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Introducción

Si se produce un fallo en un equipo eléctrico o electrónico situado en una zona en la que hay gases inflamables, el fallo podría causar calor o chispas suficientes para encender el gas y provocar un desastre. Existen dos sistemas de uso generalizado para evitar este tipo de sucesos.

(a) Equipos antideflagrantes/antideflagrantes

El equipo simplemente está contenido en una carcasa protectora pesada, normalmente de acero fundido, ocasionalmente de plástico. Si el calor o las chispas de un equipo defectuoso dentro de la caja encienden el gas inflamable presente en ella, la explosión resultante queda contenida dentro de la caja. En América del Norte debe utilizarse un conducto metálico para el cableado de campo. En Europa y en otros lugares, el cable de capacidad nominal adecuada se conecta directamente al equipo utilizando prensaestopas certificados a prueba de llamas.

Ventaja – diseño sencillo del sistema, adecuado para equipos de alta potencia

Desventaja – el equipo se vuelve extremadamente pesado & costoso; no se permite abrir la caja mientras está alimentada

(b) Intrínsecamente seguro

Este enfoque limita la energía disponible para el equipo intrínsecamente seguro (I.S.), normalmente inferior a 2 vatios, mediante una barrera galvánica o zener, de forma que bajo ninguna circunstancia el equipo pueda generar calor o chispas suficientes para encender gases inflamables. Tanto el equipo I.S. como la barrera zener deben estar certificados como «Intrínsecamente Seguros» por BASEEFA, SIRA o una autoridad similar..

Ventaja – considerablemente más barato que los equipos comparables a prueba de llamas/explosiones, no requiere cableado especial. Se permite el mantenimiento en vivo, sin necesidad de apagar la planta

Desventaja – sólo es adecuado para equipos de baja potencia, por ejemplo, sirenas, balizas y detectores de humo (que deben estar certificados como intrínsecamente seguros)

A prueba de llamas / a prueba de explosiones (equipos ATEX & ICEX certificados Exd & equipos norteamericanos de Clase 1 División 2)

i. Los términos «a prueba de explosiones» y «a prueba de llamas» son en gran medida intercambiables. Aunque existen algunas diferencias sutiles, los ingenieros y el mercado en general suelen utilizar ambos términos para referirse a lo mismo, es decir, a un equipo eléctrico diseñado para su uso en una zona peligrosa mediante una carcasa de alta resistencia.

ii. El cableado de cualquier sistema que emplee equipos con certificación ATEX o ICEX Exd, por ejemplo, E2S Ltd. El cableado de cualquier sistema que emplee equipos con certificación ATEX o ICEX Exd, por ejemplo, las sirenas de la serie BEX o la baliza de xenón de la serie GNEX, debe utilizar un cable adecuadamente clasificado y protegido mecánicamente. El cable debe terminarse utilizando prensaestopas y cajas de empalme con certificación Exd. Los prensaestopas y las cajas de conexión deben estar certificados Exd por BASEEFA, SIRA o una autoridad similar reconocida al mismo nivel que el equipo de campo.

Equipos intrínsecamente seguros (equipos ATEX & ICEX certificados Exia, Exib, Exic & equipos norteamericanos de Clase 1 Div 1)

Aquí la seguridad en zonas peligrosas se consigue utilizando una barrera zener situada entre el panel de control y el dispositivo, por ejemplo, las sirenas E2S Ltd MiniAlarm, o los detectores de humo Apollo Orbis Series I.S. El circuito básico de S.I. se muestra a continuación:

El fabricante del dispositivo de S.I. especificará el tipo de barrera de seguridad de S.I..

Requisitos del cableado de conexión

i. Aunque hay pocas restricciones sobre el tipo de cable utilizado en los circuitos de SI, todos los cables tienen inductancia y capacitancia, y por tanto capacidad de almacenamiento de energía, por lo que pueden afectar a la seguridad del sistema. Los valores de capacitancia e inductancia de un cable determinado deberían estar disponibles en el fabricante del cable. Además, también hay que tener en cuenta los valores de capacitancia e inductancia de los dispositivos montados sobre el terreno, como las sirenas IS y los detectores de humo. Se ha escrito mucho sobre este tema, pero sólo en raras ocasiones se impone una limitación seria al cable disponible.

ii. El cableado debe cumplir los siguientes requisitos

a. tener protección contra daños mecánicos

b. tener protección contra ataques químicos, por ejemplo, ácidos, etc.

c. estar fijado de forma segura

d. tener un tamaño de conductor mínimo de 0,017 mm2

e. soportar una prueba de aislamiento de 500 V

f. la tensión del circuito no debe superar los 60 V

iii. Pueden utilizarse los siguientes tipos de cables:

a. cable de instrumento apantallado

b. cable de señal multipolar (por ejemplo, cable telefónico) sujeto a ciertas condiciones relacionadas con el apantallamiento y la puesta a tierra

c. cables eléctricos miniatura multipolar

d. cables convencionales con hoja aislante convencional, por ejemplo, de PVC, con un grosor de aislamiento mínimo de 0,3 mm.

iii. No hay requisitos especiales para las cajas de conexión utilizadas en los circuitos de seguridad intrínseca. Sin embargo, deben estar claramente identificadas como parte de un sistema de seguridad intrínseca

iv. Instalación de los cables utilizados en los circuitos de seguridad intrínseca:

La instalación de los dispositivos de seguridad intrínseca y de los equipos asociados debe ajustarse a la norma IEC 60079-14

Las bandejas de cables, los conductos y las canalizaciones que transportan los circuitos de seguridad intrínseca deben estar separados de las bandejas de cables, los conductos, etc. que transportan cualquier otro cable. Tenga en cuenta que, en el Reino Unido, la normativa sobre cableado I.E.T. prohíbe que los servicios eléctricos, por ejemplo, el cableado de los circuitos de alimentación e iluminación, se transporten en el mismo conducto que los circuitos IS.

Instalación de los cables utilizados en los circuitos de seguridad intrínseca

Suele considerarse una buena práctica separar las bandejas de cables, los conductos y las canalizaciones que transportan los circuitos de seguridad intrínseca de las bandejas y los conductos que transportan cualquier otro cable, por ejemplo, teléfonos & cables de ordenador. Las normas de cableado de la I.E.E. prohíben que los servicios eléctricos, por ejemplo la electricidad y la iluminación, se transporten en el mismo conducto.

Agradecimientos & Referencias:

Las notas anteriores se basan en extractos de la aplicación MTL AN9003 «A users guide to Intrinsic Safety» (Guía del usuario para la seguridad intrínseca) y «Interface Technology – Engineers Guide» (Tecnología de interfaz – Guía del ingeniero) publicados por Pepperal + Fuchs. Les expresamos nuestro agradecimiento por la compilación de estas notas. Estas notas no forman parte de ninguna oferta o contrato. Esta información se proporciona únicamente a título orientativo y no se debe confiar en ella. La responsabilidad de la seguridad y del diseño del sistema recae exclusivamente en el usuario final. Busque siempre el asesoramiento de un experto.

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