Impianti EX (12)

8. Modo di protezione Ex-e (EN 50019 - CEI 31-7)

"Modo di protezione nel quale sono applicate misure complementari al fine di fornire una sicurezza aumentata contro la possibilità di temperature eccessive e la formazione di archi e scintille all'interno o sulle parti esterne di una costruzione elettrica che non produce archi o scintille in servizio normale". Così recita la definizione di sicurezza aumentata "e" tratta dall'ultima edizione, datata maggio 2002, della norma CEI 31-7.
Che cosa significa dunque ? Innanzitutto che questo metodo di protezione ha un campo applicativo più ristretto dell'Ex-d, in quanto applicabile solo alle apparecchiature elettriche che non provocano, durante il loro funzionamento, archi, scintille o temperature elevate. Sono quindi escluse quelle costruzioni, come ad esempio i motori in corrente continua con spazzole e collettore o i contattori, che per il loro principio di funzionamento possono essere causa di innesco di un'esplosione. Bene, escludiamo queste, e prendiamo ad esempio una morsettiera: in condizioni ordinarie non è un apparecchio che possa provocare innesco; per proteggere la morsettiera col modo Ex-e, ed utilizzarla quindi anche in ambienti potenzialmente esplosivi, dobbiamo fare in modo che le cause di innesco (arco, scintilla o temperatura elevata) non si verifichino nemmeno in condizioni non ordinarie. Questo lo si ottiene attraverso particolari accorgimenti costruttivi, come il sovradimensionamento dell'apparecchiatura - che ne limita le temperature eccessive -, il rinforzamento dell'isolamento - che limita la formazione di archi -, l'aumento delle distanze fra parti meccaniche in movimento - che limita la possibilità di scintille -, e in genere una maggiore attenzione alla resistenza dei materiali impiegati e al grado di protezione delle custodie (IP).
Le apparecchiature pensate con questo modo di protezione non sono in grado di resistere ad una eventuale esplosione e quindi l'esplosione non deve avvenire.

Figura 8.1 - Schematizzazione del modo di protezione Ex-e in cui viene evidenziata la impossibilità dell'esplosione

Quali sono allora le costruzioni adatte ad essere protette in questo modo ? La norma non pone limiti, ma indica una serie di prescrizioni particolari per alcune apparecchiature che si prestano piuttosto bene alla protezione a sicurezza aumentata:

• Macchine elettriche rotanti (come i motori asincroni con rotore a gabbia, ma non i motori a collettore)
• Apparecchi di illuminazione alimentati dalla rete (come lampade fluorescenti a catodo freddo o lampade a filamento di tungsteno)
• Lampade a mano con sorgente di alimentazione autonoma
• Apparecchi e trasformatori di misura
• Trasformatori diversi da quelli di misura
• Accumulatori (ad esempio al piombo o al nichel-cadmio)
• Cassette di derivazione e di giunzione per usi generali
• Dispositivi di riscaldamento a resistenza

Questo elenco, come detto, non esclude che anche altre apparecchiature possano essere protette in sicurezza aumentata, ma rende almeno l'idea di quali siano le applicazioni più frequenti.
A proposito di frequenza, occorre dire che le apparecchiature maggiormente costruite su questi criteri sono le scatole di derivazione e di giunzione contenenti morsetti. Succede spesso di avere una combinazione di modi di protezione differenti, ad esempio con morsetti a protezione Ex-e e le altre parti dell'apparecchiatura a protezione Ex-d (perchè scintillanti e quindi non proteggibili con l'Ex-e).
Mentre nella protezione Ex-d si utilizza componentistica comune e la protezione è affidata alla custodia, ora la protezione è affidata al singolo componente, che deve quindi essere ad altissima tecnologia ed installato con estrema precisione. D'altro canto non esistono più difficoltà nei sistemi di chiusura delle custodie che è una problematica tipica dei sistemi protetti Ex-d.
Nel caso in cui, all'interno di una custodia contenente componenti protetti Ex-e, ci sia la necessità di inserire anche componenti come relè od interruttori (scintillanti e quindi vietati per l'Ex-e), questi vanno protetti con altri metodi come Ex-d, Ex-m, Ex-q.
Il metodo di protezione a sicurezza aumentata Ex-e va bene per apparecchiature destinate ad essere installate in zona 1 (gas) e zona 21(polveri) e quindi ovviamente anche nelle zone 2 e 22.

Figura 8.2 - Scatola di derivazione in alluminio in esecuzione Ex-e IP65 (Cortem)

Figura 8.3 - Armatura illuminante in esecuzione combinata Ex-ed IP65 (Cortem)

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