inspeção, por exemplo, lista e localização de equipamentos, peças sobressalentes e informações técnicas (ver ABNT NBR IEC ); detalhes de qualquer cálculo relevante, por exemplo, taxa de purga para instrumentos ou casas de analisadores; informações necessárias para o reparo de equipamentos elétricos (ver IEC ), se os reparos forem realizados pelo usuário ou assistência técnica. 4.3 Garantia de conformidade de equipamentos Uso de equipamentos certificados A utilização de equipamentos certificados proporciona a garantia necessária de que os equipamentos atendem aos requisitos das normas apropriadas Utilização de equipamentos não certificados Com exceção de equipamentos simples utilizados em um circuito intrinsecamente seguro, ou equipamentos cobertos por b), c) ou d), convém que a utilização de equipamentos não certificados seja restrita a circunstâncias excepcionais, por exemplo, pesquisa, desenvolvimento, planta-piloto e outros novos projetos, onde equipamentos adequadamente certificados não existam. Nessas circunstâncias, os usuários desses equipamentos devem obter o documento de conformidade. NOTA O documento de conformidade mostra que os equipamentos foram examinados e, quando necessário, testados por organismo competente (que pode ser o usuário) e que foram atendidas as especificações apropriadas para aquele tipo particular de proteção. 5 Seleção de equipamentos elétricos (excluindo cabos e eletrodutos) 5.1 Informação específica De forma a especificar o equipamento elétrico adequado para área classificada, as seguintes informações são requeridas: classificação da área; classe de temperatura ou temperatura de ignição do gás ou vapor envolvido, de acordo com 5.3; onde aplicável, a classificação do gás ou vapor em relação ao grupo ou subgrupo do equipamento elétrico, de acordo com 5.4; NOTA Dos tipos de proteção listados na ABNT NBR IEC , o subgrupo do equipamento é somente requerido para os tipos de proteção d (invólucros à prova de explosão) e i (segurança intrínseca). O subgrupo do equipamento é também requerido para certos equipamentos com tipos de proteção n ou o (imersos em óleo) (ver 5.4). influências externas e temperatura ambiente. 10 ABNT Todos os direitos reservados

17 5.2 Seleção de acordo com as zonas Equipamentos para utilização em zona 0 Equipamentos e circuitos elétricos podem ser utilizados em zona 0 se eles estiverem de acordo com a IEC (categoria ia segurança intrínseca) e com os requisitos de 12.3 (ver também 5.2.4). Equipamentos que estejam de acordo com a IEC também podem ser utilizados em zona Equipamentos para utilização em zona 1 Equipamentos elétricos podem ser utilizados em zona 1 se eles forem construídos de acordo com os requisitos para zona 0 ou com os requisitos de um ou mais dos seguintes tipos de proteção (ver também 5.2.4): Invólucros à prova de explosão d de acordo com a IEC Invólucros pressurizados p de acordo com a IEC Imersão em areia q de acordo com a ABNT NBR IEC Imersão em óleo o de acordo com a IEC Segurança aumentada e de acordo com a IEC Segurança intrínseca i de acordo com a IEC Encapsulamento m de acordo com a IEC Equipamentos para utilização em zona 2 Os seguintes equipamentos elétricos podem ser instalados em zona 2: a) equipamentos elétricos para zona 0 ou zona 1; ou b) equipamentos elétricos projetados especificamente para zona 2 (por exemplo, tipo de proteção n de acordo com a IEC ); ou c) equipamentos elétricos que estejam de acordo com os requisitos de uma norma reconhecida para equipamento elétrico industrial que, em operação normal, não tenha superfícies quentes capazes de causar ignição de uma atmosfera explosiva; e 1) não produzam, em operação normal, arcos ou centelhas; ou 2) em operação normal, produzam arcos ou centelhas, mas os valores dos parâmetros elétricos (U, I, L e C) do circuito (incluindo os cabos) não excedam os valores especificados na IEC com um fator de segurança unitário. A avaliação deve estar de acordo com a especificação para equipamentos e circuitos de energia limitada especificados na IEC A menos que a segurança seja demonstrada por ensaio, uma superfície é considerada capaz de causar a ignição de uma atmosfera explosiva se sua temperatura exceder a temperatura de ignição desta atmosfera explosiva. 1 Sob consideração. ABNT Todos os direitos reservados 11

18 Este equipamento elétrico deve estar em um invólucro com um grau de proteção e rigidez mecânica pelo menos adequada para áreas não classificadas com condições ambientais similares. Isto não requer nenhuma marcação especial, mas deve estar claramente identificado, no equipamento ou na documentação, que ele tenha sido avaliado por uma pessoa que deve: estar familiarizada com os requisitos de quaisquer normas ou procedimentos relevantes e suas interpretações atuais, ter acesso a toda a informação necessária para realizar a avaliação, onde necessário, utilizar equipamentos e procedimentos de ensaios similares àqueles utilizados pelas autoridades nacionais. d) equipamentos de acordo com No caso de máquinas elétricas girantes, de acordo com os itens b), c) ou d) acima, não devem ocorrer centelhas geradas durante a partida, a menos que precauções sejam tomadas para assegurar que uma atmosfera explosiva de gás não esteja presente Seleção de equipamentos não disponíveis de acordo com as normas IEC De forma a assegurar a correta seleção e instalação de tais equipamentos (por exemplo, equipamentos com marcação s e identificados com a zona de utilização de acordo com a ABNT NBR IEC , deve referenciar a norma relevante ou procedimento que defina estes aspectos. 5.3 Seleção de acordo com a temperatura de ignição do gás ou vapor Os equipamentos elétricos devem ser selecionados de forma que sua máxima temperatura de superfície não alcance a temperatura de ignição de qualquer gás ou vapor que possa estar presente. Símbolos para as classes de temperatura que possam estar marcados sobre os equipamentos elétricos têm os significados indicados na tabela 1. Tabela 1 Relação entre as classes de temperatura, temperaturas de superfície e temperatura de ignição Classe de temperatura do equipamento elétrico Máxima temperatura de superfície do equipamento elétrico C Temperatura de ignição do gás ou vapor T1 450 > 450 T2 300 > 300 T3 200 > 200 T4 135 > 135 T5 100 > 100 T6 85 > 85 Se a marcação do equipamento elétrico não incluir uma faixa de temperatura ambiente, o equipamento deve ser utilizado somente dentro da faixa de temperatura de 20 C a + 40 C. Se a marcação do equipamento elétrico incluir uma faixa de temperatura ambiente, o equipamento deve ser utilizado somente dentro desta faixa. C 12 ABNT Todos os direitos reservados

19 Equipamento simples utilizado dentro de um circuito intrinsecamente seguro pode ser assumido como tendo uma classificação de temperatura T4, contanto que Po não exceda 1,3 W. Caixas de ligação e chaves em circuitos intrinsecamente seguros, entretanto, podem ser assumidos como tendo uma classificação de temperatura T6, porque, por sua natureza, não contêm componentes que dissipem calor. 5.4 Seleção de acordo com o grupo do equipamento Equipamentos elétricos com os tipos de proteção e, m, p e q devem ser equipamentos do grupo II. NOTA Entretanto, existem ocasiões quando alguns destes tipos de proteção, que são normalmente de equipamentos do grupo II, podem ser alocados dentro dos subgrupos IIA ou IIB (para adequar descargas de energia armazenada, eletricidade estática etc.). Equipamentos elétricos dos tipos de proteção d e i devem ser do grupo de equipamentos IIA, IIB ou IIC e selecionados de acordo com a tabela 2. Equipamentos elétricos do tipo de proteção n devem ser normalmente do grupo II, mas se ele contiver dispositivos de interrupção em invólucro, componentes não acendíveis ou equipamentos ou circuitos de energia limitada, então os equipamentos devem ser do grupo IIA, IIB ou IIC e selecionados de acordo com a tabela 2. Equipamentos elétricos com o tipo de proteção o devem ser do grupo IIA, IIB ou IIC para certos equipamentos e selecionados de acordo com a tabela 2. Tabela 2 Relação entre a subdivisão gás/vapor e o subgrupo dos equipamentos Subdivisão gás/vapor IIA IIB IIC Subgrupo do equipamento IIA, IIB ou IIC IIB ou IIC IIC 5.5 Influências externas Equipamentos elétricos devem ser selecionados e instalados de forma que eles sejam protegidos contra influências externas (tais como química, mecânica, vibracional, térmica, elétrica e umidade) que podem afetar negativamente o tipo de proteção. Precauções devem ser tomadas para evitar que corpos externos caiam verticalmente dentro das aberturas de ventilação de máquinas elétricas girantes. A integridade do equipamento elétrico pode ser afetada se ele for operado sob condições de temperatura ou pressão fora daquelas para o qual o equipamento tenha sido construído. Nestas circunstâncias, recomendações adicionais devem ser observadas (ver também 5.3). NOTA Especial atenção deve ser dada para o risco que pode surgir quando os fluidos do processo são introduzidos dentro dos equipamentos, tais como chaves de pressão ou motores elétricos de bombas integrais. Sob condições de falhas, tal como falha de um diafragma, o fluido pode ser liberado para o interior do equipamento sob pressão considerável, a qual pode causar qualquer ou todas as seguintes ocorrências: a) ruptura do invólucro do equipamento; b) risco de ignição imediata; ABNT Todos os direitos reservados 13

20 c) transmissão do fluido pelo interior de um cabo para dentro de uma área não classificada. Preferencialmente, tais equipamentos devem ser projetados de forma que o recipiente do fluido de processo esteja em um invólucro separado do equipamento elétrico. Quando isto não for possível, equipamentos projetados com respiros são aceitáveis. Na falta disto, uma junta de selagem especial deve ser utilizada ou um trecho de cabo com revestimento metálico e com isolação mineral ou uma selagem em epóxi deve ser introduzida no encaminhamento do cabo. 5.6 Materiais de construção tais como ligas leves Considerações especiais devem ser dadas para a localização de equipamentos que utilizem metais de ligas leves em suas construções externas, uma vez que é conhecido que tais materiais dão origem a centelhas que são geradas sob condições de fricção. 5.7 Equipamentos portáteis e equipamentos de ensaios Equipamentos portáteis devem ser utilizados em áreas classificadas somente quando esta utilização não puder ser evitada. Equipamentos portáteis devem possuir um tipo de proteção apropriado para a(s) zona(s) de utilização. Durante a utilização, tais equipamentos não devem ser transferidos de uma zona de menor risco para uma zona de maior risco, a menos que eles sejam adequadamente protegidos para o maior risco. Na prática, entretanto, tal limitação pode ser difícil de ser aplicada; é recomendável, por esta razão, que todo equipamento portátil atenda aos requisitos do maior risco. Similarmente, o grupo e a temperatura do equipamento devem ser apropriados para todos os gases e vapores nos quais o equipamento possa ser utilizado. Equipamentos portáteis de uso industrial normal não devem ser utilizados em áreas classificadas a menos que o local específico tenha sido avaliado para assegurar que gases ou vapores potencialmente inflamáveis estejam ausentes durante o período de utilização (situação livre de gás ). Se plugues e tomadas estão presentes em uma área classificada, eles devem ser adequados para utilização na zona em questão e ter intertravamento mecânico e/ou elétrico para evitar que uma fonte de ignição ocorra durante a inserção ou a remoção do plugue. Alternativamente, eles podem ser energizados somente em uma situação livre de gás. Se ensaios elétricos, tal como ensaios de continuidade, forem necessários para facilitar a instalação de equipamentos elétricos para áreas classificadas, cuidados devem ser tomados para assegurar que o método de ensaio é seguro para a área classificada. Isto pode ser alcançado de várias formas, incluindo a utilização apropriada de equipamento de ensaio certificado para utilização em áreas classificadas. Alternativamente, os ensaios devem ser realizados em uma situação livre de gás. NOTA Sempre que equipamentos elétricos portáteis são utilizados em uma área classificada, cuidados extremos devem ser tomados para evitar riscos desnecessários. A menos que especificamente permitido pelos documentos de certificação dos equipamentos elétricos portáteis ou a menos que outras precauções adequadas sejam tomadas, baterias de reserva não devem ser levadas para o interior da área classificada. 6 Proteção contra centelhamento (acendível) perigoso 6.1 Risco de partes energizadas De forma a evitar a formação de centelhas capazes de inflamar a atmosfera explosiva de gás, o possível contato inadvertido com partes energizadas, outras que não sejam intrinsecamente seguras, deve ser evitado. 14 ABNT Todos os direitos reservados

21 6.2 Risco de partes expostas ou externas condutivas Os princípios básicos dos quais depende a segurança são: a limitação de correntes de falta para a terra (magnitude e/ou duração) em estruturas ou invólucros e a prevenção de potenciais elevados em condutores de ligação eqüipotencial. NOTA Desde que não existam requisitos harmonizados para sistemas elétricos com tensões acima de V c.a. r.m.s./1 500 V c.c., normas nacionais devem ser seguidas. Embora seja impraticável cobrir todos os sistemas possíveis, o seguinte se aplica para sistemas elétricos, além de circuitos intrinsecamente seguros, para utilização em zonas 1 e 2 com tensões até V c.a. r.m.s./1 500 V c.c.: Sistemas do tipo TN Se um sistema de potência do tipo TN for utilizado, ele deve ser do tipo TN-S (com um neutro N separado e condutor de proteção PE) em área classificada, isto é, condutores de neutro e de proteção não devem ser conectados juntos, ou combinados em um único condutor, em área classificada. Em qualquer ponto de transição do sistema TN-C para o sistema TN-S, o condutor de proteção deve ser conectado ao sistema de ligação eqüipotencial em área não classificada. NOTA Considerações devem ser dadas ao monitoramento de fugas entre o condutor neutro e o condutor PE dentro da área classificada Sistema tipo TT Se um sistema de potência do tipo TT (aterramentos separados para o sistema de potência e para partes condutoras expostas) for utilizado em zona 1, então ele deve ser protegido por dispositivos de corrente residual. NOTA Onde a resistividade de terra é alta, tais sistemas podem não ser aceitáveis Sistema do tipo IT Se um sistema de potência do tipo IT (neutro isolado da terra ou aterrado através de uma impedância) for utilizado, um dispositivo de monitoração de isolação deve ser previsto para indicar a primeira falta à terra. NOTA Ligações locais, conhecidas como ligações eqüipotenciais suplementares, podem ser necessárias (ver IEC ) Sistemas SELV e PELV Sistemas de segurança de extrabaixa tensão (SELV) devem estar de acordo com a da IEC Partes energizadas de circuitos SELV não devem ser conectadas a terra, ou a partes energizadas ou a condutores de proteção, formando partes de outros circuitos. Sistemas de proteção de extrabaixa tensão (PELV) devem estar de acordo com a e da IEC , onde os circuitos podem ser aterrados ou não aterrados. Se os circuitos forem aterrados, o circuito de terra e qualquer parte condutora exposta devem ser conectados a um sistema de equalização de potencial comum. Se os circuitos não forem aterrados, qualquer parte condutora exposta pode ser aterrada (por exemplo, para compatibilidade eletromagnética) ou deixada não aterrada. Transformadores de isolação de segurança para sistemas SELV e PELV devem estar de acordo com a IEC Separação elétrica A separação elétrica deve estar de acordo com da IEC para a alimentação de somente um item do equipamento. ABNT Todos os direitos reservados 15

22 6.3 Potencial de equalização O potencial de equalização é requerido para instalações em áreas classificadas. Para sistemas TN, TT e IT, todas as partes condutivas expostas e externas devem ser conectadas a um sistema de ligação eqüipotencial. O sistema de ligação pode incluir condutores de proteção, eletrodutos metálicos, cabos com revestimentos metálicos, armadura com fios metálicos e partes metálicas de estruturas, mas não devem incluir condutores de neutro. As conexões devem ser seguras contra auto-afrouxamento. Partes condutivas expostas não necessitam estar individualmente conectadas ao sistema de ligação eqüipotencial se eles estiverem firmemente fixados e em contato metálico com partes estruturais ou tubulações que são conectadas ao sistema de ligação eqüipotencial. Partes condutivas externas que não sejam parte da estrutura ou da instalação elétrica não necessitam estar conectadas ao sistema de ligação eqüipotencial, se não existir risco do surgimento de tensões, como, por exemplo, estruturas de portas ou de janelas. Para informações adicionais, ver seção 413 da IEC Invólucros metálicos de equipamentos intrinsecamente seguros não necessitam ser conectados a um sistema de ligação eqüipotencial, a menos que requerido na documentação do equipamento ou para evitar o acúmulo de cargas eletrostáticas. Instalações com proteção catódica não devem ser conectadas ao sistema de ligação eqüipotencial, a menos que o sistema seja especificamente projetado para esta finalidade. NOTA A equalização de potencial entre veículos e instalações fixas pode requerer arranjos especiais, por exemplo, onde flanges isolados são utilizados para a conexão de tubulações. 6.4 Eletricidade estática No projeto de uma instalação elétrica, medidas devem ser tomadas para reduzir a um nível seguro os efeitos da eletricidade estática. NOTA seguidas. Na ausência de Normas IEC sobre proteção contra eletricidade estática, normas nacionais ou outras devem ser 6.5 Proteção contra raios No projeto de uma instalação elétrica, medidas devem ser tomadas para reduzir a um nível seguro os efeitos de raios (ver IEC e IEC ). A subseção 12.3 dá detalhes dos requisitos de proteção contra raios para equipamentos Ex ia instalados em zona Radiação eletromagnética No projeto de uma instalação elétrica, medidas devem ser tomadas para reduzir a um nível seguro os efeitos da radiação eletromagnética. NOTA Na ausência de Normas IEC sobre proteção contra radiação eletromagnética, normas nacionais ou outras devem ser seguidas. 6.7 Partes metálicas protegidas catodicamente Partes metálicas protegidas catodicamente, localizadas em áreas classificadas, são partes condutivas externas que devem ser consideradas potencialmente perigosas (especialmente se equipadas com métodos de corrente impressa), apesar do seu baixo potencial negativo. Nenhuma proteção catódica deve ser instalada para partes metálicas em zona 0, a menos que esta seja projetada especialmente para esta aplicação. 16 ABNT Todos os direitos reservados