abnt nbr iec 60079-11 ex-i

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NORMA BRASILEIRA

ABNT NBRIEC

60079-11

Primeira edição 29.04.2009

Válida a partir de 29.05.2009

Atmosferas explosivas Parte 11: Proteção de equipamento por segurança intrínseca Explosive atmospheres Part 11: Equipment protection by intrinsic safety

Palavras-chave: Atmosfera explosiva. Segurança intrínseca. Tipo de proteção Descriptors: Explosive atmosphere. Intrinsic safety. Type of protection ICS 29.260.20 ISBN 978-85-07-01478-2

Número de referência

ABNT NBR IEC 60079-11:2009113 páginas

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Sumário Página

Prefácio Nacional.......................................................................................................................................................vi 1 Escopo............................................................................................................................................................1 2 Referências normativas ................................................................................................................................3 3 Termos e definições......................................................................................................................................4 4 Agrupamento e classificação de equipamentos intrinsecamente seguros e equipamentos

associados .....................................................................................................................................................8 5 Categorias de proteção e conformidade dos requisitos de ignição dos equipamentos elétricos .......9 5.1 Geral................................................................................................................................................................9 5.2 Categoria de proteção "ia" ...........................................................................................................................9 5.3 Categoria de proteção "ib" .........................................................................................................................10 5.4 Categoria de proteção "ic" .........................................................................................................................10 5.5 Conformidade da ignição por faiscamento...............................................................................................10 5.6 Conformidade da ignição térmica..............................................................................................................11 5.6.1 Geral..............................................................................................................................................................11 5.6.2 Temperatura para pequenos componentes..............................................................................................11 5.6.3 Fiação interna ao equipamento..................................................................................................................12 5.6.4 Trilhas nas placas de circuitos impressos ...............................................................................................13 5.7 Equipamento simples..................................................................................................................................15 6 Requisitos construtivos dos equipamentos.............................................................................................15 6.1 Invólucros.....................................................................................................................................................16 6.1.1 Equipamentos em conformidade com a Tabela 5....................................................................................16 6.1.2 Equipamento em conformidade com o Anexo F......................................................................................16 6.2 Recursos para conexões de circuitos externos.......................................................................................16 6.2.1 Terminais......................................................................................................................................................16 6.2.2 Plugues e tomadas......................................................................................................................................19 6.2.3 Determinação da razão máxima externa entre a indutância pela resistência (Lo / Ro) para fonte de

alimentação com limitação por resistência ..............................................................................................19 6.2.4 Cabos conectados permanentemente.......................................................................................................20 6.3 Distâncias de separação.............................................................................................................................20 6.3.1 Separação de partes condutoras...............................................................................................................20 6.3.2 Tensão entre partes condutivas ................................................................................................................23 6.3.3 Distância de isolação ..................................................................................................................................24 6.3.4 Distâncias de separação através de material encapsulante...................................................................24 6.3.5 Distâncias de separação através de material isolante sólido ................................................................25 6.3.6 Separações compostas...............................................................................................................................25 6.3.7 Distância de escoamento ...........................................................................................................................25 6.3.8 Distância sob revestimento........................................................................................................................28 6.3.9 Requisitos para placas de circuito impresso montadas.........................................................................28 6.3.10 Separação através de malha de terra ........................................................................................................29 6.3.11 Fiação interna ..............................................................................................................................................29 6.3.12 Ensaio de isolação elétrica.........................................................................................................................29 6.3.13 Relés .............................................................................................................................................................29 6.4 Proteção contra inversão de polaridade...................................................................................................30 6.5 Condutores de terra, conexões e terminais..............................................................................................30 6.6 Encapsulamento ..........................................................................................................................................31 7 Componentes dos quais a segurança intrínseca depende.....................................................................32 7.1 Valores nominais de componentes ...........................................................................................................32 7.2 Conectores para conexões internas, cartões “plug-in” e componentes ..............................................33 7.3 Fusíveis ........................................................................................................................................................33 7.4 Células e baterias primárias e secundárias..............................................................................................34

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7.4.1 Geral..............................................................................................................................................................34 7.4.2 Vazamento do eletrólito e ventilação ........................................................................................................35 7.4.3 Tensões de células......................................................................................................................................35 7.4.4 Resistência interna de bateria e célula .....................................................................................................35 7.4.5 Baterias em equipamentos protegidos por outro tipo de proteção.......................................................35 7.4.6 Utilização e substituição de baterias em áreas classificadas ................................................................36 7.4.7 Utilização de baterias, sem substituição em áreas classificadas ..........................................................36 7.4.8 Contatos externos para carregamento das baterias ...............................................................................36 7.4.9 Construção da bateria.................................................................................................................................37 7.5 Semicondutores...........................................................................................................................................37 7.5.1 Efeitos de transientes .................................................................................................................................37 7.5.2 Derivadores limitadores de tensão............................................................................................................37 7.5.3 Limitadores de corrente em série ..............................................................................................................38 7.6 Falha de componentes, conexões e separações .....................................................................................38 7.7 Componentes piezoelétricos......................................................................................................................39 7.8 Células eletroquímicas para detecção de gases......................................................................................39 8 Componentes infalíveis, montagens infalíveis de componentes e conexões infalíveis das quais a

segurança intrínseca depende...................................................................................................................40 8.1 Transformador de alimentação ..................................................................................................................40 8.1.1 Medidas de proteção...................................................................................................................................40 8.1.2 Construção do transformador....................................................................................................................40 8.1.3 Ensaios de tipo para transformadores......................................................................................................41 8.1.4 Ensaio de rotina de transformadores de alimentação.............................................................................41 8.2 Outros transformadores .............................................................................................................................41 8.3 Enrolamentos infalíveis ..............................................................................................................................42 8.3.1 Enrolamentos de amortecimento...............................................................................................................42 8.3.2 Indutores construídos por condutores isolados .....................................................................................42 8.4 Resistor limitador de corrente ...................................................................................................................43 8.5 Capacitores de bloqueio.............................................................................................................................43 8.6 Configurações de segurança por derivação (“shunt”)............................................................................44 8.6.1 Geral..............................................................................................................................................................44 8.6.2 Derivadores de segurança..........................................................................................................................44 8.6.3 Limitadores de tensão por derivação........................................................................................................45 8.7 Fiação, trilhas em circuitos impressos e conexões ................................................................................45 8.8 Componentes isolados galvanicamente ...................................................................................................47 8.8.1 Generalidades ..............................................................................................................................................47 8.8.2 Componentes de isolação entre circuitos intrinsecamente seguros e não intrinsecamente seguros

.......................................................................................................................................................................47 8.8.3 Componentes de isolação entre circuitos intrinsecamente seguros separados .................................47 9 Barreiras de segurança a diodos...............................................................................................................48 9.1 Generalidades ..............................................................................................................................................48 9.2 Construção...................................................................................................................................................48 9.2.1 Montagem.....................................................................................................................................................48 9.2.2 Recursos para conexão a terra ..................................................................................................................48 9.2.3 Proteção de componentes..........................................................................................................................48 10 Verificações de tipo e ensaios de tipo ......................................................................................................48 10.1 Ensaio de ignição por faísca ......................................................................................................................48 10.1.1 Generalidades ..............................................................................................................................................48 10.1.2 Aparelho de faiscamento............................................................................................................................49 10.1.3 Misturas de gás de ensaio e corrente de calibração do aparelho de faiscamento ..............................50 10.1.4 Ensaios com o aparelho de faiscamento..................................................................................................51 10.1.5 Considerações sobre o ensaio ..................................................................................................................52 10.2 Ensaios de temperatura..............................................................................................................................53 10.3 Ensaios de rigidez dielétrica ......................................................................................................................53 10.4 Determinação de parâmetros de componentes sem especificação ......................................................54 10.5 Ensaios para células e baterias .................................................................................................................54 10.5.1 Generalidades ..............................................................................................................................................54 10.5.2 Ensaio de vazamento de eletrólito para células e baterias.....................................................................54 10.5.3 Ignição por faísca e temperatura de superfície de células e baterias ...................................................55

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10.5.4 Ensaios de pressão em compartimento de baterias ...............................................................................55 10.6 Ensaios mecânicos .....................................................................................................................................56 10.6.1 Material encapsulante .................................................................................................................................56 10.6.2 Selagem dos componentes antes do encapsulamento...........................................................................56 10.6.3 Partições.......................................................................................................................................................56 10.7 Ensaios para equipamento que contém dispositivos piezoelétricos ....................................................56 10.8 Ensaios de tipo para barreiras de segurança a diodos e derivadores de segurança..........................57 10.9 Ensaio de tração em cabo ..........................................................................................................................57 10.10 Ensaios do transformador..........................................................................................................................58 11 Verificações e ensaios de rotina................................................................................................................58 11.1 Ensaios de rotina para barreiras de segurança a diodo .........................................................................58 11.1.1 Barreiras montadas.....................................................................................................................................58 11.1.2 Diodos para barreiras “ia” com dois diodos ............................................................................................58 11.2 Ensaios de rotina para transformadores infalíveis..................................................................................59 12 Marcação ......................................................................................................................................................59 12.1 Generalidades ..............................................................................................................................................59 12.2 Marcação dos recursos de conexão..........................................................................................................60 12.3 Marcações de advertência..........................................................................................................................60 12.4 Exemplos de marcação...............................................................................................................................61 13 Documentação .............................................................................................................................................62 Anexo A (normativo) Avaliação de circuitos intrinsecamente seguros..............................................................63 A.1 Critério básico..............................................................................................................................................63 A.2 Avaliação utilizando Tabelas e curvas de referência ..............................................................................63 A.3 Exemplos de circuitos simples ..................................................................................................................64 A.4 Redução permitida da capacitância efetiva quando protegida por uma resistência em série ...........88 Anexo B (normativo) Aparelho de faiscamento para circuitos intrinsecamente seguros ................................89 B.1 Métodos de ensaios para faiscamento......................................................................................................89 B.1.1 Princípio .......................................................................................................................................................89 B.1.2 Aparelho .......................................................................................................................................................89 B.1.3 Calibração de aparelho de faiscamento....................................................................................................90 B.1.4 Preparação e limpeza dos fios de tungstênio ..........................................................................................90 B.1.5 Condicionando um disco de cádmio novo ...............................................................................................91 B.1.6 Limitações do aparelho de faiscamento ...................................................................................................91 B.1.7 Modificações do aparelho de faiscamento para ensaios com correntes elevadas..............................92 Anexo C (informativo) Medidas das distâncias de escoamento, isolamento e separação através de material

encapsulante aderente e através de isolação sólida...............................................................................99 C.1 Distâncias de isolamento e separação através material encapsulante aderente e através de isolação

sólida.............................................................................................................................................................99 C.2 Distâncias de escoamento .......................................................................................................................101 Anexo D (informativo) Encapsulamento ...............................................................................................................103 D.1 Aderência ...................................................................................................................................................103 D.2 Temperatura ...............................................................................................................................................103 Anexo E (informativo) Ensaio de transiente de energia......................................................................................107 E.1 Princípio .....................................................................................................................................................107 E.2 Ensaio .........................................................................................................................................................107 Anexo F (normativo) Distâncias de separação alternativas para placas de circuito impresso montadas e

separação de componentes .....................................................................................................................109 F.1 Geral............................................................................................................................................................109 F.2 Controle de ingresso de poluição............................................................................................................109 F.3 Distâncias para placas de circuito impresso e separação de componentes......................................110 F.3.1 Categoria de proteção “ia” e “ib” ............................................................................................................110 F.3.2 Categoria de proteção “ic” .......................................................................................................................110 Bibliografia ..............................................................................................................................................................113

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Prefácio Nacional

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidade, laboratório e outros).

Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras das Diretivas ABNT, Parte 2.

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) chama atenção para a possibilidade de que alguns dos elementos deste documento podem ser objeto de direito de patente. A ABNT não deve ser considerada responsável pela identificação de quaisquer direitos de patentes.

A ABNT NBR IEC 60079-11 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Eletricidade (ABNT/CB-03), pela Comissão de Estudo de Equipamentos para Atmosfera Explosiva com Tipo de Proteção Intrínseca Ex “i”, Sistemas Ex “i”, “Fieldbus” Ex “i” (FISCO) e Proteção de Equipamentos e Sistemas de Transmissão Utilizando Radiação Óptica (CE-03:031.04). Seu 1º Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 05, de 02.05.2006 com o número de Projeto 03:031.04-008. O seu 2º Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 02 de 13.02.2009 a 16.03.2009 com o de 2º Projeto 03:031.04-008.

Esta Norma é uma adoção idêntica, em conteúdo técnico, estrutura e redação, à IEC 60079-11:2006, que foi elaborada pelo Technical Committee Equipment for Explosive Atmospheres (IEC/TC 31), conforme ISO/IEC Guide 21-1:2005.

Esta Norma cancela e substitui a ABNT NBR 8447:1989

A aplicação desta Norma não dispensa o respeito aos regulamentos de órgãos públicos aos quais a instalação e os equipamentos devem satisfazer. Podem ser citadas como exemplos de regulamentos de órgãos públicos as Normas Regulamentadoras do Ministério do Trabalho e Emprego e as Portarias Ministeriais elaboradas pelo Inmetro contendo o Regulamento de Avaliação da Conformidade (RAC) para equipamentos elétricos para atmosferas explosivas, nas condições de gases e vapores inflamáveis e poeiras combustíveis.

O Escopo desta Norma Brasileira em inglês é o seguinte:

Scope

This part of ABNT NBR IEC 60079 specifies the construction and testing of intrinsically safe apparatus intended for use in an explosive gas atmosphere and for associated apparatus, which is intended for connection to intrinsically safe circuits which enter such atmospheres.

This type of protection is applicable to electrical apparatus in which the electrical circuits themselves are incapable of causing an explosion in the surrounding explosive atmospheres.

This Standard is also applicable to electrical apparatus or parts of electrical apparatus located outside the explosive gas atmosphere or protected by another type of protection listed in ABNT NBR IEC 60079-0, where the intrinsic safety of the electrical circuits in the explosive gas atmosphere may depend upon the design and construction of such electrical apparatus or parts of such electrical apparatus. The electrical circuits exposed to the explosive gas atmosphere are evaluated for use in such an atmosphere by applying this standard.

The requirements for intrinsically safe systems are provided in IEC 60079-25. The requirements for intrinsically safe concepts for Fieldbus are provided in ABNT NBR IEC 60079-27.

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This Standard supplements and modifies the general requirements of ABNT NBR IEC 60079-0, except as indicated in Table 1. Where a requirement of this standard conflicts with a requirement of ABNT NBR IEC 60079-0, the requirements of this standard shall take precedence.

If associated apparatus is placed in the explosive gas atmosphere, it must be protected by an appropriate type of protection listed in ABNT NBR IEC 60079-0, and then the requirements of that method of protection together with the relevant parts of ABNT NBR IEC 60079-0 also apply to the associated apparatus.

Table 1 – Exclusion of specific clauses of ABNT NBR IEC 60079-0

Clause or subclause of ABNT NBR IEC 60079-0 Intrinsically safe apparatus

Associated apparatus

4.2.2 Group II – Surface temperature marking Applies Excluded

5.3 Maximum surface temperature Applies Excluded

5.4 Surface temperature and ignition temperature Applies Excluded

5.5 Small components Applies Excluded

6.3 Opening times Excluded Excluded

7.1.1 Applicability Applies Excluded

7.1.2 Specification of materials Applies Excluded

7.1.3* Plastic materials Excluded Excluded

7.2* Thermal endurance Excluded Excluded

7.3 Electrostatic charges on external non-metallic materials of enclosures Applies Excluded

7.3.2 Avoidance of a build-up electrostatic charge Applies Excluded

7.4 Threaded holes Excluded Excluded

8.1 Material composition Applies Excluded

8.2 Threaded holes Excluded Excluded

9 Fasteners Excluded Excluded

10 Interlocking devices Excluded Excluded

11 Bushings Excluded Excluded

12 Materials used for cementing Excluded Excluded

14 Connection facilities and terminal compartments Excluded Excluded

15 Connection facilities for earthing or bonding conductors Excluded Excluded

16.5 Conductor temperature Excluded Excluded

17 Supplementary requirements for rotating electrical machines Excluded Excluded

18 Supplementary requirements for switchgear Excluded Excluded

19 Supplementary requirements for fuses Excluded Excluded

20 Supplementary requirements for plugs and sockets Excluded Excluded

21 Supplementary requirements for luminaires Excluded Excluded

22 Supplementary requirements for caplights and handlights Excluded Excluded

23.1 Batteries Applies Excluded

26.4 Tests of enclosures Applies Excluded

26.5.1 Temperature measurement Applies Excluded

26.5.2 Thermal shock test Excluded Excluded

26.5.3 Small component ignition test Applies Excluded

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Table 1 (continued)

Clause or subclause of ABNT NBR IEC 60079-0 Intrinsically safe apparatus

Associated apparatus

26.6 Torque test for bushings Excluded Excluded

26.7* Non-metallic enclosures or non-metallic parts of enclosures Excluded Excluded

26.8* Thermal endurance to heat Excluded Excluded

26.9* Thermal endurance to cold Excluded Excluded

26.10* Resistance to light Excluded Excluded

26.11* Resistance to chemical agents for Group I electrical apparatus Excluded Excluded

26.12 Earth continuity Excluded Excluded

26.13 Surface resistance test of parts of enclosures or non-metallic materials

Applies Excluded

26.14 Charging tests Applies Excluded

26.15 Measurement of capacitance Applies Excluded

Annex A Ex cable glands Excluded Excluded

* indicates that these requirements apply for 6.1.2a) only.

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Atmosferas explosivas Parte 11: Proteção de equipamento por segurança intrínseca "i"

1 Escopo

Esta parte da ABNT NBR IEC 60079 especifica a construção e os ensaios de equipamentos intrinsecamente seguros destinados à utilização em atmosferas potencialmente explosivas e dos equipamentos associados, os quais são projetados para conexão com circuitos intrinsecamente seguros utilizados em tais atmosferas.

Este tipo de proteção é aplicável a equipamentos elétricos cujos circuitos elétricos são incapazes, por eles próprios, de causar uma explosão da atmosfera potencialmente explosiva que os envolve.

Esta Norma é também aplicável aos equipamentos elétricos ou partes dos equipamentos elétricos localizados fora da atmosfera explosiva de gás ou vapor ou protegidos por algum outro tipo de proteção listado na ABNT NBR IEC 60079-0, quando a segurança intrínseca dos circuitos elétricos na atmosfera potencialmente explosiva pode depender do projeto e construção destes equipamentos elétricos ou suas partes. Os circuitos elétricos expostos às atmosferas explosivas de gás ou vapor são avaliados para utilização em tais atmosferas aplicando esta Norma.

Os requisitos para sistemas intrinsecamente seguros são definidos na IEC 60079-25. Os requisitos para conceitos ‘fieldbus’ intrinsecamente seguros são definidos na ABNT NBR IEC 60079-27.

Esta Norma suplementa e modifica os requisitos gerais da ABNT NBR IEC 60079-0, exceto como indicado na Tabela 1. Quando um requisito desta Norma conflitar com um da ABNT NBR IEC 60079-0, os requisitos desta Norma devem prevalecer.

Se um equipamento associado for instalado em uma atmosfera explosiva de gás ou vapor, este deve estar protegido por um tipo de proteção adequado listado na ABNT NBR IEC 60079-0, e então os requisitos deste tipo de proteção em conjunto com partes aplicáveis da ABNT NBR IEC 60079-0 também se aplicam ao equipamento associado.

Tabela 1 — Exclusão de seções específicas da ABNT NBR IEC 60079-0

Seções ou subseções da ABNT NBR IEC 60079-0 Equipamento

intrinsecamente seguro

Equipamento associado

4.2.2 Grupo II – Marcação da temperatura superficial Aplica-se Excluído

5.3 Máxima temperatura de superfície Aplica-se Excluído

5.4 Temperatura de superfície e temperatura de ignição Aplica-se Excluído

5.5 Pequenos componentes Aplica-se Excluído

6.3 Tempo de abertura Excluído Excluído

7.1.1 Aplicabilidade Aplica-se Excluído

7.1.2 Especificação de materiais Aplica-se Excluído

7.1.3* Materiais plásticos Excluído Excluído

7.2* Resistência térmica Excluído Excluído

7.3 Cargas eletrostáticas em materiais não metálicos externos de invólucros Aplica-se Excluído

7.3.2 Evitando a formação de carga eletrostática Aplica-se Excluído

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Tabela 1 (continuação)

Seções ou subseções da ABNT NBR IEC 60079-0 Equipamento

intrinsecamente seguro

Equipamento associado

7.4 Furos roscados Excluído Excluído

8.1 Composição do material Aplica-se Excluído

8.2 Furos roscados Excluído Excluído

9 Fixações Excluído Excluído

10 Dispositivos de intertravamentos Excluído Excluído

11 Buchas Excluído Excluído

12 Materiais utilizados para selagem Excluído Excluído

14 Conexões de instalação e compartimentos terminais Excluído Excluído

15 Conexão de instalação para aterramento ou condutores de ligação

Excluído Excluído

16.5 Temperatura do condutor Excluído Excluído

17 Requisitos suplementares para máquinas elétricas rotativas Excluído Excluído

18 Requisitos suplementares para conjuntos de manobra Excluído Excluído

19 Requisitos suplementares para fusíveis Excluído Excluído

20 Requisitos suplementares para plugues e tomadas Excluído Excluído

21 Requisitos suplementares para luminárias Excluído Excluído

22 Requisitos suplementares para lanternas de mão e de capacetes

Excluído Excluído

23.1 Baterias Aplica-se Excluído

26.4 Ensaios dos invólucros Aplica-se Excluído

26.5.1 Medição de temperatura Aplica-se Excluído

26.5.2 Ensaio de choque térmico Excluído Excluído

26.5.3 Ensaio de ignição de pequeno componente Aplica-se Excluído

26.6 Ensaio de torque para buchas Excluído Excluído

26.7* Invólucros não metálicos ou partes não metálicas de invólucros

Excluído Excluído

26.8* Resistência térmica ao calor Excluído Excluído

26.9* Resistência térmica ao frio Excluído Excluído

26.10* Resistência à luz Excluído Excluído

26.11* Resistência à agentes químicos para equipamentos elétricos do Grupo I

Excluído Excluído

26.12 Continuidade do aterramento Excluído Excluído

26.13 Ensaio de resistência de superfície de partes de invólucros de materiais não metálicos

Aplica-se Excluído

26.14 Ensaio de carregamento elétrico Aplica-se Excluído

26.15 Medição da capacitância Aplica-se Excluído

Anexo A Prensa cabos Ex Excluído Excluído

* indica que estes requisitos aplicam-se somente para 6.1.2 a).

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2 Referências normativas

Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação desta norma. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas).

ABNT NBR IEC 60079-0:2006, Atmosferas explosivas – Parte 0: Equipamentos – Requisitos gerais

ABNT NBR IEC 60079-7, Atmosferas explosivas – Parte 7: Proteção de equipamentos por segurança aumentada "e"

ABNT NBR IEC 60079-27, Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas – Parte 27: Conceito de ‘Fieldbus’ intrinsecamente seguro (FISCO) e Conceito de ‘Fieldbus’ não-acendível (FNICO)

ABNT NBR IEC 60112, Método para determinação dos índices de resistência e de comparação ao trilhamento dos materiais isolantes sólidos

ABNT NBR IEC 60529, Graus de proteção para invólucros de equipamentos elétricos (Código IP)

IEC 60079-25, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres – Part 25: Intrinsically safe systems

IEC 60085, Electrical insulation – Thermal classification*

IEC 60127 (all parts), Miniature fuses

IEC 60317-3, Specifications for particular types of winding wires – Part 3: Polyester enamelled round copper wire, class 155

IEC 60317-7, Specifications for particular types of winding wires – Part 7: Polyimide enamelled round copper wire, class 220

IEC 60317-8, Specifications for particular types of winding wires – Part 8: Polyesterimide enamelled round copper winding wire, class 180

IEC 60317-13, Specifications for particular types of winding wires – Part 13: Polyester or polyesterimide overcoated with polyamide-imide enamelled round copper wire, class 200

IEC 60664-1:2002, Insulation coordination for equipment within low-voltage systems – Part 1: Principles, requirements and tests 1)

Amendment 1 (2000) Amendment 2 (2002)

IEC 60664-3:2003, Insulation coordination for equipment within low-voltage systems – Part 3: Use of coating, potting or moulding for protection against pollution

ANSI/UL 248-1, Low-Voltage Fuses – Part 1: General Requirements

* NOTA DA TRADUÇÃO: O título correto da IEC 60085 é Electrical insulation – Thermal evaluation and designation

** NOTA DA TRADUÇÃO: Para as finalidades desta Norma, o termo “fiação” é considerado como sendo um termo genérico que define todas as interligações elétricas e os meios utilizados para estas, exceto trilhas de circuitos impressos.

1) Há uma edição consolidada 1.2, que engloba a IEC 60664-1 e seus suplementos 1 e 2.

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3 Termos e definições

Para os efeitos deste documento, aplicam-se os termos e definições da ABNT NBR IEC 60079-0 e os seguintes.

3.1 Geral

3.1.1 segurança intrínseca “i” tipo de proteção baseada na restrição da energia elétrica dentro de equipamentos e de fiação** de interconexão exposta à atmosfera potencialmente explosiva para um nível abaixo do qual pode causar ignição por faiscamento ou por efeitos de aquecimento

3.1.2 equipamento associado equipamento elétrico que contém circuitos com limite de energia e sem limite de energia e é construído de forma que o circuito sem limite de energia não pode afetar adversamente os circuitos com energia limitada

NOTA 1 Equipamentos associados podem ser tanto:

a) equipamento elétrico, o qual possui um tipo alternativo de proteção listado nesta Norma para utilização em atmosfera explosiva de gás ou vapor, ou

b) equipamento elétrico que não possui algum tipo de proteção, o qual não pode ser empregado em atmosfera explosiva de gás ou vapor, como, por exemplo, um registrador que não é instalado em atmosfera explosiva de gás ou vapor, mas que se encontra conectado a um termopar situado em atmosfera explosiva de gás ou vapor, possuindo somente o seu circuito de entrada de energia limitada.

[Definição 3.2 da ABNT NBR IEC 60079-0]

NOTA 2 Para os objetivos desta Norma, equipamento associado é também equipamento elétrico que possui os dois tipos de circuitos: aqueles que são intrinsecamente seguros e os que não são intrinsecamente seguros e é construído de tal forma que os circuitos não intrinsecamente seguros não possam afetar adversamente a segurança dos circuitos intrinsecamente seguros e inclui:

a) equipamento elétrico, o qual possui um tipo alternativo de proteção listado nesta Norma para utilização em atmosfera explosiva de gás ou vapor, ou

b) equipamento elétrico que não possui algum tipo de proteção, o qual não pode ser empregado em atmosfera explosiva de gás ou vapor, como, por exemplo, um registrador que não é instalado em atmosfera explosiva de gás ou vapor, mas que se encontra conectado a um termopar situado em atmosfera explosiva de gás ou vapor, possuindo somente o seu circuito de entrada de energia limitada.

c) carregadores ou interfaces não utilizadas na área classificada, mas que estão conectados à equipamentos de áreas classificadas na área segura para carregamento, coleta de dados etc.

[IEV 426-11-03, modificada]

3.1.3 equipamento intrinsecamente seguro equipamento elétrico no qual todos os circuitos são intrinsecamente seguros

3.1.4 circuito intrinsecamente seguro circuito no qual qualquer faísca ou efeito térmico produzido nas condições especificadas nesta Norma, que incluem as condições de operação normal e condições de falhas previstas, não é capaz de causar a ignição de uma determinada atmosfera explosiva de gás ou vapor

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3.1.5 equipamentos simples componente elétrico ou uma combinação de componentes de construção simples com parâmetros elétricos bem definidos, compatíveis com a segurança intrínseca do circuito onde é utilizado

3.2 revestimento isolante material isolante tal como verniz ou película aplicada na superfície da montagem

NOTA Revestimento isolante e material da placa de circuito impresso formam um sistema de isolamento que pode ter propriedades semelhantes ao de um isolante sólido.

[Definição 3.5 da IEC 60664-3]

3.3 revestimento protetor material isolante elétrico aplicado como um revestimento em placas de circuito impresso para produzir uma fina camada protetora em sua superfície com o objetivo de criar uma barreira de proteção contra efeitos de deterioração causados por condições ambientais

[Definição 2.1 da IEC 61086-1]

3.4 diagrama de aplicação desenho ou outro documento que é preparado pelo fabricante para o equipamento intrinsecamente seguro ou associado, detalhando os parâmetros elétricos para permitir as conexões com outros circuitos ou equipamentos

3.5 barreira de segurança a diodo componentes incorporando diodos paralelos ou cadeia de diodos (incluindo diodos Zener) protegidos por fusíveis ou resistores ou uma combinação destes, fabricados como um equipamento individual ao invés de uma parte de um equipamento maior

3.6 conceito de entidade método utilizado para determinar combinações aceitáveis entre equipamentos intrinsecamente seguros e equipamentos associados através da utilização de parâmetros intrinsecamente seguros definidos para os recursos de conexão

3.7 falhas 3.7.1 falha contável falha que ocorre em partes do equipamento elétrico e que está em conformidade com os requisitos construtivos da ABNT NBR IEC 60079-11 (esta Norma)

3.7.2 falha qualquer defeito de qualquer componente, separação, isolamento ou conexão entre componentes, não definido como infalível pela ABNT NBR IEC 60079-11, do qual depende a segurança intrínseca do circuito

3.7.3 falha não contável falha que ocorre em partes do equipamento elétrico dispensadas da conformidade com os requisitos construtivos da ABNT NBR IEC 60079-11

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3.8 operação normal operação do equipamento em conformidade elétrica e mecânica com as especificações de seu projeto e utilizado dentro dos limites especificados pelo fabricante

NOTA 1 Os limites especificados pelo fabricante podem incluir condições operacionais de serviço, por exemplo: ciclo de carga de um motor.

NOTA 2 Variação da tensão de alimentação dentro de limites definidos e qualquer outra tolerância operacional são partes da operação normal.

[Definição 3.19 da ABNT NBR IEC 60079-0]

NOTA 3 Isto inclui rompimento, curto-circuito e aterramento do cabo de interconexão externo.

3.9 espaço livre espaço intencionalmente criado ao redor dos componentes ou espaço dentro de componentes

3.10 corrente nominal do fusível In corrente nominal de um fusível de acordo com a IEC 60127, ANSI/UL 248-1 ou com a especificação do fabricante

3.11 infalibilidade

3.11.1 componente infalível ou de componentes infalíveis componente ou de componentes que podem ser considerados não sujeitos a certos modos de falha, como especificado na ABNT NBR IEC 60079-11

A probabilidade de tais modos de falhas ocorrerem em serviço ou em armazenagem é considerada tão baixa que elas não são consideradas

3.11.2 conexão infalível conexões, incluindo junções, fiação de interconexões e trilhas de placas de circuitos impressos, que são consideradas, de acordo com a ABNT NBR IEC 60079-11, não passíveis de se tornar circuito aberto em serviço ou armazenagem

A probabilidade de tais modos de falhas ocorrerem em serviço ou em armazenagem é considerada tão baixa que elas não são consideradas.

3.11.3 separação ou isolamento infalível separação ou isolamento entre partes eletricamente condutivas que são consideradas não sujeitas a curtos-circuitos como especificado na ABNT NBR IEC 60079-11

A probabilidade de tais modos de falhas ocorrerem em serviço ou em armazenagem é considerada tão baixa que elas não são consideradas

3.12 fiação interna fiação e conexões elétricas que são feitas pelo fabricante dentro do equipamento

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3.13 manutenção sob tensão atividades de manutenção executadas no equipamento associado, no equipamento intrinsecamente seguro e nos circuitos, quando energizados

3.14 máxima razão entre a indutância e a resistência externas Lo/Ro máximo valor da razão entre a indutância e a resistência que podem ser conectadas aos terminais intrinsecamente seguros externos do equipamento, sem invalidar a segurança intrínseca

3.15 máxima razão entre a indutância e a resistência internas Li/Ri máximo valor da razão entre a indutância e a resistência que é considerado presente nos terminais intrinsecamente seguros externos do equipamento elétrico

3.16 máxima tensão eficaz ou tensão c.c. Um máxima tensão que pode ser aplicada aos terminais de energia não limitada do equipamento associado sem invalidar o tipo de proteção

[Definição 3.12.11 da ABNT NBR IEC 60079-0]

NOTA 1 Isto adicionalmente se aplica à máxima tensão que pode ser aplicada aos terminais não intrinsecamente seguros do equipamento intrinsecamente seguro (por exemplo: conexões de carga em equipamentos que utilizam baterias, quando a carga é somente realizada em área não classificada).

NOTA 2 O valor de Um pode ser diferente para as diferentes conexões não intrinsecamente seguras do equipamento e pode ser diferente para tensões c.a. e c.c.

3.17 categoria sobretensão número que define uma condição de sobretensão transiente

[Definição 1.3.10 da IEC 60664-1]

NOTA São utilizados categorias de sobretensão I, II, III e IV; ver 2.2.2.1 da IEC 60664-1

3.18 grau de poluição número que caracteriza a poluição esperada do microambiente

[Definição 1.3.13 da IEC 60664-1]

NOTA São utilizados graus de poluição 1, 2, 3 e 4.

3.19 extra-baixa tensão de proteção (PELV – Protective Extra Low Voltage) sistema de extra-baixa tensão, o qual não está eletricamente separado do terra, mas que por outro lado satisfaz os requisitos para extra-baixa tensão

NOTA Um sistema de 50 V com derivação central aterrada é um sistema PELV.

3.20 tensão nominal de isolação valor de tensão eficaz definida pelo fabricante para o equipamento ou para parte dele, caracterizando a capacidade especificada (aplicação contínua) de sua isolação

[Definição 1.3.9.1 da IEC 60664-1]

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NOTA A tensão nominal de isolação não é necessariamente igual à tensão nominal do equipamento, que é diretamente relacionada ao desempenho funcional.

3.21 tensão de pico periódica máximo valor de tensão de pico periodicamente atingido pela forma de onda, resultante de distorções de uma tensão c.a. ou de componentes c.a. sobrepostas a uma tensão c.c.

NOTA Sobretensões aleatórias, por exemplo, devidas ao chaveamento ocasional, não são consideradas como tensões de pico periódicas.

3.22 extra-baixa tensão de segurança (SELV – Safety Extra Low Voltage) sistema de extra-baixa tensão (isto é, normalmente não excedendo 50 V c.a. ou 120 V c.c. sem flutuação) eletricamente separado do terra e de outros sistemas de tal modo que uma falha única não possibilite um choque elétrico

NOTA Um sistema de 50 V não aterrado é um sistema de extra-baixa tensão.

3.23 espaçamentos 3.23.1 isolação menor distância no ar entre duas partes condutoras

NOTA Esta distância é aplicável somente às partes que estão expostas a atmosfera e não às partes que se encontram isoladas ou cobertas por material encapsulante.

3.23.2 distância através de material encapsulante menor distância através de material encapsulante entre duas partes condutoras

3.23.3 distância através de isolante sólido menor distância através de isolante sólido entre duas partes condutoras

3.23.4 distância de escoamento menor distância ao longo da superfície de um meio isolante em contato com o ar, entre duas partes condutoras

3.23.5 distância sob revestimento menor distância entre partes condutoras ao longo da superfície de um meio isolante recoberto com um revestimento isolante

3.24 vazio espaço não intencional criado como conseqüência do processo de encapsulamento

4 Agrupamento e classificação de equipamentos intrinsecamente seguros e equipamentos associados

Equipamentos intrinsecamente seguros e equipamentos associados devem ser agrupados e classificados de acordo com as Seções 4 e 5 da ABNT NBR IEC 60079-0.

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5 Categorias de proteção e conformidade dos requisitos de ignição dos equipamentos elétricos

5.1 Geral

Equipamentos intrinsecamente seguros e partes intrinsecamente seguras de equipamentos associados devem ser classificados nos categorias de proteção "ia", "ib" ou “ic”.

Os requisitos desta Norma devem ser aplicados para todas as categorias de proteção a menos que estabelecido de outra maneira. Na determinação das categorias de proteção “ia", "ib" ou “ic”, falhas de componentes e conexões devem ser consideradas de acordo com 7.6. Falhas de separações entre partes condutivas devem ser consideradas de acordo com 6.3. A determinação deve incluir abertura, curto e aterramento do cabo de interconexão externa.

Os máximos parâmetros de entidade intrinsecamente seguros para os equipamentos intrinsecamente seguros e equipamentos associados devem ser determinados considerando-se os requisitos de ignição por faísca de acordo com 5.5 e ignição térmica de acordo com 5.6.

Para circuitos de equipamentos associados que são conectados a circuitos extra-baixa tensão segurança (SELV) ou circuitos de proteção de extra-baixa tensão (PELV), U

m, deve somente ser aplicada como uma tensão de “modo comum”, com tensão de operação nominal aplicada para sinal de modo diferencial entre os condutores do circuito. (Exemplos típicos são: RS-232, RS-485 ou circuitos de 4-20 mA). Equipamentos com SELV ou PELV devem ser marcados com um “X” como requerido por 29.2-i) da ABNT NBR IEC 60079-0.

Quando procedimentos de manutenção em circuitos energizados forem especificados na documentação fornecida pelo fabricante, os efeitos desta manutenção não devem invalidar a segurança intrínseca e esta deve ser considerada durante a fase de avaliação e ensaios.

NOTA 1 Equipamentos podem ser especificados com mais de um categoria de proteção e podem ter diferentes parâmetros para cada categoria de proteção.

NOTA 2 A orientação para avaliação de circuitos intrinsecamente seguros com ignição por faísca é apresentada no Anexo A. Detalhes do aparelho de faiscamento são apresentados no Anexo B.

NOTA 3 Para aplicação de Um, Ui nas seguintes seções, qualquer valor até a máxima tensão pode ser aplicada para avaliação.

NOTA 4 O valor de Um pode ser diferente nas diversas configurações de conexões, e pode ser diferente para tensões c.a. e c.c.

5.2 Categoria de proteção "ia"

Com Um e Ui aplicados, os circuitos intrinsecamente seguros em equipamentos elétricos com categoria de proteção "ia" não devem ser capazes de causar ignição em cada uma das seguintes circunstâncias:

a) em operação normal e com aplicação das falhas não contáveis que conduzem à condição mais crítica;

b) em operação normal e com a aplicação de uma falha contável, além das falhas não contáveis que conduzem à condição mais crítica;

c) em operação normal e com a aplicação de duas falhas contáveis, além das falhas não contáveis que conduzem à condição mais crítica.

As falhas não contáveis aplicáveis podem ser diferentes em cada uma das circunstâncias anteriores.

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Nas análises ou nos ensaios de ignição dos circuitos, os seguintes fatores de segurança devem ser aplicados de acordo com 10.1.4.2:

� para a) e b) 1,5

� para c) 1,0

O fator de segurança aplicado na tensão ou corrente para determinação da classe de temperatura de superfície deve ser de 1,0 em todos os casos.

Se somente uma falha contável ocorrer, os requisitos de b) são considerados para obter um categoria de proteção "ia", se os requisitos de ensaio para "ia" forem satisfeitos. Se não houver falhas contáveis, os requisitos de a) são considerados satisfeitos para estabelecer o categoria de proteção "ia", se os requisitos de ensaio para "ia" forem satisfeitos.

5.3 Categoria de proteção "ib"

Com Um e Ui aplicados, os circuitos intrinsecamente seguros em equipamentos elétricos com categoria de proteção "ib" não devem ser capazes de causar ignição em cada uma das seguintes circunstâncias:

a) em operação normal e com aplicação das falhas não contáveis que conduzem à condição mais crítica;

b) em operação normal e com a aplicação de uma falha contável, além das falhas não contáveis que conduzem à condição mais crítica.

As falhas não contáveis aplicáveis podem ser diferentes em cada uma das circunstâncias anteriores.

Nas análises ou ensaios de faiscamento dos circuitos, um fator de segurança de 1,5 deve ser aplicado de acordo com 10.1.4.2. O fator de segurança aplicado na tensão ou corrente para determinação da classe de temperatura de superfície deve ser de 1.0 em todos os casos.

Se nenhuma falha contável ocorrer, os requisitos de a) são considerados para obter uma categoria de proteção "ib", se os requisitos de ensaio para "ib" forem satisfeitos.

5.4 Categoria de proteção "ic"

Com Um e Ui aplicados, os circuitos intrinsecamente seguros em equipamentos elétricos com categoria de proteção "ic" não devem ser capazes de causar ignição em operação normal. Quando as distâncias forem críticas para a segurança, elas devem atender aos requisitos da Tabela 5 ou da Tabela F.2.

Nas análises ou ensaios de faiscamento de circuitos, um fator de segurança de 1,0 deve ser aplicado de acordo com 10.1.4.2. O fator de segurança aplicado na tensão ou corrente para determinação da classe de temperatura de superfície deve ser de 1.0 em todos os casos.

NOTA O conceito de falha não se aplica a esta categoria de proteção. Componentes e montagens infalíveis, como nos requisitos da Seção 8, não são aplicáveis. Para a categoria de proteção “ic”, recomenda-se que o termo ‘infalível’ seja lido como ‘atendendo aos requisitos de 7.1’.

5.5 Conformidade da ignição por faiscamento

O circuito deve ser avaliado e ou ensaiado para comprovar o sucesso da limitação da energia de faiscamento capaz de causar ignição da atmosfera explosiva, em cada ponto onde uma interrupção ou interconexão pode ocorrer, de acordo com 10.1.

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5.6 Conformidade da ignição térmica

5.6.1 Geral

Todas as superfícies de componentes, invólucros e fiação que podem vir a estar em contato com atmosferas explosivas de gás ou vapor devem ser avaliadas e/ou ensaiadas para a máxima temperatura. Os requisitos para a temperatura máxima permitida depois da aplicação de falhas, como estabelecidos em 5.2, 5.3 e 5.4, são especificados na Seção 5 da ABNT NBR IEC 60079-0.

Ensaios, quando aplicáveis, são especificados em 10.2.

NOTA 1 Estes requisitos não são aplicáveis aos equipamentos associados protegidos por outro tipo de proteção listado na ABNT NBR IEC 60079-0 ou localizado fora de área classificada.

NOTA 2 Recomenda-se tomar cuidados na seleção de materiais a serem utilizados nas adjacências de componentes que podem apresentar temperaturas excessivas tais como células, baterias, ou componentes que podem dissipar potência superior a 1,3 W, sob as condições de falhas definidas na Seção 5, para prevenir outra fonte de ignição da atmosfera explosiva de gás ou vapor, por exemplo, aquecimento ou queima das placas de circuito impresso, verniz ou componentes encapsulados.

5.6.2 Temperatura para pequenos componentes

Pequenos componentes, por exemplo, transistores ou resistores, cujas temperaturas excedem a permitida para a classe de temperatura, são aceitáveis, pois, quando ensaiados de acordo com 26.5.3 da ABNT NBR IEC 60079-0, pequenos componentes não causam ignições.

Para o Grupo I, a mistura de ensaio deve ser (6,5 ± 0,3) % de metano em ar.

Alternativamente, quando nenhuma reação química puder ocorrer, catalítica ou não, uma das seguintes opções é aceitável:

a) para o Grupo II T4 e Grupo I a classe de temperatura de superfície de componentes deve ser de acordo com a Tabela 2a), incluindo a respectiva redução da dissipação máxima permitida com o aumento da temperatura ambiente apresentada na Tabela 2b);

b) para o Grupo II T5 a classe de temperatura de superfície de um componente com uma área de superfície menor que 10 cm2 não deve exceder 150 °C.

Adicionalmente, a temperatura máxima permitida não deve invalidar o tipo de proteção, por exemplo, levando o componente ou partes adjacentes do equipamento a exceder qualquer limite nominal de segurança, ou a deteriorar ou a ser distorcido de modo a invalidar a distâncias críticas de isolação e escoamento.

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Tabela 2 — Conformidade de classe de temperatura de acordo com o tamanho do componente e da temperatura ambiente

Tabela 2a) — Requisitos para T4 e Grupo I

Grupo I Grupo II T4

Excluindo poeira Área superficial total excluindo os

terminais Máxima temperatura de superfície °C

� 20 mm2 275 950

� 20 mm2 � 10 cm2 200 450

� 10 cm2 135 450

Tabela 2b) — Variação na potência máxima dissipada com a temperatura ambiente para componentes superiores a 20 mm2

Máxima temperatura ambiente

�C Grupo do equipamento 40 50 60 70 80

Grupo II 1,3 1,25 1,2 1,1 1,0 Máxima dissipação de potência

W Grupo I 3,3 3,22 3,15 3,07 3,0

5.6.3 Fiação interna ao equipamento

A corrente máxima permitida correspondente à máxima temperatura do fio devido ao auto-aquecimento deve ser obtida da Tabela 3 para fios de cobre, ou pode ser calculada através da seguinte equação para metais em geral.

� �

2/1

11

�

� �

��

�atT

aTtII f

onde

a é o coeficiente de temperatura da resistência do material do fio (0,004 284 K–1 para o cobre, 0,004 201 K–1 para o ouro);

I é a corrente máxima permitida eficaz, em ampères;

If é a corrente na qual o fio se funde em uma temperatura ambiente especificada, em ampères;

T é a temperatura na qual o fio se funde em graus Celsius (1 083 °C para cobre, 1 064 °C para ouro);

t é a temperatura limiar, em graus Celsius, da classe de temperatura aplicável. O valor de t é a temperatura do fio devido ao auto-aquecimento e à temperatura ambiente.

Exemplo: fio fino de cobre (Classe de Temperatura=T4)

a = 0,004 284 K–1

If = 1,6 A (determinado experimentalmente ou especificado pelo fabricante do fio)

T = 1 083 °C

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t para T4 (componente pequeno, t � 275 °C)

Aplicando a equação

I = 1,3 A (Esta é a corrente máxima nominal ou de falha permitida, para assegurar que a temperatura do fio não exceda 275 °C.)

Tabela 3 — Classe de temperatura para fiação de cobre (na temperatura ambiente máxima de 40 °C)

Diâmetro (ver Nota 4)

Seção transversal (ver Nota 4)

Corrente máxima permitida para classe de temperatura

A

mm mm² T1 a T4 e Grupo I T5 T6

0,035 0,05 0,1 0,2 0,35 0,5

0,000 962 0,001 96 0,007 85 0,031 4 0,096 2 0,196

0,53 1,04 2,1 3,7 6,4 7,7

0,48 0,93 1,9 3,3 5,6 6,9

0,43 0,84 1,7 3,0 5,0 6,7

NOTA 1 O valor para a corrente máxima permitida, em ampères, é o valor eficaz (c.a.) ou valor c.c. NOTA 2 Para condutores multifilares, a área da seção transversal é considerada como sendo a soma das áreas de todas as seções dos fios do condutor. NOTA 3 A Tabela também se aplica para os condutores flexíveis planos, tais como os cabos tipo fitas, mas não se aplica para condutores de circuitos impressos; para este, ver 5.6.4. NOTA 4 O diâmetro e a área da seção transversal são as dimensões nominais especificadas pelo fabricante do fio. NOTA 5 Quando a maior potência não exceder 1,3 W, pode-se considerar que a fiação atende a classe de temperatura T4 e é aceitável para o Grupo I. Para o Grupo I, não sujeito a poeira combustível, é permitida uma potência máxima de 3,3 W para temperaturas ambiente até 40 ºC. Quando a limitação for requerida para temperaturas ambiente maiores do que 40 ºC, ver Tabela 2b).

5.6.4 Trilhas nas placas de circuitos impressos

A classe de temperatura das trilhas das placas dos circuitos impressos deve ser determinada utilizando dados disponíveis ou por medição real.

Quando a trilha for de cobre, a classe de temperatura pode ser determinada utilizando-se a Tabela 4.

Por exemplo, em placas de circuitos impressos de no mínimo 0,5 mm de espessura, possuindo trilhas condutoras de no mínimo 33 �m de espessura sobre um ou sobre ambos os lados, aplicando os fatores estabelecidos nas Notas 3, 4, 8, 9 da Tabela 4, a classe de temperatura T4 ou Grupo 1 pode ser atribuída para as trilhas do circuito impresso se elas possuírem uma largura de no mínimo 0,3 mm e se a corrente contínua nas trilhas não exceder a 0,444 A. De forma similar, para larguras de trilhas de no mínimo, 0,5 mm, 1,0 mm e 2,0 mm, T4 deve ser atribuído para as corrente máximas de 0,648 A, 1,092 A e 1,833 A, respectivamente.

Comprimentos de trilha até 10 mm devem ser desconsiderados para fins de classe de temperatura.

Quando a classe de temperatura de uma fiação for determinada experimentalmente, a máxima corrente contínua deve ser utilizada.

As tolerâncias de fabricação não devem reduzir os valores estabelecidos nesta seção em mais de 10 % ou 1 mm, o que for menor.

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Na ausência de ensaio, quando a maior potência não exceder 1,3 W, as trilhas são adequadas para uma classe de temperatura T4 ou Grupo I.

Para o Grupo I, não sujeito a poeira combustível, é permitida uma potência máxima de 3,3 W.

Quando uma limitação for requerida para temperaturas ambiente maiores do que 40 �C, ver Tabela 2b).

Tabela 4 — Classe de temperatura das trilhas de placas de circuito impresso (na temperatura ambiente máxima de 40 ºC)

Largura mínima da trilha Corrente máxima permitida para classe de temperatura

mm T1 a T4 e Grupo I

A T5 A

T6 A

0,075 0,1

0,125 0,15 0,2 0,3 0,4 0,5 0,7 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0

0,8 1,0 1,2 1,4 1,8 2,4 3,0 3,5 4,6 5,9 8,0 9,9

11,6 13,3 16,4 19,3 22,0

0,6 0,8 1,0 1,1 1,4 1,9 2,4 2,8 3,5 4,8 6,4 7,9 9,3

10,7 13,2 15,5 17,7

0,5 0,7 0,8 1,0 1,2 1,9 2,1 2,5 3,2 4,1 5,6 6,9 8,1 9,3

11,4 13,5 15,4

NOTA 1 O valor para a corrente máxima permitida, em ampères, é o valor eficaz (c.a.) ou valor c.c. NOTA 2 Esta Tabela se aplica às placas de circuito impresso com espessura de 1,6 mm ou mais grossa, com uma face única de cobre de 33 �m de espessura. NOTA 3 Para placas com espessura entre 0,5 mm e 1,6 mm, dividir a corrente máxima permitida por 1,2. NOTA 4 Para placas com trilhas condutoras nos dois lados, dividir a corrente máxima permitida por 1,5. NOTA 5 Em placas de multicamadas, para a trilha da camada sob avaliação, dividir a corrente máxima permitida por 2.

NOTA 6 Para espessuras de cobre de 18 �m, dividir a corrente máxima permitida por 1,5.

NOTA 7 Para espessuras de cobre de 70 �m, multiplicar a corrente máxima permitida por 1,3. NOTA 8 Para trilhas passando por baixo de componentes que dissipam 0,25 W ou mais, seja em operação normal ou em condição de falhas, dividir a corrente máxima permitida por 1,5. NOTA 9 Nas terminações de componentes que dissipam 0,25 W ou mais, seja em operação normal ou em condição de falhas, e para 1,00 mm ao longo do condutor, multiplicar a largura da trilha por 3 ou dividir a corrente máxima permitida especificada por 2. Se a trilha passar sob o componente, aplicar adicionalmente o fator especificado na Nota 8. NOTA 10 Para temperatura ambiente até 60 ºC, dividir a corrente máxima permitida por 1,2. NOTA 11 Para temperatura ambiente até 80 ºC, dividir a corrente máxima permitida por 1,3.

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5.7 Equipamento simples

Os seguintes equipamentos devem ser considerados equipamentos simples:

a) componentes passivos, por exemplo: interruptores, caixas de junção, resistores e dispositivos semicondutores simples;

b) fontes de armazenamento de energia constituídas de componentes simples em circuitos simples com parâmetros conhecidos, por exemplo: capacitores ou indutores, cujos valores devem ser considerados quando da determinação da segurança de todo o sistema;

c) fontes geradoras de energia, por exemplo: termopares e fotocélulas, que não geram mais que 1,5 V, 100 mA e 25 mW.

Equipamentos simples devem estar conforme todos os requisitos aplicáveis especificados nesta Norma. O fabricante ou projetista do sistema intrinsecamente seguro deve demonstrar conformidade com esta seção, incluindo manuais e relatórios de ensaio, se aplicável. O equipamento não necessita atender à Seção 12.

Os seguintes aspectos devem ser sempre considerados:

1) equipamentos simples não devem basear a segurança pela inclusão de dispositivos limitadores, de tensão e/ou corrente, e/ou dispositivos supressores;

2) equipamentos simples não devem conter qualquer meio de elevação da tensão ou corrente disponível, por exemplo, conversores CC-CC;

3) quando for necessário que o equipamento simples mantenha a integridade da isolação para a terra do circuito intrinsecamente seguro, o equipamento deve ser capaz de suportar o ensaio de tensão de isolação de acordo com 6.3.12. Seus terminais devem atender a 6.2.1;

4) invólucros não metálicos e invólucros contendo ligas de metais leves, quando localizados em atmosferas potencialmente explosivas, devem estar conforme 7.3 e 8.1 da ABNT NBR IEC 60079-0;

5) quando o equipamento simples estiver localizado em atmosfera explosiva de gás ou vapor, ele deve possuir classe de temperatura. Quando utilizado em um circuito intrinsecamente seguro em operação normal e na temperatura ambiente máxima de 40 ºC, interruptores, plugues, tomadas e terminais terão uma temperatura máxima de superfície inferior a 85 ºC, portanto podem ser definidos como classe de temperatura T6 para aplicações no Grupo II e também adequado para aplicações no Grupo I. Outros tipos de equipamentos simples devem possuir classe de temperatura conforme Seção 4 desta Norma.

Quando equipamentos simples fizerem parte de um equipamento contendo outros circuitos elétricos, o conjunto deve ser avaliado de acordo com os requisitos desta Norma.

NOTA 1 Sensores que utilizam reações catalíticas ou outros mecanismos eletroquímicos normalmente não são considerados equipamentos simples. Especialistas alertam que a aplicação destes seja avaliada.

NOTA 2 Não é um requisito desta norma que a conformidade da especificação do fabricante do equipamento simples necessite ser avaliada.

6 Requisitos construtivos dos equipamentos

NOTA Os requisitos apresentados nesta seção se aplicam, a menos que estabelecido em contrário na subseção aplicável, somente para aquelas características do equipamento intrinsecamente seguro e equipamento associado as quais contribuem para este tipo de proteção.

Por exemplo, os requisitos para encapsulamento com material encapsulante aplicam-se somente se o encapsulamento for requerido para atender à 6.3.4 ou 6.6.

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6.1 Invólucros

Quando a segurança intrínseca pode ser comprometida pelo acesso às partes condutoras, por exemplo, se os circuitos possuem distâncias de escoamento infalíveis, um invólucro é necessário.

O grau de proteção requerido pode variar de acordo com a proteção pretendida; por exemplo, um grau de proteção de IP54 conforme a ABNT NBR IEC 60529 pode ser requerido para equipamentos do Grupo I.

O “invólucro” pode não ser fisicamente o mesmo para proteções contra contatos com partes vivas e ingresso de corpos sólidos externos e líquidos.

A especificação das superfícies que formam os limites do invólucro deve ser responsabilidade do fabricante e deve ser devidamente registrada na documentação definitiva (ver Seção 13).

6.1.1 Equipamentos em conformidade com a Tabela 5

Equipamentos que atendam os requisitos de separação da Tabela 5 devem ser fornecidos com um invólucro que atenda os requisitos de IP20 ou maior.

Não há necessidade de o invólucro estar sujeito aos ensaios de 26.4 da ABNT NBR IEC 60079-0 para invólucros; entretanto, o ensaio de queda em 26.4.3 da ABNT NBR IEC 60079-0 aplica-se.

6.1.2 Equipamento em conformidade com o Anexo F

Equipamentos que atendam os requisitos de separação do Anexo F devem ser fornecidos com proteção para atender grau de poluição 2, o que pode ser obtido por:

a) um invólucro que atenda os requisitos de IP54 ou maior conforme ABNT NBR IEC 60529. O invólucro deve ser submetido ao ensaio para invólucros de 26.4 da ABNT NBR IEC 60079-0;

b) um invólucro que atenda aos requisitos de IP20 ou maior, conforme ABNT NBR IEC 60529, as separações são obtidas pelo utilização de encapsulamento tipo 1 ou tipo 2. Não há necessidade de o invólucro estar sujeito aos ensaios para invólucros em 26.4 da ABNT NBR IEC 60079-0.

c) instalação, em que requisitos especiais devem ser especificados para utilização seguro, o equipamento deve ser marcado com o símbolo X conforme 29.2-i) da ABNT NBR IEC 60079-0.

6.2 Recursos para conexões de circuitos externos

6.2.1 Terminais

Adicionalmente, para satisfazer os requisitos da Tabela 5, os terminais para os circuitos intrinsecamente seguros devem ser separados dos terminais para os circuitos não intrinsecamente seguros por um ou mais dos métodos apresentados em a) ou b).

Estes métodos de separação devem ser também aplicados quando a segurança intrínseca possa ser comprometida por uma fiação externa que, se desconectada do terminal, possa entrar em contato com os condutores ou componentes.

NOTA 1 Recomenda-se que terminais para conexão de circuitos externos aos equipamentos intrinsecamente seguros e aos equipamentos associados sejam posicionados de forma a não danificar os componentes quando realizadas as conexões.

a) Quando a separação for assegurada pela distância, então a distância de isolação entre as partes condutoras expostas dos terminais deve ser de no mínimo 50 mm.

NOTA 2 Recomenda-se tomar cuidados no leiaute dos terminais e no da fiação utilizados, de modo que contatos entre circuitos é improvável se ocorrer à desconexão do fio.

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b) Quando a separação for assegurada pela localização dos terminais para os circuitos intrinsecamente seguros e não intrinsecamente seguros em invólucros separados ou pela utilização de partições isolantes ou uma partição metálica aterrada entre terminais com uma cobertura comum, deve-se aplicar:

1) partições utilizadas para separar terminais devem se estender até 1,5 mm dentro das paredes do invólucro, ou alternativamente deve prover uma distância mínima de 50 mm entre as partes condutoras expostas dos terminais, quando medido em qualquer direção ao redor da partição;

2) partições metálicas devem ser aterradas e devem possuir dureza e rigidez suficiente para não ser provável o dano durante a instalação da fiação de campo. Tais partições devem ter no mínimo 0,45 mm de espessura ou estar de acordo com 10.6.3, se de espessura inferior. Adicionalmente, partições metálicas devem possuir capacidade de condução de corrente, suficiente para evitar fusão ou perda da conexão à terra sob condição de falha;

3) partições isolantes não-metálicas devem ter um ICRS (CTI – Comparative Tracking Index) apropriado espessura suficiente e devem ser fixadas de forma que não sofram deformações que comprometam seu propósito. Tais partições devem ter no mínimo uma espessura de 0,9 mm ou estar de acordo com 10.6.3, se de espessura inferior.

As distâncias de isolação e escoamento entre as partes condutoras expostas dos terminais entre diferentes circuitos intrinsecamente seguros e para terra ou partes condutoras livres de potencial devem ser iguais ou superiores àquelas apresentadas na Tabela 5.

Quando diferentes circuitos intrinsecamente seguros estão sendo considerados, a distância de isolação entre partes condutoras expostas dos terminais deve atender ao seguinte:

� pelo menos 6 mm entre diferentes circuitos intrinsecamente seguros;

� pelo menos 3 mm das partes aterradas, se a conexão para o terra não foi considerada na análise de segurança.

Ver Figura 1 para a medida das distâncias ao redor das paredes isolantes sólidas ou partições. Qualquer possível movimento de partes metálicas que não estejam rigidamente fixadas deve ser considerado.

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Dimensões em milímetros

�3 mm

�6 mm

1

1

1 T

d � 3 d � 3 d � 6

Legenda

1 Cobertura condutora

T Distâncias conforme Tabela 5

d Distância de escoamento para recursos de conexões externas dos terminais conforme 6.2.1 NOTA As dimensões apresentadas são as distâncias de isolação e escoamento ao redor do isolamento, como indicado acima, e não a espessura do isolamento.

Figura 1a — Distâncias requeridas para terminais que possuem diferentes circuitos intrinsecamente seguros

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d1 d2

d3

d4

T T

I.S. Circuit

I.S. Circuit

Non I.S. Circuit

1

2

IEC 1381/06

Legenda 1 Cobertura: não condutiva, ou condutiva e aterrada 2 Partição conforme 6.2.1-b); neste exemplo, deve ser homogênea com a base ou colada T Distância conforme a Tabela 5 d1 � 3 mm; quando a cobertura é condutora e aterrada d2 � 6 mm d3 � 50 mm ou d4 � 1,5 mm NOTA As dimensões apresentadas são distâncias de escoamento ao redor do isolamento, como indicado acima, não a espessura do isolamento.

Figura 1b — Exemplo de separação de terminais intrinsecamente seguro e não intrinsecamente seguro através da utilização de partição

Figura 1 — Separação de terminais intrinsecamente seguros e não intrinsecamente seguros

6.2.2 Plugues e tomadas

Os plugues e tomadas utilizados para a conexão de circuitos externos intrinsecamente seguros devem ser separados e não intercambiáveis com aqueles dos circuitos não intrinsecamente seguros.

Quando equipamentos intrinsecamente seguros ou equipamentos associados são montados com mais de um plugue e uma tomada para conexões externas, e a intercambiabilidade pode afetar adversamente o tipo de proteção, tais plugues e tomadas devem ser projetados, por exemplo, por codificação, de forma que esta intercambiabilidade não seja possível, ou plugues e tomadas correspondentes devem ser identificados, por exemplo, por marcação ou código de cores, para tornar a conexão incorreta obvia.

Quando um plugue ou uma tomada não é pré-fabricado com sua fiação, os recursos de conexão devem estar conforme 6.2.1. Se, contudo existir a necessidade de utilização de uma ferramenta especial para conexão, por exemplo, por prensagem, deve-se assegurar que não haja possibilidade do condutor se soltar; então os recursos de conexão necessitam somente estar conforme Tabela 5.

Quando um conector possuir circuitos aterrados e o tipo de proteção depender da conexão à terra, então o conector deve ser construído de acordo com 6.5.

6.2.3 Determinação da razão máxima externa entre a indutância pela resistência (Lo / Ro) para fonte de alimentação com limitação por resistência

A razão máxima externa da indutância pela resistência (Lo/Ro) que pode ser conectada a uma fonte de tensão com limitação por resistência e deve ser calculada utilizando a seguinte equação. Esta equação já considera o fator de segurança de 1,5 sobre a corrente e não deve ser utilizada quando Cs para os terminais de saída do equipamento exceder 1 % de Co.

Circuito IS Circuito IS Circuito não IS

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onde

e é a menor energia de ignição em Joules, determinada pelo aparelho de faiscamento, sendo

� Equipamento do grupo I: 525 �J

� Equipamento do grupo IIA: 320 �J

� Equipamento do grupo IIB: 160 �J

� Equipamento do grupo IIC: 40 �J

Rs é a menor resistência de saída da fonte de alimentação, em ohms;

Uo é a maior tensão de circuito aberto, em volts;

Ls é a maior indutância presente nos terminais da fonte de alimentação, em Henry;

Cs é a maior capacitância presente nos terminais da fonte de alimentação, em Faraday.

Se Ls = 0

Então

Quando um fator de segurança de 1 for requerido, este valor para Lo/Ro deve ser multiplicado por 2,25.

NOTA 1 A aplicação normal de Lo/Ro é para parâmetros distribuídos, como, por exemplo, cabos. A aplicação para parâmetros concentrados de indutância e resistência requer considerações especiais.

NOTA 2 Lo/Ro pode ser determinada experimentalmente por uma fonte de tensão não linear, pelo ensaio do circuito com vários valores discretos de Lo e Ro utilizando o ensaio de faiscamento em 10.1. Os valores de Ro utilizados devem variar de, praticamente, um curto-circuito (Io máximo) até um circuito aberto (Io próximo de zero) e uma tendência estabelecida que assegure que Lo/Ro não irá resultar em falha no ensaio de faiscamento.

6.2.4 Cabos conectados permanentemente

Equipamentos construídos com um cabo integral para conexões externas deve estar sujeito ao ensaio de tração de 10.9 no cabo se a ruptura das terminações internas ao equipamento puderem resultar em invalidação da segurança intrínseca, por exemplo, quando há mais do que um circuito intrinsecamente seguro no cabo e a ruptura puder levar a uma interconexão insegura.

6.3 Distâncias de separação

Os requisitos para distâncias de separação são dados em 6.3.1 até 6.3.13. Um método alternativo para o dimensionamento das distâncias de separação é dado no Anexo F.

6.3.1 Separação de partes condutoras

As separações entre partes condutoras de

� um circuito intrinsecamente seguro e um não intrinsecamente seguro, ou

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� diferentes circuitos intrinsecamente seguros, ou

� um circuito e partes metálicas aterradas ou isoladas,

devem estar conforme com as seguintes, se o tipo de proteção depender da separação.

As distâncias de separação devem ser medidas ou avaliadas considerando qualquer possibilidade de movimentação dos condutores ou partes condutoras. As tolerâncias de fabricação não devem reduzir as distâncias mais que 10 % ou 1 mm, a que for menor.

Distâncias de separação que atendem a 6.1.1 ou 6.1.2 não devem estar sujeitos a falhas.

6.3.1.1 Distâncias conforme a Tabela 5

Para as categorias de proteção “ia e “ib”, as menores distâncias de separação, as quais são menores do que os valores especificados na Tabela 5, mas maiores ou iguais a um terço daquele valor, devem ser consideradas como sujeitas à falha contável de curto-circuito se isto impactar a segurança intrínseca.

Para as categorias de proteção “ia e “ib”, se as distâncias de separação forem menores que um terço dos valores especificados na Tabela 5, elas devem ser consideradas sujeitas às falhas não contáveis de curto-circuito se isto impactar a segurança intrínseca.

Para a categoria de proteção “ic”, se as distâncias de separação forem menores que os valores especificados na Tabela 5, elas devem ser consideradas como curto-circuito se isto impactar a segurança intrínseca.

6.3.1.2 Distâncias conforme o Anexo F

Para as categorias de proteção “ia e “ib”, se as distâncias de separação forem menores que os valores especificados no Anexo F, elas devem ser consideradas sujeitas a falhas não contáveis de curto-circuito se isto impactar a segurança intrínseca.

Para a categoria de proteção “ic”, se as distâncias de separação forem menores que os valores especificados no Anexo F, elas devem ser consideradas como curto-circuito se isto impactar a segurança intrínseca.

A condição de falha da segregação deve ser apenas um curto-circuito.

Os requisitos de separação não devem ser aplicados quando metais aterrados, por exemplo, trilhas da placa de circuito impresso ou uma partição, separam um circuito intrinsecamente seguro de outros circuitos, desde que as falhas para a terra não afetem adversamente o tipo de proteção e que as partes condutivas aterradas suportem a máxima corrente sob condição de falha.

NOTA 1 Por exemplo, o tipo de proteção depende da separação para a terra ou para partes metálicas isoladas, caso um resistor limitador de corrente possa perder a sua função, devido a um curto-circuito entre o circuito e a parte metálica aterrada ou isolada.

Uma partição metálica aterrada deve possuir resistência mecânica e rigidez de modo que seja improvável que se danifique e possuir uma espessura e capacidade de condução de corrente suficiente para evitar a fusão ou perda do aterramento sob condição de falha. Uma partição deve possuir uma espessura mínima de 0,45 mm, fixada a uma parte rígida de metal aterrada, ou atender a 10.6.3, se de espessura inferior.

Quando uma partição não metálica isolante com ICRS apropriado for colocada entre as partes condutivas, as distâncias de isolação, de escoamento e outras distâncias de separação devem ser medidas ao redor da partição, desde que a partição tenha uma espessura de pelo menos 0,9 mm ou que atenda a 10.6.3, se de espessura inferior.

NOTA 2 Métodos de avaliação são encontrados no Anexo C.

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8 10 10

Legenda 1 Chassis 2 Carga 3 Circuito não intrinsecamente seguro definido por Um 4 Parte do circuito intrinsecamente seguro, não sendo ela própria intrinsecamente segura 5 Circuito intrinsecamente seguro 6 Dimensões em que a Tabela 5 é aplicável 7 Dimensões em que normas industriais gerais são aplicáveis 8 Dimensões conforme 7.3 9 Dimensões conforme 6.2.1 para terminais de saída entre circuitos intrinsecamente seguros separados e entre circuitos intrinsecamente

seguros e circuitos não intrinsecamente seguros 10 Se necessário

Figura 2 — Exemplo de separação de partes condutivas

6.3.2 Tensão entre partes condutivas

A tensão considerada ao utilizar a Tabela 5 ou o Anexo F deve ser a tensão entre quaisquer duas partes condutivas para as quais a separação afeta o tipo de proteção do circuito sob consideração, que é, por exemplo, (ver Figura 2) a tensão entre um circuito intrinsecamente seguro e

� parte do mesmo circuito que não é intrinsecamente seguro, ou

� um circuito não intrinsecamente seguro, ou

� outros circuitos intrinsecamente seguros.

O valor da tensão a ser considerado deve ser um dos seguintes, quando aplicável.

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a) Para circuitos que são galvanicamente separados dentro do equipamento, o valor da tensão entre os circuitos a ser considerado deve ser a maior tensão que pode aparecer através desta separação, quando os dois circuitos são interligados em qualquer ponto, derivado de

� tensões nominais dos circuitos, ou

� tensões máximas especificadas pelo fabricante que podem ser aplicadas de forma segura aos circuitos, ou

� qualquer tensão gerada dentro do próprio equipamento.

Quando uma das tensões for inferior a 20 % da outra, esta deve ser ignorada. Tensões da rede devem ser consideradas sem adição de tolerâncias padrão da rede. Para tais tensões senoidais, a tensão de crista a ser considerada deve ser a seguinte:

2 x o valor eficaz da tensão nominal

b) Entre partes de um circuito: o valor máximo da tensão de crista que pode ocorrer em qualquer parte daquele circuito. Esta pode ser a soma das tensões de diferentes fontes conectadas àquele circuito. Uma das tensões pode ser ignorada se for inferior a 20 % da outra.

Em todos os casos, tensões que surgem durante as condições de falha, previstas na Seção 5, quando aplicável, devem ser utilizadas para se obter o valor máximo.

Para qualquer tensão externa deve ser assumido o valor Um ou Ui declarado para sua conexão de entrada. Tensões transientes como aquelas que possam surgir antes que um dispositivo de proteção, por exemplo, um fusível, interrompa o circuito, não devem ser consideradas na avaliação da distância de escoamento, mas devem ser consideradas na avaliação das distâncias de isolação.

6.3.3 Distância de isolação

Ao medir ou avaliar distâncias de isolação entre partes condutivas, partições isolantes com menos de 0,9 mm de espessura, ou que não atendam a 10.6.3, devem ser ignoradas. Outras partes isolantes devem estar em conformidade com a coluna 4 da Tabela 5.

Para tensões superiores a 1 575 V de crista, uma partição isolante interposta ou uma partição de metal aterrada deve ser utilizada. Em ambos os casos a partição deve atender a 6.3.1.

6.3.4 Distâncias de separação através de material encapsulante

O material encapsulante deve atender aos requisitos de 6.6. Para as partes que requerem encapsulamento, a mínima distância de separação entre as partes condutivas encapsuladas e os componentes, e a superfície livre do material encapsulante deve ser pelo menos metade dos valores mostrados na coluna 3 da Tabela 5, com uma distância mínima de 1 mm. Quando o material encapsulante aderir e estiver em contato direto com um invólucro de material isolante conforme coluna 4 da Tabela 5, nenhuma outra separação é requerida (ver Figura D.1).

O isolamento do circuito encapsulado deve atender a 6.3.12.

A falha de um componente que está encapsulado ou hermeticamente selado, por exemplo, um semicondutor, que é utilizado de acordo com 7.1 e cujas distâncias de isolações internas e as distâncias através do encapsulante que não estão definidas, deve ser considerada como uma única falha contável.

NOTA Requisitos adicionais são fornecidos no Anexo D.

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6.3.5 Distâncias de separação através de material isolante sólido

Material isolante sólido é o isolamento que é extrudada ou moldada, mas não despejada. Esta deve ter uma rigidez dielétrica que atenda a 6.3.12 quando a distância de separação estiver de acordo com a Tabela 5 ou o Anexo F. A máxima corrente nos fios isolados não deve exceder à nominal especificada pelo fabricante do fio.

NOTA 1 Se a parte isolante for composta de duas ou mais peças de material elétrico isolante que são solidamente colados entre si, então a combinação pode ser considerada sólida.

NOTA 2 Para a finalidade desta Norma, isolante sólido é considerado um material pré-fabricado, por exemplo, folha ou cobertura ou isolante elastomérico sobre o fio.

NOTA 3 Vernizes e aplicações similares não são considerados isolantes sólidos.

6.3.6 Separações compostas

Quando separações de acordo com a Tabela 5 forem compostas, por exemplo, através de uma combinação de ar e isolante, a separação total deve ser calculada referenciando todas as separações a uma coluna da Tabela 5. Por exemplo, para 60 V:

isolamento (coluna 2) = 6 x separação através de isolante sólido (coluna 4);

isolamento (coluna 2) = 3 x separação através de material encapsulante (coluna 3);

isolamento equivalente = isolamento real + (3 x qualquer separação adicional através do material encapsulante) + (6 x qualquer separação adicional através de isolante sólido).

Para as categorias de proteção “ia” e “ib”, para a separação ser infalível, o resultado anterior não deve ser inferior ao valor do isolamento especificado na Tabela 5.

Qualquer distância de isolamento ou separação que esteja abaixo de um terço do valor aplicável especificado na Tabela 5 deve ser ignorada para fins de cálculo.

Para a categoria de proteção “ic”, o resultado acima não deve ser inferior ao valor da isolamento especificado na Tabela 5.

6.3.7 Distância de escoamento

Para a distância de escoamento especificada na coluna 5 da Tabela 5, o material isolante deve atender à coluna 7 da Tabela 5, a qual especifica o valor mínimo do Índice Comparativo de Resistência Superficial (ICRS / CTI – Comparative Tracking Index), medido de acordo com a ABNT NBR IEC 60112. O método de medição ou avaliação destas distâncias deve estar de acordo com a Figura 3.

Quando uma junta for selada, o material da selagem deve ter propriedades de isolamento equivalente aos dos materiais adjacentes.

Quando a distância de escoamento for composta através da adição de distância menor, por exemplo, onde uma parte condutiva é intercalada, distâncias inferiores a um terço do valor aplicável da coluna 5 da Tabela 5 não devem ser considerados. Para tensões superiores a 1 575 V de crista, uma partição de isolação intercalada, ou uma partição metálica aterrada deve ser utilizada. Em ambos os casos a partição deve estar conforme 6.3.1.

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f f

ff

f f

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f = d1 + d2 d1 d2 C

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Dimensões em milímetros Legenda

f Distância de escoamento 1 Junta selada M Metal 2 O metal central não está eletricamente conectado I Material isolante 3 Junta não selada. Comprimento da partição exposta > D

Figura 3 — Determinação da distância de escoamento

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cab

Figura 4a — Placa com revestimento parcial

a b

a b

a b

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Figura 4b — Placa com terminais soldados protuberantes

ab

c

c

c

Figura 4c — Placa com terminais soldados, dobrados ou cortados

NOTA A espessura do revestimento não está desenhada em escala.

Legenda a Devem ser aplicados os requisitos de distância de isolação de 6.3.3 b Devem ser aplicados os requisitos de distância de escoamento de 6.3.7 c Devem ser aplicados os requisitos de distância de escoamento sob revestimento isolante de 6.3.8

Figura 4 — Distância de escoamento e isolação em placas de circuito impresso

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6.3.8 Distância sob revestimento

A camada de revestimento deve selar o caminho entre os condutores em questão contra o ingresso de umidade e poluição e deve formar uma efetiva selagem durável e não sujeita trincas. Deve aderir às partes condutivas e aos materiais isolantes. Se o revestimento isolante for aplicado por pulverização, devem ser aplicadas duas demãos.

A máscara de solda por si só não é considerada uma camada de revestimento, mas pode ser aceita como uma das duas camadas, quando outra camada que não seja a máscara de solda é aplicada por pulverização, desde que a máscara de solda não seja danificada durante a soldagem. Outros métodos de aplicação requerem apenas uma camada, como, por exemplo, pintura por imersão, a pincel ou impregnação a vácuo. Uma máscara de solda que atenda os requisitos do Anexo F para revestimentos Tipo 1 é considerada uma camada de revestimento e um revestimento adicional não é requerido. O fabricante deve comprovar a conformidade com o Anexo F.

NOTA 1 Não é um requisito desta Norma que a conformidade da especificação do fabricante do revestimento necessite ser verificado.

O método utilizado para a aplicação do revestimento na placa deve ser especificado na documentação de acordo com a Seção 24 da ABNT NBR IEC 60079-0. Quando o revestimento for considerado adequado para prevenir a exposição de partes condutivas através do revestimento (por exemplo: juntas soldadas e terminais de componentes), este fato deve ser declarado na documentação e deve ser confirmado por verificação.

Quando condutores nus ou partes condutivas emergem do revestimento, o ICRS na coluna 7 da Tabela 5 deve ser aplicado para ambos: isolamento e revestimento.

NOTA 2 O conceito de distâncias de escoamento sob revestimento foi desenvolvido para superfícies planas, por exemplo, placas de circuito impresso nãoflexíveis. Placas de circuito impresso flexíveis podem ter um revestimento com elasticidade adequada para não trincar. Diferenças extremas deste formato requerem consideração especial.

6.3.9 Requisitos para placas de circuito impresso montadas

Quando distâncias de escoamento e de isolação afetam a segurança intrínseca do equipamento, a placa de circuito impresso deve atender ao seguinte (ver Figura 4):

a) quando um circuito impresso for recoberto por uma camada de revestimento de acordo com 6.3.8, os requisitos de 6.3.3 e 6.3.7 devem ser aplicáveis somente a qualquer parte condutiva que fique fora do revestimento, incluindo, por exemplo

� trilhas que emergem do revestimento;

� superfície livre da placa de circuito impresso que é revestida somente de um lado;

� partes nuas de componentes que podem emergir através do revestimento;

b) os requisitos de 6.3.8 devem ser aplicadas aos circuitos ou partes de circuitos e seus componentes fixos quando o revestimento cobrir os pinos de conectores, juntas de solda e partes condutivas de quaisquer componentes;

c) quando o componente for montado sobre ou adjacente a trilhas na placa de circuito impresso, deve ser considerada a ocorrência de uma falha não contável entre a parte condutiva do componente e a trilha a menos que:

i) a separação esteja de acordo com 6.3.1 entre a parte condutiva do componente e a trilha, ou

ii) falhas resultem em uma condição menos desfavorável.

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6.3.10 Separação através de malha de terra

Onde separação entre circuitos ou partes de circuitos for provida por uma malha metálica, a malha, bem como qualquer conexão para ela, deve ser capaz de suportar a máxima corrente possível que continuamente poderia estar presente de acordo com a Seção 5.

Onde a conexão for feita através de conector, o conector deve ser construído de acordo com 6.5.

6.3.11 Fiação interna

Isolação, com exceção de verniz e coberturas similares, cobrindo os condutores da fiação interna deve ser considerada como isolamento sólido (ver 6.3.5).

A separação de condutores deve ser determinada somando ambas as espessuras radiais do isolamento extrudado dos fios que são arranjados lado a lado, como fios separados ou em uma forma de cabo ou em um cabo.

A distância entre os condutores de qualquer fio de um circuito intrinsecamente seguro e em relação a qualquer fio de um circuito não intrinsecamente seguro deve estar de acordo com a coluna 4 da Tabela 5, considerando os requisitos de 6.3.6 exceto quando se aplicar uma das seguintes condições:

� os fios dos circuitos intrinsecamente seguros ou os fios dos circuitos não intrinsecamente seguros estão envolvidos por uma blindagem aterrada, ou

� em equipamento elétrico com categorias de proteção “ib” ou “ic”, a isolação dos fios intrinsecamente seguros é capaz de resistir a um ensaio de tensão de 2 000 V c.a. eficaz.

NOTA Um método de se obter uma isolação capaz de resistir a esta tensão de ensaio é acrescentar uma capa isolante sobre o fio.

6.3.12 Ensaio de isolação elétrica

A isolação entre um circuito intrinsecamente seguro e a carcaça do equipamento elétrico ou partes que podem ser aterradas normalmente deve ser capaz de atender ao ensaio descrito em 10.3 com uma tensão de ensaio a.c. eficaz com valor de duas vezes a tensão do circuito intrinsecamente seguro ou 500 V eficaz, a que for maior.

Quando o circuito não atender esta exigência, o equipamento deve ser marcado com a letra “X” e a documentação deve indicar as informações necessárias à correta instalação.

A isolação entre um circuito intrinsecamente seguro e um não intrinsecamente seguro deve ser capaz de suportar uma tensão de ensaio c.a. eficaz de 2 U + 1 000 V com um mínimo de 1 500 V eficaz, onde U é a soma dos valores eficazes das tensões dos circuitos intrinsecamente seguros e não intrinsecamente seguros.

Quando o rompimento da isolação entre circuitos intrinsecamente seguros separados possa produzir uma condição insegura, a isolação entre estes circuitos deve ser capaz de suportar uma tensão de ensaio c.a. eficaz de 2 U com um mínimo de 500 V, onde U é a soma dos valores das tensões eficazes dos circuitos sob consideração.

6.3.13 Relés

Quando a bobina de um relé for conectada a um circuito intrinsecamente seguro, os contatos em operação normal não devem exceder aos valores nominais do fabricante e não devem chavear mais do que o valor nominal de 5 A eficaz ou 250 V eficaz ou 100 VA. Quando os valores chaveados pelos contatos excedem a estes valores, mas não ultrapassam a 10 A ou 500 VA, os valores de distância de isolamento e escoamento da Tabela 5 para a tensão pertinente devem ser dobrados.

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Para valores superiores, circuitos intrinsecamente seguros e não intrinsecamente seguros podem ser conectados no mesmo relé somente se forem separados por uma barreira de metal aterrado ou uma barreira isolante conforme 6.3.1. As dimensões de tal barreira isolante devem levar em consideração a ionização que surge com a operação do relé a qual poderia geralmente requerer maiores distâncias de escoamento e isolação do que aquelas determinadas na Tabela 5.

Quando o relé tiver contatos em circuitos intrinsecamente seguros e outros contatos em circuitos não intrinsecamente seguros, estes contatos devem ser separados por uma isolação ou uma barreira metálica aterrada conforme 6.3.1 em adição aos requisitos da Tabela 5. O relé deve ser projetado de forma que o de contatos, quando quebrados ou danificados, não pode ser deslocado prejudicando a integridade de separação entre os circuitos intrinsecamente seguros e não intrinsecamente seguros.

Alternativamente, a segregação dos relés pode ser assegurada pela aplicação do Anexo F, considerando as condições ambientais e as categorias de sobretensão aplicáveis do Anexo F. Também se aplicam os requisitos acima mencionados para barreiras metálicas aterradas ou de material isolante. Quando a barreira metálica aterrada ou de material isolante for interna ao invólucro fechado do relé, então se deve aplicar o item 10.6.3 para o invólucro fechado do relé e não para estas barreiras.

6.4 Proteção contra inversão de polaridade

Deve ser provida proteção dentro do equipamento intrinsecamente seguro para prevenir a invalidação do tipo de proteção como resultado de inversão da polaridade das ligações aplicáveis ao equipamento ou às conexões entre células de uma bateria quando isto pode ocorrer. Para esta finalidade um único diodo pode ser aceitável.

6.5 Condutores de terra, conexões e terminais

Quando aterramentos, por exemplo, de invólucros, condutores, malhas metálicas, trilhas de circuito impresso, separação de contatos de conectores de engate e diodos de barreiras de segurança, forem requeridos para manter o tipo de proteção, a área da secção transversal de qualquer condutor, conectores e terminais utilizados para este propósito deve ser projetado para ser capaz de suportar continuamente a máxima corrente que estaria sujeito sob a condição especificada na Seção 5. Os componentes também devem atender à Seção 7.

Quando um conector possuir circuitos aterrados e o tipo de proteção depende do circuito de aterramento, o conector deve incluir pelo menos três elementos de conexão independentes para circuitos “ia” e pelo menos dois para circuitos “ib” (ver Figura 5). Estes elementos devem ser conectados em paralelo. Quando o conector puder ser removido em ângulo, uma conexão deve estar presente a, ou perto de cada extremidade do conector.

Os terminais devem ser fixados em suas bases sem possibilidade de se soltarem sozinhos; e devem ser construídos de forma que os condutores não podem deslizar para fora do local planejado para eles. A conexão elétrica deve ser assegurada contra a deterioração das partes condutoras, mesmo se condutores multifilares forem utilizados nos terminais projetados para aperto direto dos condutores. O contato feito por terminal não deve ser significativamente prejudicado pela variação da temperatura em operação normal. Terminais que foram projetados para apertos em condutores multifilares devem incluir uma parte intermediária com propriedades elásticas. Terminais para condutores com seções transversais de até 4 mm² também devem ser aplicáveis para a conexão efetiva de condutores que tenham uma seção transversal menor. Terminais compatíveis com os requisitos da ABNT NBR IEC 60079-7 são considerados em conformidade com estes requisitos.

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Figura 5a — Exemplo de três elementos de conexão independentes

Figura 5b — Exemplo de três elementos de conexão não independentes

Figura 5 — Exemplos de elementos de conexão independentes e não independentes

As seguintes condições não devem ser utilizadas:

a) terminais com extremidades afiadas que possam danificar os condutores;

b) terminais que possam girar torcer ou deformar permanentemente pelo aperto normal;

c) materiais isolantes que transmitam pressão de contato nos terminais.

6.6 Encapsulamento

Quando se utilizar material encapsulante, este deve atender ao seguinte:

a) ter um limite de temperatura, especificado pelo fabricante do material encapsulante ou do dispositivo, que deve ser pelo menos igual à máxima temperatura que pode ser atingida por qualquer componente sob as condições de encapsulamento;

Alternativamente, temperaturas maiores que a temperatura nominal do material encapsulante podem ser aceitas, desde que não causem dano algum ao material encapsulante que possa comprometer o tipo de proteção.

b) tenha em sua superfície livre um valor de ICRS de pelo menos a especificada na Tabela 5, caso haja partes condutivas protuberantes do material encapsulante;

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c) apenas os materiais aprovados no ensaio 10.6.1 devem ter a sua superfície livre exposta e não protegida, formando assim parte do invólucro;

d) ser aderente a todas as partes condutivas, componentes e substratos, exceto quando estes forem totalmente envolvidos pelo material encapsulante;

e) ser especificado pelo seu nome genérico e ter sua designação de tipo dada pelo fabricante do material encapsulante.

Para dispositivos de segurança intrínseca, todos os circuitos conectados às partes condutivas encapsuladas, componentes ou partes condutivas protuberantes do material encapsulante devem ser intrinsecamente seguros. Condições de falhas dentro do encapsulamento devem ser avaliadas, mas a possibilidade de faiscamento não necessita ser considerada.

Para dispositivos associados, condições de falhas dentro do material encapsulante devem ser avaliadas.

O material encapsulante deve ser livre de espaços vazios, exceto para os encapsulamentos de componentes que contenham espaços livres (transistores, relés, fusíveis etc.).

Quando circuitos conectados às partes condutivas encapsuladas, componentes ou partes protuberantes do material encapsulante não forem intrinsecamente seguros, estes devem possuir outro tipo de proteção conforme ABNT NBR IEC 60079-0.

NOTA Orientações adicionais encontram-se no Anexo D.

Além disso, quando um material encapsulante é utilizado para reduzir a capacidade de ignição de componentes quentes, por exemplo: diodos e resistores, o volume e a espessura do material encapsulante devem ser adequados para reduzir a máxima temperatura de superfície do material encapsulante para o valor desejado.

7 Componentes dos quais a segurança intrínseca depende

7.1 Valores nominais de componentes

Para as categorias de proteção “ia” e “ib”, tanto em operação normal e depois da aplicação da condição de falha dado na Seção 5, qualquer componente remanescente do qual este tipo de proteção depende, exceto dispositivos tais como transformadores, fusíveis, fusíveis térmicos, relés, fotoacopladores e chaves, não deve operar a mais de dois terços da corrente, tensão e potência nominal de cada componente nas condições de montagem e faixa de temperatura especificada. Para a categoria de proteção “ic”, em operação normal, os componentes dos quais o tipo de proteção depende, não devem operar além da sua máxima corrente ou tensão e não mais que 2/3 de sua potência. Estes valores nominais máximos devem ser as condições comerciais normais especificadas pelo fabricante do componente.

NOTA 1 Transformadores, fusíveis, fusíveis térmicos, relés, fotoacopladores e chaves podem operar na suas condições nominais, a fim de funcionarem corretamente.

Também devem ser considerados os efeitos das condições de montagem e faixa de temperatura ambiente especificados pelo fabricante do equipamento e por 5.1 da ABNT NBR IEC 60079-0. Por exemplo, no caso de um semicondutor a dissipação não deve exceder dois terços daquela potência que causaria a máxima temperatura de junção sob as condições de montagem particulares.

Os valores nominais dos componentes devem ser conforme acima especificados quando conectados a qualquer outro equipamento utilizado em área não classificada, por exemplo: durante o carregamento, rotinas de manutenção, operações de carregar/descarregar dados, incluindo a aplicação das falhas requeridas no equipamento de segurança intrínseca.

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Conectores no equipamento para programação que não são acessíveis pelo usuário, e que são apenas utilizados na fabricação, durante reparo ou atualização, são isentos dos requisitos desta seção.

Quando um resistor e um capacitor são conectados em série para proteção da descarga do capacitor, o resistor deve ser dimensionado para dissipar a potência em Watts numericamente igual a CV 2, onde C é a capacitância em Faradays e V é a tensão em volts.

Ensaios ou análises detalhados de componentes e montagens de componentes para determinar os parâmetros, por exemplo, tensão e corrente, nos quais os fatores de segurança são aplicados não devem ser executados, visto que os fatores de segurança de 5.2 e 5.3 eliminam esta necessidade. Por exemplo, um diodo Zener declarado por seu fabricante como sendo 10 V + 10 % deve ser considerado como 11 V máximo sem a necessidade de considerar efeitos como elevação de tensão devido à elevação de temperatura.

NOTA 2 Entretanto, quando determinando a potência nominal ou temperatura de junção, recomenda-se considerar as condições de montagem e a temperatura ambiente, conforme indicado nesta seção.

7.2 Conectores para conexões internas, cartões “plug-in” e componentes

Estes conectores devem ser projetados de tal maneira que uma conexão incorreta ou intercambiável com outros conectores no mesmo equipamento elétrico não seja possível a menos que não resulte em uma condição insegura ou os conectores sejam identificados de tal maneira que a conexão incorreta seja óbvia.

Quando o tipo de proteção depender de uma conexão, a falha para circuito aberto desta conexão deve ser uma falha contável conforme Seção 5.

Se um conector possuir circuitos aterrados e o tipo de proteção depende da conexão de terra, então o conector deve ser construído conforme 6.5.

7.3 Fusíveis

Quando são utilizados fusíveis para proteger outros componentes, deve ser assumida uma corrente continua de 1,7 In. A resistência a frio do fusível, na temperatura ambiente mínima especificada, pode ser adotada como resistência infalível conforme 8.4 para fins de limitação de corrente. (Quando os dados a este respeito não estão disponíveis, o valor da resistência pode ser determinado como a resistência mínima na temperatura ambiente mínima especificada, medida em 10 amostras conforme 10.4). As características tempo-corrente do fusível devem assegurar que os picos transitórios nominais dos componentes protegidos não sejam excedidos. Quando as características tempo-corrente do fusível não estão disponíveis pelos dados do fabricante, um ensaio de tipo deve ser executado de acordo com 10.4 em pelo menos 10 amostras. Este ensaio demonstra a capacidade das amostras suportarem 1,5 vez qualquer transitório que pode ocorrer quando Um é aplicado através do fusível.

Fusíveis para categorias de proteção de equipamentos “ia” e “ib”, que podem conduzir corrente quando localizados em área classificada devem ser encapsulados conforme 6.6.

A ruptura de fusíveis para a categoria de proteção “ic” não é considerado como fonte de ignição por efeito térmico.

Quando os fusíveis são encapsulados, o material encapsulante não deve entrar no interior do fusível. O atendimento a este requisito deve ser comprovado através de ensaios em amostras conforme 10.6.2, ou por uma declaração do fabricante do fusível confirmando que o fusível é adequado para encapsulamento. Alternativamente o fusível deve ser selado antes do encapsulamento.

Fusíveis utilizados para proteção de componentes devem ser substituídos somente pela abertura do invólucro do equipamento. Para fusíveis substituíveis a designação do tipo e a corrente nominal (In), ou as características importantes para a segurança intrínseca devem estar marcadas adjacentes aos fusíveis.

Fusíveis devem ter uma tensão nominal de pelo menos Um (ou Ui em equipamentos e circuitos intrinsecamente seguros) embora eles não tenham que estar conforme a Tabela 5. Devem ser aplicadas normas industriais gerais para a construção dos fusíveis e porta-fusíveis e o seu método de montagem, inclusive a fiação de conexão, não

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deve reduzir as distâncias de isolação, escoamento e separação proporcionadas pelo fusível e seu porta-fusível. Quando requerido para a segurança intrínseca, a distância a outras partes do circuito deve atender a 6.1.1 ou 6.1.2

NOTA 1 Microfusíveis que atendam à IEC 60127 são aceitáveis.

O fusível deve ter capacidade de interrupção de arco elétrico maior do que a máxima corrente presumida do circuito no qual é instalado. Para a rede elétrica não excedendo 250 V c.a., a corrente presumida deve normalmente ser considerada de 1 500 A c.a. A capacidade de interrupção do fusível é determinada conforme IEC 60127 ou ANSI/UL 248-1 e deve ser declarado pelo fabricante do fusível.

NOTA 2 Correntes presumidas mais elevadas podem estar presentes em algumas instalações, por exemplo: em tensões mais elevadas.

Se um dispositivo limitador de corrente for necessário para limitar a corrente presumida a um valor menor que a capacidade de interrupção do fusível, este componente deve ser infalível de acordo com a Seção 8 e os valores nominais devem ser pelo menos:

� corrente nominal: 1,5 x 1,7 x In;

� tensão nominal: Um ou Ui;

� potência nominal: 1,5 x (1,7 x In)2 x resistência máxima do dispositivo limitador.

As distâncias de escoamento e isolação ao redor do resistor de limitação de corrente e suas trilhas de conexão devem ser calculadas utilizando a tensão de 1,7 � In � resistência máxima do resistor de limitação de corrente. A tensão de transiente não deve ser considerada. As distâncias de separação entre o resistor e outras partes do circuito devem atender a 6.1.1 ou 6.1.2.

7.4 Células e baterias primárias e secundárias

Ao contrário da determinação de 23.1 da ABNT NBR IEC 60079-0, é permitido ligar células e baterias em paralelo em equipamentos intrinsecamente seguros, desde que a segurança intrínseca não seja afetada.

NOTA O requisito referente a baterias em paralelo de 23.1 da ABNT NBR IEC 60079-0 não se aplica a células e baterias em equipamentos associados, a não ser que estes sejam protegidos por um dos tipos de proteção listados na ABNT NBR IEC 60079-0.

7.4.1 Geral

Alguns tipos de células e baterias, como por exemplo, baterias de lítio, podem explodir se curto-circuitadas ou submetidas a carregamento com a polaridade invertida. Quando tal explosão puder comprometer adversamente a segurança intrínseca, deve ser confirmado pelo fabricante que a utilização de tais células ou baterias é seguro em algum equipamento específico, intrinsecamente seguro ou associado, conforme o caso 5.2, 5.3 ou 5.4, que foi aplicado. A documentação e, se praticável, a marcação do equipamento deve chamar a atenção para as precauções de segurança a serem observadas.

Quando for prevista a substituição de baterias pelo usuário, o equipamento deve ser marcado com uma etiqueta de advertência conforme especificado em 12.3 a).

NOTA Chama-se a atenção para o fato de que freqüentemente o fabricante de células ou baterias especifica precauções para a segurança das pessoas.

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7.4.2 Vazamento do eletrólito e ventilação

As células e baterias devem ser do tipo que não permitam o vazamento do eletrólito ou devem ser encapsuladas em um invólucro para evitar que o eletrólito danifique os componentes que garantem a segurança intrínseca. Células ou baterias devem ser ensaiadas de acordo com 10.5.2 ou devem possuir uma declaração escrita, obtida do fabricante da célula ou bateria, assegurando o atendimento a 10.5.2. Se as células ou baterias que permitem o vazamento do eletrólito são encapsuladas de acordo com 6.6, devem ser ensaiadas conforme 10.5.2 após o encapsulamento.

Quando o equipamento contiver células ou baterias recarregáveis no seu interior o fabricante da bateria deve comprovar que a concentração de hidrogênio no volume livre da bateria não pode ultrapassar 2 % em volume ou as aberturas de gaseificação devem ser alocados de maneira que os gases não sejam liberados para dentro de qualquer invólucro do equipamento que contem componentes ou conexões elétricos ou eletrônicos. Alternativamente, quando o equipamento atende os requisitos para categoria de proteção “ia” ou “ib” e grupo IIC, os requisitos em relação às aberturas de gaseificação ou a limitação de hidrogênio não se aplicam.

NOTA 1 Não é requisito desta Norma verificar a conformidade da especificação do fabricante da bateria em relação à concentração de hidrogênio.

A pressão acima da pressão atmosférica dentro da caixa de bateria não deve ultrapassar 30 kPa (0,3 bar). Caixas seladas de baterias devem ser ensaiadas conforme 10.5.4.

NOTA 2 Este requisito pode ser atendido através de um respiro.

NOTA 3 Em células seladas é permitida uma pressão maior, mas cada célula deve possuir uma válvula de alívio ou outro meio que limite a pressão a um valor que a célula possa suportar, conforme especificado pelo fabricante.

7.4.3 Tensões de células

Para fins de avaliação e ensaio, a tensão da célula deve ser a especificada nas Tabelas 6 e 7 da ABNT NBR IEC 60079-0. Quando a célula não estiver listada nestas Tabelas, ela deve ser ensaiada de acordo com 10.5 para determinar a máxima tensão de circuito aberto, e a tensão nominal deve ser a especificada pelo fabricante da célula.

7.4.4 Resistência interna de bateria e célula

A resistência interna de uma bateria ou célula deve ser determinada conforme 10.5.3 quando requerido.

7.4.5 Baterias em equipamentos protegidos por outro tipo de proteção

NOTA 1 Esta seção se refere a equipamentos a prova de explosão (ou protegido por outras técnicas), mas contendo uma bateria e circuitos associados que requerem o tipo de proteção segurança intrínseca quando o fornecimento da energia principal é interrompido e o invólucro é aberto em área classificada.

O compartimento da bateria ou o meio de sua fixação ao equipamento deve ser construído de maneira a permitir que a bateria possa ser instalada e substituída sem afetar adversamente a segurança intrínseca do equipamento.

Quando um resistor limitador de corrente for utilizado para limitar a corrente que pode ser drenada da bateria, este deve ser especificado conforme 7.1. Resistores limitadores de corrente em serie com células ou baterias devem ser dimensionados com a tensão Um máxima, a menos que protegidos de outra forma. Neste caso a proteção pode ser obtida com a utilização de um único diodo Zener dimensionado conforme 7.1.

NOTA 2 Quando um dispositivo limitador de corrente for necessário para assegurar a segurança da saída da bateria não há nenhum requisito para que o dispositivo limitador de corrente seja parte integrante da bateria.

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7.4.6 Utilização e substituição de baterias em áreas classificadas

Quando uma bateria requerer um dispositivo limitador de corrente para garantir a segurança da própria bateria e for destinada à utilização e substituição em área classificada, esta deve formar uma unidade completamente substituível com o seu dispositivo limitador de corrente. A unidade deve ser encapsulada ou confinada de modo que somente sejam expostos os terminais de saída intrinsecamente seguros e, se houver, os terminais de carregamento intrinsecamente seguros adequadamente protegidos.

A unidade deve ser submetida ao ensaio de queda conforme 26.4.3 da ABNT NBR IEC 60079-0 dispensando o ensaio preliminar de impacto. A unidade deve ser considerada adequada se o ensaio não resultar em ejeção ou separação das células da unidade e/ou do dispositivo limitador de corrente de tal forma a invalidar a segurança intrínseca da unidade.

7.4.7 Utilização de baterias, sem substituição em áreas classificadas

Se uma célula ou bateria cuja substituição não for prevista em área classificada e que requer um dispositivo limitador de corrente para garantir a segurança da própria bateria, deve ser protegido de acordo com 7.4.6 ou alternativamente pode ser acondicionada em um compartimento com fechos especiais como, por exemplo, os especificados pela ABNT NBR IEC 60079-0. Ela também deve estar conforme o seguinte:

a) o compartimento da célula ou bateria, ou o meio de sua fixação ao equipamento, deve ser construído de maneira a permitir que a célula ou bateria possa ser instalada e substituída sem reduzir a segurança intrínseca do equipamento;

b) equipamentos elétricos portáteis ou aparelhos portáteis carregados junto ao corpo, prontos para utilização, como receptores de rádio e comunicadores devem ser submetidos ao ensaio de queda conforme 26.4.3 da ABNT NBR IEC 60079-0 dispensando o ensaio preliminar de impacto. O equipamento deve ser considerado adequado se o ensaio não resultar em ejeção ou separação das células do equipamento de tal forma a invalidar a segurança intrínseca do equipamento ou bateria;

c) o equipamento deve ser marcado com uma etiqueta de advertência conforme alíneas 12.3-b) ou 29.8-b) da ABNT NBR IEC 60079-0.

7.4.8 Contatos externos para carregamento das baterias

Conjuntos de células ou baterias com contato de carregamento externo devem ser fornecidos com meios que impeçam curtos-circuitos ou que as células e baterias forneçam energia para os contatos capaz de provocar uma ignição quando qualquer par de contatos for acidentalmente curto-circuitado. Isto deve ser realizado através de uma das seguintes medidas:

a) diodos de bloqueio ou um resistor infalível em série deve ser colocado no circuito de carregamento. Devem ser utilizados três diodos para a categoria de proteção “ia”, dois diodos para a categoria de proteção “ib” e um diodo para a categoria de proteção “ic”. Para proteger estes diodos ou resistores contra sobrecorrentes ou sobretensões durante a carga, o carregador da bateria deve ser o especificado, ou os diodos ou resistores devem ser protegidos por um fusível adequadamente dimensionado. O fusível deve ser encapsulado ou não deve conduzir corrente quando situado em área classificada;

b) para equipamentos elétricos do Grupo II, o circuito de carregamento adequadamente protegido deve possuir um invólucro com grau de proteção mínimo IP30 e deve ser marcado com uma etiqueta de advertência conforme alíneas 12.3-c), ou 29.8-b) da ABNT NBR IEC 60079-0. A distância de separação entre os contatos de carregamento deve ser conforme 6.3 considerando a tensão da bateria de circuito aberto.

A máxima tensão de entrada Um a qual pode ser aplicada aos terminais de conexão deve ser marcada no equipamento e pode ser declarada na documentação de certificação

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7.4.9 Construção da bateria

A capacidade de ignição por faiscamento e a temperatura de superfície das células e baterias devem ser ensaiadas e avaliadas de acordo com 10.5.3. A construção da célula ou bateria deve ser de um dos seguintes tipos:

a) células ou baterias seladas (hermeticamente);

b) células ou baterias seladas (com válvula reguladora);

c) células ou baterias que são previstas para serem seladas de forma similar aos itens a) e b) independentemente do dispositivo de alívio de pressão.

Tais células ou baterias não requerem a adição de eletrólito durante sua vida útil e devem possuir um invólucro selado, metálico ou plástico, de acordo com o seguinte:

1) sem costuras ou juntas, por exemplo, usinado, repuxado ou moldado, junta por fusão, métodos eutético, soldagem ou adesivos selados com elastômeros ou componentes plásticos selantes retidos pela estrutura do invólucro e fixados permanentemente por compressão, como exemplo anéis de vedação e “o” rings;

2) as partes dos invólucros estampadas, prensadas, contraídas ou dobradas, que não estão em conformidade com os itens acima ou partes utilizando materiais que são permeáveis para gás, como por exemplo, materiais baseados em papel, não são considerados selados;

3) selos ao redor de terminais devem ser construídos como acima, ou através do despejo de materiais termocurados ou termoplásticos;

d) células ou baterias encapsuladas em material encapsulante especificado pelo fabricante deste material, como sendo adequado para utilização com eletrólitos conforme 6.6.

Uma declaração de conformidade para a) ou b) deve ser obtida do fabricante da célula ou bateria. A conformidade com c) ou d) deve ser determinada através de inspeção da célula ou bateria e quando necessário nos desenhos de construção.

NOTA Não é requisito desta Norma a verificação da conformidade da especificação do fabricante da célula ou bateria.

7.5 Semicondutores

7.5.1 Efeitos de transientes

Em equipamentos associados, os dispositivos semicondutores devem ser capazes de suportar a tensão de crista c.a. e a máxima tensão c.c. dividida por qualquer resistência infalível em série.

Em um equipamento intrinsecamente seguro, qualquer efeito transiente gerado internamente ao equipamento e pela sua fonte de alimentação deve ser ignorado.

7.5.2 Derivadores limitadores de tensão

Semicondutores podem ser utilizados como dispositivos derivadores limitadores de tensão, desde que eles estejam em conformidade com os seguintes requisitos e que as condições transientes aplicáveis sejam consideradas. Por exemplo, a inclusão de um simples fusível e um diodo Zener especificado conforme 7.1 é considerado como meio adequado para limitar transientes para os circuitos ligados ao diodo Zener.

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Os semicondutores devem ser capazes de suportar, sem abrir, uma corrente 1,5 vez aquela que circularia por eles em sua instalação se caso falhassem em modo de curto-circuito. Isto deve ser confirmado pelas especificações do fabricante, nos seguintes casos:

a) diodos, transistores conectados como diodos, tiristores e dispositivos semicondutores equivalentes possuindo uma corrente nominal direta de, no mínimo, 1,5 vez a corrente máxima de curto-circuito possível para categoria de proteção “ia” ou “ib” e 1,0 vez a corrente de curto-circuito máxima possível para categoria de proteção “ic”;

b) dimensionamento dos diodos Zener:

1) na direção Zener a 1,5 vez a potência que seria dissipada no modo Zener; e

2) na direção direta a 1,5 vez a corrente máxima que circularia se eles fossem curto-circuitados para categoria de proteção “ia” ou “ib” e 1,0 vez a corrente máxima que circularia se eles fossem curto-circuitados para categoria de proteção “ic”.

Para a categoria de proteção “ia”, dispositivos derivadores limitadores de tensão empregando componentes semicondutores controláveis, tais como transistores, tiristores, reguladores de tensão/corrente etc., são permitidos se, tanto os circuitos de entrada como os de saída, forem intrinsecamente seguros ou onde se puder demonstrar que eles não estão sujeitos a transientes oriundo da rede de fornecimento de energia. Em circuitos que atendam os requisitos acima, dois dispositivos são considerados um conjunto infalível.

Para a categoria de proteção “ia” três tiristores podem ser utilizados em equipamentos associados desde que os requisitos relativo a transientes de 7.5.1 são atendidos. Circuitos utilizando tiristores derivadores devem também ser ensaiados conforme 10.1.5.3

7.5.3 Limitadores de corrente em série

É permitido o emprego de três diodos de bloqueio em série em circuitos de categoria de proteção “ia”, entretanto, outros semicondutores e componentes semicondutores controláveis só podem ser utilizados como limitadores de corrente em série em equipamentos de categoria de proteção “ib” ou “ic”.

Entretanto, equipamentos com categoria de proteção “ia” podem utilizar, para fins de limitação de potência, limitadores de corrente composto de dispositivos semicondutores controláveis e não controláveis.

NOTA A utilização de semicondutores e dispositivos semicondutores controláveis como limitadores de corrente para limitação de ignição por faíscas não é permitido para equipamentos com categoria de proteção “ia” devido à probabilidade da utilização em áreas nas quais a presença continua ou freqüente da atmosfera potencialmente explosiva pode coincidir com a possibilidade de um transiente curto, que poderia causar a ignição. A corrente máxima que pode ser fornecida pode ter um transiente curto, mas não seria indicado como Io porque a conformidade com o ensaio de ignição por faíscas de 10.1 teria determinado a limitação da energia contido no transiente, com sucesso.

7.6 Falha de componentes, conexões e separações

Quando um for dimensionado conforme 7.1, sua falha deve ser considerada uma falha contável para as categorias de proteção “ia” e “ib”, mas é considerado não sujeito a falhas para categoria de proteção “ic”

A aplicação de 5.2 e 5.3 deve incluir o seguinte:

a) quando o componente não for especificado de acordo com 7.1, sua falha deve ser não contável. Quando o componente for especificado de acordo com 7.1, sua falha deve ser contável;

b) quando uma falha puder ocasionar falhas subseqüentes, então a falha primária e as subseqüentes devem ser consideradas como uma única falha;

c) a falha de um resistor de qualquer valor de resistência entre o circuito aberto e um curto-circuito deve ser considerada (ver também 8.4);

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d) componentes semicondutores devem ser considerados falíveis para curto-circuito ou circuito aberto e para o estado ao qual eles podem ser forçados pela falha de outros componentes;

� para classificação da temperatura de superfície, para a falha de qualquer componente semicondutor deve ser considerada a condição em que eles dissipam a máxima potência. Entretanto, diodos (incluindo LEDs e diodos Zener) operando dentro dos requisitos de 7.1 devem ser considerados somente com a potência dissipada em modo de condução direto, ou modo Zener, o que for aplicável;

� circuitos integrados podem falhar, de modo que qualquer combinação de curtos ou abertura de circuitos podem existir entre suas conexões externas. Embora qualquer combinação possa ser assumida, uma vez definida, a falha não pode ser modificada, como por exemplo, pela aplicação de uma segunda falha. Sob esta condição de falha, qualquer capacitância e indutância conectada ao componente deve ser considerada na sua condição mais crítica, como resultado da aplicação da falha;

� na avaliação da tensão disponível nos pinos externos de circuitos integrados que incluem conversores de tensão (por exemplo, para aumentar ou inverter a tensão), a tensão interna não precisa ser considerada, desde que a tensão aumentada não esteja presente em nenhum pino externo e não sejam utilizados componentes externos, tais como capacitores ou indutores para a conversão, por exemplo, EEPROMS. Se a tensão aumentada estiver disponível em qualquer um dos pinos externos então deve ser assumido que a tensão aumentada esteja presente em todos os pinos externos do circuito integrado;

NOTA Não é requisito desta Norma verificar a conformidade do circuito integrado com as especificações do fabricante.

e) conexões devem ser consideradas como falha em circuito aberto e, se livres para mover, podem se conectar a qualquer parte do circuito dentro da faixa do movimento. A quebra inicial é uma falha contável e a reconexão é a segunda falha contável (ver também 8.7);

f) distâncias de isolamento, escoamento e separação devem ser consideradas de acordo com 6.3;

g) falha de capacitor para circuito aberto, curto-circuito e qualquer valor menor do que o máximo valor especificado deve ser considerado (ver também 8.5);

h) falha de indutor para circuito aberto e qualquer valor entre a resistência nominal e curto-circuito, mas somente a razão da indutância para a resistência inferior que a derivada da especificação do indutor deve ser considerada;

i) falha de circuito aberto de qualquer fio ou trilha de circuito impresso, incluindo suas conexões, deve ser considerada como uma única falha contável.

A inserção do aparelho de faiscamento para gerar interrupção, curto-circuito ou falha a terra não deve ser considerada como uma falha contável, mas como um ensaio em condição normal de operação.

Conexões e separações infalíveis de acordo com a Seção 8 não devem ser consideradas como causadoras de falha e o aparelho de faiscamento não deve ser inserido em série com esta conexão ou através da separação. No entanto, quando conexões e separações infalíveis não são encapsuladas ou cobertas pelo material encapsulante de acordo com a Seção 6, ou não mantém o grau de proteção do invólucro de, pelo menos, IP20 quando os terminais de conexão estão expostos, o aparelho de faiscamento deve ser inserido em série com estas conexões ou através da separação.

7.7 Componentes piezoelétricos

Componentes piezoelétricos devem ser ensaiados de acordo com 10.7.

7.8 Células eletroquímicas para detecção de gases

Células eletroquímicas usadas para detecção de gases devem ser consideradas quanto ao acréscimo de tensões e correntes que possam afetar a avaliação e ensaio da ignição por faísca. Entretanto elas não precisam ser consideradas quanto ao acréscimo de potência para a avaliação da ignição por temperatura do equipamento.

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8 Componentes infalíveis, montagens infalíveis de componentes e conexões infalíveis das quais a segurança intrínseca depende

Os requisitos desta Seção não se aplicam a categoria de proteção “ic”.

8.1 Transformador de alimentação

Transformadores de alimentação infalíveis serão considerados não sujeitos a falhas por um curto-circuito entre qualquer enrolamento que alimenta um circuito intrinsecamente seguro e qualquer outro enrolamento. Devem ser consideradas as ocorrências de curtos-circuitos e circuitos abertos dentro dos enrolamentos. Não deve ser considerada a combinação de falhas que resultam em uma elevação da tensão ou corrente de saída.

8.1.1 Medidas de proteção

O circuito de entrada de transformadores de alimentação infalíveis destinados a alimentar circuitos intrinsecamente seguros deve ser protegido por um fusível conforme 7.3 ou por um disjuntor dimensionado adequadamente.

Se os enrolamentos de entrada e saída forem separados por uma tela metálica aterrada (ver tipo de construção 2b) em 8.1.2), cada linha de entrada não aterrada deve ser protegida por um fusível ou disjuntor.

Quando, além do fusível ou disjuntor, um fusível térmico embutido ou outro dispositivo térmico for utilizado para proteção contra sobreaquecimento do transformador, um único dispositivo será suficiente.

Fusíveis, porta-fusíveis, disjuntores e dispositivos térmicos devem estar em conformidade com uma norma apropriada e reconhecida.

NOTA Não é requisito desta Norma que as especificações do fabricante para fusíveis, porta-fusíveis, disjuntores e dispositivos térmicos devem ser verificadas.

8.1.2 Construção do transformador

Todos os enrolamentos de alimentação de circuitos intrinsecamente seguros devem ser separados de todos os outros enrolamentos por um dos seguintes tipos de construção.

Para construção tipo 1, os enrolamentos devem ser montados em uma das seguintes condições:

a) em uma perna do núcleo, lado a lado, ou

b) em pernas diferentes do núcleo.

Os enrolamentos devem ser separados entre si conforme a Tabela 5.

Para construção tipo 2, os enrolamentos devem ser montados um sobre o outro em qualquer uma das seguintes condições:

a) isolação sólida entre os enrolamentos conforme Tabela 5, ou

b) uma proteção aterrada (feita de folha de cobre) entre os enrolamentos ou um enrolamento de separação equivalente (enrolamento de fios). A espessura da chapa de cobre ou do enrolamento de separação deve ser conforme Tabela 6.

NOTA Isto assegura que, no caso de um curto-circuito entre qualquer enrolamento e a proteção, esta suportará sem rompimento a corrente que fluir até a atuação do fusível ou disjuntor.

As tolerâncias do fabricante não devem reduzir os valores dados na Tabela 6 por mais de 10 % ou 0,1 mm, o que for o menor.

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Tabela 6 — Espessura mínima da folha ou diâmetro mínimo do fio do enrolamento de proteção em relação à corrente nominal do fusível

Capacidade do fusível A 0,1 0,5 1 2 3 5

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

Diâmetro mínimo do fio de proteção mm 0,2 0,45 0,63 0,9 1,12 1,4

A folha de proteção deve ser provida de dois terminais mecanicamente separados para a conexão à terra, cada um deve ser dimensionado para conduzir a máxima corrente contínua que possa fluir antes do fusível ou dispositivo de proteção atuar, por exemplo, 1,7 In para um fusível.

O enrolamento de proteção deve consistir de pelo menos duas camadas de fios eletricamente independentes, cada qual provido de uma conexão a terra, dimensionada para conduzir a máxima corrente contínua que possa fluir antes do fusível ou dispositivo de proteção atuar. O único requisito de isolação entre estas camadas é que seja capaz de suportar um ensaio de 500 V conforme 10.3.

Os núcleos de todos transformadores de alimentação devem ser providos de uma conexão a terra, exceto quando o aterramento não for requerido para o tipo de proteção, por exemplo, quando transformadores com núcleos isolados forem utilizados. Para transformadores utilizando núcleos de ferrite, não há requisitos para o aterramento do núcleo, mas o ferrite deve ser considerado como condutivo para efeito de separação, a não ser que informação adequada esteja disponível provando que o material do núcleo é isolante.

Enrolamentos que alimentam diferentes circuitos intrinsecamente seguros devem ser separados entre si e de todos os outros enrolamentos em conformidade com a Tabela 5.

Os enrolamentos do transformador devem ser fixados, por exemplo, por impregnação ou encapsulamento.

NOTA A utilização de impregnação para fixação dos enrolamentos pode não atender os requisitos de separação.

8.1.3 Ensaios de tipo para transformadores

O transformador, junto com seus dispositivos associados, por exemplo: fusível, disjuntores, dispositivos térmicos e resistores conectados às terminações dos enrolamentos, devem manter uma isolação elétrica segura entre a fonte de alimentação e o circuito intrinsecamente seguro, mesmo se qualquer um dos enrolamentos de saída for curto-circuito e todos os outros enrolamentos de saída estiverem sujeitos a sua máxima carga elétrica.

Quando um resistor em série é incorporado dentro do transformador, ou encapsulado com o transformador de forma que não haja parte viva exposta entre o transformador e o resistor, ou montado de forma que a distância de escoamento e de isolação atendam à Tabela 5, e se o resistor permanecer no circuito depois da aplicação da Seção 5, então as saídas do enrolamento não devem ser consideradas sujeitas a curto-circuito, exceto através do resistor.

Transformadores devem atender os ensaios especificados em 10.10.

8.1.4 Ensaio de rotina de transformadores de alimentação

Cada transformador de alimentação deve ser ensaiado em conformidade com 11.2.

8.2 Outros transformadores

A infalibilidade e modos de falha destes transformadores devem estar em conformidade com 8.1.

NOTA Estes transformadores podem ser transformadores de acoplamento, como aqueles utilizados em circuitos de sinal ou transformadores para outros propósitos, por exemplo, aqueles utilizados para fontes chaveadas de alimentação.

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A construção e ensaio destes transformadores devem estar em conformidade com 8.1, exceto aqueles que devem ser ensaiados com a carga que provoca a máxima dissipação de energia no transformador sem abrir o circuito do enrolamento, para assegurar que a isolação esteja especificada corretamente. Quando não for praticável operar o transformador sob condições de corrente alternada, cada enrolamento deve estar sujeito a uma corrente contínua de 1,7 In no ensaio de tipo de 8.1.3. No entanto, o ensaio de rotina conforme 11.2 deve utilizar uma tensão reduzida entre os enrolamentos de entrada e saída de 2 U + 1 000 Vef. ou 1 500 Vef., a que for maior, U deve ser a maior tensão nominal de qualquer enrolamento sob ensaio.

Se tais transformadores forem conectados em ambos os lados a circuitos intrinsecamente seguros, uma tensão reduzida de 500 V entre o enrolamento primário e o enrolamento secundário deve ser aplicada para o ensaio de rotina, de acordo com 11.2.

Quando tais transformadores são conectados a circuitos não intrinsecamente seguros, derivados das tensões de alimentação, então medidas de proteção devem ser incluídas conforme 8.1.1 ou um fusível e diodo Zener devem ser incluídos na conexão de alimentação em conformidade com 8.8, de forma que as energias não especificadas não prejudiquem a infalibilidade das distâncias de escoamento e isolação do transformador. A tensão nominal de entrada de 8.1.3 deve ser a do diodo Zener.

Quando tais transformadores são conectados sem fusíveis a circuitos intrinsecamente seguros, então cada enrolamento deve ser submetido à máxima corrente que pode fluir sob condições de falha especificadas na Seção 5.

8.3 Enrolamentos infalíveis

8.3.1 Enrolamentos de amortecimento

Enrolamentos de amortecimento utilizados como espiras em curto-circuito, para minimizar os efeitos de indutância, devem ser considerados não sujeitos a falhas de circuito aberto se eles forem de construção mecânica confiável, por exemplo, tubo de metal sem costura ou enrolamentos de fio nu continuamente curto-circuitados por solda com estanho.

8.3.2 Indutores construídos por condutores isolados

Indutores construídos por condutores isolados não são sujeitos a falhas com valores de resistência ou indutância menores que os nominais (levando-se em conta as tolerâncias) se estiverem de acordo com o seguinte:

� o diâmetro nominal do fio condutor utilizado para o enrolamento do indutor deve ser de pelo menos 0,05 mm;

� o condutor deve ser coberto com pelo menos duas camadas de isolação, ou uma camada simples de isolante sólido com espessura maior que 0,5 mm entre os condutores adjacentes, ou ser construído por fio esmaltado de seção circular de acordo com:

a) classe 1 da IEC 60317-3, IEC 60317-7, IEC 60317-8 ou IEC 60317-13.

Não deve haver falhas com o valor mínimo da tensão de ruptura listada para a classe 2 e quando ensaiado de acordo com a Seção 14 da IEC 60317-3, IEC 60317-7 ou IEC 60317-8 não deve haver mais do que seis falhas por 30 m de fio independentemente do diâmetro, ou

b) classe 2 da IEC 60317-3, IEC 60317-7, IEC 60317-8 ou IEC 60317-13.

O fabricante deve fornecer evidências da conformidade com os requisitos acima.

NOTA Não é requisito desta Norma a verificação da conformidade das especificações da isolação Classe 1 ou Classe 2 fornecidas pelo fabricante.

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� enrolamentos depois de serem fixados ou amarrados, devem ser secados para remover a umidade antes da impregnação com a substancia apropriada através de imersão, gotejamento ou impregnação a vácuo. Revestimentos por pintura ou spray não é reconhecido como impregnação;

� a impregnação deve ser realizada de acordo com as instruções do fabricante especificas para a substancia de impregnação de modo a preencher os espaços entre os condutores o mais completamente possível de forma a obter uma boa coesão entre os condutores;

� se solventes forem utilizados na substância de impregnação, a impregnação e o processo de secagem devem ser conduzidas pelo menos duas vezes.

8.4 Resistor limitador de corrente

Resistores limitadores de corrente devem ser de um dos seguintes tipos:

a) tipo filme;

b) tipo fio enrolado com proteção para prevenir o desenrolamento do fio no caso de sua ruptura;

c) resistores impressos como utilizados em circuitos híbridos, ou similares, cobertos por revestimento em conformidade com 6.3.8 ou encapsulado em conformidade com 6.3.4.

Um resistor limitador de corrente infalível deve ser considerado sujeito a falha somente para a condição de circuito aberto, que deve ser considerada como uma falha contável.

Um resistor limitador de corrente deve ser dimensionado em conformidade com os requisitos de 7.1, suportando pelo menos a 1,5 vez a tensão máxima, e dissipando pelo menos 1,5 vez a potência máxima que pode surgir em operação normal e sob as condições de falha definidas na Seção 5. Falhas entre espiras de resistores de fio, corretamente dimensionado, com enrolamento revestido não devem ser consideradas. O revestimento do enrolamento deve atender aos valores de ICRS em conformidade com a Tabela 5, de acordo com a tensão nominal do fabricante.

A resistência a frio (na temperatura ambiente mínima) de fusíveis e filamentos de lâmpadas pode ser considerada como resistor limitador de corrente infalível quando utilizados em suas condições normais de operação. O filamento da lâmpada somente pode ser considerado como componente limitador de corrente para lanternas de mão e de capacete. Na ausência de informação, esta pode ser considerada como resistência mínima na temperatura ambiente mínima quando medido em conformidade com 10.4.

NOTA A lâmpada precisa ser protegida por outro tipo de proteção diferente da segurança intrínseca.

8.5 Capacitores de bloqueio

Em um arranjo infalível de capacitores de bloqueio, qualquer um dos dois capacitores em serie deve ser considerado como sendo capaz de falhar em curto-circuito ou circuito aberto. A capacitância da montagem deve ser considerada como o valor mais conservador de cada capacitor e um fator de segurança de 1,5 deve ser utilizado em todas as aplicações da montagem.

Capacitores de bloqueio devem ser do tipo com dielétrico sólido de alta confiabilidade. Não devem ser utilizados capacitores eletrolíticos ou de tântalo. As conexões externas da montagem devem atender a 6.3, mas estes requisitos de separação não devem ser aplicados ao interior dos capacitores de bloqueio.

A isolação de cada capacitor deve atender aos requisitos do ensaio de dielétrico de 6.3.12 aplicado entre suas placas e também entre cada placa e as partes condutivas externas. Quando os capacitores de bloqueio forem utilizados entre circuitos intrinsecamente seguros e circuitos não intrinsecamente seguros, os capacitores de bloqueio devem ser avaliados como acoplamento capacitivo entre estes circuitos. A energia transmitida é calculada utilizando Um e o valor mais desfavorável de cada capacitor e deve estar de acordo com a energia de ignição permissível de 10.7. Todos os possíveis transientes devem ser considerados, e o efeito da maior freqüência de operação nominal (como especificada pelo fabricante) naquela parte do circuito deve ser considerado.

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Onde tal montagem também atender a 8.8, deve ser considerado como provendo uma separação galvânica infalível para corrente contínua.

Capacitor conectado entre a carcaça do equipamento e um circuito intrinsecamente seguro deve atender a 6.3.12. No caso de sua falha curto-circuitar um componente do qual dependa a segurança intrínseca do circuito, o(s) capacitor(es) também deve(m) atender aos requisitos dos capacitores de bloqueio.

NOTA A finalidade de capacitores conectados entre a carcaça e o circuito é normalmente a rejeição a altas freqüências.

8.6 Configurações de segurança por derivação (“shunt”)

8.6.1 Geral

Uma configuração de componentes deve ser considerada como uma configuração de segurança por derivação quando esta assegura a segurança intrínseca de um circuito pela utilização de componentes derivadores.

Quando diodos ou diodos Zener forem utilizados como componentes derivadores em uma segurança por derivação infalível, deve possuir pelo menos dois caminhos paralelos de diodos. Na derivação de segurança com categoria de proteção “ia”, somente a falha de um dos diodos deve ser considerada na aplicação da Seção 5. Os diodos devem ser dimensionados para conduzir a corrente que fluiria se eles falhassem no modo de curto-circuito.

NOTA 1 Para prevenir ignição por faiscamento em caso de rompimento de uma conexão pode ser requerido encapsulamento conforme 6.3.4.

NOTA 2 Os componentes derivadores utilizados nestes s podem conduzir em operação normal.

Quando derivadores de segurança estiverem sujeitos às falhas de alimentação especificadas somente para um valor de Um, os componentes dos quais eles são formados devem ser dimensionados de acordo com 7.1. Quando os componentes forem protegidos por um fusível, o fusível deve estar conforme 7.3 e os componentes devem ser dimensionados para suportar continuamente uma corrente de 1,7 In do fusível. A capacidade dos componentes derivadores para resistir a transientes deve ser ensaiada de acordo com 10.8, ou deve ser determinada por comparação da característica de corrente versus tempo do fusível e as características de desempenho do componente.

Quando um derivador de segurança for fabricado como um equipamento individual ao invés de ser uma parte do equipamento, sua construção deve ser conforme 9.2.

Ao considerar a utilização de um derivador de segurança como uma montagem infalível, deve ser levado em conta o seguinte:

a) o derivador de segurança não deve ser considerada passível de falha na condição de circuito aberto;

b) a tensão da montagem deve ser a mais alta tensão esperada neste ponto;

c) a falha de qualquer caminho de derivação por curto-circuito deve ser considerada como uma falha;

d) circuitos utilizando tiristores devem ser ensaiados de acordo com 10.1.5.3.

8.6.2 Derivadores de segurança

Um derivador de segurança deve ser considerado como um derivador seguro quando garantir que os parâmetros elétricos de um componente específico ou parte de um circuito intrinsecamente seguro são mantidos com valores que não invalidam a segurança intrínseca.

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Os derivadores de segurança devem ser submetidos à análise de transientes quando são conectados a fontes de alimentação definidas somente por Um, conforme requerida em 8.6.1, exceto quando utilizados conforme abaixo:

a) para a limitação da descarga de componentes que armazenam energia, por exemplo, indutores ou componentes piezoelétricos;

b) para a limitação de tensão de componentes que armazenam energia, por exemplo, capacitores.

Uma montagem de diodos conectados em ponte devidamente dimensionados deve ser considerada um derivador de segurança infalível.

8.6.3 Limitadores de tensão por derivação

Um derivador de segurança deve ser considerado um limitador de tensão, quando assegurar que um nível de tensão definido é aplicado a um circuito intrinsecamente seguro.

Limitadores de tensão por derivação devem estar sujeitos à análise de transientes conforme 8.6.1 quando são conectados a fontes de alimentação definidas somente por Um, exceto quando a montagem for alimentada por um dos seguintes modos:

a) um transformador infalível, conforme 8.1;

b) uma barreira de segurança de diodo, conforme Seção 9;

c) uma bateria, conforme 7.4;

d) um derivador de segurança infalível, conforme 8.6.

8.7 Fiação, trilhas em circuitos impressos e conexões

Fiação, trilhas em circuitos impressos, incluindo suas conexões que façam parte do equipamento, devem ser consideradas infalíveis contra falha de circuito aberto nos seguintes casos:

a) para fios:

1) quando dois fios estiverem em paralelo, ou

2) quando um único fio tiver um diâmetro de pelo menos 0,5 mm e tiver um comprimento sem suporte de no máximo 50 mm ou for fixado mecanicamente adjacente a seu ponto de conexão, ou

3) quando um único fio de fita trançado ou de tipo flexível, tiver uma de seção de pelo menos 0,125 mm2 (0,4 mm de diâmetro), não for dobrado em serviço e for ainda menor que 50 mm de comprimento ou for fixado adjacente a seu ponto de conexão;

b) para trilhas de circuito impresso:

1) quando duas trilhas de largura mínima de 1 mm estiverem em paralelo, ou

2) quando uma única trilha é de pelo menos 2 mm de largura ou tem uma largura de 1 % de seu comprimento, qual for maior.

A trilha do circuito impresso deve em ambos os casos acima atender a uma das condições seguintes:

� cada trilha for formada de revestimento de cobre com espessura nominal de pelo menos 33 �m, ou

� a capacidade de condução de corrente de uma trilha única ou de uma combinação de trilhas for ensaiada por 1 h com uma corrente de 1,5 vez a corrente máxima continua que possa passar pela trilha em condições normais e de falha. A aplicação desta corrente de ensaio não pode romper a trilha sob ensaio nem soltá-la do substrato em qualquer ponto.

3) quando trilhas em diferentes camadas forem interligadas através de uma única trilha com no mínimo 2 mm de circunferência ou através de duas trilhas paralelas com no mínimo 1 mm de circunferência e estas trilhas estão interligadas entre si observando 8.7b) 1) ou 8.7b) 2).

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As trilhas devem atender a uma das condições seguintes:

� espessura da camada de pelo menos 33 �m, ou

� a capacidade de condução de corrente da trilha única foi ensaiada por 1 h com uma corrente de 1,5 vez a corrente máxima continua que pode passar neste ponto em condições normais e de falha. A aplicação desta corrente de ensaio não pode romper a trilha sob ensaio, nem solta-la do substrato em qualquer ponto.

c) para conexões (excluindo tomadas, soquetes e terminais externos):

1) quando houver duas conexões em paralelo, ou

2) quando houver uma única conexão soldada com estanho na qual o fio atravessa a placa (incluindo furos metalizados) e for ainda dobrado antes de soldar ou, se não for dobrado, soldado com estanho à máquina ou tem uma conexão prensada ou feita através de brasagem ou através de solda, ou

3) quando houver uma conexão soldada de um componente de montagem de superfície com comprimento mínimo de 2 mm (ver Figura 6); ou

4) quando houver uma única conexão aparafusada ou rebitada e que atende a ABNT NBR IEC 60079-7; ou

5) quando houver um conector interno dentro do invólucro e a conexão consistir de no mínimo três elementos de conexão independentes para “ia” e no mínimo dois para “ib” com estes elementos conectados em paralelo (ver Figura 5). Quando o conector puder ser removido em ângulo, um elemento de conexão deve estar presente na, ou perto de cada extremidade do conector.

NOTA O circuito deve ficar intrinsecamente seguro quando o conector está totalmente desconectado.

�2

2

1

3

4

5


Legenda

1 Trilha do circuito impresso 2 Interface soldada entre as áreas de solda do circuito impresso e do componente (� 2 mm) 3 Componente com conexão infalível 4 Área de solda do componente 5 Dimensões da área de solda do circuito impresso de acordo com as especificações do fabricante do componente

Figura 6 — Conexão soldada infalível de componente de montagem de superfície em conformidade com 8.7 c) 3)

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8.8 Componentes isolados galvanicamente

8.8.1 Generalidades

Um componente de isolação infalível em conformidade com os itens seguintes deve ser considerado como não sujeito a falha em curto-circuito através da isolação infalível.

8.8.2 Componentes de isolação entre circuitos intrinsecamente seguros e não intrinsecamente seguros

Componentes de isolação devem estar em conformidade com o seguinte:

a) Os requisitos da Tabela 5 também se aplicam ao componente de isolação a não ser que, dentro de dispositivos selados, por exemplo, acopladores ópticos, as colunas 5, 6 e 7 não se aplicam. Se a Tabela F1 for utilizada a coluna 2 não é aplicável.

b) Os terminais de circuito não intrinsecamente seguro devem ser providos com proteções que assegurem que não serão excedidos os dimensionamentos dos componentes conforme 7.1 (as exceções daquela seção ainda são aplicáveis), a menos que possa ser confirmado que os circuitos conectados a estes terminais não podem invalidar a separação infalível dos componentes. Por exemplo, a inclusão de um único diodo Zener derivador protegido por um fusível apropriadamente dimensionado conforme 7.3, ou um dispositivo (de interrupção) térmico, deve ser considerado como proteção suficiente. Para este propósito, a Tabela 5 não deve ser aplicada ao fusível e ao diodo Zener. A potência do diodo Zener deve ser de pelo menos 1,7 In vezes o máximo da tensão Zener do diodo. Normas industriais gerais de construção devem ser consideradas adequadas para fusível e porta-fusíveis, e o método de montagem inclusive a fiação de conexão não deve reduzir as distâncias de escoamento, isolação e separações proporcionadas pelo fusível e seu porta-fusível. Em algumas aplicações pode ser necessário aplicar técnicas de proteção similar nas conexões do circuito de segurança intrínseca para evitar que as características nominais dos acopladores óticos sejam excedidas.

c) A isolação dielétrica entre os terminais não intrinsecamente seguros e intrinsecamente seguros dos componentes deve estar em conformidade com 6.3.12. A tensão de ensaio aplicada pelo fabricante para assegurar a isolação infalível do componente não deve ser inferior aquela especificada em 6.3.12.

d) Relés para separação galvânica devem atender a 6.3.13 e qualquer enrolamento deve ser capaz de dissipar a máxima potência para a qual está conectado.

NOTA As limitações dos valores nominais de 7.1 não se aplicam à bobina do relé.

8.8.3 Componentes de isolação entre circuitos intrinsecamente seguros separados

Componentes de isolação devem ser considerados como provedores da separação infalível de distintos circuitos intrinsecamente seguros quando estão em conformidade com o seguinte:

a) o dimensionamento do componente deve ser conforme 7.1 (as exceções daquela seção ainda são aplicáveis), a menos que possa ser confirmado que os circuitos conectados a estes terminais não podem invalidar a separação infalível dos componentes. Técnicas de proteção (como aquelas indicadas em 8.8.2) podem ser necessárias para evitar que as características nominais dos acopladores óticas sejam excedidas.

b) a isolação dielétrica dos componentes deve estar em conformidade com 6.3.12. A tensão de ensaio aplicada pelo fabricante para a isolação infalível do componente não deve ser inferior daquela especificada em 6.3.12.

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9 Barreiras de segurança a diodos

9.1 Generalidades

Os diodos da barreira de segurança limitam a tensão aplicada a um circuito de segurança intrínseca e o resistor infalível de limitação de corrente em série limita a corrente que pode ser fornecida ao circuito. Estes conjuntos são previstos para utilização como interface entre circuitos intrinsecamente seguros e circuitos não intrinsecamente seguros, e devem ser submetidos ao ensaio de rotina definido em 11.1.

A capacidade da barreira de suportar transientes deve ser ensaiada conforme 10.8.

Barreiras de segurança contendo apenas dois diodos ou duas cadeias de diodos e utilizadas para categoria de proteção “ia” devem ser aceitas como s infalíveis, de acordo com 8.6, caso os diodos tenham sido submetidos aos ensaios de rotina especificados em 11.1.2. Neste caso somente a falha de um diodo deve ser levada em conta quando aplicada a Seção 5.

O requisito mínimo para categoria de proteção “ic” é um único diodo Zener e um resistor de limitação de corrente. Estes devem ser adequadamente dimensionados baseados em Um.

9.2 Construção

9.2.1 Montagem

A construção deve ser tal que, quando grupos de barreiras são montados juntos, qualquer montagem incorreta seja óbvia, por exemplo, por assimetria de formato ou cor relacionada à montagem.

9.2.2 Recursos para conexão a terra

Adicionalmente a qualquer recurso de conexão que pode estar em potencial de terra, a barreira deve possuir no mínimo outro recurso de conexão ou deve ser equipada com um fio isolado possuindo uma área de seção transversal de no mínimo 4 mm2 para uma conexão adicional de terra.

9.2.3 Proteção de componentes

O conjunto deve ser protegido contra acesso externo para evitar reparo ou substituição de qualquer componente do qual dependa a segurança, seja por encapsulamento de acordo com 6.3.4 ou por um invólucro que forme uma unidade não recuperável. O conjunto deve formar uma entidade única.

10 Verificações de tipo e ensaios de tipo

10.1 Ensaio de ignição por faísca

10.1.1 Generalidades

Todos os circuitos que requeiram o ensaio de ignição devem ser ensaiados para evidenciar que não são capazes de causar ignição sob as condições especificadas na Seção 5 para a categoria de proteção apropriado do equipamento.

Condições normais e de falha devem ser simuladas durante os ensaios. Devem ser considerados os fatores de segurança conforme descrito no Anexo A. O aparelho de ensaio de faiscamento deve ser inserido no circuito sob ensaio em cada ponto onde seja considerado que uma interrupção, curto-circuito ou falta a terra possa ocorrer. O aparelho de ensaio de faiscamento deve ter sua câmara preenchida com a mistura mais facilmente detonável de gás com ar, dentro dos limites especificados em 10.1.3.1

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Um circuito pode ser dispensado do ensaio de tipo com o aparelho de faiscamento se sua estrutura e seus parâmetros elétricos forem suficientemente bem definidos para que sua segurança possa ser deduzida a partir das curvas de referência, das Figuras A.1 a A.6 ou Tabelas A.1 e A.2, pelos métodos descritos no Anexo A.

Quando tensões e correntes são especificadas sem tolerâncias definidas, a tolerância de ± 1 % deve ser utilizada.

NOTA 1 Um circuito avaliado utilizando as curvas e tabelas de referência podem causar ignição quando ensaiado com o aparelho de faiscamento. A sensibilidade do aparelho de ensaio de faiscamento varia, e as curvas e tabelas são resultantes de um grande número destes ensaios.

NOTA 2 Fios de tungstênio do aparelho de faiscamento dobrados ou gastos podem aumentar a sensibilidade. Isto pode invalidar os resultados do ensaio.

10.1.2 Aparelho de faiscamento

O aparelho de ensaio de faiscamento deve ser aquele descrito no Anexo B, exceto onde o Anexo B indicar que ele não é apropriado. Nestas circunstâncias, deve ser utilizado um aparelho de ensaio alternativo, com sensibilidade equivalente, e deve ser incluída na documentação definitiva uma justificativa para a sua utilização.

Para categorias de proteção “ia” e “ib” a utilização do aparelho de ensaio de faiscamento para produzir curtos-circuitos, interrupções e faltas a terra, deve ser um ensaio de operação normal e é considerado falha não contável em:

� dispositivos de conexão,

� conexões internas ou através de distâncias internas de escoamento, isolação, distâncias através de composto encapsulante e distâncias através de isolamento sólidos, não conforme com 6.1.1 ou 6.1.2.

O aparelho de ensaio de faiscamento não deve ser utilizado:

� através de separações infalíveis ou em série com conexões infalíveis,

� através de distâncias de escoamento, isolação, distâncias através de composto encapsulante e distâncias através de isolamento sólido, conforme com a Tabela 5 ou Anexo F,

� dentro de equipamento associado, a não ser em seus terminais intrinsecamente seguros,

� entre terminais de circuitos separados conforme 6.2.1, excluindo as exceções descritas em 7.6i).

A utilização do aparelho de ensaio de faiscamento deve ser considerada para categoria de proteção “ic” nas seguintes situações:

� através de separações com valores menores do que aqueles estabelecidas em Tabela 5 ou Anexo F;

� substituindo contatos normalmente faiscantes tais: como plugues/tomadas, interruptores, botões, potenciômetros;

� substituindo componentes que não são dimensionados adequadamente para as condições de operação normal.

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10.1.3 Misturas de gás de ensaio e corrente de calibração do aparelho de faiscamento

10.1.3.1 Misturas explosivas de gás adequadas para ensaios com um fator de segurança de 1,0 e corrente de calibração do aparelho de ensaio de faiscamento

As misturas explosivas de ensaio conforme Tabela 7 devem ser usadas, de acordo com o grupo do dispositivo a ser ensaiado. As misturas explosivas especificadas nesta Seção não têm fator de segurança. Se for necessário um fator de 1,5, os valores elétricos do circuito devem ser aumentados de acordo com 10.1.4.2 a).

A sensibilidade do aparelho de ensaio de faiscamento deve ser verificada antes de cada série de ensaios, de acordo com 10.1.5. Para essa finalidade, o aparelho de ensaio deve ser operado num circuito de 24 Vcc contendo bobina com núcleo de ar de 95 (± 5) mH. A corrente nesse circuito deve ser a indicada na Tabela 7 para o grupo apropriado. A sensibilidade deve ser considerada satisfatória se ocorrer uma ignição da mistura explosiva de ensaio entre 440 revoluções do porta-contatos com os fios do porta-contatos na polaridade positiva.

Tabela 7 — Composições das misturas explosivas de ensaio adequadas para fator de segurança 1,0

Grupo Composições das misturas explosivas de ensaio

Vol. % em ar

Corrente no circuito de calibração

mA

I (8,3 ± 0,3) % metano 110 – 111

IIA (5,25 ± 0,25) % propano 100 – 101

IIB (7,8 ± 0,5) % etileno 65 – 66

IIC (21 ± 2) % hidrogênio 30 – 30,5

Em casos especiais, equipamentos previstos para serem ensaiados e marcados para utilização em um determinado gás ou vapor devem ser ensaiados na concentração mais facilmente detonável desse gás ou vapor no ar.

NOTA A pureza dos gases e vapores disponíveis comercialmente é normalmente adequada para estes ensaios, porém aqueles com pureza inferior a 95 % não devem ser utilizados. O efeito das variações normais na temperatura e pressão do ar no laboratório e na umidade do ar na mistura explosiva de ensaio também é comumente pequeno. Quaisquer efeitos significantes dessas variações ficarão aparentes durante a rotina de calibração do aparelho de ensaio de faiscamento.

10.1.3.2 Misturas explosivas adequadas para ensaios com um fator de segurança de 1,5 e corrente de calibração do aparelho de faiscamento

As misturas de ensaio preferidas são as especificadas em 10.1.3.1 com um fator de segurança aplicado pelo aumento da tensão ou corrente, conforme o caso. Quando isso não for possível e for utilizada uma mistura de ensaio mais desfavorável para atingir um fator de segurança, considera-se que foi aplicado um fator de segurança de 1,5, para os efeitos desta Norma, situação na qual a composição deve ser a da Tabela 8.

Tabela 8 — Composições de misturas explosivas de ensaio adequadas para um fator de segurança de 1,5

Composições das misturas explosivas de ensaio Volume %

Mistura oxigênio-hidrogênio-ar Mistura oxigênio-hidrogênio Grupo

Hidrogênio Ar Oxigênio Hidrogênio Oxigênio

Corrente no circuito de calibração

mA

I 52 ± 0,5 48 ± 0,5 – 85 ± 0,5 15 ± 0,5 73 – 74

IIA 48 ± 0,5 52 ± 0,5 – 81 ± 0,5 19 ± 0,5 66 – 67

IIB 38 ± 0,5 62 ± 0,5 – 75 ± 0,5 25 ± 0,5 43 – 44

IIC 30 ± 0,5 53 ± 0,5 17 ± 0,5 60 ± 0,5 40 ± 0,5 20 – 21

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10.1.4 Ensaios com o aparelho de faiscamento

10.1.4.1 Ensaio de circuito

O circuito a ser ensaiado deve ser baseado no circuito mais acendível considerando as tolerâncias de acordo com a Seção 7 e levando em conta uma variação de 10 % na tensão da rede de alimentação.

O aparelho de faiscamento deve ser inserido no circuito sob ensaio em cada ponto onde seja considerado que uma interrupção ou interconexão possa ocorrer. Os ensaios devem ser efetuados com o circuito em operação normal e também com uma ou duas falhas, como apropriado à categoria de proteção do dispositivo elétrico, de acordo com a Seção 5, e com os máximos valores de capacitância externa (Co) e indutância (Lo) ou relação indutância por resistência (Lo/Ro) para as quais o equipamento é projetado.

Cada circuito deve ser ensaiado para o seguinte número de rotações do porta-contatos do aparelho de ensaio de faiscamento, com uma tolerância de 0

10 %:

a) para circuitos c.c., 400 rotações (5 min), 200 rotações para cada polaridade;

b) para circuitos c.a., 1 000 rotações (12,5 min);

c) para circuitos capacitivos, 400 rotações (5 min), 200 rotações para cada polaridade. Cuidados devem ser tomados para garantir que o capacitor tenha tempo suficiente para se recarregar (pelo menos três constantes de tempo). O tempo normal para recarga é aproximadamente 20 ms e, quando este for inadequado, deve-se remover um ou mais fios do porta-contatos ou reduzir a velocidade de rotação do aparelho de faiscamento. Quando fios forem retirados, o número de rotações deve ser aumentado para manter o mesmo número de faíscas.

Após cada ensaio de acordo com a), b) ou c), deve-se repetir a calibração do aparelho de faiscamento. Se a calibração não atender a 10.1.3.2, o ensaio de ignição no circuito sob investigação deve ser considerado inválido.

10.1.4.2 Fatores de segurança

NOTA O propósito da aplicação de um fator de segurança é garantir que o ensaio de tipo ou a avaliação seja realizada com um circuito que é comprovadamente mais susceptível de causar ignição que o original, ou que o circuito original seja ensaiado numa mistura gasosa mais facilmente detonável. Geralmente, não é possível obter exata equivalência entre os diferentes métodos de obtenção de um fator de segurança específico, mas os métodos seguintes fornecem alternativas aceitáveis.

Quando um fator de segurança de 1,5 for necessário, ele deve ser obtido por um dos seguintes métodos:

a) aumentar a tensão da rede de alimentação para 110 % do valor nominal para simular as principais variações da rede ou ajustar outras tensões, por exemplo, baterias, fontes de alimentação e dispositivos de limitação de tensão, para o máximo valor de acordo com a Seção 7, então:

1) para circuitos indutivos e resistivos, aumentar a corrente para 1,5 vez a corrente de falha, reduzindo os valores de resistência de limitação; se o fator 1,5 não puder ser obtido, aumentar a tensão conforme necessário;

2) para circuitos capacitivos, aumentar a tensão para obter 1,5 vez a tensão de falha. Alternativamente, quando um resistor limitador de corrente infalível for utilizado junto ao capacitor, considerar o capacitor uma bateria e o circuito, resistivo.

Quando as curvas das Figuras A.1 a A.6 ou as Tabelas A.1 e A.2 forem utilizadas na avaliação, este mesmo método se aplica.

b) utilizar as misturas de ensaio mais facilmente explosivas dadas na Tabela 8.

Quando um fator de 1,0 é necessário, a mistura de ensaio especificada na Tabela 7 deve ser utilizada.

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10.1.5 Considerações sobre o ensaio

10.1.5.1 Generalidades

Os ensaios de ignição devem ser realizados com o circuito configurado para resultar nas condições mais acendíveis. Para circuitos simples para os quais as curvas das Figuras A.1 a A.6 se aplicam, um ensaio de curto-circuito é a condição mais crítica. Para circuitos mais complexos, as condições variam e o ensaio de curto-circuito pode não ser o mais crítico, por exemplo, para fontes de alimentação de tensão constante com limitação de corrente, a condição mais crítica usualmente ocorre quando um resistor é colocado em série com a saída da fonte de alimentação, limitando a corrente para o máximo que pode circular sem causar qualquer redução na tensão.

NOTA Fontes de alimentação não lineares requerem considerações especiais.

10.1.5.2 Circuitos com indutância e capacitância

Quando o circuito possuir energia armazenada tanto em capacitância quanto em indutância, pode ser difícil avaliar tal circuito a partir das curvas das Figuras A.1 a A.6, por exemplo, quando a energia capacitiva armazenada pode reforçar a alimentação de um indutor. Quando a indutância total, ou a capacitância obtida confrontada com os requisitos da Seção 5, for menor que 1 % do valor admissível pela utilização das curvas de ignição ou pelas tabelas dadas no Anexo A, então a capacitância máxima admissível, ou a indutância, respectivamente, pode ser adotada como a admissível pelas curvas ou tabelas.

O circuito deve ser avaliado para atender um dos seguintes métodos:

a) ensaiado com a combinação de capacitância e indutância, ou

b) quando se tratar de circuitos lineares (resistor limitador de corrente)

� para indutâncias e capacitâncias distribuídas, como num cabo, permitir valores de L e C determinados pelas curvas de ignição e tabelas dadas no Anexo A;

� para circuitos contendo até 1 % de indutância ou até 1 % de capacitância que atendam aos requisitos da Seção 5 em combinação com um cabo, permitir os valores de L e C determinados pelas curvas de ignição e pelas tabelas dadas no Anexo A;

� para conexão de combinação de indutância e capacitância quando ambas forem maiores que 1 % do valor admissível (excluindo o cabo) permitir até 50 % do valor de cada um dos valores de L e C determinados pelas curvas de ignição e pelas tabelas dadas no Anexo A, quando lidas com um fator de segurança de 1,5 na corrente ou tensão, conforme aplicável.

10.1.5.3 Circuitos utilizando proteção de derivação de curto-circuito em paralelo

Depois que a tensão de saída estiver estabilizada, o circuito deve ser incapaz de causar ignição para a categoria de proteção apropriada do equipamento nas condições da Seção 5. Adicionalmente, quando o tipo de proteção depende da operação do circuito de derivação causada por outras falhas do circuito, a energia liberada por este durante a operação não deve exceder o seguinte valor para o grupo apropriado:

� Equipamento do Grupo IIC 20 μJ

� Equipamento do Grupo IIB 80 μJ

� Equipamento do Grupo IIA 160 μJ

� Equipamento do Grupo I 260 μJ

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Como ensaios de ignição com o aparelho de faiscamento não são apropriados para testar a energia liberada pelo circuito de derivação, estas energias liberadas devem ser avaliadas, por exemplo, por medições com o osciloscópio.

NOTA Um método para realizar esse ensaio é descrito no Anexo E.

10.1.5.4 Resultados dos ensaios de faiscamento

Nenhuma ignição deve ocorrer em qualquer série de ensaio em quaisquer dos pontos de ensaio escolhidos.

10.2 Ensaios de temperatura

Todos os dados de temperatura devem ser referenciados a uma temperatura ambiente de 40 ºC ou à temperatura ambiente máxima marcada no equipamento. Os ensaios baseados em uma temperatura ambiente de referência devem ser conduzidos a qualquer temperatura ambiente entre 20 ºC e a temperatura ambiente de referência. A diferença entre a temperatura ambiente na qual o ensaio foi conduzido e a temperatura ambiente de referência deve ser então somada à temperatura medida, a menos que as características térmicas do componente sejam não lineares, como, por exemplo, baterias. Se a elevação de temperatura for medida na temperatura ambiente de referência, aquele valor deve ser utilizado na determinação da classe de temperatura.

As temperaturas devem ser medidas por qualquer método conveniente. O elemento de medição não deve reduzir a temperatura medida substancialmente.

Um método aceitável para determinar a elevação da temperatura de um enrolamento é o seguinte:

� medir a resistência do enrolamento e registrar a temperatura ambiente.

� aplicar o ensaio de corrente ou correntes, medir a resistência máxima do enrolamento e registrar a temperatura ambiente no momento da medição;

� calcular a elevação da temperatura pela seguinte equação:

onde

t é a elevação de temperatura, em kelvin;

r é a resistência do enrolamento à temperatura ambiente t1, em ohms;

R é a resistência máxima do enrolamento sob as condições de corrente de ensaio, em ohms;

t1 é a temperatura ambiente em graus Celsius, quando r for medido;

t2 é a temperatura ambiente em graus Celsius, quando R for medido;

k é o inverso do coeficiente de temperatura da resistência do enrolamento a 0 ºC e tem o valor de 234,5 K para o cobre.

10.3 Ensaios de rigidez dielétrica

Ensaios de rigidez dielétrica devem estar de acordo com as Normas Brasileiras ou IEC apropriadas.

Quando não houver tais normas, o seguinte método de ensaio deve ser utilizado. O ensaio deve ser executado com uma tensão alternada de forma de onda substancialmente senoidal a uma freqüência entre 48 Hz e 62 Hz ou com uma tensão c.c. tendo não mais do que 3 % de ondulação de pico a pico a um nível 1,4 vez a tensão c.a. especificada.

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A fonte deve ter capacidade em volt-ampère suficiente para manter a tensão de ensaio, considerando qualquer corrente de fuga que possa ocorrer.

A tensão deve ser aumentada continuamente ao valor especificado em um período não inferior a 10 s e ser então mantida por pelo menos 60 s.

A tensão aplicada deve permanecer constante durante o ensaio e a corrente não deve exceder um valor eficaz de 5 mA.

10.4 Determinação de parâmetros de componentes sem especificação

Devem ser obtidas dez amostras novas do componente de qualquer fornecedor e seus parâmetros devem ser medidos. Ensaios devem ser normalmente executados, ou referenciados à máxima temperatura ambiente especificada, por exemplo, 40 ºC, mas quando necessário, componentes sensíveis a temperatura tais como células/baterias de níquel-cádmio, devem ser ensaiados em temperaturas mais baixas para obter suas condições mais críticas.

Os valores mais críticos para os parâmetros, não necessariamente tomados da mesma amostra, obtidos dos ensaios nas 10 amostras, devem ser considerados representativos do componente.

10.5 Ensaios para células e baterias

10.5.1 Generalidades

Células ou baterias recarregáveis devem ser completamente carregadas e então descarregadas pelo menos duas vezes antes que qualquer ensaio seja executado. Na segunda descarga ou na subseqüente, quando necessário, deve ser confirmada a capacidade da célula ou bateria como estando dentro da especificação de seu fabricante para assegurar que os ensaios possam ser executados em uma célula ou bateria completamente carregada que esteja dentro da especificação de seu fabricante.

Quando um curto-circuito é necessário para propósitos de ensaio, a resistência do elemento de curto-circuito, excluindo as conexões para ele, não deve exceder 3 m� ou ter uma queda de tensão na qual não exceda 200 mV ou 15 % da f.e.m. da célula. O curto-circuito deve ser aplicado o mais próximo possível dos terminais da célula ou bateria.

10.5.2 Ensaio de vazamento de eletrólito para células e baterias

Dez amostras de ensaio devem ser submetidas à condição mais crítica entre as seguintes:

a) curto-circuito até a descarga;

b) aplicação da correntes de entrada ou de carga dentro das recomendações dos fabricantes;

c) carregando uma bateria de acordo com as recomendações do fabricante, com uma célula completamente descarregada ou sob inversão de polaridade.

As condições acima devem incluir qualquer carga reversa devido a condições que surgem da aplicação de 5.2 e 5.3. Elas não devem incluir a utilização de um circuito de recarga externo que exceda as taxas de recarga recomendadas pelo fabricante da célula ou bateria.

As amostras devem ser colocadas com qualquer ponto passível de vazamento, por exemplo, selos, voltadas para baixo ou na orientação especificada pelo fabricante do dispositivo, sobre um pedaço de mata-borrão por um período de pelo menos 12 h após a aplicação dos ensaios acima. Não deve haver nenhum sinal visível de eletrólito no mata-borrão ou nas superfícies externas das amostras de ensaio. Quando material encapsulante for aplicado para atender a 7.4.9, o exame da célula ao término do ensaio não deve apresentar nenhum dano que invalide a conformidade com 7.4.9.

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10.5.3 Ignição por faísca e temperatura de superfície de células e baterias

Se uma bateria compreender um número de células discretas ou baterias menores combinadas em uma construção bem definida em conformidade com a segregação e outros requisitos desta Norma, então cada elemento discreto deve ser considerado um componente individual para a finalidade de ensaio. Com exceção de acumuladores especialmente construídos onde possa ser mostrado que curtos-circuitos entre células não possam ocorrer, a falha de cada elemento deve ser considerada uma única falha. Em circunstâncias não tão bem definidas, a bateria deve ser considerada como tendo uma falha de curto-circuito em seus terminais externos.

Células e baterias que estão em conformidade com 7.4.9 devem ser ensaiadas ou avaliadas como segue.

a) A avaliação ou ensaio de faiscamento deve ser realizado nos terminais externos da célula ou bateria, exceto quando houver um dispositivo limitador de corrente e a junção deste dispositivo com a célula ou bateria atender a 6.6. O ensaio ou avaliação deve então incluir o dispositivo limitador de corrente.

Quando o equipamento contiver baterias que não podem ser trocadas dentro de atmosfera explosiva, não há necessidade de ensaio de ignição por faiscamento de descarga nos terminais de uma única célula, nas seguintes condições:

� o acumulador simples disponibiliza uma tensão de pico em circuito aberto menor que 4,5 V, e

� o produto da máxima tensão pelo transiente de corrente nos terminais da célula não exceda 33 W.

NOTA 1 Este abrandamento de não se requerer o ensaio de faiscamento por descarga nos terminais de uma única célula, baseada no fato que a tensão de 4,5 V ser muito baixa para provocar um arco na ausência de indutância, e as curvas resistivas de ignição no Anexo A que permitem, para o grupo IIC, como produto da tensão pela corrente até 33 W, com um fator de segurança de 1,5.

Quando a resistência interna de célula ou bateria tiver que ser incluída na avaliação de segurança intrínseca, seu valor de resistência mínima deve ser especificado. Se o fabricante da célula/bateria não puder confirmar o valor mínimo da resistência interna, deve-se adotar o valor mais conservador de um ensaio de corrente de curto-circuito de um de 10 amostras da célula ou bateria junto com o pico de tensão de circuito aberto, conforme 7.4.3, para determinar a resistência interna.

b) A máxima temperatura de superfície deve ser determinada como segue. Todos os dispositivos externos limitadores de corrente da célula ou bateria devem ser curto-circuitados para o ensaio. Qualquer revestimento externo (de papel ou metal etc.) não formando parte do invólucro real da célula deve ser removido para o ensaio. A temperatura deve ser determinada no invólucro mais externo de cada célula ou bateria e o maior valor deve ser considerado. O ensaio deve ser executado de duas formas: com os dispositivos internos de limitação de corrente no circuito e com os dispositivos de limitação curto-circuitados, utilizando-se 10 células em cada caso. As 10 amostras tendo os dispositivos internos limitadores de corrente curto-circuitados devem ser obtidas do fabricante da célula/bateria junto com qualquer instrução especial ou precauções necessárias para a utilização segura e ensaio das amostras.

NOTA 2 Na determinação da temperatura de superfície da maioria das baterias, o efeito dos dispositivos com proteção incorporada, por exemplo, fusíveis ou resistores PTC, não são considerados porque esta é uma avaliação de uma possível falha interna, por exemplo, falha de um separador.

NOTA 3 Na determinação da máxima temperatura superficial da bateria composta por mais de uma célula, considerando que as células estejam adequadamente segregadas umas das outras, somente uma célula deve ser curto-circuitada de cada vez para a determinação da máxima temperatura superficial. (Esta condição está fundamentada na extrema improbabilidade de mais do que um acumulador estar curto-circuitado ao mesmo tempo).

10.5.4 Ensaios de pressão em compartimento de baterias

Cinco amostras do compartimento de baterias devem ser submetidas ao ensaio de pressão para determinar a pressão de alívio. A pressão deve ser aplicada para dentro do compartimento. A pressão deve ser aumentada gradualmente até a ocorrência do alívio. A máxima pressão de alívio deve ser registrada e não deve exceder 30 kPa.

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A máxima pressão de alívio registrada deve ser aplicada a uma amostra do compartimento de baterias por um período de no mínimo 60 s. Não deve haver queda da pressão. Após o ensaio a amostra deve ser submetida a uma inspeção visual. Não deve haver nenhum dano visível ou deformação permanente.

Se as distâncias dentro do compartimento de baterias forem baseadas na Tabela 5, então o ensaio de pressão não precisa ser executado em uma amostra que tenha sido submetida ao ensaio de resistência térmica da ABNT NBR IEC 60079-0. Se as distâncias dentro do compartimento de baterias forem baseadas no Anexo F, então o ensaio de pressão deve ser executado em uma amostra que tenha sido submetida ao ensaio de resistência térmica e adicionalmente, se equipamentos portáteis, o ensaio de queda da ABNT NBR IEC 60079-0.

10.6 Ensaios mecânicos

10.6.1 Material encapsulante

Uma força de 30 N deve ser aplicada por 10 s perpendicularmente à superfície do material encapsulante com uma barra de metal com uma ponta plana de 6 mm de diâmetro. Nenhum dano ou deformação permanente do encapsulamento ou movimento maior do que 1 mm deve ocorrer.

Quando ocorrer uma superfície livre do material encapsulante, a fim de assegurar que o encapsulamento está rígido e não frágil um dos seguintes ensaios de impacto deve ser executado na superfície do material encapsulante a (20 ± 10) �C, utilizando o equipamento de ensaio descrito no Anexo C da ABNT NBR IEC 60079-0.

a) para aplicações no Grupo I, onde o material encapsulante forma parte de um invólucro externo e é utilizada para excluir a atmosfera potencialmente explosiva, uma energia mínima de impacto de 20 J deve ser usada;

b) para todas as outras aplicações deve ser usada uma energia de impacto mínima de 2 J.

O material encapsulante deve permanecer intacto e nenhuma deformação permanente deve ocorrer. Devem ser ignoradas rachaduras menores de superfície.

10.6.2 Selagem dos componentes antes do encapsulamento

Quando os componentes tiverem que ser encapsulados, e o encapsulamento puder penetrar no interior do componente e afetar a segurança, o ensaio seguinte deve ser executado em cinco amostras de cada componente antes que o encapsulamento seja aplicado.

Com as amostras de ensaio a uma temperatura inicial de (25 ± 2) �C, elas devem ser imersas repentinamente na água a uma temperatura de (50 ± 2) �C a uma profundidade de não menor que 25 mm por 1 min. Considera-se que os dispositivos estão satisfatórios se nenhuma bolha emergir das amostras durante este ensaio.

10.6.3 Partições

Partições devem resistir a uma força mínima de 30 N aplicada por uma barra sólida de ensaio de 6 mm de diâmetro. A força deve ser aplicada no centro aproximado da partição por pelo menos 10 s. Não deve haver nenhuma deformação na partição, o que acarretaria nela uma inadequação para o seu propósito.

10.7 Ensaios para equipamento que contém dispositivos piezoelétricos

Medir a capacitância do dispositivo e também a tensão que aparece através dele quando qualquer parte do equipamento que está acessível em serviço é ensaiada por impacto conforme a coluna “alto” da Tabela 8 na ABNT NBR IEC 60079-0 realizado a (20 ± 10) �C, utilizando o equipamento de ensaio do Anexo C da ABNT NBR IEC 60079-0. Para o valor de tensão, deve ser utilizado o valor mais alto de dois ensaios na mesma amostra.

Quando o equipamento que contém o dispositivo piezoelétrico incluir uma proteção para prevenir um impacto direto, o ensaio de impacto deve ser executado na proteção, estando a proteção e o equipamento montados como informado pelo fabricante.

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A máxima energia armazenada pela capacitância do cristal a uma máxima tensão medida não deve exceder o seguinte:

� para equipamentos do Grupo I: 1 500 �J

� para equipamentos do Grupo IIA: 950 �J

� para equipamentos do Grupo IIB: 250 �J

� para equipamentos do Grupo IIC: 50 �J

Quando a saída elétrica do dispositivo piezoelétrico for limitada por componentes de proteção ou grades, estes componentes ou grades não devem ser danificados pelo impacto de uma maneira tal que permita a invalidação do tipo de proteção.

Quando for necessário proteger o equipamento de um impacto físico externo para evitar que uma energia de impacto exceda os valores especificados, detalhes dos requisitos devem ser especificados como condições especiais para utilização segura e o equipamento deve ser marcado com a letra X, como requerido pela alínea i) de 29.2 da ABNT NBR IEC 60079-0

10.8 Ensaios de tipo para barreiras de segurança a diodos e derivadores de segurança

Os seguintes ensaios são utilizados para demonstrar que a barreira de segurança ou derivadores de segurança podem resistir aos efeitos de transientes.

Resistores infalíveis devem ser considerados capazes de suportar qualquer transiente oriundo da fonte de alimentação especificada.

Os diodos devem ser comprovadamente capazes de suportar o pico Um dividido pelo valor (para a mínima temperatura ambiente) da resistência do fusível e qualquer resistência infalível em série com o fusível, seja pela especificação do fabricante do diodo ou pelo seguinte ensaio.

Submeta cada tipo de diodo na direção de utilização (para diodos Zener, a direção de Zener) a cinco pulsos de corrente retangular, cada um com duração de 50 �s, repetidos a intervalos de 20 ms. Com uma amplitude de pico de pulso de Um dividido pelo valor de resistência “fria” do fusível para a mínima temperatura ambiente (mais qualquer resistência infalível em série que estiver no circuito). Quando os dados do fabricante mostram um tempo de pré-arco superior 50 �s para esta corrente, a largura de pulso será alterada para representar o tempo real do pré-arco. Quando o tempo do pré-arco não está disponível pelos dados do fabricante, 10 fusíveis devem ser submetidos à corrente calculada, e seu tempo de pré-arco medido. Este valor, se maior que 50 �s, deve ser utilizado.

A tensão do diodo deve ser medida com a mesma corrente antes e depois deste ensaio. A corrente de ensaio deve ser tipicamente a especificada pelo fabricante do componente. As tensões medidas não devem diferir por mais que 5 % (os 5 % incluem as incertezas do equipamento de ensaio). Deve ser utilizada a mais alta elevação de tensão observada durante o ensaio como um valor de pico de uma série de pulsos a ser aplicada de uma maneira similar como acima para qualquer dispositivo limitador de corrente a semicondutor. Depois do ensaio, estes dispositivos devem ser novamente conferidos para conformidade à especificação do fabricante do componente.

Para uma faixa genérica fabricada por um fabricante em particular, é necessário ensaiar somente uma amostra representativa de uma tensão particular para demonstrar a aceitabilidade da faixa genérica.

10.9 Ensaio de tração em cabo

O ensaio de tração do cabo deve ser executado como segue:

� aplicar uma força de tração de no mínimo 30 N no cabo, na direção de entrada do cabo no equipamento, no mínimo durante 1 h;

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� mesmo que a cobertura do cabo se desloque, nenhum deslocamento visível das terminações de cabo deve ser observado;

� este ensaio não deve ser realizado em condutores individuais que são conectados permanentemente e que não formam parte de um cabo.

10.10 Ensaios do transformador

O requisito para uma isolação elétrica segura é satisfeita se o transformador passar no ensaio de rotina, no ensaio de tipo descrito abaixo e posteriormente resistir uma tensão de ensaio (ver 10.3) de 2 U + 1 000 V ou 1 500 V, o que for maior, entre qualquer enrolamento(s) utilizado para fornecer energia aos circuitos intrinsecamente seguros e todos os demais enrolamentos, sendo U a mais alta tensão nominal de qualquer enrolamento sob ensaio.

A tensão de entrada é ajustada para a tensão nominal do transformador. A corrente de entrada deve ser ajustada para 1,7 In ± 10 % do fusível ou à corrente contínua máxima que o circuito interruptor suportar sem ser acionado pelo aumento da carga no enrolamento secundário. Quando o aumento da carga é limitado por ter sido obtido um curto-circuito entre todos os enrolamentos do secundário, o ensaio deve ser realizado utilizando a tensão de entrada nominal e a máxima corrente de entrada atingida em tais condições.

O ensaio deve prosseguir por pelo menos 6 h ou até que a chave térmica não reinicializável acione. Quando uma chave térmica auto-reinicializável for usada, o período de ensaio será estendido por pelo menos 12 h.

Para transformadores do tipo 1 e tipo 2a), a temperatura no enrolamento do transformador não pode exceder o valor permitido para a classe do isolamento definido na IEC 60085. A temperatura do enrolamento deve ser medida de acordo com 10.2.

Para transformadores do tipo 2b) nos quais é necessário um isolamento entre o terra e os enrolamentos utilizados para energizar o circuito intrinsecamente seguro, então o requisito deve ser como acima. Contudo, se o isolamento do terra não for necessário, então o transformador será aceito, desde que ele não se incendeie.

11 Verificações e ensaios de rotina

11.1 Ensaios de rotina para barreiras de segurança a diodo

11.1.1 Barreiras montadas

Um ensaio de rotina deve ser executado em cada barreira montada para verificar a operação correta de cada componente da barreira e a resistência de qualquer fusível. A utilização de conexões (jumper) removíveis para permitir este ensaio pode ser aceito, contanto que a segurança intrínseca seja mantida mesmo com as conexões (jumper) removidas.

11.1.2 Diodos para barreiras “ia” com dois diodos

A tensão nos diodos deve ser medida como especificado pelo seu fabricante à temperatura ambiente antes e depois dos seguintes ensaios:

a) submeter cada diodo a uma temperatura de 150 ºC por 2 h;

b) submeter cada diodo a um ensaio de pulso de corrente de acordo com 10.8.

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11.2 Ensaios de rotina para transformadores infalíveis

Para ensaios de rotina, as tensões aplicadas a transformadores infalíveis devem ser conforme os valores da Tabela 9, onde U é a máxima tensão nominal de qualquer enrolamento sob ensaio. A tensão de ensaio deve ser aplicada por um período de pelo menos 60 s.

Alternativamente, o ensaio pode ser conduzido com 1,2 vez a tensão de ensaio, mas com a duração reduzida para pelo menos 1 s.

A tensão aplicada deve permanecer constante durante o ensaio. A corrente elétrica durante o ensaio não deve exceder aquele esperado a partir do projeto do circuito e não deve ultrapassar 5 mA em nenhum momento.

Durante estes ensaios não devem ocorrer falhas de isolação entre enrolamentos ou entre os enrolamentos e o núcleo ou a blindagem de aterramento.

Tabela 9 — Tensões para ensaio de rotina em transformadores infalíveis

Tensão eficaz de ensaio Pontos de aplicação

Transformador de alimentação

Outros transformadores Transformadores com ambos enrolamentos, primário e secundário,

em um circuito intrinsecamente seguro

Entre os enrolamentos de entrada e saída

4 U ou 2 500 V, o que for maior

2 U + 1 000 V ou 1 500 V, o que for maior

500 V

Entre todos os enrolamentos e o núcleo ou a blindagem

2 U ou 1 000 V, o que for maior

2 U ou 500 V, o que for maior 500 V

Entre cada enrolamento que alimenta um circuito intrinsecamente seguro e qualquer outro enrolamento de saída

2 U + 1 000 V ou 1 500 V, o que for maior


Entre cada enrolamento do circuito intrinsecamente seguro

2 U ou 500 V, o que for maior


12 Marcação

12.1 Generalidades

Equipamentos intrinsecamente seguros e equipamentos associados devem ostentar a marcação mínima especificada na ABNT NBR IEC 60079-0. O texto das marcações de advertências, quando aplicáveis, deve estar de acordo com 29.8 da ABNT NBR IEC 60079-0.

Equipamentos de acordo com 5.4 devem ser marcados com o símbolo “ic”. Quando necessário incluir a marcação de outro tipo de proteção listado na ABNT NBR IEC 60079-0, o símbolo “ic” deve preceder os demais.

NOTA 1 Para equipamento associado, o símbolo “Ex ia”, “Ex ib” ou “Ex ic” (ou “ia” ou “ib” ou “ic” se “Ex” já estiver marcado) pode necessariamente estar incluído entre colchetes.

Quando possível, todos os parâmetros aplicáveis devem ser marcados, como, por exemplo, “Um”, “Li”, “Ci”, “Lo”, “Co”.

NOTA 2 Símbolos padrões de marcação e documentação são determinados na Seção 3 e na ABNT NBR IEC 60079-0.

Considerações práticas podem restringir ou impedir a utilização de caractere itálico ou de subscritos, desta forma uma apresentação simplificada pode ser utilizada, como, por exemplo, Uo ao invés de Uo.

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No caso dos equipamentos que atendam aos requisitos de 6.1.2 a), o grau de proteção IP deve ser marcado.

No caso dos equipamentos que atendam os requisitos de 6.1.2 c), os equipamentos devem ser marcados com um “X” conforme alínea i) de 29.2 da ABNT NBR IEC 60079-0.

No caso dos equipamentos intrinsecamente seguros com categoria de proteção “ic” nos quais a limitação de transientes é provida por equipamento externo, então o equipamento deve ser marcado com um “X” conforme alínea i) de 29.2 da ABNT NBR IEC 60079-0.

No caso dos equipamentos que não atendam os requisitos de 6.3.12, então o equipamento deve ser marcado com um “X” conforme alínea i) de 29.2 da ABNT NBR IEC 60079-0.

Quando for necessário proteger o equipamento de impactos de modo a prevenir que a energia não exceda os valores especificados em 10.7, estes requisitos devem ser especificados detalhadamente como condições especiais para a utilização segura e o equipamento deve ser marcado com o símbolo “X” conforme alínea i) de 29.2 da ABNT NBR IEC 60079-0.

12.2 Marcação dos recursos de conexão

Os recursos de conexões, caixas de terminais, tomadas e soquetes dos equipamentos intrinsecamente seguros e equipamentos associados devem ser claramente marcadas e identificados. Quando uma cor for usada para este propósito, esta deve ser azul claro.

Quando partes de um equipamento ou diferentes peças de um equipamento são interconectadas utilizando plugues e tomadas, estes plugues e tomadas devem ser identificados como contendo somente circuitos intrinsecamente seguros. Quando uma cor é usada para este propósito, esta deve ser azul claro.

Adicionalmente, devem ser providas marcações suficientes e adequadas para assegurar a conexão correta mantendo a segurança intrínseca do conjunto.

NOTA Para se conseguir isto, pode ser necessário incluir etiquetas adicionais, por exemplo, nos plugues e tomadas ou em suas adjacências. Uma única etiqueta pode ser suficiente se os recursos de conexão estiverem claramente identificados.

12.3 Marcações de advertência

Quando quaisquer das marcas de advertências a seguir forem requeridas nos equipamentos, o texto da Tabela 10, precedido da palavra “ATENÇÃO”, pode ser substituído por um texto tecnicamente equivalente. Múltiplas advertências podem ser combinadas dentro de uma única advertência equivalente.

Tabela 10 — Texto de marcas de advertência

Seção Referência Marcação de ADVERTÊNCIA

a) 7.4.1 ATENÇÃO – UTILIZAR SOMENTE BATERIAS YYYYY (onde Y indica o nome do fabricante e o modelo da bateria ou acumulador).

b) 7.4.7 ATENÇÃO – NÃO SUBSTITUIR A BATERIA QUANDO UMA ATMOSFERA EXPLOSIVA PUDER ESTAR PRESENTE.

c) 7.4.8 ATENÇÃO – NÃO RECARREGUE A BATERIA EM ÁREAS CLASSIFICADAS.

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12.4 Exemplos de marcação

A seguir são listados exemplos de marcações.

a) Equipamento intrinsecamente seguro autônomo

b) Equipamento intrinsecamente seguro projetado para ser conectado a outro equipamento

M HULOT

TRANSDUCTEUR TYPE 12

Ex ib IIB T4

ACB No: Ex05****

Li: 10 �H Ci: 1 200 pF

Ui: 28 V Ii: 250 mA

Pi: 1,3 W

c) Equipamento associado

J SCHMIDT A.G.

STROMVERSORGUNG TYP 4

[Ex ib] I

ACB No: Ex05****

Um: 250 V Po: 0,9 W

Io: 150 mA Uo: 24 V

Lo: 20 mH Co: 4,6 �F

d) Equipamento associado protegido por um invólucro Ex d

PIZZA ELECT. SpA

Ex d [ia] IIB T6

ACB No: Ex05****

Um: 250 V Po: 0,9 W

Uo: 36 V Io: 100 mA

Co: 0,31 �F Lo: 15 mH

Serial No. XXXX

C TOMO LTD

PAGING RECEIVER TYPE 3

Ex ia IIC T4

� 25 ºC � Ta � + 50 ºC

IECEx ExCB 04.****

Serial No: XXXX

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e) Equipamentos intrinsecamente seguros, categoria de proteção “ic”.

M HULOT

TRANSDUCTEUR TYPE 12A

Ex ic IIB T4

ACB No: Ex05****

Ui: 28 V Ci = 0

Onde ACB representa as iniciais do OCP - Organismo de Certificação de Produto, quando aplicável.

13 Documentação

A documentação deve incluir as instruções requeridas pela Seção 30 da ABNT NBR IEC 60079-0 e deve incluir as seguintes informações quando aplicáveis:

a) parâmetros elétricos para o equipamento:

1) fontes de alimentação: dados de saída como Uo, Io, Po e, se aplicável. Co, Lo e/ou a relação permissível de Lo / Ro;

2) equipamentos alimentados: dados de entrada como Ui, Ii, Pi, Ci, Li e a relação de Li / Ri;

b) qualquer requisito especial para instalação, manutenção com equipamento energizado e utilização;

NOTA Um diagrama esquemático é uma forma recomendada para a consolidação das informações de conexão, requisitos especiais para instalação e utilização.

c) o valor de Um que pode ser aplicado aos terminais do circuito não intrinsecamente seguro ou no equipamento associado;

d) quaisquer condições especiais assumidas na determinação do tipo de proteção, por exemplo, a tensão que será aplicada de um transformador de proteção ou por uma barreira de segurança a diodo;

e) conformidade ou não-conformidade com 6.3.12;

f) a designação das superfícies de qualquer invólucro somente em circunstâncias quando aplicável à segurança intrínseca;

g) o ambiente para o qual o equipamento é adequado;

h) caso o Anexo F tenha sido aplicado, a documentação deve declarar o grau de poluição ambiental e a categoria de sobretensão.

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Anexo A (normativo)

Avaliação de circuitos intrinsecamente seguros

A.1 Critério básico

Um circuito intrinsecamente seguro deve satisfazer três critérios básicos:

a) nenhuma ignição por faísca deve ocorrer quando o circuito é ensaiado ou avaliado como requerido pela Seção 10 para a categoria de proteção especificado (ver Seção 5) e grupo (ver Seção 4) dos equipamentos elétricos;

b) a classe de temperatura de um equipamento intrinsecamente seguro deve ser considerada de acordo com 5.6 e a Seção 5 da ABNT NBR IEC 60079-0, para garantir que uma ignição não seja causada devido a superfícies quentes. Não deve ser aplicada ao equipamento associado nenhuma classe de temperatura;

c) o circuito deve ser adequadamente separado de outros circuitos.

NOTA 1 Critério a) pode ser satisfeito através de avaliação. São necessárias informações relativas a tensão, corrente e parâmetros do circuito, tais como, capacitância e indutância no limite da ignição. O circuito pode então ser avaliado como intrinsecamente seguro com relação a ignição por faísca.

NOTA 2 Critério b) pode ser satisfeito estimando as máximas temperaturas de superfície dos componentes, a partir do conhecimento do comportamento térmico deles e da máxima potência à qual eles podem estar sujeitos sob as condições apropriadas de falha.

NOTA 3 Critério c) pode ser satisfeito pela utilização de distância de escoamento e de isolação adequadas, e pela utilização de componentes conforme a seção 8, como, por exemplo, transformadores e resistores limitadores de corrente.

NOTA 4 Com a aplicação de um fator de segurança de 1,5, os máximos parâmetros da saída de uma fonte de alimentação intrinsecamente segura não devem exceder os parâmetros especificados nas curvas e Tabelas de ignição, independentemente da construção da fonte de alimentação (utilizando resistores ou semicondutores como dispositivos limitadores de corrente). Adicionalmente, requisitos para combinação de fontes são fornecidos na IEC 60079-25.

A.2 Avaliação utilizando Tabelas e curvas de referência

Quando o circuito a ser avaliado quanto à capacidade de ignição se aproximar do circuito simples do qual a curva for derivada, as Figuras A.1 a A.6 ou Tabelas A.1 e A.2 devem ser utilizadas na avaliação. As condições de falha da Seção 5 e os fatores de segurança conforme 10.1.4.2 também devem ser considerados.

Geralmente o procedimento a seguir deve ser aplicado:

� determinar a pior situação prática, considerando as tolerâncias dos componentes, variações na tensão fornecida, falhas de isolação e falhas de componente;

� aplicar os fatores de segurança apropriados, que dependem do tipo de circuito (ver 10.1.4.2), como também da categoria de proteção do equipamento elétrico (ver Seção 5) para determinar o circuito a ser avaliado;

� verificar se os parâmetros do circuito resultante são aceitáveis de acordo com as curvas de referência nas Figuras de A.1 a A.6 ou de acordo com as Tabelas A.1 e A.2.

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O circuito derivado para o propósito de avaliação pode ser ensaiado utilizando o aparelho de faiscamento se o ensaio for preferido à avaliação.

NOTA As informações contidas nas Figuras A.1 a A.6 e Tabelas A.1 e A.2 referem-se apenas a circuitos simples e pode ser difícil em alguns casos aplicar a informação para o projeto de circuitos práticos. Por exemplo, muitas fontes de energia têm características de saída não lineares, e não são avaliáveis através das curvas de referência, porque a Figura A.1 pode somente ser utilizada quando o circuito pode ser representado por uma célula ou bateria e um resistor limitador de corrente em série. Por causa disto, circuitos não lineares, como, por exemplo, circuitos de corrente constante, causarão ignição com valores de correntes mais baixos que os indicados na Figura A.1, com base na tensão de circuito aberto e corrente de curto-circuito. Em alguns tipos de circuitos não lineares, a máxima corrente permitida pode ser apenas um quinto do indicado nas curvas de referência. Portanto, é preciso grande cuidado para assegurar que apenas serão feitas avaliações quando o circuito sob consideração puder, para propósitos práticos, ser representado por um dos circuitos simples para os quais esta informação é fornecida. A informação disponível é limitada e não pode cobrir todos os problemas detalhados que surgem no projeto de circuitos intrinsecamente seguros.

A.3 Exemplos de circuitos simples

a) Circuito indutivo simples

Para ilustrar o procedimento em mais detalhes, considerar um circuito para o Grupo IIC, consistindo em uma fonte de alimentação que inclui uma bateria de 20 V com um resistor infalível de 300 � para limitação de corrente adequadamente montado, alimentando um indutor de 100 mH e 1 100 � como ilustrado na Figura A.7.

Os valores de 300 � e 1 100 � são valores mínimos e 100 mH é um valor máximo. São feitas duas avaliações separadas: uma para assegurar que a própria fonte de alimentação é intrinsecamente segura e a outra para considerar os efeitos da carga conectada, conforme seqüência:

1) Fonte de alimentação

Os passos na avaliação são os seguintes:

i) O valor do resistor limitador de corrente é definido como 300 � mínimo e isto representa a pior situação no que diz respeito ao resistor considerado. Se este resistor não estiver conforme os requisitos para infalibilidade (ver 8.4), a aplicação de uma única falha (ver Seção 5) produziria um circuito modificado no qual o resistor seria considerado como um curto-circuito. Com tal falha, a fonte de alimentação não seria intrinsecamente segura.

É também necessário determinar um valor máximo para a tensão de bateria de acordo com 7.4.3. Adota-se que a tensão máxima resultante da bateria é 22 V.

ii) A máxima corrente de curto-circuito é 22/300 = 73,3 mA.

Como o circuito é resistivo, a aplicação dos requisitos da Seção 5 e de 10.1.4.2 produz um circuito modificado no qual a corrente de curto-circuito é aumentada para 1,5 x 73,3 = 110 mA.

iii) Da Tabela A.1, pode ser visto que, para o Grupo IIC, a corrente mínima de ignição para um circuito resistivo em 22 V é 337 mA. A fonte de alimentação pode, portanto, ser avaliada como intrinsecamente segura em relação à ignição por faísca.

2) Conexão de carga

Os passos na avaliação são os seguintes:

i) A tensão de bateria máxima é 22 V. Como 300 � e 1 100 � são valores mínimos, a máxima corrente possível na carga é 22/(300 + 1 100) = 15,7 mA. Nenhuma falha precisa ser aplicada porque o resistor de 300 � é infalível e que falha de curto-circuito no indutor produz o circuito considerado acima.

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ii) Aplicação dos requisitos da Seção 5 e de 10.1.4.2 requer que, para um fator de segurança de 1,5, a corrente no circuito seja aumentada para 1,5 x 15,7 = 23,6 mA.

iii) A Figura A.4 para o Grupo IIC mostra que, para um indutor de 100 mH, a corrente mínima de ignição para uma fonte de 24 V é de 28 mA. O circuito pode, portanto, ser avaliado como intrinsecamente seguro com relação à ignição por faísca para aplicações do Grupo IIC.

NOTA 1 Para tensões de circuito aberto significativamente abaixo de 24 V, deve-se utilizar a Figura A.6.

NOTA 2 A avaliação acima assume que o indutor é com núcleo de ar; se o indutor não for com núcleo de ar, tais avaliações podem ser consideradas apenas aproximadas e é necessário ensaiar o circuito com o aparelho de faiscamento (Anexo B), para estabelecer se ele é ou não intrinsecamente seguro. Na prática, se a avaliação estiver baseada em um valor de indutância medido, a corrente mínima de ignição é usualmente, embora não sempre, maior que o valor avaliado.

b) Circuito capacitivo simples

Considerar agora o circuito da Figura A.8 previsto para aplicações em Grupo I. Este consiste em uma bateria de 30 V conectada a um capacitor de 10 �F através de um resistor infalível de 10 k� montado adequadamente. Para fins deste exemplo, os valores de 30 V e 10 �F são tomados como valores máximos, e 10 k� como um valor mínimo.

São feitas duas avaliações separadas: uma para assegurar que a própria fonte de alimentação é intrinsecamente segura e o outro para levar em conta a presença do capacitor.

1) Fonte de alimentação

Como o procedimento de avaliação é quase igual como o descrito em a) 1), nenhum detalhe precisa ser dado. O circuito da fonte de alimentação por si só pode ser prontamente avaliado como intrinsecamente seguro com relação à ignição por faísca, com um fator de segurança excedendo a 100.

2) Capacitor

Os passos de avaliação são os seguintes

i) A máxima tensão de bateria é 30 V e o valor máximo de capacitância é 10 �F. Nenhuma falha é aplicada, porque o resistor de 10 k� é infalível, e a falha de curto-circuito ou circuito aberto do capacitor dá lugar ao circuito considerado em b) 1).

ii) Aplicação dos requisitos da Seção 5 e de 10.1.4.2 requer que, para um fator de segurança de 1,5, a tensão seja aumentada para 1,5 x 30 V = 45 V.

iii) iii) A Figura A.2 para o Grupo I mostra que com 45 V, o valor mínimo de capacitância para dar uma ignição é apenas 3 �F, e com 30 V apenas 7,2 �F, de forma que o circuito não pode ser considerado como intrinsecamente seguro.

NOTA 3 Para modificar o circuito de forma que ele possa ser avaliado como sendo intrinsecamente seguro, existem várias possibilidades. Os valores de tensão ou capacitância do circuito podem ser reduzidos, ou um resistor infalível pode ser inserido em série com o capacitor de 10 �F. A Figura A.2 mostra que a mínima tensão de ignição para 10 �F é 26 V, de forma que a tensão da bateria teria que ser reduzida para 26/1,5 = 17,3 V se o valor de 10 �F fosse mantido. Alternativamente, o valor de capacitância poderia ser reduzido para 3 �F ou como 10 �F + 5,6 � resulta em uma mínima tensão de ignição de 48 V, a inserção de um resistor infalível com um valor mínimo de 5,6 � em série com o capacitor também resultaria em um circuito que poderia ser considerado intrinsecamente seguro, com relação à ignição por faísca para o Grupo I.

Um problema ignorado na discussão acima é que, a princípio, as curvas de tensão de ignição mínima para os circuitos capacitivos das Figuras A.2 e A.3 são relativas a um capacitor carregado não diretamente conectado com uma fonte de alimentação. Na prática, assumindo que as fontes de alimentação consideradas têm um fator de segurança alto, como no exemplo acima, as curvas de referência podem ser aplicadas. Se, porém, a fonte de alimentação por si só possuir apenas um fator de segurança mínimo, interconectando-a com um capacitor, pode-se criar uma situação na qual o circuito não seja intrinsecamente seguro, mesmo que possa ser deduzida das Figuras A.2 e A.3 que o circuito seja intrinsecamente seguro. Em geral, tais circuitos não podem ser seguramente avaliados do modo como descrito acima e devem ser ensaiados com o aparelho de faiscamento (ver Anexo B).

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3

1

0,3

0,1

0,03

0,01 10 30 100 200

2

1

I

IIA

IIB

IIC

R

U I

Legenda 1 Corrente mínima de ignição I (A)

2 Tensão da fonte U (V)

Figura A.1 — Figura A.1 – Circuitos resistivos

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10 000

3 000

1 000

300

100

30

10

3

1

0,3

0,1

0,03

0,01 1 3 10 30 100 300 1 000 3 000

1

2

C + 40 �

C + 15 �

C + 5,6 �

C + 0 �

R

U C

Legenda 1 Capacitância C (μF)

2 Tensão mínima de ignição U (V)

NOTA As curvas correspondem aos valores de resistor de limitação de corrente conforme indicados.

Figura A.2 — Grupo I – Circuitos capacitivos

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1 000

300

100

30

10

3

1

0,3

0,1

0,03

0,01 1 3 10 30 100 300 1 000

1

2

C U

IIC IIB

IIA

Legenda 1 Capacitância C (μF)

2 Tensão mínima de ignição U (V)

Figura A.3 — Grupo II – Circuitos capacitivos

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LR

24 V I

IIC (40 �J)

IIA (320 �J)

IIA (160 �J)

1,0

0,3

0,1

0,03

0,01

0,003

0,001

0,000 3

0,000 1 0,01 0,03 0,1 0,3 0,5 1,0

2

1

Legenda 1 Indutância L (H) 2 Corrente mínima de ignição I (A)

NOTA 1 A tensão de ensaio é 24 V.

NOTA 2 O nível de energia indicado refere-se à parte da curva de energia constante.

Figura A.4 — Grupo II – Circuitos indutivos

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300

100

30

10

3

1

0,3

0,1 0,01 0,03 0,1 0,3 1 3 10

2

1

525 �J

R L

I U

8 V

12 V

16 V

18 V 24 V22 V20 V

Legenda

1 Indutância L (mH) 2 Corrente mínima de ignição I (A)

NOTA 1 As curvas correspondem a tensão U do circuito como indicado. NOTA 2 O nível de energia de 525 μJ refere-se à parte da curva de energia constante.

Figura A.5 — Grupo I – Circuitos indutivos

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R L

I U

100

30

10

3

1

0,3

0,1

0,01 0,03 0,1 0,3 1 3 10

2

1

40 �J

24 V22 V

20 V

0,03

0,01

18 V

4 V

8 V

12 V

16 V

Legenda 1 Indutância L (mH)

2 Corrente mínima de ignição I (A)

NOTA 1 As curvas correspondem a tensão U do circuito como indicado.

NOTA 2 O nível de energia de 40 μJ refere-se à parte da curva de energia constante.

Figura A.6 — Grupo IIC – Circuitos indutivos

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300 � min.

20 V max. 100

mH

max

. 1

100 �

min

.

Figura A.7 — Circuito indutivo simples

10 k� min.

30 V max. 10 �F max.

Figura A.8 — Circuito capacitivo simples

Tabela A.1 — Corrente de curto circuito permitida correspondente a tensão e ao grupo do equipamento

Corrente de curto-circuito permitida mA

Tensão para equipamentos do Grupo IIC

para equipamentos do Grupo IIB

para equipamentos do Grupo IIA

para equipamentos do Grupo I

V com fator de segurança de

com fator de segurança de



×1 ×1,5 ×1 ×1,5 ×1 ×1,5 ×1 ×1,5

12

12,1 5000 3330

12,2 4720 3150

12,3 4460 2970

12,4 4210 2810

12,5 3980 2650

12,6 3770 2510

12,7 3560 2370

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Tabela A.1 (continuação)










×1 ×1,5 ×1 ×1,5 ×1 ×1,5 ×1 ×1,5

12,8 3370 2250

12,9 3190 2130

13 3020 2020

13,1 2870 1910

13,2 2720 1810

13,3 2580 1720

13,4 2450 1630

13,5 2320 1550 5000 3330

13,6 2210 1470 4860 3240

13,7 2090 1400 4720 3140

13,8 1990 1330 4580 3050

13,9 1890 1260 4450 2970

14 1800 1200 4330 2880

14,1 1750 1160 4210 2800

14,2 1700 1130 4090 2730

14,3 1650 1100 3980 2650

14,4 1600 1070 3870 2580

14,5 1550 1040 3760 2510

14,6 1510 1010 3660 2440

14,7 1470 980 3560 2380

14,8 1430 950 3470 2310 5000 3330

14,9 1390 930 3380 2250 4860 3240

15 1350 900 3290 2190 4730 3150

15,1 1310 875 3200 2140 4600 3070

15,2 1280 851 3120 2080 4480 2990

15,3 1240 828 3040 2030 4360 2910

15,4 1210 806 2960 1980 4250 2830

15,5 1180 784 2890 1920 4140 2760

15,6 1150 769 2810 1880 4030 2690

15,7 1120 744 2740 1830 3920 2620

15,8 1090 724 2680 1780 3820 2550

15,9 1060 705 2610 1740 3720 2480

16 1030 687 2550 1700 3630 2420 5000 3330

16,1 1000 669 2480 1660 3540 2360 4830 3220

16,2 980 652 2420 1610 3450 2300 4660 3110

16,3 950 636 2360 1570 3360 2240 4490 2990

16,4 930 620 2310 1540 3280 2190 4320 2880

16,5 910 604 2250 1500 3200 2130 4240 2830

16,6 880 589 2200 1470 3120 2080 4160 2770

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×1 ×1,5 ×1 ×1,5 ×1 ×1,5 ×1 ×1,5

16,7 860 575 2150 1430 3040 2030 4080 2720

16,8 840 560 2100 1400 2970 1980 4000 2670

16,9 820 547 2050 1370 2900 1930 3740 2490

17 800 533 2000 1340 2830 1890 3480 2320

17,1 780 523 1960 1310 2760 1840 3450 2300

17,2 770 513 1930 1280 2700 1800 3420 2280

17,3 750 503 1890 1260 2630 1760 3390 2260

17,4 740 493 1850 1240 2570 1720 3360 2240

17,5 730 484 1820 1210 2510 1680 3320 2210

17,6 710 475 1790 1190 2450 1640 3300 2200

17,7 700 466 1750 1170 2400 1600 3260 2170

17,8 690 457 1720 1150 2340 1560 3230 2150

17,9 670 448 1690 1130 2290 1530 3200 2130

18 660 440 1660 1110 2240 1490 3170 2110

18.1 648 432 1630 1087 2188 1459 3083 2055

18,2 636 424 1601 1068 2139 1426 3000 2000

18,3 625 417 1573 1049 2091 1394 2935 1956

18,4 613 409 1545 1030 2045 1363 2871 1914

18,5 602 402 1518 1012 2000 1333 2807 1871

18,6 592 394 1491 995 1967 1311 2743 1828

18,7 581 387 1466 977 1935 1290 2679 1786

18,8 571 380 1441 960 1903 1269 2615 1743

18,9 561 374 1416 944 1872 1248 2551 1700

19 551 367 1392 928 1842 1228 2487 1658

19,1 541 361 1368 912 1812 1208 2465 1643

19,2 532 355 1345 897 1784 1189 2444 1629

19,3 523 348 1323 882 1755 1170 2423 1615

19,4 514 342 1301 867 1727 1152 2401 1600

19,5 505 337 1279 853 1700 1134 2380 1586

19,6 496 331 1258 839 1673 1116 2359 1572

19,7 484 325 1237 825 1648 1098 2337 1558

19,8 480 320 1217 811 1622 1081 2316 1544

19,9 472 314 1197 798 1597 1065 2295 1530

20 464 309 1177 785 1572 1048 2274 1516

20,1 456 304 1158 772 1549 1032 2219 1479

20,2 448 299 1140 760 1525 1016 2164 1443

20,3 441 294 1122 748 1502 1001 2109 1406

20,4 434 289 1104 736 1479 986 2054 1369

20,5 427 285 1087 724 1457 971 2000 1333

Exe

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ara

uso

excl

usiv

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00.1

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036-

31


ABNT NBR IEC 60079-11:2009












×1 ×1,5 ×1 ×1,5 ×1 ×1,5 ×1 ×1,5

20,6 420 280 1069 713 1435 957 1924 1283

20,7 413 275 1053 702 1414 943 1849 1233

20,8 406 271 1036 691 1393 929 1773 1182

20,9 400 267 1020 680 1373 915 1698 1132

21 394 262 1004 670 1353 902 1623 1082

21,1 387 258 989 659 1333 889 1603 1069

21,2 381 254 974 649 1314 876 1583 1055

21,3 375 250 959 639 1295 863 1564 1043

21,4 369 246 945 630 1276 851 1544 1029

21,5 364 243 930 620 1258 839 1525 1017

21,6 358 239 916 611 1240 827 1505 1003

21,7 353 235 903 602 1222 815 1485 990

21,8 347 231 889 593 1205 804 1466 977,3

21,9 342 228 876 584 1189 792 1446 964

22 337 224 863 575 1172 781 1427 951,3

22,1 332 221 851 567 1156 770 1394 929,3

22,2 327 218 838 559 1140 760 1361 907,3

22,3 322 215 826 551 1124 749 1328 885,3

22,4 317 211 814 543 1109 739 1296 864

22,5 312 208 802 535 1093 729 1281 854

22,6 308 205 791 527 1078 719 1267 844,7

22,7 303 202 779 520 1064 709 1253 835,3

22,8 299 199 768 512 1050 700 1239 826

22,9 294 196 757 505 1036 690 1225 816,7

23 290 193 747 498 1022 681 1211 807,3

23,1 287 191 736 491 1008 672 1185 790

23,2 284 189 726 484 995 663 1160 773,3

23,3 281 187 716 477 982 655 1135 756,7

23,4 278 185 706 471 969 646 1110 740

23,5 275 183 696 464 956 638 1085 723,3

23,6 272 182 687 458 944 629 1079 719,3

23,7 270 180 677 452 932 621 1073 715,3

23,8 267 178 668 445 920 613 1068 712

23,9 264 176 659 439 908 605 1062 708

24 261 174 650 433 896 597 1057 704,7

24,1 259 173 644 429 885 590 1048 698,7

24,2 256 171 637 425 873 582 1040 693,3

24,3 253 169 631 421 862 575 1032 688

24,4 251 167 625 416 852 568 1024 682,7

Exe

mpl

ar p

ara

uso

excl

usiv

o - P

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O B

RA

SIL

EIR

O -

33.0

00.1

67/0

036-

31


ABNT NBR IEC 60079-11:2009












×1 ×1,5 ×1 ×1,5 ×1 ×1,5 ×1 ×1,5

24,5 248 166 618 412 841 561 1016 677,3

24,6 246 164 612 408 830 554 1008 672

24,7 244 163 606 404 820 547 1000 666,7

24,8 241 161 601 400 810 540 991 660,7

24,9 239 159 595 396 800 533 983 655,3

25 237 158 589 393 790 527 975 650

25,1 234 156 583 389 780 520 964 642,7

25,2 232 155 578 385 771 514 953 635,3

25,3 230 153 572 381 762 508 942 628

25,4 228 152 567 378 752 502 931 620,7

25,5 226 150 561 374 743 496 920 613,3

25,6 223 149 556 371 734 490 916 610,7

25,7 221 148 551 367 726 484 912 608

25,8 219 146 546 364 717 478 908 605,3

25,9 217 145 541 360 708 472 904 602,7

26 215 143 536 357 700 467 900 600

26,1 213 142 531 354 694 463 890 593,3

26,2 211 141 526 350 688 459 881 587,3

26,3 209 139 521 347 683 455 871 580,7

26,4 207 138 516 344 677 451 862 574,7

26,5 205 137 512 341 671 447 853 568,7

26,6 203 136 507 338 666 444 847 564,7

26,7 202 134 502 335 660 440 841 560,7

26,8 200 133 498 332 655 437 835 556,7

26,9 198 132 493 329 649 433 829 552,7

27 196 131 489 326 644 429 824 549,3

27,1 194 130 485 323 639 426 818 545,3

27,2 193 128 480 320 634 422 813 542

27,3 191 127 476 317 629 419 808 538,7

27,4 189 126 472 315 624 416 803 535,3

27,5 188 125 468 312 619 412 798 532

27,6 186 124 464 309 614 409 793 528,7

27,7 184 123 460 306 609 406 788 525,3

27,8 183 122 456 304 604 403 783 522

27,9 181 121 452 301 599 399 778 518,7

28 180 120 448 299 594 396 773 515,3

28,1 178 119 444 296 590 393 768 512

28,2 176 118 440 293 585 390 764 509,3

28,3 175 117 436 291 581 387 760 506,7

Exe

mpl

ar p

ara

uso

excl

usiv

o - P

ETR

OLE

O B

RA

SIL

EIR

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33.0

00.1

67/0

036-

31


ABNT NBR IEC 60079-11:2009












×1 ×1,5 ×1 ×1,5 ×1 ×1,5 ×1 ×1,5

28,4 173 116 433 288 576 384 756 504

28,5 172 115 429 286 572 381 752 501,3

28,6 170 114 425 284 567 378 747 498

28,7 169 113 422 281 563 375 743 495,3

28,8 168 112 418 279 559 372 739 492,7

28,9 166 111 415 277 554 370 735 490

29 165 110 411 274 550 367 731 487,3

29,1 163 109 408 272 546 364 728 485,3

29,2 162 108 405 270 542 361 726 484

29,3 161 107 401 268 538 358 724 482,7

29,4 159 106 398 265 534 356 722 481,3

29,5 158 105 395 263 530 353 720 480

29,6 157 105 392 261 526 351 718 478,7

29,7 155 104 388 259 522 348 716 477,3

29,8 154 103 385 257 518 345 714 476

29,9 153 102 382 255 514 343 712 474,7

30 152 101 379 253 510 340 710 473,3

30,2 149 99,5 373 249 503 335 690 460

30,4 147 97,9 367 245 496 330 671 447,3

30,6 145 96,3 362 241 489 326 652 434,7

30,8 142 94,8 356 237 482 321 636 424

31 140 93,3 350 233 475 317 621 414

31,2 138 92,2 345 230 468 312 614 409,3

31,4 137 91 339 226 462 308 607 404,7

31,6 135 89,9 334 223 455 303 600 400

31,8 133 88,8 329 219 449 299 592 394,7

32 132 87,8 324 216 442 295 584 389,3

32,2 130 86,7 319 213 436 291 572 381,3

32,4 129 85,7 315 210 431 287 560 373,3

32,6 127 84,7 310 207 425 283 548 365,3

32,8 126 83,7 305 204 419 279 536 357,3

33 124 82,7 301 201 414 276 525 350

33,2 123 81,7 297 198 408 272 520 346,7

33,4 121 80,8 292 195 403 268 515 343,3

33,6 120 79,8 288 192 398 265 510 340

33,8 118 78,9 284 189 393 262 505 336,7

34 117 78 280 187 389 259 500 333,3

34,2 116 77,2 277 185 384 256 491 327,3

34,4 114 76,3 274 183 380 253 482 321,3

Exe

mpl

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ara

uso

excl

usiv

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SIL

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33.0

00.1

67/0

036-

31


ABNT NBR IEC 60079-11:2009


Tabela A.1 (conclusão)










×1 ×1,5 ×1 ×1,5 ×1 ×1,5 ×1 ×1,5

34,6 113 75,4 271 181 376 251 473 315,3

34,8 112 74,6 269 179 372 248 464 309,3

35 111 73,8 266 177 368 245 455 303,3

35,2 109 73 263 175 364 242 450 300

35,4 108 72,2 260 174 360 240 446 297,3

35,6 107 71,4 258 172 356 237 442 294,7

35,8 106 70,6 255 170 352 235 438 292

36 105 69,9 253 168 348 232 434 289,3

36,2 104 69,1 250 167 345 230 431 287,3

36,4 103 68,4 248 165 341 227 429 286

36,6 102 67,7 245 164 337 225 426 284

36,8 100 66,9 243 162 334 223 424 282,7

37 99,4 66,2 241 160 330 220 422 281,3

37,2 98,3 65,6 238 159 327 218 419 279,3

37,4 97,3 64,9 236 157 324 216 417 278

37,6 96,3 64,2 234 156 320 214 414 276

37,8 95,3 63,6 231 154 317 211 412 274,7

38 94,4 62,9 229 153 314 209 410 273,3

38,2 93,4 62,3 227 151 311 207 408 272

38,4 92,5 61,6 225 150 308 205 407 271,3

38,6 91,5 61 223 149 304 203 405 270

38,8 90,6 60,4 221 147 301 201 404 269,3

39 89,7 59,8 219 146 298 199 403 268,7

39,2 88,8 59,2 217 145 296 197 399 266

39,4 88 58,6 215 143 293 195 395 263,3

39,6 87,1 58,1 213 142 290 193 391 260,7

39,8 86,3 57,5 211 141 287 191 387 258

40 85,4 57 209 139 284 190 383 255,3

40,5 83,4 55,6 205 136 278 185 362 241,3

41 81,4 54,3 200 133 271 181 342 228

41,5 79,6 53 196 131 265 177 336 224

42 77,7 51,8 192 128 259 173 331 220,7

42,5 76 50,6 188 125 253 169 321 214

43 74,3 49,5 184 122 247 165 312 208

43,5 72,6 48,4 180 120 242 161 307 204,7

44 71 47,4 176 117 237 158 303 202

44,5 69,5 46,3 173 115 231 154 294 196

45 68 45,3 169 113 227 151 286 190,7

Exe

mpl

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ara

uso

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usiv

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RA

SIL

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00.1

67/0

036-

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ABNT NBR IEC 60079-11:2009


Tabela A.2 — Capacitância permitida correspondente a tensão e ao grupo do equipamento

Capacitância permitida �F









�1 �1,5 �1 �1,5 �1 �1,5 �1 �1,5

5,0 100

5,1 88

5,2 79

5,3 71

5,4 65

5,5 58

5,6 1000 54

5,7 860 50

5,8 750 46

5,9 670 43

6,0 600 40 1000

6,1 535 37 880

6,2 475 34 790

6,3 420 31 720

6,4 370 28 650

6,5 325 25 570

6,6 285 22 500

6,7 250 19,6 430

6,8 220 17,9 380

6,9 200 16,8 335

7,0 175 15,7 300

7,1 155 14,6 268

7,2 136 13,5 240

7,3 120 12,7 216

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A.4 Redução permitida da capacitância efetiva quando protegida por uma resistência em série

Quando uma resistência for utilizada em série com uma capacitância para limitar a energia que pode descarregar pela combinação de ambos (energia entre os nós A e B na Figura A.9 abaixo), a avaliação da capacitância efetiva entre estes dois nós pode ser simplificada pela utilização da Tabela A.3. Alternativamente, se a Tabela não for aplicada, o circuito pode ser ensaiado.

A resistência deve estar de acordo com 7.1, e o nó X deve ser segregado de todas as outras partes condutivas conforme 6.3 ou o Anexo F.

X

C

R

Cef = C � Fator de redução

B

A

Figura A.9 — Capacitância equivalente

Tabela A.3 — Redução permitida da capacitância efetiva quando protegida por uma resistência em série

Resistência R � Fator de redução

0 1,00

1 0,97

2 0,94

3 0,91

4 0,87

5 0,85

6 0,83

7 0,80

8 0,79

9 0,77

10 0,74

12 0,70

14 0,66

16 0,63

18 0,61

20 0,57

25 0,54

30 0,49

40 0,41

NOTA As reduções especificadas na tabela acima são conservativas e reduções adicionais podem ser obtidas através de ensaios.

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Anexo B (normativo)

Aparelho de faiscamento para circuitos intrinsecamente seguros

B.1 Métodos de ensaios para faiscamento

B.1.1 Princípio

O circuito a ser ensaiado é conectado aos contatos do aparelho de faiscamento, que estão em uma câmara de explosão preenchida com uma mistura explosiva de ensaio.

Os parâmetros do circuito são ajustados para se obter o fator de segurança requerido e um ensaio é realizado para verificar se ocorre a ignição da mistura explosiva de ensaio, dentro de um determinado número de operações do sistema de contatos.

Exceto quando especificado de outra forma, a tolerância nas dimensões mecânicas das partes usinadas é de 2 % (para o comprimento do fio de tungstênio é de ± 10 %) e para as tensões e correntes é de ± 1 %.

B.1.2 Aparelho

O aparelho consiste em um arranjo de contatos no interior de uma câmara de explosão com um volume de pelo menos 250 cm3. Ele é preparado para produzir faiscamento, através da abertura e fechamento de contatos, na mistura explosiva de ensaio especificada.

NOTA 1 Um exemplo de um projeto prático do aparelho de ensaio é mostrado na Figura B.4 (para o arranjo dos contatos, ver Figuras B.1 e B.3).

Um dos dois eletrodos de contato consiste de um disco rotativo de cádmio com duas ranhuras como na Figura B.2.

NOTA 2 Cádmio como o utilizado para galvanização pode ser utilizado para fundição de discos de contato.

O outro eletrodo de contato consiste em quatro fios de tungstênio com um diâmetro de 0,2 mm, fixados em um porta-eletrodo (feito de latão, ou outro material adequado como indicado na Figura B.3) que ao girar proporciona uma circunferência com diâmetro de 50 mm.

NOTA 3 É recomendado arredondar levemente os cantos vivos do porta-eletrodo nos quais os fios são fixados, para evitar quebra prematura dos fios nas extremidades afiadas.

O arranjo de contatos é montado conforme Figura B.1. O porta-eletrodo gira de forma que os fios de contato de tungstênio deslizam em cima do disco de cádmio ranhurado. A distância entre o porta-eletrodo e o disco de cádmio é de 10 mm. O comprimento livre dos fios de contato é 11 mm. Os fios de contato são retos e fixados perpendicularmente à superfície do disco de cádmio, quando não estiverem em contato com este.

Os eixos das hastes que impulsionam o disco de cádmio e o porta-eletrodo são separados por 31 mm e são eletricamente isolados um do outro e da base do aparelho. A corrente é aplicada através dos contatos deslizantes nos eixos que são girados através de engrenagens não condutivas com uma relação de 50:12.

O porta-eletrodo gira a 80 rpm acionado por um motor elétrico, com engrenagem de redução adequada, se necessário. O disco de cádmio gira mais lentamente na direção oposta.

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São necessárias na base buchas com rolamentos estanques ao gás, a menos que um sistema de fluxo de gás seja utilizado

Um dispositivo de contagem é montado para registrar o número de revoluções do eixo do porta-eletrodo acionado pelo motor, ou pode ser utilizado um dispositivo de medição de tempo para determinar a duração do ensaio, do qual o número de revoluções do eixo do porta-eletrodo pode ser calculada.

NOTA 4 É recomendado desligar automaticamente o motor, ou no mínimo interromper a contagem, após a ignição da mistura explosiva, por exemplo, por meio de uma fotocélula ou um interruptor de pressão (ver Figura B.5 e B.6).

A câmara de explosão deve ser capaz de resistir a uma pressão de explosão de pelo menos 1 500 kPa (15 bar), exceto onde um dispositivo de alívio de pressão é utilizado.

Nos terminais do dispositivo de contatos, a capacitância do próprio aparelho de faiscamento não deve exceder 30 pF com os contatos abertos. A sua resistência não deve exceder 0,15 � com uma corrente de 1 A c.c. e recomenda-se que a sua indutância não exceda 3 �H com os contatos fechados.

B.1.3 Calibração de aparelho de faiscamento

A sensibilidade do aparelho de faiscamento deve ser confirmada antes e depois de cada série de ensaios de acordo com 10.1.3.1 e 10.1.3.2.

Quando a sensibilidade não está como especificado, o seguinte procedimento deve ser seguido até que a sensibilidade requerida seja obtida:

a) conferir os parâmetros do circuito de calibração;

b) conferir a composição da mistura explosiva de ensaio;

c) limpar os fios de tungstênio;

d) substituir os fios de tungstênio;

e) conectar os terminais a um circuito de 95 mH/24 V/100 mA , como especificado em 10.1.3.2, e acionar o aparelho de faiscamento com os contatos em ar para um mínimo de 20 000 rotações do porta-eletrodo;

f) substituir o disco de cádmio e calibrar o aparelho conforme 10.1.3.2.

B.1.4 Preparação e limpeza dos fios de tungstênio

Tungstênio é um material muito quebradiço e os fios de tungstênio freqüentemente tendem a rachar nas extremidades depois de um período relativamente curto de operação.

Para resolver esta dificuldade, seguir um dos procedimentos abaixo.

a) Fundir as extremidades dos fios de tungstênio com um dispositivo simples, como apresentado na Figura B.7 e utilizando o circuito ilustrado na Figura B.8. Isto forma uma esfera pequena em cada fio que deve ser removida com uma leve pressão de um alicate de bico.

Quando preparado desta maneira, verificou-se que, em média, um dos quatro fios de contato terá que ser trocado somente após aproximadamente 50 000 faíscas.

b) Cortar os fios de tungstênio utilizando, por exemplo, tesouras de serviço pesado em boas condições.

Os fios são então montados no porta-eletrodo e manualmente limpos esfregando a superfície, incluindo suas extremidade, com lixa à base de tecido grau 0 ou similar.

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NOTA 1 É recomendado remover o porta-eletrodo do aparelho de ensaio para limpar os fios.

NOTA 2 A especificação para grãos da lixa de pano grau 0 é determinada por peneiramento como segue.

Requisitos Tamanho de abertura da peneira (�m) Todos os grãos passam 106 Não mais que 24 % são retidos 75 Pelo menos 40 % são retidos 53 Não mais que 10 % passam 45

A experiência tem mostrado que, para estabilizar a sensibilidade durante a utilização, é recomendado limpar e endireitar os fios em intervalos regulares. O intervalo escolhido depende da taxa em que se formam depósitos nos fios. Esta taxa depende do circuito que está sendo ensaiado. Um fio deve ser substituído se sua extremidade estiver fragmentada ou se o fio não puder ser endireitado.

B.1.5 Condicionando um disco de cádmio novo

O procedimento seguinte é recomendado para condicionar um disco de cádmio novo, para estabilizar a sensibilidade do aparelho de faiscamento:

a) instalar o disco novo no aparelho de faiscamento;

b) conectar os terminais a um circuito de 95 mH / 24 V / 100 mA , como especificado em 10.1.3.2 e acionar o aparelho de faiscamento com os contatos em ar para um mínimo de 20 000 rotações do porta-eletrodo;

c) instalar os fios de tungstênio novos preparados e limpos conforme B.1.4, e conectar o aparelho de ensaio a um capacitor não eletrolítico de 2 �F carregado através um resistor de 2 k�;

d) utilizando uma mistura explosiva de ensaio do Grupo IIA (ou Grupo I) conforme 10.1.3.1, aplicar 70 V (ou 95 V para Grupo I) no circuito capacitivo e operar o aparelho de faiscamento para um mínimo de 400 rotações do porta-eletrodo ou até que a ignição ocorra. Se não houver ignição, conferir a mistura de gás, substituir os fios, ou conferir o aparelho de faiscamento. Quando a ignição ocorrer, reduzir a tensão em passos de 5 V e repetir. Repetir até que nenhuma ignição ocorra.

e) a tensão para a qual a ignição deve ocorrer é de 45 V para o Grupo IIA (55 V para o Grupo I) e a tensão para a qual nenhuma ignição deve ocorrer é de 40 V para o Grupo IIA (50 V para o Grupo I). Repetir d) se necessário.

B.1.6 Limitações do aparelho de faiscamento

O aparelho de faiscamento normalmente deve ser utilizado para ensaiar circuitos intrinsecamente seguros dentro dos seguintes limites:

a) a corrente de ensaio não deve exceder 3 A;

b) para circuitos resistivos ou capacitivos, a tensão operacional não deve exceder 300 V;

c) para circuitos indutivos a indutância não deve exceder 1 H;

d) para circuitos até 1,5 MHz.

O equipamento pode ser aplicado com sucesso a circuitos que excedem estes limites, mas variações na sensibilidade podem ocorrer.

NOTA 1 Caso a corrente de ensaio exceda 3 A, a elevação de temperatura nos fios de tungstênio pode conduzir a efeitos de ignição adicional, invalidando o resultado de ensaio.

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NOTA 2 Nos circuitos indutivos, a indutância do aparelho e as constantes de tempo do circuito devem ser consideradas para não afetarem adversamente os resultados.

NOTA 3 Circuitos capacitivos e indutivos com grandes constantes de tempo podem ser ensaiados, por exemplo, reduzindo a velocidade em que o aparelho de faiscamento opera. Circuitos capacitivos podem ser ensaiados removendo dois ou três dos fios de tungstênio. Deve-se atentar ao fato de que a redução da velocidade do aparelho de faiscamento pode alterar sua sensibilidade.

B.1.7 Modificações do aparelho de faiscamento para ensaios com correntes elevadas

Correntes de ensaios de 3 A a 10 A podem ser ensaiadas no aparelho de faiscamento modificado conforme a seguir.

Os fios de tungstênio são substituídos por fios com diâmetro aumentado de 0,2 mm para um valor entre 0,37 mm e 0,43 mm e o comprimento livre reduzido para 10,5 mm.

NOTA 1 A redução no comprimento livre reduz o desgaste no disco de cádmio.

A resistência total do equipamento incluindo a resistência de contato de comutação deve ser reduzida para menos que 10 m� ou o circuito sob ensaio deve ser modificado para compensar a resistência interna do aparelho de faiscamento.

NOTA 2 Escovas do tipo utilizadas na indústria automobilística combinadas com buchas de latão no eixo do aparelho, aumentando a área de contato mostrou-se uma solução prática para reduzir a resistência de contato.

A indutância total do aparelho de faiscamento e a indutância da interconexão do circuito sob ensaio devem ser minimizadas. Um valor máximo de 1 �H deve ser obtido.

O equipamento pode ser utilizado para correntes maiores mas é necessário um cuidado especial na interpretação dos resultados.

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11

10

2

1 1

338

�30

2 6,5 6,5

1031

38

Legenda 1 Conexão para o circuito sob ensaio


Figura B.1 — Aparelho de faiscamento para circuitos intrinsecamente seguros

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�30

4

�1,

5

�5

�8

2

24

8


Figura B.2 — Disco de contato de cádmio

12

6,5

M3 �

2 3

R26

38

�16

�

3,2

�3,

2

�5 11

1,56

�3

3

6

�2

10

13

4,5

1

90°

0,2

1

Legenda 1 Detalhe X, escala 10:1


Figura B.3 — Porta-contato

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Legenda 1 Base isolada 2 Conexão de corrente 3 Pino isolado 4 Bucha isolada 5 Saída de gás 6 Placa-base 7 Fio de contato 8 Porta-contato 9 Parafuso de fixação 10 Placa de pressão 11 Abraçadeira 12 Câmara 13 Disco de contato de cádmio 14 Gaxeta de borracha 15 Entrada de gás 16 Engrenagens na relação 50:12 17 Acoplamento isolado 18 Motor com redução para 80 rpm

Figura B.4 — Exemplo de projeto prático do aparelho de faiscamento

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�15

�10

M8

�5

�3

15

5

2,5

M3

1,5 15

2

1

3

�20

�26

Legenda

1 Pistão metálico

2 Diafragma de borracha

3 Contato de ação instantânea


Figura B.5 — Exemplo de uma chave de pressão de explosão

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1

5

9

8

6

7

4

3

M

2

Legenda 1 Interruptor principal 6 Contato de retenção 2 Disjuntor 7 Relé 3 Resistor 8 Chave de pressão de explosão 4 Botão de reset 9 Lâmpada de sinalização 5 Motor

NOTA Este diagrama esquemático não considera as precauções que são necessárias para evitar o risco de explosão.

Figura B.6 — Exemplo de parada automática utilizando a chave de pressão de explosão

1

2

3

1

4 3

Legenda 1 Alimentação de corrente 3 Fio de tungstênio 2 Bloco de cobre 4 Placa isolada

NOTA Remover a esfera formada na fusão com alicate de bico.

Figura B.7 — Dispositivo de fusão dos fios de tungstênio

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220 V � 40 �

7,2 V25 A

1

2 3

Legenda

1 Seção transversal do núcleo 19 cm2

2 Fio de tungstênio

3 Bloco de cobre

Figura B.8 — Diagrama de circuito de fusão de fios de tungstênio

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Anexo C (informativo)

Medidas das distâncias de escoamento, isolamento e separação através de

material encapsulante aderente e através de isolação sólida

C.1 Distâncias de isolamento e separação através material encapsulante aderente e através de isolação sólida

A tensão a ser usada deve ser determinada de acordo com 6.3.2.

A distância de isolamento é considerada como a menor distância no ar entre duas partes condutoras e, onde há uma parte isolante entre as duas partes condutoras, por exemplo, uma barreira, a distância é medida ao longo do caminho de uma linha imaginária traçada, como mostra a Figura C.1.

1 1

2

2

1 1

3

Legenda

1 Condutor

2 Distância de isolamento

3 Barreira

Figura C.1 — Medição da distância de isolamento

Quando a distância entre as partes condutoras for uma combinação entre distância de isolamento e através de material encapsulante aderente ou isolação sólida, a distância equivalente pode ser calculada conforme a seguir. O valor pode ser então comparado na respectiva linha da Tabela 5.

Na Figura C.2 deve-se considerar A como distância de isolamento, B como distância através de material encapsulante aderente e C como distância através de isolação sólida.

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1 1

AB

C

Legenda

1 Condutor

Figura C.2 — Medição de distâncias compostas

Se A for menor que o valor aplicável da Tabela 5, uma das seguintes tabulações pode ser utilizada. Qualquer distância de isolamento ou separação, menor que um terço dos valores aplicáveis especificados na Tabela 5, deve ser ignorada para o propósito destes cálculos.

Os resultados destes cálculos devem ser adicionados e comparados com o valor apropriado da Tabela 5.

Para utilizar a coluna 2 da Tabela 5, multiplicar os valores medidos pelos seguintes fatores:

Diferença de tensão U < 10 V 10 V � U < 30 V U � 30 V

A 1 1 1

B 3 3 3

C 3 4 6

Para utilizar a coluna 3 da Tabela 5 , multiplicar os valores medidos pelos seguintes fatores:


A 0,33 0,33 0,33

B 1 1 1

C 1 1,33 2

Para utilizar a coluna 4 da Tabela 5, multiplicar os valores medidos pelos seguintes fatores:


A 0,33 0,25 0,17

B 1 0,75 0,5

C 1 1 1

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C.2 Distâncias de escoamento

A tensão a ser utilizada deve ser determinada de acordo com 6.3.2.

Distâncias de escoamento devem ser medidas ao longo da superfície de isolamento e, portanto são medidas como apresentadas no seguinte esboço.

1

2

3

4

Legenda

1 Substrato

2 Ranhuras

3 Barreira

4 Material selante

Figura C.3 — Medidas de escoamento

Os seguintes pontos apresentados na Figura C.3 devem ser considerados:

a) distância de escoamento é medida em redor de qualquer ranhura intencional da superfície, desde que a ranhura seja de pelo menos 3 mm de largura;

b) quando uma partição isolante ou barreira conforme 6.3.1 for inserida, mas não selada nesta, a distância de escoamento é medida sobre ou sub a partição, a que for menor;

c) se a partição descrita em b) for selada, então a distância de escoamento é sempre medida sobre a partição.

1

2

3

A B

Legenda

1 Verniz

2 Condutor

3 Substrato

Figura C.4 — Medição da distância de escoamento composta

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Quando for utilizado verniz para reduzir a distância de escoamento requerida, e apenas parte da distância de escoamento for envernizada como apresentado na Figura C.4, a distância total efetiva de escoamento é obtida tanto da coluna 5 como da coluna 6 da Tabela 5 através dos seguintes cálculos: com relação à coluna 5 da Tabela 5, multiplicar B por 1 e A por 3; com relação à coluna 6 da Tabela 5, multiplicar B por 0,33 e A por 1. A seguir, somar os dois resultados.

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Anexo D (informativo)

Encapsulamento

NOTA A Figura D.1 ilustra algumas aplicações de encapsulamento por material encapsulante aderente. A Figura D.2 ilustra aplicações adicionais de encapsulamento quando nenhum invólucro é utilizado.

D.1 Aderência

NOTA Uma proteção deve ser mantida quando qualquer parte do circuito emergir do encapsulamento e a combinação de material encapsulante aderente deve aderir a estas partes.

Os componentes encapsulados com material encapsulante devem ser desconsiderados dos requisitos de distância de escoamento baseado na eliminação da probabilidade de contaminação. A medida de ICRS é, de fato, uma medida do grau de contaminação necessário para causar ruptura na separação entre partes condutivas. As suposições seguintes derivam desta consideração básica.

� se todas as partes elétricas e substratos forem totalmente cobertos, ou seja, nada emergir do encapsulamento, então não há nenhum risco de contaminação e conseqüentemente não podem ocorrer rupturas;

� se qualquer parte do circuito, por exemplo, um condutor nu ou isolado ou componente ou o substrato de uma placa de circuito impresso, emergir do encapsulamento, então, a menos que o material encapsulante esteja aderente a estas partes, a contaminação pode penetrar e causar a ruptura.

D.2 Temperatura

O material encapsulante aderente deve ter temperatura conforme 6.6.

NOTA Todos os materiais encapsulante aderentes têm uma temperatura máxima, acima da qual estes podem perder ou alterar as suas propriedades especificadas. Tais mudanças podem causar rachaduras ou decomposição que poderiam resultar em superfícies mais quentes que a superfície externa do material encapsulante aderente sendo exposta a uma atmosfera potencialmente explosiva.

Deve ser observado que componentes encapsulados podem estar mais quente ou mais frio do que estariam ao ar livre, dependendo da condutividade térmica do material encapsulante aderente.

21

3

Figura D.1a — Sem invólucro

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4

5

3

Figura D.1b — Invólucro fechado

1 2

5

3

Figura D.1c — Invólucro aberto

5

3

4

5

Figura D.1d — Invólucro com tampa

1 Superfície livre 2 Encapsulante – metade do valor da coluna 3 da Tabela 5 com um mínimo de 1,00 mm 3 Componente – o material encapsulante não necessita penetrar 4 Encapsulante – espessura não especificada 5 Invólucro metálico ou isolante

- espessura não especificada para invólucro metálico, mas ver 6.1 - espessura do material isolante deve estar conforme a coluna 4 da Tabela 5

Figura D.1 — Exemplo de montagens encapsuladas conforme 6.3.4 e 6.6

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A espessura mínima para a superfície livre é de 1 mm.

Figura D.2 a — Mecânica

Espessura determinada pela temperatura da superfície externa

Figura D.2b — Temperatura

Aplica-se a Tabela 5. A coluna 3 é aplicável às separações marcadas com ‘ * ‘. A espessura mínima para a superfície livre é de 1 mm.

Figura D.2 c — Separação dos circuitos

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A espessura mínima até a superfície livre é de 1 mm.

Figura D.2 d — Proteção de fusíveis em um circuito intrinsecamente seguro

A espessura mínima até a superfície livre é de 1 mm.

Figura D.2 e — Exclusão da atmosfera explosiva

Figura D.2 — Aplicações de encapsulamento sem invólucro

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Anexo E (informativo)

Ensaio de transiente de energia

E.1 Princípio

Quando um circuito puder liberar transientes de tensão e corrente, então tensões e correntes superiores aos valores indicados no Anexo A podem ser toleradas, desde que possa ser demonstrado que a energia transiente seja limitada aos valores especificados em 10.1.5.3. Um exemplo é quando uma corrente elevada é detectada e interrompida por um limitador de corrente a semicondutor em série de uma fonte de alimentação, mas permite a transferência de um breve transiente à carga. Outro exemplo é quando um circuito detector de tensão dispara um tiristor conectado em paralelo com a carga, mas a alta tensão pode estar brevemente presente sobre a carga antes do disparo do tiristor.

O circuito deve ser ensaiado com as falhas aplicáveis de 5.1, que conduzem à situação mais desfavorável de energia sob as condições descritas nesta seção.

NOTA O pior caso pode não ocorrer na tensão máxima. Recomenda-se que tensões menores também sejam avaliadas.

O princípio deste ensaio é medir a energia no período durante o qual a tensão e a corrente excedem os valores indicados no Anexo A, ou os valores conhecidos como não acendíveis quando o ensaio é executado utilizando o aparelho de faiscamento, como indicado em 10.1.

E.2 Ensaio

A energia que pode ser liberada para a atmosfera explosiva de gás ou vapor deve ser medida pela integral da potência no tempo, durante o período no qual a tensão e a corrente excedem os valores indicados no Anexo A ou os valores conhecidos como insuficientes para provocar ignição quando ensaiados com aparelho de faiscamento.

O circuito deve ser ensaiado assumindo a pior carga possível sob as falhas aplicáveis de 5.1. Quando o circuito fornece potência a dispositivo externo (por exemplo, quando uma fonte de alimentação com um limitador de corrente a semicondutor em série fornece alimentação em seus terminais de saída para outros dispositivos localizados na atmosfera explosiva de gás ou vapor) então a pior carga pode ser qualquer carga entre os limites de circuito aberto e curto-circuito.

Como exemplo, se uma fonte de alimentação fornecer 15 V em circuito aberto e tiver um limitador de corrente em série que opera quando a corrente excede 1 A, é esperado que o circuito, se conectado à pior carga de um zener de aproximadamente 14,5 V, forneça um breve transiente de corrente acima de 1 A antes da operação do limitador de corrente. Diodos zener com tensões abaixo desta também devem ser considerados para o ensaio.

Para o grupo IIB, a máxima corrente permitida a 14,5 V é 3,76 A (utilizando a Tabela A.1). Portanto, o ensaio deve medir o produto da tensão pela corrente durante o tempo em que a corrente exceder 3,76 A. O arranjo de ensaio e os valores esperados de tensão e corrente registrados com um osciloscópio digital devem ser como ilustrado nas Figuras E.1 e E.2.

Neste caso, será preciso calcular a energia transiente pela medição da corrente no zener (utilizando um pinça de medição de corrente) e a tensão sobre o zener. Pode ser obtida uma curva de corrente versus tempo para cada valor de tensão zener, e a área sob estas curvas pode ser determinada. Pode ser obtida então a área sob a curva antes da corrente cair abaixo do valor conhecido como não ignitiva, sendo esta a energia transiente do ensaio.

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Em outros casos a carga mais desfavorável pode ser um resistor variável. Neste caso curvas de corrente versus tempo podem ser traçadas para cada carga resistiva, variando de praticamente um curto-circuito até resistências imediatamente menor que U0 / I0 , e a integral da potência no tempo fornecida ao resistor, pode então ser utilizada para calcular a potência transiente fornecida. Esta carga também pode ser um capacitor ou um indutor, dependendo dos parâmetros de saída especificados.

Deve-se tomar o cuidado de utilizar um osciloscópio rápido e com memória, capaz de proporcionar uma varredura de menos de 1 μs por divisão. O equipamento de teste e suas conexões ao circuito sob ensaio devem minimizar qualquer variação nas medidas, devido à introdução do equipamento de teste. São recomendadas pontas de prova de corrente e canais de medição com alta impedância. Uma chave de contato a mercúrio é recomendada, pois fornece um mecanismo de baixa resistência de contato bilateral, mas outras chaves equivalentes podem ser utilizadas.

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Legenda 1 Circuito sob ensaio 2 Carga 3 Chave a mercúrio 4 Voltímetro de alta impedância 5 Ponta de prova de corrente

Figura E.1 — Exemplo de circuito de ensaio

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Legenda 1 I é a corrente máxima permitida pelo ensaio de faiscamento ou o valor indicado no Anexo A 2 Energia transmitida, (em Joules) = V (em Volts) x área hachurada sob a curva (em A x s)

Figura E.2 — Exemplo de curva de saída

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Anexo F (normativo)

Distâncias de separação alternativas para placas de circuito impresso

montadas e separação de componentes

F.1 Geral

A conformidade com este Anexo proporciona distâncias de separação reduzidas de partes condutivas em relação à Tabela 5. É aplicável quando um grau de poluição máximo de 2 afeta as separações elétricas em consideração para:

� placas de circuito impresso montadas, e

� separação de componentes com a exceção de transformadores, em conformidade com a Tabela F.1 ou F.2, dependendo do categoria de proteção.

NOTA Os requisitos gerais para distâncias de separação de partes condutivas são dadas em 6.3 desta Norma. Eles são amplamente baseados no grau de poluição 3 (IEC 60664-1). Conceitualmente, uma isolação dupla ou reforçada baseada na IEC 60664-1 é considerada também em conformidade com os requisitos de separação de segurança intrínseca categoria “ia” e “ib”.

Os requisitos deste Anexo podem oferecer requisitos de construção menos rígidas para placas de circuito impresso, relés e acopladores óticos quando é aplicado o grau de poluição 2 devido às condições de instalação, ou pelo alojamento ou revestimento com proteção contra ingresso de poeira e umidade,

A aplicação aproveita-se da “Coordenação de isolação para equipamentos dentro de sistemas de baixa tensão” (IEC 60664-1).

Os dados estabelecidos na Tabela F.1 são válidos para sobretensões categorias III/II (circuitos principais/não principais), grupo de materiais III a/b, grau de poluição 2 (sem condensação quando em serviço); são derivados da IEC 60664-1. Esse método alternativo faz ampla utilização de coordenação de isolação.

F.2 Controle de ingresso de poluição

Quando o nível de poluição para as montagens das placas de circuito impresso ou separação dos componentes for limitada ao grau de poluição 2 ou melhor, distâncias reduzidas de separação são aplicáveis para:

� categoria de proteção “ia” e “ib” estabelecidos na Tabela F.1;

� categoria de proteção “ic” estabelecido na Tabela F.2.

A redução do grau de poluição 2 é obtido por:

� uma classificação do grau de proteção da entrada do compartimento protetor das placas de circuito impresso ou separação de componentes adequado à instalação requerida, com um mínimo de IP54, de acordo com a ABNT NBR IEC 60529;

� o invólucro deve estar sujeito a todos os requisitos aplicáveis a invólucros conforme indicado na ABNT NBR IEC 60079-0 com um grau de proteção mínimo de IP54; ou

� aplicação de revestimento tipo 1 ou tipo 2 de acordo com a IEC 60664-3, onde efetivo; ou

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� instalação em um ambiente controlado com poluição adequadamente reduzida; neste caso a condição requerida de instalação deve ser acrescida à documentação fornecida pelo fabricante, e o símbolo ‘X’ deve ser acrescido à marcação (ver Seção 29 da ABNT NBR IEC 60079-0).

F.3 Distâncias para placas de circuito impresso e separação de componentes

F.3.1 Categoria de proteção “ia” e “ib”

Para as categorias de proteção “ia” e “ib”, distâncias de segregação de acordo com a Tabela F.1 podem ser utilizadas nos casos estabelecidos em F.1, desde que as seguintes condições sejam aplicáveis:

� Os circuitos sejam limitados a categoria de sobretensão I/II/III (circuitos principais / não principais) conforme definido na IEC 60664-1. Isso deve ser incluído na documentação fornecida pelo fabricante como uma condição de instalação. O dispositivo deve ser marcado com um “X” conforme requerido pela Seção i) de 29.2 da ABNT NBR IEC 60079-0.

� O material da isolação da placa de circuito impresso ou a separação de componentes devem ser do grupo III a/b, conforme especificado na IEC 60664-1.

Distâncias de separação que atendam à Tabela F.1 devem ser consideradas infalíveis e não sujeitas a falha para uma resistência menor. Entretanto, se for necessária redundância de componentes (por exemplo dois capacitores em série), distância de separação menor que o valor inteiro mas maior ou igual à metade do valor de acordo com a Tabela F.1 deve ser considerada uma única falha contável; nenhuma falha adicional a ser considerada.

Distância sob revestimento, distância através do material encapsulante e distância através de isolação sólida devem ser sujeitas aos ensaios de tipo e de rotina conforme IEC 60664-1 e IEC 60664-3, enquanto que distâncias de isolação e escoamento não necessitam de ensaio de tipo e rotina. Como ensaios de rotina só podem ser executados com circuitos separadas galvanicamente, é adequado incluir condutores de teste especiais no projeto da placa de circuito impresso para assegurar que o procedimento de fabricação (revestimento com material encapsulante, pintura) foi bem-sucedido.

Ensaios de tipo têm que ser executados considerando as condições ambientais mais desfavoráveis estabelecidas pelo dispositivo, por exemplo as temperaturas máxima e mínima.

Separações de compostos conforme 6.3.6 não devem ser aplicadas quando se utiliza a Tabela F.1.

F.3.2 Categoria de proteção “ic”

Para categoria de proteção “ic”, distâncias de segregação reduzidas, de acordo com a Tabela F.2, podem ser utilizadas, desde que as seguintes condições sejam aplicáveis:

� Se a tensão nominal do dispositivo ou a tensão nominal de qualquer parte do dispositivo em consideração não exceder 60 V de pico, então nenhum requisito adicional de distância de separação além dos padrões gerais da indústria é necessário. Dispositivos com tensão nominal acima de 60 V de pico até 375 V de pico devem atender aos requisitos de isolação e escoamento da Tabela F.2.

� Precauções devem ser tomadas, dentro ou fora do dispositivo, para prover proteção contra transientes nos terminais da fonte de alimentação do dispositivo. A proteção contra transientes deve limitar transientes ao máximo de 140 % do valor de pico de 60 V, 90 V, 190 V ou 375 V, dependendo da tensão nominal do dispositivo. Quando a proteção tiver que ser externa, o dispositivo deve ser marcado com o símbolo “X” (ver Seção 29 da ABNT NBR IEC 60079-0) e a informação deve ser fornecida na documentação (ver Seção 13).

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Bibliografia

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