Benefícios das entradas indiretas de cabos em equipamentos metálicos do tipo “à prova de explosão” – Parte 1/3

As entradas indiretas de cabos para o interior de invólucros metálicos “Ex” com tipos de proteções “à prova de explosão” (Ex “db”) com caixa de junção com “segurança aumentada” (Ex “eb”), com proteções combinadas Ex “db eb IIC Gb” proporcionam, dentre outros, os benefícios de maiores facilidades de serviços “Ex” de campo para as atividades de montagem, inspeção e manutenção dos equipamentos e instalações de automação, telecomunicações e elétricas em áreas classificadas contendo gases inflamáveis.

Em todos os invólucros metálicos do tipo “à prova de explosão” (Ex “d”) contendo internamente componentes ou dispositivos centelhantes (que requerem ser protegidos por invólucros externos em função da possibilidade de causarem a explosão de uma atmosfera explosiva), existe a necessidade de que os cabos dos circuitos “externos” de força ou controle “entrem” ou “ingressem” no interior dos invólucros, de forma a serem conectados aos terminais dos respectivos dispositivos. Podem ser citados como exemplos de dispositivos ou componentes centelhantes que são instalados no interior de invólucros Ex “d”: disjuntores, chaves de força, chaves de comando, botões de comando, contatores e relés.

Existem basicamente duas formas e técnicas de fabricação de equipamentos “Ex” que os usuários ou proprietários dos equipamentos e instalações “Ex” podem indicar em seus detalhes típicos de projeto “Ex” ou especificar em seus documentos ou desenhos para os processos de compra, de forma a permitir que estas “entradas” de cabos sejam feitas o interior dos invólucros metálicos Ex “d”:

  • Forma INDIRETA: SEM a necessidade de abertura das tampas dos invólucros metálicos Ex “d”
  • Forma DIRETA: COM a necessidade de abertura das tampas dos invólucros metálicos Ex “d”

Nos casos de entradas indiretas de cabos, os cabos dos circuitos externos de força, controle ou automação são conectados a caixas de terminais do tipo “segurança aumentada” (Ex “e”), sem a necessidade de abertura dos invólucros metálicos Ex “d”.

Nos casos de entradas diretas de cabos, os cabos dos circuitos externos de força, controle ou automação entram diretamente para o interior dos invólucros através de prensa-cabos Ex “d” (nos casos de sistemas de fiação por meio de bandejamento ou eletrocalhas) ou através de unidades seladoras Ex “d” (nos casos de sistemas de fiação por meio de eletrodutos). Nestes casos de entradas diretas existe a necessidade dos trabalhos de retirada das tampas para permitir a fixação dos condutores dos cabos aos terminais dos respectivos dispositivos internos aos invólucros e posterior recolocação das respectivas tampas (tampas roscadas ou tampas flangeadas fixadas por meio de parafusos).

Na figura a seguir são mostrados exemplos de instalação de invólucros metálicos do tipo “à prova de explosão” (Ex “d”), contendo dispositivos centelhantes, como disjuntores, contatores, relés ou fusíveis, com entrada de cabos de forma INDIRETA e DIRETA.

Exemplos de instalação de invólucros metálicos do tipo “à prova de explosão” (Ex “d”), contendo dispositivos centelhantes, com entrada INDIRETA de cabos para o interior do invólucro metálico do tipo “à prova de explosão” por meio de caixa de terminais Ex “eb” externa ao invólucro e entradas DIRETAS de cabos para o interior do invólucro metálicos do tipo “à prova de explosão” por meio de unidades seladoras Ex “d” para eletrodutos e por prensa-cabos Ex “d”.

Para as eventuais necessidades de instalação de invólucros metálicos do tipo “à prova de explosão” que requeiram a montagem interna de componentes centelhantes como chaves, contatores ou disjuntores com corrente nominal acima de 250 A / 25 kA, invólucros metálicos à prova de explosão com tampas ROSCADAS e com entradas INDIRETAS devem ser utilizados.

No entanto, a utilização de equipamentos incorporando os conceitos de proteção combinada por segurança aumentada Ex “eb” com dispositivos centelhantes (como chaves de comando, disjuntores, chaves de controle, chaves de força e contatores) individualmente certificados como componentes com invólucros plásticos Ex “db” “à prova de explosão” (marcação dos componentes individuais Ex db eb IIC Gb U), pode ser considerada como sendo uma opção adequada e com requisitos simplificados de instalação, inspeção e manutenção em áreas classificadas, quando comparados com os “tradicionais” invólucros metálicos do tipo “à prova de explosão” com juntas planas fixadas por parafusos.

Exemplo de instalação de botoeira local de comando “Ex” mostrando internamente componentes centelhantes (contatos elétricos) do tipo “à prova de explosão” (Ex “db”), individualmente certificados (Sufixo “U”) em invólucro plástico e terminais de “segurança aumentada” (Ex “eb”). Componentes com tipos combinados de proteção Ex “db eb IIC Gb (U)”. Marcação do equipamento completo: Ex db eb IIC T6 Gb IP 66 / Ex tb IIIC T80ºC Db IP 66

Entradas DIRETAS de cabos para o interior de invólucros metálicos do tipo “à prova de explosão” (Ex “d”)

As entradas diretas de cabos para o interior de invólucros metálicos Ex “d” por meio de prensa-cabos Ex “d” ou por meio de unidades seladoras Ex “d” podem apresentar “desvios” ou dificuldades de instalação de campo, como por exemplo instalação indevida de prensa-cabos sem certificação “Ex” ou de prensa-cabos com certificação Ex “e” fabricados em material plástico ou então unidades seladoras que não são devidamente seladas ou para as quais são feitas instalações indevidas de acessórios de eletrodutos sem certificação Ex “d” entre as unidades seladoras e os invólucros metálicos Ex “d”, como por exemplo niples e uniões do tipo macho/fêmea sem marcação Ex “d”.

Sob o ponto de vista prático, com base em resultados de inspeções realizadas em equipamentos instalados em áreas classificadas pode ser verificado que uma parte significativa de unidades seladoras Ex “d” não são seladas de forma nenhuma, permanecendo totalmente vazias, ou são indevidamente seladas, sem seguir as recomendações dos fabricantes. Este tipo de “desvios” de instalações de unidades seladoras representam “fontes de ignição” em áreas classificadas contendo gases inflamáveis, devido a falhas de instalação de acessórios Ex “d” que são utilizados para as entradas diretas de cabos em invólucros do tipo “à prova de explosão” por meio de eletrodutos.

Na figura a seguir é mostrado um “exemplo” de instalação de equipamentos “Ex” utilizando sistema de entradas diretas de cabos de força e controle para o interior de invólucro metálico Ex “d”, contendo dispositivos centelhantes.

Exemplo de instalação de equipamento “Ex” com sistema de entradas diretas de cabos de circuitos de força e controle para o interior de invólucro metálico do tipo “à prova de explosão” (Ex “d”) mediante a instalação de unidade seladora de eletroduto (encontrada indevidamente totalmente vazia), além de niples sem certificação Ex “d” (à direita e à esquerda) e com a falta de instalação de unidade seladora na entrada de cabo (à esquerda)

Neste “exemplo” pode ser verificada uma unidade seladora encontrada indevidamente instalada em área classificada sem nenhuma selagem interna, podendo ser verificado também a indevida existência de uma entrada direta com a falta de instalação de unidade seladora Ex “d”. Pode ser verificado também a existência de uma unidade seladora Ex “d” indevidamente instalada em posição incorreta, com conexão ao invólucro Ex “d” por meio de um “trecho de eletroduto”, não atendendo ao requisito de “menor distância possível ao invólucro Ex “d” indicado na Norma Técnica Brasileira adotada ABNT NBR IEC 60079-14.

Nas figuras a seguir são mostrados outros “exemplos” de instalações de equipamentos “Ex” que utilizaram o método de entradas diretas de cabos de força e controle para o interior dos invólucros “Ex”, com a existência de indevidos “desvios” de serviços de projeto, montagem e inspeções “Ex”.

Exemplo de instalação de instrumento Ex “d” com entradas diretas de cabos para o interior do invólucro, por meio de prensa-cabo Ex “d” contendo indevidamente a instalação de dois cabos no mesmo prensa-cabo “Ex”

Exemplo de instalação de instrumento Ex “d” com entrada direta de cabos para o interior de invólucro metálico do tipo “à prova de explosão” (Ex “d”) por meio de prensa-cabos indevidamente sem certificação “Ex”

Exemplo de instalação de motor Ex “d” com sistema de entrada direta de cabos de força para o interior de caixa de terminais do tipo “à prova de explosão” (Ex “d”) por meio de eletroduto flexível indevidamente instalado sem unidade seladora Ex “d”

Exemplo de instalação de instrumento Ex “d” com sistema de entrada direta de cabos para o interior de invólucro metálico do tipo “à prova de explosão” (Ex “d”) por meio de prensa-cabo Ex “d” contendo indevidamente a instalação de dois cabos no mesmo prensa-cabo “Ex”

Exemplo de instalação de instrumento com sistema de entradas diretas de cabos para o interior de invólucro metálico do tipo “à prova de explosão” (Ex “d”) por meio de prensa-cabos Ex “d” (incorretamente dimensionados, não apertando os cabos)

Figura 26.7 – Exemplo de instalação de instrumento com sistema de entrada direta de cabos para o interior de invólucro metálico do tipo “à prova de explosão” (Ex “d”) por meio de prensa-cabos Ex “d” (contendo indevidamente a instalação de dois cabos). Fonte: Acervos pessoais dos autores

Exemplo de instalação de instrumentos com invólucro metálico Ex “d” com sistema de entradas diretas de cabos, com furos de entradas não utilizadas indevidamente fechados por bujões plásticos, sem certificação “Ex”

Exemplo de instalação de caixa de terminais “Ex” com sistema de entradas diretas de cabos para o interior do invólucro por meio de prensa-cabo “Ex” contendo indevidamente a instalação de dois ou mais cabos no mesmo prensa-cabo “Ex”

Como pode ser verificado nestes “exemplos” de instalação de equipamentos “Ex”, o sistema de entradas DIRETAS de cabos no interior de invólucros metálicos com tipo de proteção Ex “d” pode apresentar indevidos “desvios”, decorrentes de falhas de serviços “Ex” de campo, relacionados com falhas de serviços de projeto, montagem, inspeção e manutenção “Ex” em áreas classificadas.

Na próxima Parte 2/3 deste Artigo sobre “Benefícios das entradas indiretas de cabos em equipamentos metálicos do tipo “à prova de explosão” serão mostradas as características de entradas de cabos em invólucros metálicos Ex “d” por meio de caixa de terminais externa, com tipo de proteção Ex “e” (segurança aumentada), bem como os benefícios obtidos, sob os pontos de vista de facilidades de montagem, inspeção e manutenção “Ex”, e sob o ponto de vista de segurança das instalações de instrumentação, automação, telecomunicações e elétricas em áreas classificadas, decorrentes da utilização do sistema de entradas INDIRETAS de cabos, em relação ao sistema de entradas DIRETAS de cabos para o interior de invólucros metálicos de equipamentos com tipo de proteção Ex “d” (“à prova de explosão”).

Roberval Bulgarelli

Roberval Bulgarelli

Consultor Técnico sobre equipamentos e instalações em atmosferas explosivas
Mestrado em proteção de sistemas elétricos de potência (POLI/USP)
Membro de Comissões de Estudo do Subcomitê SCB 003:031 (Atmosferas explosivas) da ABNT/CB-003 (Eletricidade)
Membro de Grupos de Trabalho do TC 31 (Atmosferas explosivas), TC 95 (Relés de proteção) e do IECEx (Sistemas internacionais de certificação “Ex”) da IEC
Organizador do Livro “O ciclo total de vida das instalações em atmosferas explosivas