Il modo di protezione ‘Ex d’: le condutture elettriche in cavo

Nelle zone a rischio di atmosfere esplosive, gli impianti con condutture elettriche in cavo sono ad oggi una valida alternativa ai tradizionali sistemi con condutture in tubo protettivo metallico (conduit). La loro diffusione è stata trainata dalla sempre maggiore presenza di apparecchiature a sicurezza aumentata come scatole di giunzione o luminarie ‘Ex eb’, che implicitamente portano alla necessità di avere dei tratti di impianto con conduttura in cavo.


di Andrea Battauz, R&D Project Engineer di Cortem Group

Premessa

Nei siti dove è presente il rischio di formazione di atmosfera esplosiva, come alternativa alla conduttura elettrica in tubo protettivo metallico, troviamo le condutture elettriche in cavo.

Intendiamo definire così l’insieme costituito da uno o più cavi e dagli elementi che assicurano il loro isolamento, il loro supporto, il loro fissaggio e la loro eventuale protezione meccanica.

Le condutture in cavo, rispetto a quelle in tubo protettivo metallico (conduit), risultano più simili a quelle di un normale contesto industriale. Sono costituite da canaline di supporto, passerelle porta cavi o cavi a vista; l’ingresso dei cavi nelle custodie e nelle apparecchiature antideflagranti o a sicurezza aumentata avviene normalmente tramite pressacavi. Per quest’ultima caratteristica gli impianti con condutture elettriche in cavo rappresentano la perfetta soluzione per integrare in contesti a rischio di atmosfera esplosiva quei dispositivi che hanno ingressi cavo in scatola morsetti antideflagrante (esecuzione ‘Ex db’) o a sicurezza aumentata (esecuzione ‘Ex eb’), dove l’ingresso avviene tipicamente tramite pressacavo.

Non è poi infrequente trovare sistemi misti che integrino skid con condutture in tubo metallico affiancate a connessioni a sistemi in cavo.


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Figura 1: skid pre-assemblato con collegamenti tra le custodie realizzati in tubo conduit ed entrata/uscita cavi dal basso mediante pressacavi certificati ‘Ex d’

Condutture elettriche in cavo e protezione meccanica

Una domanda ricorrente tra chi progetta impianti in atmosfera pericolosa è dove sia necessario utilizzare il cavo armato al posto del normale cavo non armato. Occorre innanzitutto dire che la Direttiva ATEX non prevede la certificazione di cavi o conduttori elettrici per uso specifico [1] e che la norma EN 60079-14 richiede il cavo armato [2] solo nel caso di linee aeree sottoposte all’irraggiamento solare o come diversificazione per evitare di confondere linee a sicurezza intrinseca da altre non a sicurezza intrinseca.

Indicazioni più generali ci vengono fornite dalla normativa impiantistica nazionale, dove si parla di protezione meccanica del cavo e nella quale l’armatura del cavo costituisce una delle possibili tipologie di protezione. A titolo esemplificativo riportiamo il caso italiano con le indicazioni forniteci dalla CEI 64-8.

La protezione meccanica, laddove si renda necessaria, sarà garantita da cavi armati, dai ripari naturali delle strutture e dal distanziamento [3].


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Figura 2: skid con collegamenti tra le custodie realizzati in cavo


Per quanto riguarda la protezione meccanica, considerando i tratti di cavo a portata di mano, essa è obbligatoria se durante la normale attività lavorativa possono riscontrarsi sollecitazioni.

Viceversa, non è richiesta protezione meccanica qualora la sollecitazione possa esserci solo intenzionalmente.

Nei tratti non a portata di mano è ovviamente più difficile che ci siano sollecitazioni durante la normale attività lavorativa, dunque la protezione meccanica, che è richiesta solo qualora queste sollecitazioni ci fossero, risulta la maggior parte delle volte non necessaria. [4]


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Figura 3: il volume a portata di mano come da CEI 64-8, art.23.11

Condizioni ambientali

Oltre al tema della protezione meccanica contro le sollecitazioni, è doveroso individuare dei problemi che possono sorgere a causa di situazioni meteorologiche ed ambientali.

La guaina esterna dei cavi non presenta normalmente una grande resistenza all’invecchiamento dovuto ai raggi UV contenuti nella radiazione solare. 

Per questo la posa in tubo o in cavo armato è richiesta laddove vi sia irraggiamento solare (raggi UV). 

La stessa prescrizione è fatta per evitare il danneggiamento dovuto in presenza di agenti corrosivi o di fonti di calore.

Anche la pioggia può costituire un fattore di deterioramento, quando i cavi sono posati in passerelle queste devono essere protette nella parte superiore tramite coperchi per proteggere dall’esposizione solare. Tali coperchi sono consigliati nella forma di tettuccio per evitare l’accumulo di acqua piovana che può avvenir soprattutto nei tratti orizzontali. [5]

Conclusioni

Nelle zone a rischio di atmosfere esplosive, gli impianti con condutture elettriche in cavo sono ad oggi una valida alternativa ai tradizionali sistemi con condutture in tubo protettivo metallico (conduit).

La loro diffusione è stata trainata dalla sempre maggiore presenza di apparecchiature a sicurezza aumentata come scatole di giunzione o luminarie ‘Ex eb’, che implicitamente portano alla necessità di avere dei tratti di impianto con conduttura in cavo.

Infine, per facilitare la connessione in sito, anche i dispositivi antideflagranti sono stati dotati di scatole porta morsetti ‘Ex eb’, e in caso dei motori elettrici e delle luminarie ‘Ex db eb’, estendendo ulteriormente i tratti con conduttura in cavo.

Note, norme di riferimento e bibliografia:

[1]CEI 31-108 9.3.1

[2]o altri cavi protetti meccanicamente: cavi schermati, con guaina di alluminio priva di giunzioni, a isolamento minerale con guaina metallica o guaina semirigida

[3]ovvero dal “fuori portata di mano” secondo quanto stabilito dalla CEI 64-8, art. 23.11

[4]CEI 64-8 art. 23.11

[5]CEI 31-108 9.3.7

Data pubblicazione: 21-06-2022

Argomento: Approfondimento | Traditional Energy | Minerario | Chimico Farmaceutico | Oil & Gas