W przestrzeniach, w których występują substancje łatwopalne – gazy, ciecze lub pyły – istnieje ryzyko powstania atmosfery wybuchowej. Dla bezpieczeństwa ludzi i obiektu znaczenie mają więc odpowiednie projektowanie, montaż i eksploatacja instalacji elektrycznych w przestrzeniach zagrożonych wybuchem.
Urządzenia stosowane w przestrzeniach zagrożonych wybuchem mogą stanowić źródło zapłonu, jeżeli nie zostaną spełnione odpowiednie wymagania projektowe i eksploatacyjne. Do potencjalnych źródeł zapłonu zalicza się m.in. iskry i łuki elektryczne, wyładowania elektrostatyczne, promieniowanie cieplne i elektromagnetyczne, gorące powierzchnie, tarcie czy reakcje chemiczne.
Podstawowe wymagania w zakresie urządzeń i systemów ochronnych określają:
Zgodnie z tymi przepisami, urządzenia muszą być odpowiednio oznaczone i dopuszczone do stosowania w danej strefie zagrożenia wybuchem (Ex).
W strefach zagrożonych wybuchem można stosować tylko przewody odporne na czynniki środowiskowe. Czynnikami takimi są przepięcia, wysoka temperatura, wilgoć czy działanie chemikaliów. Ich konstrukcja powinna ograniczać ryzyko uszkodzenia izolacji, co mogłoby prowadzić do przegrzania lub iskrzenia. Wymagana jest niepalność, brak halogenów w powłoce, a także określone właściwości mechaniczne. W przypadku przewodów iskrobezpiecznych obowiązują dodatkowe wymagania dotyczące pojemności, indukcyjności oraz koloru izolacji.
Dodatkowo, w przypadku prowadzenia wiązek przewodów w strefach zagrożonych wybuchem, zaleca się stosowanie przewodów spełniających wymagania normy PN-EN 60332-3 Badania palności kabli i przewodów elektrycznych oraz światłowodowych w zakresie ograniczania rozprzestrzeniania płomienia w wiązkach.
W przestrzeniach zagrożonych wybuchem przewody można prowadzić bezpośrednio po konstrukcjach lub w rurkach elektroinstalacyjnych. Do urządzeń Ex można je podłączać za pomocą dławików kablowych, skrzynek przyłączeniowych lub rur stalowych o grubej ściance. Przejścia przez ściany i stropy muszą być odpowiednio uszczelnione i zabezpieczone przed uszkodzeniami. Połączenia należy wykonać do zacisków o budowie Ex. Należy przestrzegać montażowych zaleceń producenta, w tym co do promienia gięcia i odległości od zakończeń przewodów.
Do zabezpieczania przejść kablowych stosuje się różne materiały ogniochronne, takie jak wełna mineralna, pianka ogniochronna, zaprawy oraz kształtki elastyczne. Gotowe systemy przepustów zapewniają odpowiednią szczelność i ochronę termiczną, bez przenoszenia płomienia.
W strefach 0 (dla gazów i par cieczy) oraz 20 (dla pyłów palnych), czyli w obszarach o najwyższym poziomie zagrożenia wybuchem, można stosować wyłącznie obwody iskrobezpieczne. Oznacza to, że parametry instalacji wymagają ścisłego kontrolowania – zarówno pod względem napięcia, jak i pojemności oraz indukcyjności przewodów. Minimalna wartość napięcia testowego dla przewodów stosowanych w tych strefach wynosi co najmniej 500 V AC lub 750 V DC. Pojemność tzw. pasożytnicza pomiędzy żyłami lub pomiędzy żyłami a ekranem nie może przekraczać 200 pF/m. Indukcyjność natomiast nie powinna być większa niż 1 µH/m lub 30 µH/W. Przewody te są zwykle oznaczone kolorem niebieskim.
Przy prowadzeniu instalacji przelotowo przez strefy zagrożone, konieczne jest zabezpieczenie kabli w punktach wejścia i wyjścia – analogicznie jak dla kabli pracujących w strefie. Przewody trzeba podłączyć do zacisków o budowie Ex, dobranych pod kątem materiału, przekroju i wartości prądu. Konieczne jest także zabezpieczenie mechaniczne – przed wyrwaniem, poluzowaniem i przekręceniem.
Jeśli do jednego zacisku podłącza się więcej niż jedną żyłę, wymaga się dopuszczenia konstrukcyjnego, a wszystkie żyły muszą mieć jednakowy przekrój i zakończenie (np. tulejką). Minimalny promień zgięcia kabla nie powinien być mniejszy niż 8× średnica zewnętrzna, a zgięcia należy wykonywać w odległości co najmniej 25 mm od końca dławika.
Przejścia kablowe przez ściany lub stropy należy chronić mechanicznie oraz uszczelnić materiałem nierozprzestrzeniającym płomienia. Stosuje się m.in. prefabrykowane przepusty z wełny mineralnej, pianki ogniochronnej, zaprawy ogniochronne czy uszczelnienia elastyczne bezhalogenowe i bezrozpuszczalnikowe. Taki rodzaj uszczelnień w przypadku pożaru jest bezpieczniejszy, ponieważ nie następuje emisja szkodliwych substancji.
Kluczowe znaczenie mają właściwy dobór urządzeń, odpowiedni projekt oraz prawidłowy montaż przez osoby z odpowiednimi kwalifikacjami. Zlekceważenie tych wymagań zwiększa ryzyko pożaru lub wybuchu. Naraża to zdrowie i życie użytkowników oraz bezpieczeństwo obiektu.
Odbiór instalacji może przeprowadzić komisja lub osoba posiadająca stosowne uprawnienia. Odbiór ten powinien obejmować:
Eksploatacja instalacji elektrycznych w strefach zagrożonych wybuchem wymaga okresowej kontroli i konserwacji. Należy stosować się do zaleceń normy PN-EN 60079-17:2008E. Częstotliwość przeglądów powinna wynikać z dokumentacji producenta oraz obowiązujących przepisów. Przeprowadzać je mogą osoby mające odpowiednie uprawnienia.
