In un sistema elettrico a sicurezza intrinseca i dispositivi elettrici che possono essere installati nella zona pericolosa possono essere costruzioni semplici o costruzioni certificate a sicurezza intrinseca.

 prime possono essere: componenti passivi, componenti con energia immagazzinata ben definita o con generazione di energia in misura limitata.

Le seconde sono oggetti più complessi che devono essere valutati in maniera tale da consentire che l’eventuale arco non superi ben precisi limiti di energia relazionati al gruppo di gas. Richiedono dunque di essere certificati e la normativa che guida lo sviluppo di questi circuiti è la norma IEC 60079-11 nello schema IECEX e la norma EN 60079-11 nel mondo della direttiva ATEX. 

In questo insieme di apparecchiature troviamo in prevalenza la strumentazione, che funzionando di per sé con tensioni e correnti basse, può essere facilmente progettata seguendo i principi della sicurezza intrinseca. Applicazioni comuni di questo modo di protezione sono: i trasmettitori di segnale, i convertitori I/O, i rilevatori, le elettrovalvole e gli strumenti portatili.

Quando affermiamo che il modo di protezione a sicurezza intrinseca si basa sulla limitazione dell'energia elettrica e termica dei dispositivi installati, dobbiamo approfondire come alcuni Gas siano più facili da innescare di altri (un discorso analogo potrebbe essere affrontato per le polveri).

Esiste quindi un circuito elettrico normalizzato che permette di determinare la minima corrente di accensione di un determinato Gas, questa viene poi espressa come il rapporto MIC/MIC (CH4), ovvero il rapporto tra la corrente minima di accensione del gas e quella del METANO [1]. 

Ecco che ritroviamo il concetto di Gruppo di Gas con il quale la norma ci offre una classificazione dei Gas in tre diversi gruppi: IIA, IIB e IIC. La corrente di innesco, come possiamo apprezzare dalla figura 1, è maggiore al passare dal Gruppo IIC al Gruppo IIA. Questo significa che, analogamente a quanto accadeva per il modo di protezione antideflagrante Ex-d, è più problematico gestire una sostanza appartenente al gruppo di gas IIC rispetto ad una del gruppo di gas IIA.

Le costruzioni certificate a sicurezza intrinseca sono caratterizzate dal livello di protezione (ia, ib e ic) e dal gruppo di gas IIA, IIB o IIC. Non bisogna però dimenticare che in zona pericolosa va tenuta in considerazione anche la temperatura che potrebbe raggiungere l’apparecchiatura in funzionamento normale, o dove richiesto, a seguito dei guasti previsti. Dunque, nella marcatura verrà indicata anche la classe di temperatura (T1, T2, ... T6).Ad esempio, una marcatura come: Ex ib IIB T5Indica una costruzione a sicurezza intrinseca con EPL Gb (Zona 1 o 2), adatta per i gas del gruppo IIB o IIA con temperatura di accensione superiore ai 100°C [3].

Oltre a questi parametri, ve ne sono altri caratteristici di questo modo di protezione:

-Uimassima tensione applicabile

-Iimassima corrente applicabile

-Pimassima potenza dissipabile

Che rappresentano tensione, corrente e potenza dissipabile massime applicabili all’apparecchiatura, mentre

-Liinduttanza interna equivalente

-Cicapacità interna equivalente

sono parametri necessari all’analisi globale del sistema e rappresentano valori equivalenti dell’apparecchiatura. [4]

All’interno di un impianto classificato per la possibile formazione di atmosfera esplosiva, il modo di protezione a sicurezza intrinseca Ex “i” trova largo impiego nel settore della misura e del controllo di processo. Il grande sviluppo dell’elettronica nella seconda metà del XX secolo, che si basa sull’utilizzo di valori elettrici di corrente e tensione estremamente contenuti, ha portato ad una sempre maggiore applicazione di questo modo di protezione.

Note e riferimenti bibliografici

[1]Explosion Protection – Heinrich Groh pag.104 Table 4.3 

[2]La norma IEC/EN opera in realtà una distinzione tra guasti “countable” e “non-countable”. In questa trattazione non si vuole entrare così tanto nel dettaglio.

[3] Gruppo di gas, EPL e classe di temperatura seguono le regole delle tabelle 1, 3 e 4 della CEI EN 60079-14:2015-04. Per quanto riguarda la classe di temperatura, se non diversamente specificato, è da intendersi come riferita a Tmax, amb = 40°C.

[4]un circuito elettrico può sempre essere ridotto a una somma di tre circuiti: resistivo, induttivo e capacitivo