9.15 Protezione da fulmini e sovratensioni per circuiti a sicurezza intrinseca



Documenti analoghi
9.12 Protezione da sovratensioni per M-Bus

9.4 Aggiornamento delle misure di protezione contro i fulmini e le sovratensioni per impianti di depurazione

6 Protezione contro i fulmini interna

SPD: che cosa sono e quando devono essere usati

Istruzioni per l'uso

Protezione da sovratensioni per illuminazioni a LED

RELAZIONE TECNICA IMPIANTO ELETTRICO

Telecomunicazione ISDN impianto base

Redazionale tecnico. La prova di sicurezza intrinseca per i trasmettitori di pressione

Nuove norme sulla protezione contro i fulmini

Relazione Tecnica Progetto dell Impianto Elettrico

SPD Tipo 1. Spinterometri RADAX-Flow Scaricatori per corrente da fulmine Scaricatori per corrente da fulmine coordinati Scaricatori combinati

LA SICUREZZA DELLE APPARECCHIATURE ELETTRICHE

SOVRATENSIONI IN APPARECCHI A LED

Le novità della Norma CEI 64-8

Titolo. Title. Sommario

IMPIANTI DI PROTEZIONE DA SCARICHE ATMOSFERICHE E SOVRATENSIONI

Sistemi di protezione e coordinamento negli impianti elettrici di BT

Sistemi elettrici secondo la tensione ed il loro modo di collegamento a terra. Sistemi elettrici e messa a terra -- Programma LEONARDO

Le verifiche negli impianti elettrici: tra teoria e pratica. Guida all esecuzione delle verifiche negli impianti elettrici utilizzatori a Norme CEI

ISTRUZIONI DI MONTAGGIO PER MOLLE A CONTATTO DEHN + SÖHNE

9.18 Protezione contro i fulmini e sovratensioni per impianti PV e centrali solari

Barriera da campo Ex d/ex i Tipo 3770

/ / 2012

Il neutro, un conduttore molto "attivo" (3)

2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO Esempi di applicazione

CEI EN Prove di verifica dell equipaggiamento elettrico T.R. 000 XX/YY/ZZZZ

IMPIANTI ELETTRICI & Valutazione del RISCHIO ELETTRICO. Il RISCHIO ELETTRICO. Dal punto di consegna... D.Lgs 81 R.el. - Pagani 1

Protezione e sicurezza di un impianto

PERICOLI DERIVANTI DALLA CORRENTE ELETTRICA

Trasmettitore TX-4M10HA/V

Locali contenenti riscaldatori per saune Norme di installazione

Dimensioni. Dati tecnici. Dati generali Funzione di un elemento di commutazione Contatto NC NAMUR Distanza di comando misura s n 2 mm

P od o u d z u io i n o e n e d e d l e l l a l a c o c r o ren e t n e e a l a t l er e na n t a a alternatori. gruppi elettrogeni

Gli impianti elettrici. nei cantieri edili

Ospedale dei SS. Cosma e Damiano REALIZZAZIONE CENTRALE FRIGORIFERA LABORATORIO ANALISI

/HJJLSULQFLSDOLLQWHPDGL VLFXUH]]DGHJOLLPSLDQWLHOHWWULFL

Morsetti a perforazione di isolante 8WH3

Verifica di adeguatezza delle attrezzature (apparecchi e impianti) presenti all interno delle aree con pericolo di esplosione

Interruttore automatico

L' IMPIANTO DI MESSA A TERRA

Analisi con due Velocità

Product note Migrazione da Emax ad Emax 2 mantenendo la certificazione in base alle norme serie IEC per i quadri di bassa tensione

ALLEGATO G 1. Addendum sul principio di schermatura.

Guida: alla protezione da fulmini e da sovratensione per impianti a LED Versione 08/2014

Impianto di controllo automatico ZTL Comune di Como. Relazione tecnica di calcolo impianto elettrico SOMMARIO

ATEX ed Ambienti Confinanti DCS Safety System Sistemi di Sicurezza e Controllo in ambienti a rischio esplosione

SAFETY SERVICE VERIFICHE ELETTRICHE AZIENDA: DATA: OGGETTO: Referenti: TRASMESSO IN DATA:

I.P.S.I.A. Di BOCCHIGLIERO Sicurezza elettrica ---- Materia: Elettronica, Telecomunicazioni ed applicazioni. prof. Ing.

D.Lgs. 81/08 Titolo III Capo III

SL 27-IM Sensore di livello piezoresistivo INSTALLAZIONE E MANUTENZIONE

DEHN protegge impianti a biogas

Sistemi di protezione per impianti fotovoltaici.... per portare energia

SEGNI GRAFICI E SIMBOLI ELETTRICI PER SCHEMI DI IMPIANTO

REGIONE VENETO PROVINCIA DI TREVISO COMUNE DI FOLLINA

Interventi di manutenzione ordinaria dello stabile di proprietà comunale sito in piazzale Zaccari. PROGETTO ESECUTIVO IMPIANTO ELETTRICO

1 Indicazioni di sicurezza. 2 Struttura dell'apparecchio. Inserto comando motore veneziane Universal AC 230 V ~ N. art. 232 ME. Istruzioni per l uso


CRITER1 PER LA SCELTA DELLE MISURE DI PROTEZIONE SECONDO LE VA RIE CONDIZIONI DI INFLUENZE ESTERNE

S016 Raccolta di Norme fondamentali per impianti elettrici

PINNER Elettrodi di carica

Si compongono di : Lato DC

Tensione alternata negli impianti civili

INDICE Manuale Volume 2

Moduli di misura per resistenze o termosonde in platino (DIN IEC 751) o nichel (DIN )

Impianti fotovoltaici connessi alla rete

Una Norma al mese. Rubrica di aggiornamento normativo. a cura di Antonello Greco

SDS Surge Defence System

La Tecnologia in Sala Operatoria: dalla fase di progettazione agli aspetti gestionali

Si intende una parte conduttrice, che non fa parte dell'impianto. grado di introdurre nell'impianto un potenziale, generalmente quello di terra

VERIFICA E CONTROLLO DEGLI IMPIANTI NEI LOCALI AD USO MEDICO. RELATORI: Dr. Nicola CARRIERO Dr. Carmineraffaele ROSELLI

ACCESSORIES Generatore d Impulsi V2.0-Ex Bollettino Tecnico

Collegamento a terra degli impianti elettrici

TRASMETTITORE TX-FM-MID/EN

L equipaggiamento elettrico delle macchine

Protezione contro i fulmini e le sovratensioni per atmosfere potenzialmente esplosive

IE 010 Centrale idrica Ottobre 2014

Norma CEI 11-1 Campo di applicazione e definizioni

Sistemi Elettrici }BT }AT

Istruzioni di servizio per gruppi costruttivi SMX Istruzioni di servizio (versione )

PDF created with pdffactory trial version

Sistema di distribuzione di alimentazione SVS18

PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI NEI SISTEMI TT

ALL. 6 SPECIFICA TECNICA RELATIVA AGLI IMPIANTI ELETTRICI DI ALIMENTAZIONE PER OSPITALITA DI ENTI ESTERNI

Impianti di Messa a Terra

Effetti fisiopatologici della corrente elettrica

I lavori elettrici dal D.Lgs 81/2008 alle Norme Tecniche

Impianti Tecnologici

per l installazione di linee di collegamento di impianti a corrente debole in zone particolarmente pericolose

RELAZIONE DI CALCOLO IMPIANTO ELETTRICO

IMPIANTI DI TERRA Appunti a cura dell Ing. Emanuela Pazzola Tutore del corso di Elettrotecnica per meccanici, chimici e biomedici A.A.

REGIONE VENETO PROVINCIA DI TREVISO COMUNE DI MASER

MANUALE di ISTRUZIONI IT 10-11

GUIDA ALL INSTALLAZIONE DI UN SISTEMA FISSO AUTOMATICO DI RIVELAZIONE E ALLARME D INCENDIO

Statistica degli infortuni

Milano, 24 aprile 2008 Prot. SC/gm/ n. 975/08 Lettera Circolare

I locali da bagno e doccia

White Paper. Protezione da sovratensioni per illuminazione a LED. Contenuti. Dispositivo di protezione da sovratensioni,

I moduli fotovoltaici saranno prodotti con celle in silicio policristallino ad alta efficenza, tolleranza di resa ± 4,5%, collegamento delle celle

KIT di TERMINAZIONE STANDARD con componenti in gomma al silicone

Transcript:

9.15 Protezione da fulmini e sovratensioni per circuiti a sicurezza intrinseca Negli impianti industriali chimici e petrolchimici durante la produzione, il trattamento, lo stoccaggio e il trasporto di sostanze infiammabili (ad es. benzina, alcool, gas liquido, polveri esplosive) si creano spesso delle zone a rischio di esplosione, nelle quali devono essere evitate le sorgenti di innesco di qualsiasi genere. Nei regolamenti di protezione in materia viene evidenziato il pericolo di questi impianti durante le scariche atmosferiche (fulmine). Occorre pertanto prestare la massima attenzione ai rischi di incendi o esplosione da scariche di fulmini dirette o indirette che derivano anche dall'ampia estensione di simili impianti. Per ottenere la disponibilità e la sicurezza dell'impianto richiesta, è necessario applicare un procedimento concettuale per la protezione contro correnti da fulmine e sovratensioni delle parti di impianto, elettriche ed elettroniche di processo. Concetto a zone di protezione da fulminazione Negli ambienti con rischio di esplosione vengono spesso utilizzati circuiti di misura a sicurezza intrinseca. La figura 9.15.1 illustra lo schema di principio di tale sistema e la divisione in zone di protezione da fulmine (vedere capitolo 7.2). In base alla disponibilità molto elevata necessaria su questi sistemi e per poter soddisfare i requisiti di sicurezza nella zona Ex, le seguenti zone sono state divise in zona di protezione da fulmine 1 (LPZ 1) e zona di protezione da fulmine 2 (LPZ 2): Elettronica di elaborazione nel locale di controllo (LPZ 2) Trasduttore per misurazione di temperatura nel serbatoio (LPZ 1) Spazio interno del serbatoio (LPZ 1) In base al concetto di zone di protezione da fulminazione secondo CEI EN 62305-4 tutte le linee ai passaggi delle zone di protezione devono essere dotate di misure di protezione da sovratensioni corrispondenti, che vengono elencate di seguito. Protezione contro i fulmini esterna La protezione contro i fulmini esterna è l insieme di tutti gli impianti installati al di fuori o sulla struttura da proteggere e impianti esistenti per la captazione e la scarica della corrente da fulmine verso l'impianto di messa a terra. Un sistema di protezione contro i fulmini per ambienti con rischio di esplosione corrisponde - considerando dei requisiti normali- al livello di pro- Serbatoio metallico con sufficiente sezione dell'involucro Dispositivo di captazione Aereazione Schermo della struttura, p.es. armatura Conduttore verso potenziale distante Equipotenzializzazione a maglia Figura 9.15.1 Suddivisione di un impianto EX in zone di protezione da fulminazione (LPZ) 286 BLITZPLANER www.dehn.it

Funi di captazione Aste di captazione d'onda 10/350 µs. Gli impianti di protezione da sovratensioni di tipo diverso, devono essere coordinati tra loro. Vasca in calcestruzzo Collegamento equipotenziale In tutte le zone a rischio di esplosione deve essere eseguito un collegamento equipotenziale coerente. Anche le strutture di sostegno dell'edificio e le parti di costruzione, tubazioni, contenitori ecc. devono essere integrati nell'equipotenzialità in modo che non si possa creare alcuna differenza di potenziale, anche in caso di guasto. Le connessioni dei conduttori equipotenziali devono essere autobloccanti per evitare degli allentamenti. Il collegamento equipotenziale deve essere realizzato, installato e provato con cura, secondo le parti 410, 540 e 610 della CEI 64-8. Per l'utilizzo dei dispositivi di protezione da sovratensioni la sezione del conduttore per il collegamento equipotenziale deve essere dimensionata con almeno 4 mm 2 Cu. Figura 9.15.2 Sistema di captazione con aste e funi di captazione per un serbatoio tezione II. In casi specifici, con condizioni particolari (prescrizioni di legge) oppure a seguito del risultato di una valutazione del rischio secondo CEI EN 62305-2, è possibile deviare da questa norma. Per impedire delle fulminazioni dirette sui depositi a serbatoi, questi sono molto spesso provvisti di aste di captazione e per distanze superiori dotati di funi di captazioni supplementari (figura 9.17.2). I requisiti seguenti si basano sempre sul livello di protezione II. Come per tutti gli impianti di protezione contro i fulmini, anche qui deve essere rispettata la distanza di sicurezza. Equipotenzialità antifulmine all'esterno della zona Ex L'utilizzo di impianti di protezione da sovratensioni nell'impianto di utenza in bassa tensione e impianti di telecomunicazione al di fuori della zona Ex (locale di controllo) non presenta variazioni rispetto ad altre applicazioni. In questo contesto si ricorda che gli impianti di protezione da sovratensioni per le linee da LPZ 0 A a LPZ 1 (Figura 9.15.3 e 9.15.4) devono avere una capacità di scarica di corrente da fulmine indicata nella forma Protezione da sovratensioni nel circuito a sicurezza intrinseca Già durante la progettazione devono essere concordate le zone di protezione da fulminazione e le zone Ex. Questo implica, che i requisiti per l'utilizzo di dispositivi di protezione da sovratensioni nella zona Ex e nei passaggi tra le zone di protezione da fulminazione devono essere soddisfatti completamente. Il luogo di installazione del dispositivo di protezione da sovratensioni deve essere scelto con la massima attenzione. Questo si trova sul passaggio da LPZ 0 B a LPZ 1. Così, la penetrazione di sovratensioni pericolose nella zona a rischio di esplosione Ex 0 oppure 20 viene evitato, dal momento che l'impulso del disturbo viene già scaricato prima. Anche la disponibilità - importante per il processo - del trasmettitore di temperatura viene aumentata notevolmente. Inoltre devono essere soddisfatti i requisiti secondo EN 60079-14 (Figura 9.15.5): utilizzo di dispositivi di protezione da sovratensioni con una capacità minima di scarica di 10 impulsi ad 10 ka (8/20 µs) ciascuno senza guasto o limitazione della funzione di protezione da sovratensioni (Tabella 9.15.1). inserimento del dispositivo di protezione in un involucro schermato metallico e messa a terra con conduttore di almeno 4 mm 2 Cu. www.dehn.it BLITZPLANER 287

BXT ML4 BD EX 24 BLITZDUCTOR BLITZDUCTOR BXT ML4 BD EX 24 EBB Equipotenzialità antifulmine Energia LPS esterno Acqua Gas Z Caldaia Tubo da serbatoio con protezione catodica Equipotenzialità antifulmine Figura 9.15.3 Esecuzione dell equipotenzialità antifulmine secondo CEI EN 62305-3 (CEI 81-10/3) su base del collegamento equipotenziale principale secondo CEI 64-410, -540 Zona Ex 1, 2 BLITZDUCTOR XT BXT BAS EX, BXT ML4 BD EX 24 / BXT ML4 BC EX 24 1 3 protected 2 4 2 4 1 3 1 3 protected 2 4 2 4 1 3 min. 4 mm 2 min. 4 mm 2 Zona Ex 0 Lunghezza cavo max. 1 m EB Figura 9.15.4 DEHNventil DV M TT 255 nel quadro di comando per la protezione sull'alimentazione Figura 9.15.5 Dispositivi di protezione da sovratensioni in un circuito a sicurezza intrinseca 288 BLITZPLANER www.dehn.it

Figura 9.15.6 BCT MOD MD EX 24 per circuiti a sicurezza intrinseca installazione dei conduttori tra lo scaricatore e l'apparecchiatura in un tubo di metallo messo a terra sui entrambi i lati oppure utilizzo di conduttori schermati con una lunghezza max. di 1m. Dati tecnici Trasduttore TH02 Dispositivo di protezione BCT MOD MD EX 30 Luogo d'installazione Categoria Tensione Corrente Frequenza Zona 1 ib U i max. 29,4 V DC I i max. 130 ma f Hart = 2200 Hz Zona 1 ia U c = 34,8 V DC I N = 500 ma f G = 6 MHz modulazione in freq. Immunità ai disturbi secondo NE 21, p. es. 0,5 kv filo/filo Provato secondo ATEX, CE Isolamento da PE 500 V sì Capacità interna C i C i = 15 nf Impedenza interna L i L i = 220 μh Tabella 9.15.1 Esempio per trasduttore di misura temperatura In conformità con la definizione nel concetto di protezione il PLC nel locale di controllo viene definito come zona LPZ 2. Il conduttore a sicurezza intrinseca uscente dal trasmettitore di temperatura viene anch'esso collegato sul passaggio da LPZ 0 B a LPZ 1 attraverso un dispositivo di protezione da sovratensioni BLITZDUCTOR CT, BCT MOD MD EX 24. Questo dispositivo di protezione all'altra estremità del conduttore posato all'esterno tra gli edifici deve possedere la stessa capacità di scarica del dispositivo di protezione installato sul serbatoio. Dopo il dispositivo di protezione da sovratensioni viene utilizzata una linea a sicurezza intrinseca attraverso un barriera a sicurezza intrinseca (Figura 9.15.5 e 9.15.6). Da questo punto parte un cavo schermato verso il PLC nella zona LPZ 2. Grazie alla connessione a terra dello schermo del cavo sui due lati, al passaggio LPZ 1 verso LPZ 2 non è più necessario un dispsitivo di protezione, dal momento che il disturbo residuo previsto viene attenutato notevolmente dallo schermo del cavo messo a terra su entrambi i lati. Criteri di scelta dei dispositivi di protezione da sovratensioni nel circuito a sicurezza intrinseca Con l'esempio di un trasduttore per misurazione di temperatura (Tabella 9.15.1) viene mostrato, quali punti devono essere considerati per la scelta dei dispositivi di protezione da sovratensione (SPD): Tenuta all'isolamento dell apparecchiatura Per evitare che attraverso correnti di dispersione si crei una distorsione dei valori di misura, i segnali dei sensori provenienti dal serbatoio vengono spesso isolati galvanicamente. Il capacità di scarica 10 ka (8/20 μs) classe scaricatore Y/L T ATEX, CE, IEC 61643-21 sì trascurabile trascurabile trasduttore di misurazione ha, tra l'anello di corrente a sicurezza intrinseca 4 20 ma e il sensore di temperatura messo a terra, una tenuta all'isolamento di 500 V AC. L apparecchiatura può quindi essere considerata "isolata". L'utilizzo di dispositivi di protezione da sovratensioni non deve influenzare questo isolamento. Se il trasduttore per misurazione possiede una resistenza di isolamento < 500 V AC, il circuito di misura a sicurezza intrinseca si considera messo a terra. In questo caso devono essere utilizzati dei diswww.dehn.it BLITZPLANER 289

positivi di protezione, il cui livello di protezione, con una corrente impulsiva di scarica nominale di 10 ka (impulso 8/20 µs) sia al di sotto della tenuta all'isolamento del trasduttore "messo a terra" (ad es. U p (filo/pg) 35 V). Tipo di protezione a sicurezza intrinseca - categoria ia o ib Il trasduttore per misurazione e il dispositivo di protezione da sovratensioni sono montati nella zona Ex 1, per cui la categoria di protezione ib per il loop di corrente 4 20 ma è sufficiente. La protezione da sovratensioni utilizzata soddisfa i più severi requisiti ia ed è quindi anche adatta per applicazioni ib. Figura 9.15.7 Limitatore di sovratensioni per apparecchi in campo DEHNpipe, DPI MD EX 24 M2 Valori massimi ammessi per L 0 e C 0 Prima di mettere in funzione un circuito di misura a sicurezza intrinseca, deve essere dimostrato che corrisponda ai requisiti per la sicurezza intrinseca. L'alimentatore, il trasduttore di misura, i cavi utilizzati e i dispositivi di protezione da sovratensioni devono soddisfare i criteri per una loro connessione. Se necessario, devono essere inserite nella considerazione anche le induttanze e le capacità dei dispositivi di protezione. Per il dispositivo di protezione da sovratensioni DEHN, del tipo BCT MOD MD EX 24 (Figura 9.15.6), secondo la certificazione di omologazione UE (PTB 99 ATEX 2092), la capacità interna e le induttanze sono trascurabili e non devono essere considerate durante l'analisi dei criteri di collegamento. Valori massimi per tensione U i e corrente I i Il trasduttore di misurazione a sicurezza intrinseca da proteggere possiede, secondo i dati tecnici per applicazioni Ex, una tensione di alimentazione massima U i e una corrente di cortocircuito massima I i (Tabella 9.15.1). La tensione massimia continuativa U c del dispositivo di protezione deve essere almeno equivalente alla tensione a vuoto massima dell'apparecchio di alimentazione. Anche la corrente nominale del dispositivo di protezione deve sopportare almeno la corrente di cortocircuito presunta I i Interfaccia a sicurezza intrinseca 0-20 ma, 4-20 ma (anche HART) I / O digitale NAMUR-segnale PROFIBUS - PA Foundation Fieldbus sul trasduttore per misurazione in caso di guasto. Se durante la scelta degli scaricatori di sovratensione non si tiene conto di queste condizioni, il dispositivo di protezione potrebbe essere sovraccaricato e quindi guastarsi oppure compromettere la sicurezza intrinseca del circuito di misura a causa di un aumento di temperatura non permesso sul dispositivo di protezione. Coordinamento del dispositivo di protezione da sovratensioni con apparecchi finali La raccomandazione NAMUR NE 21 stabilisce i requisiti di protezione da disturbi per l'utilizzo generico delle apparecchiature (ad es. trasduttore per misurazione) utilizzati nelle tecnologie di controllo e di processo. Gli ingressi di segnale di tali apparecchiature devono poter resistere a sollecitazioni di tensione di 0,5 kv tra i conduttori (tensione trasversale) e 1,0 kv filo del conduttore verso Dispositivo di protezione con approvazione FISCO 1) BCT MOD MD EX 24 + BCT BAS EX BCT MOD MD EX 30 + BCT BAS EX DCO RK MD EX 24 DPI MD EX 24 M 2 Art. 919 580 + 919 507 919 581 + 919 507 919 960 929 960 PROFIBUS - DP BCT MOD MD HFD EX 6 + BCT BAS EX 919 583 + 919 507 1) FISCO = Fieldbus Intrinsically Safe Concept Tabelle 9.15.2 Dispositivi di protezione da sovratensione per l impiego in circuiti di misura e sistemi bus a sicurezza intrinseca 290 BLITZPLANER www.dehn.it

terra (tensione longitudinale). Il circuito di prova e la forma d'onda da utilizzare sono descritte nella norma EN 61000-4-5. A seconda dell'ampiezza dell'impulso di prova viene attribuita all'apparecchio finale una certa immunità ai disturbi. Queste immunità ai disturbi, degli apparecchi finali, vengono documentate dalle classi 1-4. La classe 1 indica l'immunità ai disturbi minima, e la classe 4 l'immunità ai disturbi massima. In caso di rischio da fulmine o sovratensione, i disturbi impulsivi condotti (tensione, corrente e energia) devono essere limitati ad un valore, corrispondente alla classe di immunità ai disturbi dell'apparecchio finale. Le sigle di coordinamento Q sui dispositivi di protezione forniscono un riferimento diretto alla classe di immunità dell'apparecchio finale. P1 descrive la classe di immunità dell'apparecchio finale, mentre Type 2 descrive la capacità di scarica dell'apparecchio di protezione di 10 ka (forma d onda 8/20 µs). Il rischio per gli impianti chimici e petrolchimici a causa di una scarica da fulmine e l'effetto elettromagnetico risultante sono descritti in specifiche disposizioni. Durante la realizzazione del concetto di protezione da fulminazione a zone nella progettazione e implementazione di impianti di questo tipo, è possibile minimizzare i rischi di scintille causate da una fulminazione diretta o dalle scariche di energia dei disturbi condotti, seguendo semplici regole di sicurezza senza incidere eccessivamente sui costi. Gli scaricatori di sovratensione utilizzati devono soddisfare i requisiti della protezione contro il rischio di esplosione e del coordinamento verso l'apparecchio finale, nonché i requisiti derivanti dai parametri di esercizio dei circuiti CMR (Tabella 9.15.2). www.dehn.it BLITZPLANER 291