eb 1487 - atmosférica explosiva i

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Copyright © 1990, ABNT–Associação Brasileira de Normas Técnicas Printed in Brazil/ Impresso no Brasil Todos os direitos reservados Sede: Rio de Janeiro Av. Treze de Maio, 13 - 28º andar CEP 20003 - Caixa Postal 1680 Rio de Janeiro - RJ Tel.: PABX (021) 210 -3122 Telex: (021) 34333 ABNT - BR EndereçoTelegráfico: NORMATÉCNICA ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas CDU: 669.14.002.68:001.4 SET./1989 Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas de segurança intrínseca - Tipo de proteção "i" EB-1487 Palavras-chave: Equipamento elétrico. Segurança intrínseca 23 páginas Origem: Projeto 03:065.03-004/88 CB-3 - Comitê Brasileiro de Eletricidade CE-03:065.03 - Comissão de Estudo de Segurança Intrínseca EB-1487 - Electric apparatus for explosive atmospheres - Intrinsic safety - Type of protection "i" - Specification Esta Norma substitui a EB-1487/84 Especificação Registrada no INMETRO como NBR 8447 NBR 3 - Norma Brasileira Registrada SUMÁRIO 1 Objetivo 2 Documentos complementares 3 Definições 4 Marcação 5 Categorias de equipamentos elétricos 6 Temperatura máxima de superfície 7 Requisitos gerais de construção 8 Componentes 9 Componentes e grupos de componentes infalíveis 10 Barreira de segurança a diodo derivador 11 Inspeção ANEXO A - Curvas de ignição ANEXO B - Guia para projetar e verificar circuitos de segurança intrínseca 1 Objetivo 1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis para equipamentos elétricos ou suas partes, com tipo de proteção “i” e segurança intrínseca, de modo a torná-los adequados à aplicação em ambientes com atmosferas explosivas, em adição aos requisitos gerais estabeleci- dos na EB-1706. 1.2 Esta Norma aplica-se não somente a equipamentos elétricos ou suas partes, nas áreas classificadas, como também a qualquer parte localizada fora da área classificada, onde a segurança intrínseca do circuito na área classificada pode ser influenciada pelo projeto e construção de tais partes. 1.3 As instalações elétricas em minas e em indústrias, particularmente as químicas e petroquímicas, onde exista a probabilidade de formação de ambiente com misturas explosivas, devem receber atenção especial. Tais áreas são definidas como o código BE3 da NB-3. 1.4 No sentido de minimizar os riscos de danos pessoais e materiais que possam ocorrer em conseqüência destas instalações, existem diferentes técnicas e procedimentos relacionados na TB-237. 2 Documentos complementares Na aplicação desta Norma é necessário consultar: CB-119 - Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas - Temperatura máxima de superfície - Classificação CB-123 - Misturas de gases ou vapores com ar conforme seu interstício máximo experimental seguro e sua corrente mínima de ignição - Classificação EB-1017 - Invólucros de equipamentos elétricos - Proteção - Especificação EB-1483 - Aparelho de faiscamento para ensaio de circuitos intrinsecamente seguros - Especificação EB-1706 - Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas - Requisitos gerais - Especificação NB-3 - Instalações elétricas de baixa tensão - Procedimento

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Page 1: EB 1487 - Atmosférica Explosiva I

Copyright © 1990,ABNT–Associação Brasileirade Normas TécnicasPrinted in Brazil/Impresso no BrasilTodos os direitos reservados

Sede:Rio de JaneiroAv. Treze de Maio, 13 - 28º andarCEP 20003 - Caixa Postal 1680Rio de Janeiro - RJTel.: PABX (021) 210 -3122Telex: (021) 34333 ABNT - BREndereço Telegráfico:NORMATÉCNICA

ABNT-AssociaçãoBrasileira deNormas Técnicas

CDU: 669.14.002.68:001.4 SET./1989

Equipamentos elétricos paraatmosferas explosivas de segurançaintrínseca - Tipo de proteção "i"

EB-1487

Palavras-chave: Equipamento elétrico. Segurança intrínseca 23 páginas

Origem: Projeto 03:065.03-004/88CB-3 - Comitê Brasileiro de EletricidadeCE-03:065.03 - Comissão de Estudo de Segurança IntrínsecaEB-1487 - Electric apparatus for explosive atmospheres - Intrinsic safety -Type of protection "i" - SpecificationEsta Norma substitui a EB-1487/84

Especificação

Registrada no INMETRO como NBR 8447NBR 3 - Norma Brasileira Registrada

SUMÁRIO1 Objetivo2 Documentos complementares3 Definições4 Marcação5 Categorias de equipamentos elétricos6 Temperatura máxima de superfície7 Requisitos gerais de construção8 Componentes9 Componentes e grupos de componentes infalíveis10 Barreira de segurança a diodo derivador11 InspeçãoANEXO A - Curvas de igniçãoANEXO B - Guia para projetar e verificar circuitos de segurança intrínseca

1 Objetivo

1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis paraequipamentos elétricos ou suas partes, com tipo deproteção “i” e segurança intrínseca, de modo a torná-losadequados à aplicação em ambientes com atmosferasexplosivas, em adição aos requisitos gerais estabeleci-dos na EB-1706.

1.2 Esta Norma aplica-se não somente a equipamentoselétricos ou suas partes, nas áreas classificadas, comotambém a qualquer parte localizada fora da áreaclassificada, onde a segurança intrínseca do circuito naárea classificada pode ser influenciada pelo projeto econstrução de tais partes.

1.3 As instalações elétricas em minas e em indústrias,

particularmente as químicas e petroquímicas, onde existaa probabilidade de formação de ambiente com misturasexplosivas, devem receber atenção especial. Tais áreassão definidas como o código BE3 da NB-3.

1.4 No sentido de minimizar os riscos de danos pessoaise materiais que possam ocorrer em conseqüência destasinstalações, existem diferentes técnicas e procedimentosrelacionados na TB-237.

2 Documentos complementares

Na aplicação desta Norma é necessário consultar:

CB-119 - Equipamentos elétricos para atmosferasexplosivas - Temperatura máxima de superfície -Classificação

CB-123 - Misturas de gases ou vapores com arconforme seu interstício máximo experimental seguroe sua corrente mínima de ignição - Classificação

EB-1017 - Invólucros de equipamentos elétricos -Proteção - Especificação

EB-1483 - Aparelho de faiscamento para ensaio decircuitos intrinsecamente seguros - Especificação

EB-1706 - Equipamentos elétricos para atmosferasexplosivas - Requisitos gerais - Especificação

NB-3 - Instalações elétricas de baixa tensão -Procedimento

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2 EB-1487/1989

TB-237 - Equipamentos e instalações elétricas paraatmosferas explosivas - Terminologia

IEC 85 - Thermal evaluation and classification ofelectrical insulation

IEC 112 - Method for determining the comparativeand the proof tracking index of solid insulating mate-rials under moist conditions

IEC 587 - Test methods for evaluating resistance totracking and erosion of electrical insulating materialsused under severe ambient conditions

CECC 50.000 - Harmonized system of quality assess-ment for electronic components generic specificationdiscret semicondutor devices

3 Definições

Para os efeitos desta Norma são adotadas as definiçõesde 3.1 a 3.21 e as constantes da TB-237.

3.1 Circuito intrinsecamente seguro

Um circuito ou parte dele é intrinsecamente seguro quan-do, sob condições de ensaios prescritas nesta Norma,não é capaz de liberar energia elétrica (faísca) ou térmicasuficiente para, em condições normais (isto é, abrindo oufechando o circuito), ou anormais (por exemplo, curto-circuito ou falta à terra), causar a ignição de uma dadaatmosfera explosiva.

3.2 Equipamento elétrico intrinsecamente negro

Equipamento elétrico no qual todos os circuitos são in-trinsecamente seguros.

3.3 Equipamento elétrico associado

Equipamento elétrico no qual alguns circuitos ou parte de-les não são intrinsecamente seguros e podem afetar asegurança dos circuitos intrinsecamente seguros a ele as-sociados.

Nota: Um equipamento elétrico associado pode ser:

a) qualquer equipamento elétrico que tem um tipo alternati-vo de proteção ou construção adequada à sua localiza-ção em área classificada conforme norma técnica respec-tiva;

b) equipamento elétrico não protegido, ou construído deacordo com a), e que deve ser utilizado fora da áreaclassificada.

Exemplo: Um registrador que não está numa atmosferaexplosiva, mas é ligado a um termopar situadodentro de uma atmosfera explosiva ondesomente o circuito do sinal de entrada doregistrador é intrinsecamente seguro.

3.4 Operação normal

Um circuito intrinsecamente seguro está em operaçãonormal quando atua elétrica e mecanicamente de acordocom as especificações nominais e é usado dentro daslimitações especificadas pelo fornecedor.

3.5 Defeito (de segurança intrínseca)

Alteração física de qualquer componente ou conexãoentre componentes, da qual depende a segurançaintrínseca de um circuito.

Nota: Quando uma alteração física provoca alterações em outroscomponentes, dos quais também depende a segurançaintrínseca do circuito, um defeito primário e seus secundá-rios são considerados como um único defeito.

3.6 Falha (de segurança intrínseca)

Situação que ocorre no funcionamento de um circuito in-trinsecamente seguro, quando ele deixa de cumprir a suafinalidade prevista em relação à segurança intrínseca.

Nota: A utilização do aparelho de faiscamento no circuito intrinse-camente seguro, para produzir interrupções, curto-circuitoe faltas à terra, é considerada como ensaio de operaçãonormal.

3.7 Falha evidente

Falha que provoca mau funcionamento do equipamentoelétrico, exigindo que, para continuar a operação, sejafeita a devida correção.

3.8 Falha não evidente

Falha que não é percebida durante a operação doequipamento elétrico.

3.9 Componentes ou dispositivo infalível

Componente ou dispositivo que pode ser considerado co-mo não sujeito a defeitos que afetam a segurança intrín-seca do circuito, durante a operação ou armazenamento.Tal componente ou disposi t ivo é considerado como não su-jeito a defeitos, após os ensaios de segurança intrínseca.

3.10 Grupo (de um equipamento elétrico)

Conceito de projeto de equipamentos elétricos relaciona-do ao ambiente no qual ele é utilizado.

Notas: a) Os equipamentos elétricos intrinsecamente seguros e os associados são classificados num dos seguintes grupos:

grupo I - para aplicação em minas suscetíveis à exalação de grisu;

grupo II - para aplicação em outros locais com atmosfera explosiva.

b) Os equipamentos elétricos classificados no grupo II sãoainda subdivididos em grupo IIA, grupo IIB ou grupo IIC,de acordo com a natureza da atmosfera explosiva degás para a qual são destinados.

c) Para a classificação das diversas misturas explosivas,ver CB-123.

d) Em casos especiais, os equipamentos elétricos podemser ensaiados e certificados para uso na presença de umvapor ou gás específico. Nestes casos, isto deve sermarcado de acordo.

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3.11 Tensão máxima (Um)

Máxima tensão que pode ser aplicada aos terminais nãointrinsecamente seguros de um equipamento elétricoassociado, sem afetar as características de segurançaintrínseca do equipamento. O valor de Um pode não ser omesmo para diferentes conjuntos de terminais.

3.12 Tensão máxima de entrada (Ui)

Máxima tensão, valor CC ou CA de crista, que pode seraplicada aos terminais de entrada intrinsecamente segu-ros de um equipamento elétrico, sem afetar as carac-terísticas de segurança intrínseca.

3.13 Tensão máxima de circuito aberto (Uo)

Máxima tensão, valor CC ou CA eficaz, que aparece nosterminais intrinsecamente seguros de saída, em circuitoaberto, de um equipamento elétrico, quando este estáalimentado pela tensão máxima Um ou Ui, conforme for ocaso.

Nota: Na determinação de Uo, devem-se levar em conta todasas tolerâncias dos componentes, bem como, em caso demais de uma entrada, a pior combinação das tensões dealimentação.

3.14 Corrente máxima de entrada (Ii)

Máxima corrente, valor CC ou CA de crista, que pode seraplicada aos terminais de entrada intrinsecamente segu-ros de um equipamento elétrico, sem afetar as carac-terísticas de segurança intrínseca.

3.15 Corrente máxima de curto-circuito (Io)

Máxima corrente, valor CC ou CA eficaz, que pode serobtida nos terminais intrinsecamente seguros de saída deum equipamento elétrico, quando em curto-circuito.

Nota: Devem-se levar em conta as tolerâncias dos componentese a pior combinação das tensões de alimentação.

3.16 Potência máxima de entrada (Pi)

Máxima potência de entrada que pode ser seguramentedissipada internamente ao equipamento elétrico.

3.17 Potência máxima de saída (Po)

Máxima potência que pode ser obtida nos terminais in-trinsecamente seguros de saída de um equipamentoelétrico.

Nota: Devem-se levar em conta as tolerâncias dos componentese a pior combinação de alimentação.

3.18 Capacitância externa máxima (Co)

Capacitância máxima que pode ser ligada nos terminaisintrinsecamente seguros de um equipamento elétrico,sem afetar as características de segurança intrínseca.

3.19 Capacitância interna máxima (Ci)

Capacitância equivalente máxima vista através dos ter-minais intrinsecamente seguros do equipamento elétrico.

3.20 Indutância externa máxima (Lo)

Indutância máxima que pode ser ligada nos terminais in-trinsecamente seguros de um equipamento elétrico, semafetar as características de segurança intrínseca.

3.21 Indutância interna máxima (Li)

Indutância equivalente máxima vista através dos termi-nais intrinsecamente seguros do equipamento elétrico.

4 Marcação

A marcação dos equipamentos elétricos intrinsecamenteseguros ou associados deve estar conforme a EB-1706,adicionando-se as informações:

a) nome ou marca do fabricante;

b) modelo;

c) número de série;

d) parâmetros que limitam o uso do circuito intrinse-camente seguro como capacitância externa máxi-ma (Co), indutância externa máxima (Lo), capacitân-cia interna (Ci), indutância interna (Li), tensão em va-zio (Uo), tensão máxima de entrada nos bornes desegurança intrínseca (Ui), correntes de curto-cir-cuito (Io), máxima corrente aplicada aos bornes desegurança intrínseca (Ii), e outros que forem ne-cessários;

e) para equipamentos elétricos associados, os sím-bolos Ex-ia e Ex-ib exigidos pela EB-1706 devemser colocados entre colchetes;

f) para barreiras de segurança a diodos em deriva-ção e equipamentos elétricos associados, a máxi-ma tensão (Um) que pode ser aplicada com segu-rança aos terminais não intrinsecamente seguros éa máxima tensão de saída (Uo).

Exemplo: Uo = 30 V, Um = 250 V.

Nota: Podem ser informados para o mesmo equipamento ou e-quipamentos associados os parâmetros mencionados em“d” para grupos e categorias diferentes.

5 Categorias ou equipamentos elétricos

O equipamento elétrico intrinsecamente seguro e as par-tes intrinsecamente seguras do equipamento associadosão classificados numa das duas categorias “ia” ou “ib”.Os requisitos desta Norma aplicam-se a ambas ascategorias, salvo quando especificado em contrário.

Nota: É reconhecido que a margem real de segurança resulta doemprego de um aparelho de faiscamento para ensaio, maissensível que qualquer condição provável de acidente, douso da mistura mais inflamável no ensaio e da extremaimprobabilidade da simultaneidade de vários defeitos noscircuitos e nas conexões externas no exato momento elugar onde se encontraria a mistura mais inflamável.

5.1 Categoria “ia”

5.1.1 Os equipamentos elétricos da categoria “ia” devem

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4 EB-1487/1989

ser incapazes de provocar ignição em operação normal,quer na condição de um único defeito ou de qualquercombinação de dois defeitos, com os seguintes coeficientesde segurança:

a) 1,5 em operação normal;

b) 1,5 com um defeito;

c) 1,0 com dois defeitos.

5.1.1.1 O coeficiente de segurança deve ser aplicado àcorrente ou à tensão, ou a uma combinação destasgrandezas, na forma especificada em 11.4.1. Umequipamento elétrico no qual nenhum defeito ou somenteum defeito possa ocorrer deve ser considerado como per-tencente à categoria “ia”, se satisfizer os requisitos deensaio para operação normal e se ocorrer qualquer defei-to, previsto nesta Norma.

5.1.2 Os equipamentos elétricos da categoria “ia” paragrupo II não devem ter quaisquer contatos faiscadoresexpostos continuamente ou por períodos prolongados auma atmosfera explosiva. Esta restrição não se aplica aequipamentos do grupo I. Tais contatos requerem aaplicação de medidas complementares de proteção.

Notas: a) O objetivo destes requisitos é evitar que a segurança in-trínseca seja comprometida, devido à freqüência deoperação de um contato ou em conseqüência da de-composição de vapores ou gases explosivos.

b) Como exemplos de medidas complementares de pro- teção podem-se citar os seguintes:

- invólucros hermeticamente selados;

- invólucros à prova de explosão, ou aplicação de um outro tipo de proteção conforme a EB-1706;

- duplicação do coeficiente de segurança.

5.2 Categoria “ib”

5.2.1 Os equipamentos elétricos da categoria “ib” devemser incapazes de provocar uma ignição em operaçãonormal ou na condição de um único defeito qualquer, comos seguintes coeficientes de segurança:

a) 1,5 em operação normal e com um defeito;

b) ou 1,0 com um defeito, se o equipamento elétriconão tem qualquer contato faiscador exposto a umaatmosfera explosiva e se a falha é evidente.

5.2.2 O coeficiente de segurança deve ser aplicado àcorrente ou à tensão ou a uma combinação destas duasgrandezas, na forma especificada em 11.4.1.

6 Temperatura máxima de superfície

Na determinação de temperatura de superfície do equi-pamento elétrico intrinsecamente seguro para classificá-lo conforme CB-119, deve ser aplicado um fator desegurança igual a 1,0.

7 Requisitos gerais de construção

Salvo onde modificados pelos requisitos desta Norma, osrequisitos e métodos de ensaio da EB-1706 e de todas asoutras normas técnicas pertinentes aplicam-se aoequipamento elétrico intrinsecamento seguro, ao equi-pamento associado e aos componentes dos quais são fei-tos, na medida em que tais requisitos afetam a segurançade operação numa atmosfera explosiva.

7.1 Temperatura máxima de fiação - Correntesadmissíveis

Se a fiação de equipamentos elétricos nas classes detemperaturas T1 até T4 é de cobre e os requisitos daTabela 1 são atendidos, não é necessário ensaio para adeterminação da temperatura de superfície da fiação; emcaso contrário, e para as classes T5 e T6, este ensaio deveser feito.

Tabela 1 - Corrente em função da seção da fiação de cobre

Seção mm2 0,017 0,03 0,09 0,19 0,28 0,44

Corrente máx. A 1,0 1,65 3,3 5,0 6,6 8,3

7.2 Disposição do equipamento elétrico e da fiação

A disposição do equipamento elétrico e da fiação deve sertal que minimize o risco de indução de correntes ou ten-sões perigosas nos circuitos intrinsecamente segurosatravés de acoplamento indutivo ou capacitivo.

7.3 Montagem dos componentes

Todos os componentes, dos quais depende a segurançaintrínseca, devem ser fixados de modo que não sejamexpostos a danos por impactos ou vibração em serviço oudurante o transporte, e que suas conexões não causemcurtos-circuitos ou interrupções. Eles devem ser monta-dos de modo a evitar reduções significativas da distânciade isolamento devido a movimentos mecânicos das li-gações ou partes adjacentes. Se, para este fim, é usado

encapsulamento de resina fundida, deve ser tomadocuidado para se assegurar que não haja danos noscomponentes ou conexões, durante o processo deencapsulamento.

7.4 Invólucros externos

Os invólucros externos dos equipamentos elétricosintrinsecamente seguros e associados devem assegurarproteção contra danos, com um grau de proteção mínimoIP-20, conforme definida na EB-1017.

Nota: Quando necessário devem ser utilizados graus de proteçãomaiores que IP-20.

7.5 Conexões externas

Os equipamentos elétricos devem possuir terminais a-

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EB-1487/1989 5

dequados para permitir conexões externas confiáveis, seestas são necessárias. As características elétricas e oscomprimentos máximos dos cabos externos devem serespecificados quando puderem afetar a segurança in-trínseca (ver 4 d).

7.5.1 Caixa de terminais

7.5.1.1 Para equipamentos elétricos do grupo I, os termi-nais para conexões externas de circuitos intrinsecamen-te seguros devem ser colocados, quando praticável, numacaixa de terminais separada dos terminais dos circuitosnão intrinsecamente seguros.

7.5.1.2 Para equipamentos elétricos do grupo II, e paraequipamentos do grupo I onde seja impraticável satisfa-zer os requisitos prescritos em 7.5.1.1, os terminais po-dem ser colocados numa mesma caixa de terminais.Porém, os terminais para circuitos intrinsecamente segu-ros devem ser separados dos terminais para circuitos nãointrinsecamente seguros por uma distância de, no mínimo,50 mm, ou por uma barreira isolante ou de metal aterradoque tenha, no mínimo, a altura dos terminais protegidos,que se estenda até, no mínimo, 1,5 mm das paredes doinvólucro e que mantenha uma distância de 50 mm medi-da acima ou em volta da barreira. A distância de isolamen-to entre os terminais de cada circuito intrinsecamenteseguro e partes metálicas aterradas deve ser de, no mí-nimo, 3 mm, a não ser que estes terminais sejam previstospara aterramento. A distância de isolamento entre dois ter-minais de diferentes circuitos intrinsecamente segurosdeve ser, de, no mínimo, 6 mm, desde que não resulte nu-ma condição insegura quando os distintos circuitos intrin-secamente seguros forem acidentalmente interligados.

7.5.1.3 Para os equipamentos elétricos ou partes de equi-pamentos destinados ao uso somente em áreas não clas-sificadas, os terminais dos circuitos intrinsecamente segu-ros e dos circuitos não intrinsecamente seguros podemser colocados no mesmo invólucro assim como outroscomponentes do equipamento, uma vez que os terminaisdos circuitos intrinsecamente seguros estejam separadosdos outros terminais e componentes por uma distânciade, no mínimo, 50 mm ou por uma barreira isolante ou demetal aterrado que tenha, no mínimo, a altura dos termi-nais protegidos, que se estenda até 1,5 mm das paredesdo invólucro ou mantenha uma distância de 50 mm demedida acima ou em volta da barreira.

7.5.1.4 As espessuras das barreiras mencionadas em7.5.1.2 e 7.5.1.3 devem ter os seguintes valores mínimos:0,45 mm, se de metal aterrado, e 0,9 mm, se de materialisolante. As espessuras menores podem ser usadas, des-de que aprovadas no ensaio de isolamento conforme 7.9.

7.5.2 Pinos e tomadas

Quando as conexões externas são feitas por meio depinos e tomadas, nos circuitos intrinsecamente seguros,

os pinos e tomadas devem ser separados e nãointercambiáveis com outros, exceto onde nenhum perigopossa aparecer devido a uma troca, ou se pinos e toma-das estão bem identificados que uma troca seja eviden-te. Para aplicações especiais, circuitos intrinsecamenteseguros e não intrinsecamente seguros podem passarpelo mesmo conjunto de pinos e tomadas, desde que estetenha uma construção aceitável e que a segurançaintrínseca não seja requerida até que os outros tenhamsido desenergizados.

7.6 Distâncias de escoamento e distâncias deisolamento

As distâncias de escoamento e de isolamento entre partesde condutores não isolados de um circuito não intrin-secamente seguro e qualquer condutor de um circuitointrinsecamente seguro ou de dois circuitos intrinse-camente seguros diferentes, ou do mesmo circuito, ouentre um circuito intrinsecamente seguro e partes metá-licas aterradas devem ser consideradas como infalíveis, sesatisfizerem aos requisitos da Tabela 2. As distânciasmenores, porém não inferiores a um terço dos valorestabelados, são permissíveis, mas devem ser considera-das como defeitos possíveis sujeitos aos requisitos doCapítulo 5. Com distâncias inferiores a um terço dosvalores tabelados, os condutores devem ser consideradoscomo conectados. O defeito de um componenteencapsulado ou hermeticamente fechado (por ex.:semicondutor), utilizado conforme 8.1 e cujas distânciasinternas de isolamento são menores do que um terço dovalor conforme Tabela 2, linha 6, deve ser consideradocomo único em relação aos requisitos do Capítulo 5. Asdistâncias conforme Tabela 2 só se aplicam onde umaredução destas distâncias ou, por exemplo, pelo movimen-to dos condutores, soldas de terminais ou ionização, nãopossa ocorrer. Neste caso, estes valores devem ser au-mentados. A tensão deve ser tomada como a soma dastensões de crista do circuito intrinsecamente seguro e docircuito não intrinsecamente seguro, a menos que a pri-meira tensão seja menor que 20% da última, caso em quedeve ser tomada a tensão do circuito não intrinsecamenteseguro. Um circuito não precisa ser ensaiado em detalhe,quando as distâncias de isolamento, as distâncias deescoamento e as distâncias no encapsulamento foremdeterminadas, levando em consideração o valor de cristada maior das seguintes tensões nominais na parte docircuito sob verificação:

a) tensão nominal da rede de alimentação do circuito;

b) maior tensão que pode ser gerada dentro do circui-to;

c) qualquer outra tensão que pode ser ligada ao cir-cuito em condições de operação normal.

As distâncias de escoamento devem ser determinadasconforme Figuras 1 a 5.

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Figura 1 Figura 2

onde: A = distância de isolamento B = distância no encapsulamento C = distância na isolação sólida

Figura 3

Figura 4

onde: A = distância de escoamento B = distância de isolamento

Figura 5

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EB

-14

87

/19

89

7

1 Tensão (V) 10 30 60 90 190 375 550 750 1000 1300 1550 3300 4700 9500 15600

2 1,5 2 3 4 8 10 15 18 25 36 40 67 90 160 240

Distância de escoa-mento sob revesti- 0,5 0,7 1 1,3 2,6 3,3 5 6 8,3 12 13,3 23 30 53 80mento isolante (mm)

ia 90 90 90 90 175 175 300 300 300 300 300

ib 90 90 90 90 175 175 175 175 175 175 175

5 1,5 2 3 4 5 6 7 8 10 14 16 27 36 60 100

Distância noencapsulamento de 0,5 0,7 1 1,3 1,7 2 2,4 2,7 3,3 4,6 5,3 9 12 20 33resina (mm)

Distância através dematerial isolante só- 0,5 0,5 0,5 0,7 0,8 1 1,2 1,4 1,7 2,3 2,7 4,5 6 10 16,5lido

Tabela 2 - Distâncias de escoamento e de isolamento no ar

Distância deescoamento (mm)

Distância deisolamento (mm)

4 ICRS mínimo ver IEC 587

ICRS: “Índice Comparativo de Resistência Superficial” (vide CTI na IEC 112).

Nota: Os valores da Tabela são valores nominais que podem ser aplicados com uma tolerância de ± 10% com um valor máximo de ± 0,1 mm.

3

6

7

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8 EB-1487/1989

7.6.1 Circuitos impressos

As distâncias de escoamento e de isolamento especifica-das na Tabela 2, linha 3, são aplicáveis aos circuitosimpressos que estejam protegidos por, no mínimo, duascamadas de um revestimento isolante aderente.

7.6.2 Pinos e tomadas para conexões internas

Quando as conexões internas são feitas por meio de pi-nos e tomadas e alguma condição perigosa pode resul-tar de uma ruptura, as distâncias de escoamento e de iso-lamento devem estar de acordo com 7.6. O especificadoem 7.6 não se aplica quando os condutores intrinseca-mente seguros e não intrinsecamente seguros sãoseparados por condutores aterrados. Não deve ser pos-sível desconectar o pino de terra sem desconectar osoutros pinos.

7.6.3 Relés

Quando circuitos intrinsecamente seguros e nãointrinsecamente seguros são conectados a um mesmorelé, as distâncias de escoamento e de isolamento devemestar de acordo com 7.6. As correntes e as tensõeschaveadas pelos contatos nos circuitos não intrinse-camente seguros não devem exceder 5 A e 250 V, res-pectivamente, e o produto da corrente pela tensão nãodeve exceder 100 VA. Para valores superiores, os circui-tos devem ser conectados a um mesmo relé somente seeles são separados por uma barreira metálica aterradaou por uma barreira isolante adequada. As dimensões detal barreira isolante devem levar em consideração aionização resultante da operação do relé e requerem, emgeral, valores de distâncias de escoamento e de isola-mento maiores que aqueles dados na Tabela 2.

7.7 Encapsulamento

7.7.1 Quando os condutores de um circuito intrinseca-mente seguro e de um não intrinsecamente seguro sãoencapsulados juntos numa resina fundida ou num iso-lante similar, eles devem ser separados por uma distân-cia especificada na Tabela 2. A espessura mínima daresina entre os condutores e/ou componentes dos circui-tos não intrinsecamente seguros e a superfície da resinadeve ser 3 mm.

7.7.2 Se dentro do encapsulamento só existem circuitosde segurança intrínseca, a distância entre os condutorese/ou componentes e a superfície pode ser reduzida à me-tade dos valores da Tabela 2 com um mínimo de 1 mm. Ovalor de 1 mm não precisa ser observado, quando a resi-na está diretamente em contato com um invólucro emmaterial isolante. A isolação do circuito intrinsecamenteseguro encapsulado deve atender a 7.9.

Nota: Deve-se assegurar que a espessura do material de en-capsulamento, entre a superfície e os condutores en-capsulados, seja suficiente para a proteção mecânica eelétrica.

7.8 Aterramento

7.8.1 Se o aterramento de um circuito intrinsecamente se-guro é requerido por motivos funcionais ou de proteção,em circunstâncias onde é permitido o aterramento, devemser providos meios adequados para tal aterramento.

Nota: O método de aterramento deve ser tal que evite efeitosprejudiciais na segurança intrínseca do sistema e deveestar de acordo com a NB-3.

7.8.2 Se o invólucro do equipamento elétrico for metálico,este deve possuir conectores adequados para ligação aocondutor equipotencial.

7.9 Isolamento

O isolamento entre um circuito intrinsecamente seguro ea carcaça do equipamento elétrico ou partes que podemser aterradas deve ser capaz de suportar uma tensãoalternada de ensaio igual ao dobro da tensão do circuitointrinsecamente seguro ou a um valor eficaz de 500 V,prevalecendo o maior valor. O isolamento entre um circui-to intrinsecamente seguro e um não intrinsecamente se-guro deve ser capaz de suportar uma tensão alternadade ensaio igual a 2 Un + 1000 V com um valor eficaz mí-nimo de 1500 V, onde Un é a soma dos valores eficazesdas tensões do circuito intrinsecamente seguro e do nãointrinsecamente seguro.

7.10 Fiação interna

7.10.1 Isolamento dos condutores

Na fiação interna de circuitos intrinsecamente seguros,caso não se consiga assegurar construtivamente osrequisitos de distâncias de escoamento e de isolamen-to de 7.6, aplica-se o seguinte:

a) circuitos intrinsecamente seguros devem ser liga-dos com condutores isolados possuindo um graude isolamento capaz de suportar uma tensão alter-nada de ensaio eficaz de 500 V ou do dobro datensão de trabalho do circuito intrinsecamente se-guro, prevalecendo o maior valor;

b) circuitos não intrinsecamente seguros no mesmoinvólucro de circuitos intrinsecamente seguros de-vem ser ligados com condutores isolados, possu-indo um grau de isolamento capaz de suportar umatensão alternada de ensaio de 2 Un + 1000 V comum valor eficaz mínimo de 1500 V, onde Un é a so-ma dos valores eficazes das tensões do circuitointrinsecamente seguro e o não intrinsecamenteseguro.

7.10.2 Segregação de circuitos intrinsecamente seguros e deoutros circuitos

A fiação de circuitos intrinsecamente seguros deve serseparada da fiação dos não intrinsecamente seguros, poruma distância igual à distância de isolamento dada pelaTabela 2, considerando que a separação não precisaexceder 8 mm. No entanto, estes requisitos não se apli-cam em:

a) equipamentos elétricos da categoria “ia” ou “ib”,quando a fiação tanto dos circuitos intrinsecamen-te seguros ou não intrinsecamente seguros é en-volvida por uma blindagem aterrada.

b) equipamentos elétricos da categoria “ib”, quando afiação dos circuitos intrinsecamente seguros é iso-lada de forma a suportar uma tensão alternada de

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ensaio eficaz de 2000 V. Isto pode ser conseguido,por exemplo, pelo uso de uma camada isolanteadicional.

7.11 Marcação de terminais

Terminais, caixas de terminais, pinos e tomadas de circui-tos intrinsecamente seguros devem ser claramente mar-cados e distinguíveis. Quando uma cor é usada com estafinalidade, deve ser azul-clara.

8 Componentes

8.1 Condições limites de operação

Todos os componentes dos quais depende a seguran-ça intrínseca, exceto transformadores, devem operar anão mais do que dois terços de sua corrente, tensão oupotência nominais, conforme apropriado. Este valor no-minal deve basear-se na norma técnica apropriada ou,na ausência de tal norma, no valor indicado pelo fabri-cante. Dispositivos semicondutores usados como deriva-dores de segurança devem ser capazes de conduzir, semabrir o circuito, a corrente que passaria se eles falhassemno modo de curto-circuito.

8.2 Confiabilidade

Todos os componentes dos quais depende a segurançaintrínseca devem estar de acordo com as normas técnicascorrespondentes e devem ser de alta confiabilidade.

8.3 Cartões de inserção e componentes

Num equipamento elétrico, cartões de inserção e com-ponentes não devem ser intercambiáveis por cartões oucomponentes não idênticos, exceto quando nenhum pe-rigo ocorrer devido à troca.

8.4 Pilhas e baterias

8.4.1 Qualquer pilha ou bateria, primária ou secundária,que requeira resistores limitadores de corrente parasegurança e que seja projetada para uso em áreas clas-sificadas, deve ser encapsulada com seu resistor oualojada de maneira igualmente eficiente, de forma quenenhum outro condutor ou terminal seja acessível, alémdos terminais de saída do conjunto ou terminal de re-carga.

8.4.2 Não deve haver aumento excessivo de temperaturade qualquer parte do conjunto, nem qualquer emissão degás inflamável, nem qualquer distorção anormal doinvólucro da pilha ou bateria, em caso de curto-circuitocontínuo dos terminais de saída. As pilhas devem ser dotipo que não possibilite vazamento do eletrólito.

8.4.3 Os requisitos de 8.4.1 e 8.4.2 aplicam-se aindaquando a pilha ou bateria é usada dentro de um invólucroà prova de explosão. Deve ser prevista proteção contraretirada de energia dos terminais de recarga, quandonecessário, pelo uso, por exemplo, de diodos em série.

9 Componentes e grupos de componentesinfalíveis

Em aparelhos elétricos intrinsecamente seguros e em a-parelhos elétricos associados, os componentes ou gru-

pos de componentes que estão de acordo com os requisi-tos deste capítulo devem ser considerados infalíveis.

9.1 Transformadores de alimentação

9.1.1 Medidas de proteção

O circuito de entrada dos transformadores de alimenta-ção destinados a circuitos intrinsecamente seguros deveser protegido por um fusível ou um disjuntor (devem sertomadas medidas que permitam sua conexão a uma redeque tenha uma corrente de curto-circuito prospectiva de4000 A). A corrente nominal do fusível deve ser indicadanuma posição adjacente a este. Se os enrolamentosprimários e secundários estiverem separados por umablindagem aterrada (ver 9.1.2, construção tipo 2b), cadacondutor de entrada não aterrado deve ser protegido porum fusível ou um disjuntor.

Notas: a) Recomenda-se um fusível ou um disjuntor cuja corren-te nominal não exceda três vezes a corrente primá-ria nominal do transformador.

b) Adicionalmente um fusível ou protetor térmico embu-tido pode ser usado para proteção contra sobre-aquecimento.

9.1.2 Construção do transformador

9.1.2.1 Todos os enrolamentos para circuitos intrin-secamente seguros devem ser separados de todos osoutros enrolamentos por um dos tipos de construçãoespecificados abaixo:

9.1.2.1.1 Para construção tipo 1, estes devem ser posi-cionados:

a) em uma perna de núcleo, lado a lado em bobinasseparadas ou em seções separadas da mesmabobina; ou

b) em bobinas em diferentes pernas do núcleo.

9.1.2.1.2 Para construção tipo 2, estes devem ser enro-lados um sobre o outro com:

a) isolamento entre os enrolamentos de acordo com oensaio de tipo 2 (ver 9.1.3.2); ou

b) uma blindagem aterrada entre os enrolamentosfeitos de folha de cobre ou um equivalente en-rolamento de fio (enrolamento de proteção), con-forme o caso, a espessura da folha de cobre ouenrolamento de proteção deve ser escolhida de talmodo que, no caso de ocorrer um curto-circuitoentre qualquer enrolamento e a blindagem, estadeve ser capaz de resistir, sem ruptura, à correnteque flui, até que o fusível ou o disjuntor entre emfuncionamento (ver Tabela 3). A blindagem de fo-lha de cobre deve ter dois condutores mecanica-mente separados para a ligação à terra, sendo quecada um deve suportar, sem danos, a corrente decurto-circuito até a atuação do fusível ou disjuntor.O enrolamento de proteção deve consistir em pelomenos duas camadas eletricamente independen-tes, sendo que cada uma deve ter uma ligação àterra, capaz de suportar, sem danos, a corrente decurto-circuito até a atuação do fusível ou disjuntor.

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9.1.2.2 Os núcleos de todos os transformadores de alimen-tação devem ser equipados com uma ligação à terra,exceto quando não for possível, tal como ostransformadores de núcleo toroidal isolados usados emconversores CC.

9.1.2.3 Para garantir a fixação dos enrolamentos, ostransformadores devem ser impregnados conforme aIEC 85.

9.1.3 Ensaio de tipo para transformadores de alimentação

O transformador e seu dispositivo associado (por exemplo:fusível, disjuntor, dispositivos térmicos ou resistores) de-vem manter um isolamento seguro entre a alimentação eo circuito intrinsecamente seguro, mesmo que qualquerum dos enrolamentos secundários esteja em curto-circuitoe que todos os outros estejam submetidos a sua cargaelétrica máxima. A exigência acima é atendida se otransformador depois de submetido a um dos ensaios detipo descrito abaixo suportar uma tensão de ensaio (ver7.9) de 2 x Un + 1000 V ou no mínimo 1500 V, entre todosos enrolamentos usados para alimentar circuitos intrin-secamente seguros e todos os outros enrolamentos.

9.1.3.1 Ensaio de tipo para transformadores de alimentaçãocom construção do tipo 1a, 1b e 2b

Os enrolamentos secundários do transformador são curto-circuitados ou submetidos a uma carga como descrito em9.1.3, de modo a obter a maior corrente primária. Acorrente primária é, então, ajustada para 1,7In (onde In é acorrente nominal do fusível) ou para a corrente dedesligamento retardado do disjuntor, por ajuste da tensãoprimária. Se a tensão primária necessária for maior que atensão primária de entrada nominal, o ensaio deve serefetuado na tensão de entrada nominal. O aumento datemperatura do transformador não deve exceder o valorlimite para a classe de isolamento empregada, tanto emoperação contínua de pelo menos 6 h ou até o momentoem que o dispositivo térmico atua, se tal dispositivo estiverincorporado no transformador. Quando o isolamento entrea terra e o circuito intrinsecamente seguro não for exigido,permite-se que as temperaturas dos enrolamentos dostransformadores de construção tipo 2b excedam o valorlimite. Se um enrolamento secundário estiver equipadocom um resistor de limitação de corrente colocado de talmodo que o enrolamento não possa ser curto-circuitadodiretamente, o ensaio deve ser executado com o resistorno circuito.

Notas: a) O aumento da temperatura do transformador é, geral-mente determinado, medindo-se o aumento da resis-tência elétrica dos enrolamentos.

b) As classes de isolamento e seus correspondentes valo-res limites de temperatura são definidos na IEC 85.

9.1.3.2 Ensaio de tipo para transformadores de alimentaçãocom construção do tipo 2a

O ensaio deve ser executado conforme 9.1.3.1, mas como enrolamento primário ligado à tensão sem que a corren-te primária seja limitada. O transformador pode suportar oensaio por 6 h ou falhar. Tanto o enrolamento primáriocomo os secundários podem curto-circuitar-se com onúcleo durante o ensaio, mas mesmo assim o transforma-dor deve ainda suportar o ensaio de tensão aplicadaconforme 9.1.3. O transformador não deve incendiar-sedurante o ensaio.

9.1.4 Ensaio de rotina dos transformadores de alimentação

Cada transformador de alimentação deve ser submetido àtensão de ensaio conforme a Tabela 4. Durante estesensaios não deve ocorrer nenhuma ruptura do isolamen-to entre enrolamentos ou entre qualquer enrolamento e onúcleo ou a blindagem.

Tabela 4 - Tensão de ensaio de rotina para transformadores de alimentação

Quando aplicado Tensão de ensaioeficaz

Entre enrolamentos primários 4 Un ou no mínimosecundários 2500 V

Entre todos os enrolamentos 2 Un ou no mínimonúcleo ou a blindagem 1000 V

Entre cada enrolamento que 2 Un + 1000 V ou noalimenta um circuito intrinse- mínimo 1500 Vcamente seguro e qualqueroutro enrolamento secundário

9.2 Outros transformadores

Estes podem ser transformadores como aqueles usadosem inversores alimentados por baterias, ou trans-formadores de acoplamento como aqueles usados emcircuitos de transmissão de sinal. A construção e ensaiosdestes transformadores devem ser baseados nos re-quisitos de 9.1, modificados de acordo com sua aplicação.Contudo, a tensão de ensaio de rotina entre os enrolamen-tos primários e secundários dada na Tabela 4 deve serreduzida para 2 Un + 1000 V eficaz, com o mínimo de1500 V.

Tabela 3 - Espessura mínima da folha ou diâmetro mínimo do fio do enrolamento de proteção em relação à corrente nominal do fusível ou disjuntor

Corrente nominal do fusível ou A 0,1 0,5 1 2 3 5disjuntor

Espessura mínima da folha mm 0,05 0,05 0,075 0,15 0,25 0,3

Diâmetro mínimo do fio do en- mm 0,2 0,45 0,63 0,9 1,12 1,4rolamento

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9.3 Enrolamentos de amortecimento

Os enrolamentos de amortecimento devem ser con-siderados infalíveis quando são construídos de formamecânica confiável, tais como: tubos metálicos semcostura, enrolamentos de fio nu continuamente curto-circuitado por solda ou equivalente.

9.4 Resistores limitadores de corrente

Os resistores limitadores de corrente devem ser do tipopelícula ou de fio com proteção para evitar o desen-rolamento no caso de ruptura.

9.5 Capacitores

Os capacitores devem ser do tipo altamente confiável edevem formar uma unidade que compreenda pelo menosdois capacitores montados em série. Os capacitoreseletrolíticos ou de tântalo não devem ser usados. Cadacapacitor deve ser capaz de suportar um ensaio dielétri-co, usando uma tensão alternada de 2 Un + 1000 V eficaz(Un é a maior tensão que pode ocorrer entre os terminaisdo conjunto de capacitores). Quando um conjunto decapacitores estiver conectado entre dois circuitos intrin-secamente seguros ou entre duas partes do mesmo cir-cuito intrinsecamente seguro e quando a maior tensão quepode ocorrer entre os terminais da unidade for menor que90 V, é suficiente que cada capacitor seja capaz desuportar um ensaio dielétrico usando uma tensão alterna-da de 500 V eficaz.

9.6 Componentes derivadores

Os componentes usados como derivador de segurançadevem ser do tipo cuja falha mais provável seja um curto-circuito e devem formar um conjunto de pelo menos doiscomponentes montados em paralelo.

Nota: Diodos conectados em ponte são aceitos como compo-nentes derivadores duplicados.

10 Barreira de segurança a diodo derivador

Os dispositivos a diodo derivador e/ou diodos Zenerduplicados, protegidos por fusíveis ou resistor, podem serusados como barreira de segurança entre circuitosintrinsecamente seguros e não intrinsecamente seguros.Quando tal barreira está de acordo com os requisitosdeste capítulo, os dispositivos devem ser consideradoscomo infalíveis. As barreiras para equipamentos elétricosda categoria “ia” devem ter no mínimo dois diodos comqualidade assegurada nível L conforme CECC 50000,submetidos a um ensaio de rotina conforme 10.4.2, ou nomínimo três diodos. As barreiras para equipamentoselétricos de categoria “ib” devem ter no mínimo doisdiodos.

10.1 Medidas de proteção

O circuito de entrada das barreiras deve ser capaz desuportar a máxima tensão Um e uma corrente de curto-circuito prospectiva de 4000 A.

10.2 Condições limites de operação dos componentesda barreira

Os diodos e resistores usados nas barreiras devem aten-

der os requisitos de 8.1. Resistores limitadores de corren-te devem ser infalíveis (ver 9.4).

10.2.1 Barreiras com proteção através de resistores

Os resistores de proteção devem suportar nas condiçõesde 8.1 a corrente que resulta quando a barreira é ligada àtensão Um (ver 3.11), considerando os diodos como curto-circuito. O diodo deve suportar por tempo ilimitado, semabrir, a corrente acima definida.

10.2.2 Barreiras com proteção através de fusíveis

Cada diodo deve suportar por tempo ilimitado nascondições de 8.1 uma corrente de 1,7 In (sendo In a corren-te nominal do fusível) e as correntes de curta duração queresultam, quando a barreira é ligada a uma fonte com Ume cuja corrente de curto-circuito é de 4000 A.

10.3 Requisitos construtivos

10.3.1 Arranjo

O arranjo físico das barreiras deve ser de tal maneira quea montagem correta possa ser facilmente visualizada, porexemplo: colocando seus parafusos de fixaçãonotadamente assimétricos.

10.3.2 Terminais de aterramento

A barreira deve possuir pelo menos um terminal ou cone-xão de aterramento, o qual deve ter capacidade adequa-da de condução de corrente e deve ser projetado paramanter uma pressão adequada de fixação ao condutor deaterramento e para resistir ao afrouxamento por vibração.Este requisito independe da existência de terminais deconexão dos circuitos que estejam ligados à terra.

10.3.3 Separação de terminais

Os terminais não aterrados para os condutores dos cir-cuitos intrinsecamente seguros devem atender 7.5.1.3 edevem ser protegidos para prevenir contato acidental comoutros condutores.

10.3.4 Montagem de componentes

Os componentes da barreira devem ser montados e fi-sicamente arranjados de forma a prevenir a ocorrência dedefeito que possa prejudicar a operação segura da barrei-ra, como, por exemplo, a possibilidade de curto-circuitoem qualquer resistor ou fusível, ou uma ruptura de circui-tos de qualquer diodo.

10.3.5 Encapsulamento

A barreira de segurança com fusível e diodos deve serencapsulada em um único bloco.

10.3.6 Invólucros

Para barreiras constituídas somente por resistores e ondeos componentes não são encapsulados, o invólucro deveser constituído de tal modo que evite o acesso aoscomponentes e não deve ter grau de proteção menor queIP 54, como definido na EB-1017.

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Nota: A barreira deve ser montada dentro de um invólucro deproteção adequado às condições da área na qual a barreiraé utilizada.

10.4 Ensaios individuais de rotina

10.4.1 Barreira completa

Um ensaio individual de rotina deve ser realizado em ca-da barreira, para comprovar o funcionamento correto decada diodo e o valor de cada resistor limitador.

10.4.2 Diodos para barreiras da categoria “ia” com doisdiodos

10.4.2.1 Ensaios de temperatura de armazenamento

Cada diodo deve ser submetido por 2 h a uma temperatu-ra de 150°C. O diodo neste ensaio não deve ser ligado auma fonte. Após o resfriamento não deve ser detectáveldeterioração no desempenho do diodo.

10.4.2.2 Ensaio de pulsos de corrente

Cada diodo deve ser submetido na direção de trabalho(para Zener na direção de Zener) a uma série de pulsos oudescargas capacitivas de 50 µs de duração de freqüênciade 60 Hz por 4 s. O pico da corrente (ou seu valor médiose o pulso não for retangular) é definido pela divisão datensão Um pela soma dos valores de qualquer resistên-cia em série com o fusível e da resistência deste (a 20°C).No final dos ensaios tensão Zener não se deve ter alteradoem mais do que 1% ou 0,1V, prevalecendo o maior.

11 Inspeção

Todos os equipamentos elétricos intrinsecamente segu-ros e as partes intrinsecamente seguras dos equipamentoselétricos associados devem ser avaliados a um ensaio detipo para garantir que ele é incapaz de causar ignição sobas condições especificadas no Capítulo 5, para a catego-ria apropriada do equipamento elétrico e para o grupo ougrupos apropriados especificados em 3.10. Os equi-pamentos elétricos devem ser também avaliados ou en-saiados para se determinar a sua classe de temperatura.O ensaio de um circuito intrinsecamente seguro com oaparelho de faiscamento somente pode ser dispensadose sua construção e seus valores elétricos forem bem de-finidos, de modo que sua segurança possa ser verifi-cada, usando-se o método prescrito no Anexo B, ba-seando-se unicamente nas curvas de ignição (Figuras 6 a11, do Anexo A). Os equipamentos elétricos intrinseca-mente seguros também não precisam ser submetidos aensaio de temperatura de superfície, quando as suascaracterísticas elétricas são tão bem definidas que suatemperatura de superfície pode ser deduzida a partirdestes valores.

11.1 Aparelhos de faiscamento para ensaio

O aparelho de faiscamento para ensaio deve ser o descri-to na EB-1483, onde aplicável. Em circunstâncias ondeeste aparelho não é adequado, conforme indicado naEB-1483, deve ser utilizado um aparelho de ensaioalternativo, aceito pela autoridade competente.

11.2 Gases de ensaio

11.2.1 Os seguintes gases de ensaio devem ser usados, deacordo com a classificação do grupo para o qual oequipamento elétrico está sendo ensaiado:

a) grupo I: 8,3 ± 0,3% metano/ar;

b) grupo IIA: 5,25 ± 0,25% propano/ar;

c) grupo IIB: 7,8 ± 0,5% etileno/ar;

d) grupo IIC: 21 ± 2% hidrogênio/ar.

11.2.2 Em casos especiais, equipamentos elétricos, aserem certificados e marcados para uso em um gás ouvapor particular, devem ser ensaiados na mistura in-flamável.

Nota: A pureza dos gases e vapores comercialmente disponíveisé normalmente adequada para estes ensaios, mas aquelescom pureza menor que 95% não devem ser usados. Oefeito das variações normais de temperatura e pressão doar em laboratório, e de umidade do ar na mistura gasosa,costuma ser pequeno. Qualquer efeito significativo destasvariáveis torna-se aparente durante a calibração de rotinado aparelho de faiscamento.

11.3 Calibração do aparelho de faiscamento

11.3.1 A sensibilidade do aparelho de faiscamento deve serverificada antes e depois de cada série de ensaios realizadosde acordo com 11.4. Para este propósito, o aparelho deensaio deve ser operado em um dos dois circuitos decalibração:

a) um circuito de 24 V CC, com uma indutância denúcleo de ar de 0,095 H;

b) um circuito resistivo (indutância < 10 µH) de 24 V,corrente contínua.

11.3.2 As correntes nestes circuitos devem ser estabeleci-das no valor dado na Tabela 5 para o grupo apropriado. Ocircuito de calibração escolhido deve ser o mais apropria-do para o equipamento elétrico ensaiado. O aparelho defaiscamento deve funcionar durante 400 rotações do por-ta-contato de fios de tungstênio, o qual deve estar ligadoao pólo positivo da fonte, e o ensaio deve ser consideradosatisfatório apenas se ocorrer pelo menos uma ignição dogás de ensaio.

Tabela 5 - Corrente no circuito de calibração

Grupo Circuito indutivo Circuito resistivo

(mA) (A)

I 110 1,5

IIA 100 1,0

IIB 65 0,7

IIC 30 0,3

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11.4 Ensaios de tipo

Para os ensaios de tipo de segurança, do equipamentoelétrico, o aparelho de faiscamento deve ser inserido nocircuito, sob ensaio, em cada ponto onde é consideradoque uma interrupção, curto-circuito ou falta à terra possamocorrer, levando em conta os requisitos desta Norma. Osensaios devem ser feitos com o circuito em operaçãonormal, e também com simulação de um ou dois defeitos,de acordo com a categoria do equipamento elétrico (verCapítulo 5), e com o máximo valor de capacitância dasconexões externas ao equipamento elétrico intrinse-camente seguro. A série de ensaios em cada ponto devecontinuar por não menos que 200 rotações do porta-contatos de fios de tungstênio para cada polaridade emum circuito de corrente contínua ou 1000 rotações paraum circuito de corrente alternada.

11.4.1 Coeficiente de segurança

11.4.1.1 Quando a série de ensaios está sendo executadacom simulação de defeitos ao circuito, o coeficiente desegurança deve ser aplicado aos valores de corrente e detensão que surgem sob condição de falha.

11.4.1.2 Se o equipamento elétrico tem derivações parapermitir um ajuste fácil da tensão de suprimento, ocoeficiente de segurança necessário deve ser mantidoquando a máxima tensão de entrada, para a qual oequipamento elétrico é projetado, é aplicada na derivaçãocorrespondente à tensão mínima. Para fins de ensaio detipo e onde é exigido um coeficiente de segurança de 1,5para execução do ensaio (conforme Capítulo 5), ocoeficiente de segurança pode ser obtido pelos métodosdados em a), b) ou c) ou por qualquer outro método deseveridade equivalente aceito pela autoridade competen-te ou por outra entidade autorizada, como, por exemplo,o uso de gás de ensaio mais inflamável:

a) circuito indutivo com indutância maior que 1mH(L > 1mH):

- a corrente deve ser aumentada por um coeficientede 1,5, reduzindo-se o valor da resistência delimitação, se isto é possível, ou então, aumentan-do a tensão;

b) circuitos resistivos com indutância muito menorque 1 mH (L << 1 mH):

- a corrente deve ser aumentada por um coeficien-te de 1,5, aumentando em 25% a tensão da redede alimentação; aumentando outras tensões dealimentação em 10% acima da máxima tensão

possível em serviço, levando-se em conta tolerân-cias dos fabricantes e efeitos de temperatura;aumentando em 10% a tensão máxima dos dis-positivos de limitação de tensão (por exemplo,diodo Zener em derivação), conforme definidoacima; e se possível diminuindo os valores daresistência de limitação para obter os valoresnecessários para corrente de ensaio. Quandomais de um resistor limitador de corrente existe,todos estes devem ser diminuídos na mesmaproporção, ou então, se não for possível, por umnovo acréscimo da tensão;

c) circuitos capacitivos:

- a tensão deve ser acrescida por um coeficiente de1,5.

11.4.2 Resultados dos ensaios

O equipamento elétrico somente pode ser consideradosatisfatório aos requisitos de ensaio de faiscamento, senão ocorrer ignição em qualquer série de ensaio ou emqualquer dos pontos de ensaio escolhido.

11.5 Classe de temperatura

Uma avaliação ou ensaio deve ser feita para estabelecer aclasse de temperatura do aparelho de acordo com osrequisitos da CB-119. Em certos casos, temperaturasmais elevadas do que aquelas da classe de temperaturasmarcadas podem ser permitidas para pequenoscomponentes, por exemplo, transistores ou resistores, seprovado através de ensaios ou evidência experimental quenão há risco direto ou indireto de inflamação, deterioraçãoou deformação por tais temperaturas altas.

11.6 Métodos de ensaios de tensão

Quando requerido um ensaio de tensão por esta Norma, ométodo deve estar de acordo com a norma técnicaapropriada, se existir. Quando não existir esta Norma,deve ser usado o seguinte método de ensaio:

a) o ensaio deve ser feito com a tensão alternada emforma de onda senoidal, com freqüência entre48 Hz e 62 Hz;

b) a alimentação deve ser fornecida por um transfor-mador de pelo menos 500 VA de saída;

c) a tensão deve ser aumentada uniformemente até ovalor especificado num período não menor que10 s e então mantida, pelo menos, 60 s.

/ANEXOS

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ANEXO A - Curvas de ignição

Figura 6 - Circuitos indutivos - Corrente mínima de ignição aplicável a equipamentos elétricos contendo cádmio, zinco, magnésio ou alumínio com U = 24 V

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Figura 7 - Circuitos indutivos - Corrente mínima de ignição aplicável a equipamentos elétricos sem cádmio, zinco, magnésio ou alumínio com U = 24 V

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zinco, magnésio ou alumínio

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magnésio ou alumínio

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Figura 10 - Circuitos capacitivos - Tensão mínima de ignição aplicável a equipamentos elétricos do grupo I

Nota: A curva marcada com Sn é aplicável somente a equipamentos elétricos sem cádmio, zinco ou alumínio.

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Figura 11 - Circuitos capacitivos - Tensão mínima de ignição aplicável a equipamentos elétricos do grupo IIC

Nota: A curva marcada com Sn é aplicável somente a equipamentos elétricos sem cádmio, zinco ou alumínio.

/ANEXO B

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B-1 Critérios básicos

B-1.1 Um circuito intrinsecamente seguro deve atender atrês critérios básicos:

a) o circuito deve ser adequadamente separado deoutros circuitos;

b) todos os componentes no circuito devem ter umatemperatura máxima de superfície menor do queaquela especificada para a classe de temperatura,a fim de evitar a ignição de misturas explosivasatravés de efeitos térmicos;

Nota: Temperaturas maiores podem ser permitidas para peque-nos componentes (ver 11.5).

c) quando o circuito é ensaiado ou verificado confor-me Capítulo 11 para a categoria (Capítulo 5) e ogrupo específico (3.10), não deve ocorrer nenhumaignição causada por faísca.

B-1.2 O critério a) pode ser satisfeito aplicando-sedistâncias de escoamento e isolação adequadas e usan-do componentes como transformadores, resistoreslimitadores de corrente, em concordância com o Capítu-lo 9.

B-1.3 O critério b) pode ser satisfeito estimando atemperatura máxima dos componentes através doconhecimento do seu comportamento térmico e da po-tência máxima a qual o componente pode ser submetidonas possíveis condições de falhas.

B-1.4 O critério c) pode ser satisfeito submetendo ocircuito a ensaios com o aparelho de faiscamento. Casonão se disponha deste aparelho, o critério pode ser satisfei-to através de verificações, desde que existam informa-ções sobre os valores máximos permissíveis de tensão,corrente e parâmetros do circuito, como indutância ecapacitância, para não causar ignição de uma misturaexplosiva específica.

B-2 Curvas de referência

As curvas nas Figuras 6 a 11, do Anexo A, permitemverificar a capacidade de ignição de circuitos comconfiguração simples. Para usar estas informações deveser assegurado que o circuito a ser verificado comointrinsecamente seguro tenha uma configuraçãoaproximada àquela para a qual as curvas são fornecidas.Deve ser enfatizado que as curvas estão relacionadas acondições máximas permiss íveis, e para projetar um circui-to que atende os requisitos desta Norma devem serlevados em consideração defeitos, condições de falhas(3.5 a 3.7) e os fatores de segurança conforme Capítulo 5.

B-3 Procedimento geral

Para um dado circuito em questão, deve ser seguido oprocedimento abaixo prescrito:

a) determinar a pior situação que na prática possa

ocorrer levando em conta as tolerâncias dos com-ponentes, variações na tensão de alimentação,falhas na isolação de componentes;

b) aplicar o fator de segurança apropriado, que de-pende do tipo do circuito (ver 11.4.1) e da categoriado equipamento elétrico (Capítulo 5), a fim de gerarum circuito modificado que possa ser submetidoao ensaio com o aparelho de faiscamento, ouverificado;

c) verificar se os parâmetros do circuito modificadosão aceitáveis em relação às curvas de referência.

B-4 Limitação na aplicação das curvas

B-4.1 As curvas fornecidas nas Figuras 6 a 11 estão so-mente relacionadas a circuitos simples e por isso não sepermite a aplicação a todos os circuitos reais.

Por exemplo: nas Figuras 6 a 9, do Anexo A, as curvasestão relacionadas com circuitos que podem serrepresentados por pilhas ou baterias com resistoreslimitadores de corrente ligado em série e por isso estescircuitos não podem ser aplicados a fontes comcaracterísticas não-lineares. Os circuitos não-lineares,como circuitos com corrente constante, provocam igniçãocom correntes mais baixas do que aqueles determinadosatravés das Figuras 6 a 9, do Anexo A, com base na ten-são do circuito aberto e da corrente de curto-circuito.

B-4.2 A corrente máxima permitida para circuito não-line-ar pode ser somente um quinto daquela determinada pelasFiguras.

B-4.3 Deve-se assegurar que verificações deste tipo se-jam somente feitas para circuitos que na prática podemser representados pelos circuitos simples para os quais ascurvas são fornecidas.

B-4.4 A informação é limitada e não cobre todos os deta-lhes que podem aparecer na elaboração de um circuito desegurança intrínseca.

Nota: As curvas de referência para circuitos sem cádmio sópodem ser aplicadas quando se pode garantir que o equi-pamento elétrico e a instalação são realmente livres decádmio, zinco, magnésio ou alumínio.

B-5 Efeitos dos cabos externos de interligação

Deve ser levada em consideração na verificação doscircuitos a reatância dos cabos que interligam os várioscomponentes destes. Em geral, é suficiente encarar ocabo como uma capacitância concentrada ou umaindutância concentrada com resistência. Os valoresdependem diretamente do comprimento do cabo.

Por exemplo: interligando-se uma fonte aprovada e mar-cada como adequada para cargas capacitivas até 0,1 µFcom um equipamento elétrico cuja capacitância internaseja 0,07 µF, a capacitância do cabo de interligação deveser menor do que 0,03 µF.

ANEXO B - Guia para projetar e verificar circuitos de segurança intrínseca

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B-6 Exemplos de circuitos simples

B-6.1 Circuito indutivo simples

Para ilustrar o procedimento detalhadamente, considereum circuito do grupo IIC composto por uma bateria de20 V conectada a uma resistência infalível limitadora decorrente (ver 9.4) de 300ý alimentando uma impedânciaindutiva de 1100 e 100 mH, conforme mostrado na Figura12. Os valores de 300ý e 1100ý são considerados comovalores mínimos e o 100 mH como valor máximo. Duasavaliações distintas são feitas: uma para garantir que afonte em si é intrinsecamente segura (ver B-6-1.1)e outra, considerando o efeito da carga ligada (verB-6.1.2).

B-6.1.1 Fonte

Os passos na avaliação são os seguintes:

a) o valor mínimo da resistência limitadora de corren-te para este exemplo é de 300ý, o que representaa pior situação para a resistência. Se esta resistên-cia não atende aos requisitos da infalibilidade (ver8.1), uma simples falha (ver Capítulo 4) resulta numcircuito modificado no qual a resistência é assumi-da como sendo curto-circuito. Com tal falha, afonte não é intrinsecamente segura. Através demedições em circuito aberto de amostra de bateri-as novas, determina-se o valor máximo da tensãoem seus terminais (no caso de pilhas ou bateriasrecarregáveis esta é a tensão imediata após o car-regamento). Assume-se para o exemplo uma ten-são de 22 V com o valor máximo. A corrente má-xima de curto-circuito então é de 22/300 = 73,3 mA;

b) uma vez que o circuito é resistivo, a aplicação dosrequisitos do Capítulo 5 e de 11.4.4 propicia umcircuito modificado no qual a tensão de bateria é de22 V, e a corrente de curto-circuito é aumentadapara 1,5 x 73,3 = 100 mA;

c) na Figura 8, do Anexo A, deve ser visto que no grupoIIC a corrente mínima de ignição para um circuitoresistivo de 22 V é de 315 mA. A fonte de tensão,conseqüentemente, pode sob o ponto de vista deignição ser considerada intrinsecamente segura.

B-6.1.2 Ligação da carga

Os passos na avaliação são os seguintes:

a) igualmente como em B-6-1-1, a tensão máxima dabateria é assumida como sendo 22 V. Uma vez que300ý e 1100ý são valores mínimos, a correntemáxima possível na carga é 22/(300 + 1100) == 15,7 mA. Falhas não precisam ser aplicadas, umavez que o resistor de 300ý é infalível e falha decurto-circuito do indutor leva ao circuito considera-do em B-6.1.1. Falha de circuito aberto leva clara-mente a uma condição segura.

b) a aplicação dos requisitos do Capítulo 5 e de 11.4.1requer que, para um fator de segurança de 1,5,a corrente no circuito seja aumentada para1,5 x 15,7 = 23,6 mA;

c) com referência, a curva do grupo IIC na Figura 6,do Anexo A, mostra-se que para um indutor de100 mH a corrente mínima de ignição para uma fon-te de 24 V é de 28 mA. Os circuitos então podemser assumidos como intrinsecamente seguros parao grupo IIC.

Assume-se que o indutor possui núcleo de ar. Casocontrário, é necessário ensaiar os circuitos com o aparelhode faiscamento (conforme EB-1483), para estabelecer sesão intrinsecamente seguros ou não.

Nota: Se o indutor não possuir núcleo de ar, a corrente mínima realde ignição é normalmente maior que aquela determinadapela curva para indutância medida.

B-6.2 Circuito capacitivo simples

O circuito da Figura 13, o qual é pretendido para a apli-cação em grupo I, consiste em uma bateria de 30 V ligadaa um capacitor de 10 µF através de uma resistênciainfalível de 10 ký. Para propósitos deste exemplo, osvalores de 30 V e 10 µF são tomados como valoresmáximos, e o de 10 ký, como valor mínimo. Duas avalia-ções distintas são feitas: uma para garantir que a fonte emsi é intrinsecamente segura (ver B-6.2.1) e a outraconsiderando o efeito do capacitor ligado (ver B-6.2.2).

B-6.2.1 Fonte

O procedimento descrito em B-6.1.1 deve ser adotado.Portanto, a fonte de alimentação pode, sob o ponto devista de ignição, ser considerado intrinsecamente seguracom fator de segurança superior a 100.

B-6.2.2 Ligação do capacitor

B-6.2.2.1 Os passos na avaliação são os seguintes:

a) a tensão máxima da bateria é 30 V e o valor máximodo capacitor é 10 µF. Falhas não precisam seraplicadas, uma vez que o resistor de 10 ký éinfalível e falhas em curto-circuito ou circuito aber-to do capacitor levam ao circuito considerado emB-6.2.1;

b) a aplicação dos requisitos do Capítulo 5 e de11.4.1 requer que, para um fator de segurança 1,5,a tensão seja aumentada para 1,5 x 30 V = 45 V;

c) com referência à curva do grupo I para cádmio, aFigura 10, do Anexo A, mostra-se que para 45 V ovalor mínimo de capacitância é 3 µF, de maneiraque o circuito não pode ser assumido como in-trinsecamente seguro.

Nota: Existem diversas possibilidades para se modificar ocircuito a fim de que ele se torne intrinsecamenteseguro. A tensão do circuito ou o valor do capacitorpodem ser reduzidos, ou um resistor infalível podeser intercalado em série com o capacitor de 10 F,numa configuração infalível. A curva na Figura 10mostra que a tensão mínima de ignição para10 µF é 26 V, de maneira que a tensão da bateriadeve ser reduzida para 26/1,5 = 17,3 V, se o valor de10 µF for mantido. Alternadamente, o valor docapacitor deve ser reduzido para 3 µF; ou deve serinserido um resistor infalível com um valor mínimo

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de 5,6ý em série com o capacitor de 10 µF, permi-tindo uma tensão de ignição de 48 V. Efetuando-sequalquer uma destas modificações, o circuito tor-na-se intrinsecamente seguro.

B-6.2.2.2 As curvas nas Figuras 10 e 11, do Anexo A,somente são válidas para circuitos capacitivos ligados a

fontes com resistência interna relativamente elevada. Ocaso contrário pode levar a situações onde o circuitocapacitivo não é intrinsecamente seguro. É aconselhável,para circuitos capacitivos ligados a fontes com fator desegurança inferior a 10, ensaiar os circuitos com o aparelhode faiscamento (conforme EB-1483) para estabelecer seestes são intrinsecamente seguros ou não.

Figura 13 - Circuito capacitivo simplesFigura 12 - Circuito indutivo simples