Räjähdysvaarallisten tilojen ATEX-moottorit on suunniteltu ja valmistettu erityisesti vastaamaan räjähdysvaarallisia tiloja koskevia viranomaismääräyksiä Valtioneuvoston asetus 576/2003.
Räjähdysvaarallisia tiloja ovat kaikki sellaiset tilat, joissa palavat nesteet, kaasut tai pölyt voivat aiheuttaa räjähdysvaaran.
ATEX nimitystä käytetään Euroopan Yhteisön direktiivistä 2014/34/EU, joka koskee kaikkia 20.4.2016 jälkeen markkinoille saatettavia koneita ja laitteita, jotka on tarkoitettu käytettäväksi räjähdysvaarallisissa tiloissa.
Räjähdyssuojausasiakirja
Räjähdyssuojausasiakirja on laadittava kaikille työpaikoille, joilla käsitellään palavia nesteitä, kaasuja
tai pölyjä siinä määrin, että näiden aineiden käsittelyyn liittyy tavanomaisissa toimintaolosuhteissa sekä
ennakoitavissa toimintahäiriöissä ja vikatilanteissa mahdollisuus vaarallisen räjähdyskelpoisen ilmaseoksen muodostumiseen.
Räjähdyssuojausasiakirja kannattaa laatia muotoon, jossa tarvittavien asiakirjojen päivittäminen olosuhteiden muuttuessa on helppoa. Räjähdyssuojausasiakirjan vaatima riskin arviointi koskee myös työmenetelmiä ja muita laitteita kuin sähkölaitteita.
Räjähdysvaarallisia tiloja esiintyy puunjalostusteollisuudessa, kemianteollisuudessa, lääketeollisuudessa sekä palavien nesteiden ja kaasujen valmistuksessa, käsittelyssä ja varastoinnissa. Räjähdysvaarallisia olosuhteita voi esiintyä myös pienteollisuudessa, liikerakennuksissa ja puhdistamoissa sekä maataloudessa.
Palavan pölyn muodostama kerros merkitsee huomattavaa räjähdyspotentiaalia. Pölyä voi muodostua kaikille työskentelytilan pinnoille, ja ensimmäisen räjähdyksen sattuessa muut pölykertymät voivat nousta ilmaan aiheuttaen ketjureaktiomaisen pölyräjähdysten sarjan.
Syttymisvaaraa tulee arvioida dokumentoidusti aina, kun laitetta on suunniteltu käytettäväksi sellaisissa tiloissa tai olosuhteissa, joissa on läsnä räjähdysvaarallinen ilmaseos.
ATEX-laitedirektiivi laitteiden toimintaympäristöstä riippuva ryhmitys:
• ryhmän I laitteet (laitteet kaivoskaasuille ja palaville pölyille alttiisiin kaivoksiin)
• ryhmän II laitteet (muut kuin kaivoksiin tarkoitetut laitteet).
EX-merkintä on räjähdyssuojauksen merkintä, josta käy ilmi tuotteen laiteryhmä ja –luokka. Merkinnästä voi käydä ilmi sovelletut suojausrakenteet sekä lämpötilaluokat.
Teollisuuslaitteet – Ryhmä II
Laiteluokka 1
Erittäin korkea turvallisuustaso.
Laitteet on tarkoitettu tiloihin, joissa räjähdyskelpoinen seos esiintyy jatkuvasti tai pitkiä aikoja (Zone/Tilaluokat 0 ja 20). Taattava riittävä turvallisuustaso harvoinkin esiintyvissä virhetoiminnoissa niin, että
- kaksi toisistaan riippumatonta suojauskeinoa, tai
- turvallisuus säilyy kahden vian esiintyessä yhtä aikaa.
Sähkölaitteita ei voi asentaa laiteluokan 1 tilaan.
Laiteluokka 2
Korkea turvallisuustaso.
Laitteet on tarkoitettu tiloihin, joissa räjähdyskelpoinen seos esiintyy todennäköisesti normaalikäytössä (Zone/Tilaluokat 1 ja 21).
Taattava riittävä turvallisuustaso toistuvasti esiintyvissä häiriöissä tai normaaleissa laitevioissa niin, että
- yksi vika ei saa aiheuttaa vaaraa.
Tilaan voidaan asentaa ATEX-moottorit, jotka täyttää tilaluokan 1 tai 21 vaatimusten lisäksi ne vaatimukset jotka tilassa oleva aine asettaa tilalle.
Laiteluokka 3
Normaali turvallisuustaso.
Laitteet on tarkoitettu tiloihin, joissa räjähdyskelpoinen pitoisuus esiintyy epätodennäköisesti ja silloinkin vai harvoin ja lyhytaikaisesti (Zone/Tilaluokat 2 ja 22).
Tilaan voidaan asentaa ATEX-moottorit, jotka täyttää tilaluokan 1 tai 2 / 21 tai 22 vaatimusten lisäksi ne vaatimukset jotka tilassa oleva aine asettaa tilalle.
Laiteluokka II:n laitteet eri tilaluokissa
Laiteluokituksessa otetaan huomioon toisaalta tilaluokka, jossa laite on tai johon se saatetaan viedä, ja toisaalta tilaluokituksen perusteena olevien aineiden räjähdysryhmät ja lämpötilaluokat.
Eri tilaluokkiin hyväksyttävät laiteluokat
| Tilaluokka | Laiteluokka |
| 0 | II 1 G |
| 1 | II 1 G, II 2 G |
| 2 | II 1 G, II 2 G, II 3 G |
| 20 | II 1 D |
| 21 | II 1 D, II 2 D |
| 22 | II 1 D, II 2 D, II 3 D |
G = kaasu tai neste, D = pöly
Lämpötilaluokat T1-T6 kaasuille
Kaasuseoksen syttymislämpötila on alhaisin lämpötila, jossa kaasuseos voi syttyä. Laitteen pintalämpötilan maksimin on oltava alhaisempi kuin kaasuseoksen syttymislämpötilan. Laitteiden lämpötilaluokat määräytyvät aineen itsesyttymislämpötilan mukaan.
| Kaasun tai höyryn itsesyttymislämpötila ˚C | Laitteen lämpötilaluokka | Laitteen suurin sallittu pintalämpötila ˚C |
| 450 – | T1 | 450 |
| 300 – 450 | T2 | 300 |
| 200 – 300 | T3 | 200 |
| 135 – 200 | T4 | 135 |
| 100 – 135 | T5 | 100 |
| 85 – 100 | T6 | 85 |
Kaasuryhmä
Lue lisää räjähdysvaarallisista ympäristöistä »
Tilaluokitus pölylle
| Tila- luokka |
Määritelmä |
| 20 | Tila, jossa ilman ja palavan pölyn muodostama räjähdyskelpoinen ilmaseos esiintyy jatkuvasti, pitkäaikaisesti tai usein. |
| 21 | Tila, jossa ilman ja palavan pölyn muodostama räjähdyskelpoinen ilmaseos esiintyy normaalitoiminnassa satunnaisesti. |
| 22 | Tila, jossa ilman ja palavan pölyn muodostaman räjähdyskelpoisen ilmaseoksen esiintyminen normaalioloissa on epätodennäköistä tai se kestää vain lyhyen ajan. |
Ryhmän III sähkölaitteille pintalämpötilan määritys ilman pölykerrosta määritellään niin, että maksimi pintalämpötila ei saa ylittää ilmoitettua maksimilämpötilaa tai laitteen aiotulla käyttöpaikalla esiintyvän palavan pölyn muodostaman pilven tai kerroksen syttymislämpötilaa.
Ryhmän III sähkölaitteille pintalämpötilan määritys pölykerros huomioiden maksimi pintalämpötila voidaan määrittää myös tietyn paksuiselle, TL, pölykerrokselle, joka peittää laitteen kaikki pinnat, ellei sitten dokumenteissa ole toisin ilmoitettu. Laite on merkitty symbolilla ”X” ilmaisemaan tämä käytön erityisehto.
Pölykerroksilla on kaksi vaikuttavaa ominaisuutta kerrospaksuuden kasvaessa: lämmöneristyksen paraneminen ja minimisyttymislämpötilan aleneminen.
Laitteelle sallittu suurin pintalämpötila määräytyy vähentämällä varmuusmarginaali kyseessä olevan pölyn minimisyttymislämpötilasta, jotka mitataan standardissa IEC 61241-20-1 esitetyllä menetelmillä,
– pölypilville ja
– 5 mm pölykerroksille suojausrakenteen ”tD” käytännölle A ja
– kaikille muille suojausrakenteille ja 12,5mm pölykerroksille suojausrakenteen ”tD” käytölle B.
Pölypilvistä laitteeseen kohdistuva korkein pintalämpötila ei saa olla yli 2/3-osaa kyseessä olevan pöly-ilmaseoksen syttymislämpötilasta Celsius-asteina:
Tmax = 2/3 TCL, jossa TCL on pöly-ilmaseoksen minimisyttymislämpötila. (SFS 604-2 2009, 34-35.)
Pölykerroksista johtuva lämpötilan rajoittuminen
Laitteen pintalämpötila ei saa ylittää arvoa, joka on 75°C pienempi kuin kyseessä olevan pölyn 5 mm kerroksen minimisyttymislämpötila:
Tmax = T5mm – 75°C, jossa T5mm on 5mm pölykerroksen syttymislämpötila.
Yli 5 mm, mutta korkeintaan 50 mm pölykerroksilla käytännön A laitteille on suurinta sallittua pintalämpötilaa alennettava.
ATEX-moottorit taajuusmuuttajien käyttö EX-tiloissa
Taajuusmuuttajien käyttö EX-tiloissa, tilaluokissa 21 ja 22 on aina käytettävä Ex tD-merkittyä moottoria.
- Exe – Hyväksytään edellyttäen, että yhdistelmän (moottori, taajuusmuuttaja, suojauslaitteet) suojauksen toiminta on testattu tai laskennallisesti varmistettu. Tilaluokissa 21 laskennasta tai testauksesta on oltava puolueettoman testauslaitoksen antama todistus (ATEX -tyyppihyväksyntä koko yhdistelmälle).
- Exd, Ex t -Hyväksytään edellyttäen, että moottori on sen valmistajan tai hänen valtuuttamansa kolmannen osapuolen toimesta varustettu suoralla lämpötilan valvontakeinolla (tai laitteella), tai muilla yhtä tehokkailla keinoilla. Suojaus voidaan toteuttaa esimerkiksi käämeihin asennettavilla lämpötila-antureilla. Laukaisurajat on määritettävä niin, etteivät koneen Ex-suojausrakenteen kannalta oleelliset pintalämpötilat ylitä vaaraa aiheuttavan aineen määräämiä rajaarvoja ottaen huomioon Ex-suojausrakenteen mukaiset vika- ja käyttötilanteet.
ATEX-hyväksytyn suojalaitteen on toimiessaan kytkettävä moottori virrattomaksi, joko avaamalla kontaktori, joka on mitoitettu kaksinkertaiselle moottorin nimellisvirralle tai ohjaamalla muuttajan ATEX-hyväksyttyä turvapiiriä. Moottori-muuntajayhdistelmää ei tarvitse testata yhdessä.
ATEX-moottori läpivientiholkit
Näiden moottorien luotettavuus voi kärsiä, jos niitä käytetään virheellisesti, jos ne kytketään väärin tai jos niitä muutetaan edes vähäisellä tavalla.
ATEX-Moottorit on varustettava ATEX hyväksyttyillä holkkitiivisteillä moottoreissa, joissa on räjähdyspaineen kestävä tai varmennettu rakenne.
Kipinäsuojattujen moottoreiden holkkitiivisteiden on oltava standardin IEC/SFS-EN 60079-0 mukaisia.
Ex tD- ja Ex t -moottorien holkkitiivisteiden on oltava standardien IEC/SFS-EN 60079-0 ja IEC/SFS-EN 60079-31 mukaisia.
Lainsäädäntöä