Os Sistemas Elétricos Intrinsecamente Seguros, segundo a  NBR IEC 60079-25 é a a complementação das Normas NBR IEC 60079-11 Equipamentos Ex-i ( intrinsecamente seguros)  e 60079-0 – Requisitos gerais.

• O que são?

Conjunto de equipamentos elétricos interconectados conforme documentos descritivos do sistema, no qual os circuitos ou partes destes, destinados a utilização em atmosferas explosivas, são circuitos intrinsecamente seguros;

• Documentação descritiva do sistema

Essa documentação deve ser criada para todos os sistemas, que discriminará  uma análise adequada do nível de segurança proporcionado pelo sistema.

Os requisitos mínimos são os seguintes:

o diagrama de blocos listando todos os equipamentos do sistema;

o identificação do subgrupo, classe de temperatura, categoria e faixa de temperatura ambiente.

o os requisitos e os parâmetros permitidos para a fiação de interligação;

o detalhes dos pontos de aterramento e de ligação ao sistema equipotencial.  Quando dispositivos de proteção contra surtos são utilizados, uma análise de acordo também deve ser incluída;

o se aplicável, as justificativas das avaliações do equipamento como “equipamento simples” de acordo com a IEC 60079-11 devem ser incluídas. Nos casos em que diversos equipamentos simples são incluídos, a análise da somatória de seus parâmetros deve ser evidenciada;

o o documento descritivo do sistema deve ter uma identificação única;

o o projetista do sistema deve assinar e datar o documento.

 • Seleção do grupo e classificação

Sistemas elétricos intrinsecamente seguros devem ser inseridos no Grupo II de acordo com a ABNT NBR IEC 60079-0, para o sistema como um todo ou suas partes, deve ser informado o subgrupo.

Para equipamentos aplicados em sistemas intrinsecamente seguros do Grupo II e instalados em áreas classificadas, deve ser atribuída uma classe de temperatura de acordo com a ABNT NBR IEC 60079-0 e IEC 60079-11.

• Categorias do sistema

Cada parte do sistema elétrico intrinsecamente seguro destinado ao uso em áreas classificadas deve ser associada a uma categoria “ia” ou “ib” de acordo com a IEC 60079-11. O sistema completo não necessariamente necessita ser classificado em uma única categoria.
A documentação descritiva deve especificar a categoria do sistema ou, quando necessário, a categoria de suas diferentes partes.

NOTA Por exemplo, um instrumento “ib”, mas projetado para utilizar um sensor “ia”, tal como um instrumento de medição de pH com seu eletrodo, no qual a parte do sistema até o instrumento é “ib” e o eletrodo com sua conexão é “ia”.

• Categoria “ia”

Quando os requisitos aplicáveis para os equipamentos elétricos da categoria “ia” são atendidas por um sistema intrinsecamente seguro ou parte de um sistema considerado como uma entidade, este sistema ou parte deste deve ser considerado como sendo categoria “ia”.

•  Categoria “ib”

Quando os requisitos aplicáveis para os equipamentos elétricos da categoria “ib” são atendidas por um sistema intrinsecamente seguro ou parte de um sistema considerado como uma entidade, este sistema ou parte deste deve ser considerado como sendo categoria “ib”.

• Temperatura ambiente nominal

Se parte ou todo o sistema intrinsecamente seguro é especificado como sendo apropriado para operações fora da faixa de temperatura ambiente de – 20ºC e + 40º C, esta faixa diferente deve ser especificada na documentação descritiva do sistema.

•   Fiação de campo

Os parâmetros elétricos da fiação de interconexão dos quais a segurança intrínseca depende devem ser especificados na documentação descritiva do sistema. Alternativamente, um determinado tipo de cabo pode ser especificado e uma justificativa para a sua utilização deve ser incluída na documentação. Neste caso este cabo deve atender aos requisitos aplicáveis da Norma NBR IEC 60079-14.

Quando aplicável, a documentação descritiva do sistema também deve especificar os tipos de multicabos 

permitidos conforme a ABNT NBR IEC 60079-14, que cada circuito específico pode utilizar. No caso particular quando falhas entre circuitos separados não são consideradas, deve ser incluída uma nota no diagrama de blocos do documento descritivo do sistema com os seguintes dizeres: “quando o cabo de interligação utiliza parte de um multicabo contendo outros circuitos intrinsecamente seguros, este cabo deve estar de acordo com os requisitos de um multicabo tipo A ou B conforme especificado na ABNT NBR IEC 60079-14.

•  Aterramento e ligação com sistema equipotencial de sistemas  intrinsecamente seguros

Um circuito intrinsecamente seguro deve estar flutuando ou estar ligado ao sistema equipotencial  associado com a área classificada em somente um ponto. O nível de isolação requerido (exceto em um ponto) deve ser projetado para suportar 500 V no ensaio de isolação de acordo com 6.4.12 da IEC 60079-11. Quando este requisito não for atendido, então o circuito deve ser considerado aterrado naquele ponto. Mais de uma conexão ao terra é permitida no circuito, desde que o circuito seja dividido em subcircuitos galvanicamente isolados, e cada qual esteja aterrado somente em um ponto.

Blindagens devem ser conectadas a terra ou à estrutura de acordo com a ABNT NBR IEC 60079-14. Quando um sistema é destinado à utilização em uma instalação onde diferenças potenciais significantes (maior que 10 V) entre a estrutura e o circuito pode ocorrer, a técnica preferida é utilizar um circuito galvanicamente isolado de influências externas tais como mudança no potencial do terra em alguma distância da estrutura. Precaução especial é requerida quando partes do sistema é destinada a utilização em áreas classificadas como zona 0.

É recomendado que o documento descritivo do sistema indique claramente cada ponto ou pontos do sistema que são previstos a serem conectados ao sistema equipotencial da planta e qualquer requisito especial de tais ligações. Esta informação pode ser uma referência à ABNT NBR IEC 60079-14. O ponto ou os pontos nos quais o sistema intrinsecamente seguro é conectado ao sistema equipotencial da planta deve ser determinado de acordo com a ABNT NBR IEC 60079-14.

• Proteção contra descargas atmosféricas e outros surtos elétricos

Se uma análise de risco mostrar que uma instalação é particularmente susceptível a descargas atmosféricas ou outros surtos, precauções devem ser tomadas para evitar possíveis riscos.

Se parte de um circuito intrinsecamente seguro for instalado em zona 0, de maneira que exista o risco de ocorrer diferenças de potenciais perigosas ou mesmo destrutivas dentro da zona 0, um dispositivo de proteção contra surto deve ser instalado. Proteção contra surto é requerida entre cada condutor do cabo incluindo a blindagem e a estrutura, caso o condutor ainda não esteja ligado à estrutura. O dispositivo de proteção de surto deve ser instalado fora, porém o mais próximo possível ao limite da zona 0, preferivelmente dentro de 1 m.

Proteção contra surto para equipamentos em zona 1 e zona 2 deve ser incluída no projeto dos sistemas para aplicação em áreas altamente susceptíveis a tais surtos.

O dispositivo de proteção contra surtos deve ser capaz de desviar uma corrente de descarga com valor de pico mínimo de 10 kA (impulso de 8/20 ms de acordo com IEC 60060-1 para 10 operações). A conexão entre o dispositivo de proteção e a estrutura local deve ter uma área de seção transversal mínima equivalente a 4 mm² de cobre. O cabo entre o equipamento intrinsecamente seguro em zona 0 e o dispositivo de proteção de surto deve ser instalado de maneira que fique protegido de descargas atmosféricas. Qualquer dispositivo de proteção de surtos inserido em um circuito intrinsecamente seguro deve ter tipo de proteção adequado para o local da instalação.

Considera-se que a utilização de dispositivos de proteção contra surtos que interligam o circuito e a estrutura via dispositivos não-lineares tais como tubos de descarga de gás e  semicondutores não afeta adversamente a segurança intrínseca de um circuito, desde que a corrente através do dispositivo seja inferior a 10 mA, em operação normal.

Se o ensaio de isolação de 500 V for realizado sob condições conhecidas, pode ser necessário desconectar o dispositivo de supressão de surto para não invalidar a medição.

A utilização de técnicas de supressão de surto em sistemas intrinsecamente seguros deve ser sustentada por uma análise adequadamente documentada em relação ao efeito de aterramento múltiplo indireto, considerando-se o critério citado acima. A capacitância e indutância do dispositivo de supressão de surto devem ser consideradas na avaliação do sistema intrinsecamente seguro.

• Avaliação de um sistema intrinsecamente seguro

Se um sistema contém equipamentos que não atendem individualmente a IEC 60079-11, o mesmo deve ser analisado como um todo. O sistema deve ser analisado como se fosse um único equipamento. Um sistema categoria “ia” deve ser analisado de acordo com os critérios de NBR IEC 60079-11. Um sistema categoria “ib” deve ser analisado de acordo com os critérios da NBR IEC 60079-11. Além das falhas no equipamento, as falhas da fiação de campo indicadas devem ser consideradas.

É reconhecido que a aplicação de falhas ao sistema como um todo é menos restritiva que a aplicação de falhas a cada equipamento; mesmo assim, é considerado que um nível de segurança aceitável é obtido.

Quando toda a informação necessária estiver disponível, é permitido aplicar a contagem de falhas ao sistema como um todo, mesmo utilizando equipamentos em conformidade a NBR IEC 60079-11.

Esta é uma solução alternativa a mais usual da comparação direta das características de entrada e saída de equipamentos analisados ou ensaiados em separado. Quando um sistema contém somente equipamentos analisados e ensaiados individualmente de acordo com a NBR IEC 60079-11, a compatibilidade de todos os equipamentos do sistema deve ser demonstrada. Falhas dentro do equipamento já foram consideradas e nenhuma consideração adicional destas falhas será necessária. Quando um sistema contém uma única fonte de alimentação, os parâmetros de saída da fonte já consideram possíveis falhas nos cabos, conseqüentemente estas falhas não precisam mais ser consideradas.

 

 Alessandra Renata Junk

Engenheira Eletricista

Diretora da MAEX Engª,

 Participante do COBEI CT-31