Kaikki mitä sinun tulee tietää

ATEX valaisimista

Tällä sivulla kerromma ATEX tiloista ja ATEX tilojen valaisemisesta. Käymme läpi myös ATEX LED -valaisimia.

YLEISIÄ TERMEJÄ

Alle on listattuna yleisimpiä vastaantulevia termejä kun puhutaan ATEXista, ATEX valaisimista ja valaistuksesta yleisesti.

EU-direktiivi, joka koskee välineitä ja työskentelyä alueilla, joissa käsitellään räjähdysvaarallisia aineita. (Sanoista: ATmosphères EXplosibles)

Kertoo vaaditun suojaustason räjähdysvaarallisilla alueilla.

Kertoo ATEX -valaisimen ulkopinnan maksimaalisen lämpötilan.

Valovirran yksikkönä on se paljon puhuttu luumen (lm). Se kertoo kuinka paljon valolähteestä lähtee valoa.

Kuinka monta luksia haluatte? Valaistusvoimakkuus kertoo lukseina (lx) sen arvon, paljonko valoa tulee alueelle. Teknisemmin; 1 luksi on 1 luumen per neliömetri.

Yksinkertaisesti, pisteen tai pinnan valon kirkkaus tiettyyn suuntaan.

Ilmoitetaan Kelvineinä (K). Kuvailee onko valo ”lämmintä” (alle 4000K) vai ”kylmää” (yli 4000K).

CRi (Ra-indeksi). Kertoo valonlähteen kyvystä toistaa värejä oikein. Arvo kerrotaan numeroarvona 0-100. 100 on paras.

Valaisimen tehokkuus. Kuinka monta luumenia tuotetaan per kulutettu watti.

ATEX YLEISESTI

Mitä tarkoitetaan termillä ATEX valaisin? Alueet, joissa käsitellään räjähdysvaarallisia aineita, ovat aina riskialttiita alueita, joissa tulee käyttää ATEX -hyväksyttyjä välineitä. ATEX -direktiivi on EU -direktiivi, joka koskee työskentelyä ja välineitä näillä riskialttiilla alueilla. EX / ATEX valaisin on siis valaisin, jota on lupa käyttää räjähdysvaarallisissa tiloissa.

 

Ei kuitenkaan riitä, että valaisin on ainoastaan ATEX -hyväksytty. ATEX valaisimen tulee myös soveltua käytettäväksi kyseiseen räjähdysvaaralliseen tilaan tarkemmilta määrittelyiltään. Valaisimen osalta tulee siis tarkastaa myös seuraavat tiedot:

  • ATEX -tilaluokka
  • ATEX -laiteryhmä
  • ATEX -lämpötilaluokitus
  • ATEX -ilmankoostumusryhmät

 

Tulemme seuraavaksi tutkimaan tarkemmin edellä mainittuja osioita ja luomme täten perustan sille, miten ATEX luokitusta / ATEX koodia luetaan. Ja ennen kaikkea, mitä kaikkea siitä voi tulkita.

ATEX -TILALUOKAT (ZONES) jaotellaan kahteen pääryhmään, kaasu- ja pölyluo- kat. Kaasutilaluokat ilmaistaan numeroin 0, 1, 2 ja pölytilaluokat numeroin 20, 21, 22. ATEX -tilaluokkiin soveltuvat laitteet ilmaistaan kategorianumeroin 1,2 ja 3.

0/20 -tilaluokat vaativat kategorian 1 laitteita, erittäin korkea syttymisherkkyys Tilaluokka 0 on tila, jossa ilman ja kaasun, höyryn tai sumun muodossa olevan palavan aineen muodostama räjähdyskelpoinen ilmaseos esiintyy jatkuvasti, pitkäaikaisesti tai usein. Tilaluokka 20 on tila, jossa ilman ja palavan pölyn muodostama räjähdyskelpoinen ilmaseos esiintyy jatkuvasti, pitkäaikaisesti tai usein.

1/21 -tilaluokat vaativat kategorian 2 laitteita, korkea syttymisherkkyys Tilaluokka 1 on tila, jossa ilman ja kaasun, höyryn tai sumun muodossa olevan palavan aineen muodostama räjähdyskelpoinen ilmaseos esiintyy normaalitoiminnassa satunnaisesti. Tilaluokka 21 on tila, jossa ilman ja palavan pölyn muodostama räjähdyskelpoinen ilmaseos esiintyy normaalitoiminnassa satunnaisesti.

2/22 -tilaluokat vaativat kategorian 3 laitteita, normaali syttymisherkkyys Tilaluokka 2 on tila, jossa ilman ja kaasun, höyryn tai sumun muodossa olevan palavan aineen muodostaman räjähdyskelpoisen ilmaseoksen esiintyminen normaalioloissa on epätodennäköistä tai se kestää vain lyhyen ajan. Tilaluokka 22 on tila, jossa ilman ja palavan pölyn muodostaman räjähdyskelpoisen ilmaseoksen esiintyminen normaalitoiminnassa on epätodennäköistä ja se kestää esiintyessään vain lyhyen ajan.
ATEX -LAITERYHMÄT jaetaan kahteen pääryhmään. Laiteryhmä I laitteet soveltuvat käyttöön kaivosolosuhteissa. Laiteryhmä II laitteet soveltuvat käyttöön teollisuusolosuhteissa, mutta ei kaivoksissa. Mikäli laite soveltuu molempiin ryhmiin, on sillä molemmista ryhmistä oma tyyppikooditus.

Kaivosolosuhteisiin soveltuvat laitteet (laiteryhmä I) on jaoteltu vielä kahteen alaryhmään: M1 (voidaan käyttää jatkuvasti kaivoskaasujen vaikutusalueella) ja M2 (kaivoskaasujen vaikutusalueella tuote kytkettävä pois päältä).

Kaikilla EX / ATEX valaisimilla on myös ATEX -lämpötilaluokitus. Lämpötilaluokitus kertoo, mikä on tuotteen maksimaalinen ulkopinnan lämpötila.

  • T1 = 450°C
  • T2 = 300°C
  • T3 = 200°C
  • T4 = 135°C
  • T5 = 100°C
  • T6 = 85°C
ATEX -ilmankoostumusryhmät voidaan jakaa kahteen pääryhmään, kaasu- ja pölyryhmät. G (gas) -merkintä viittaa kaasuryhmävän ja D (dust) -merkintä viittaa pölyryhmään. Molemmat pääryhmät voidaan jakaa vielä aliryhmiin, riippuen ilmassa olevasta pölystä tai kaasusta.

Kaasuryhmät G
  • IIA = metaani tai sen kaltaiset kaasut
  • IIB = etyleeni tai sen kaltaiset kaasut
  • IIB+H2 = Sama kuin IIB, mutta myös vety
  • IIC = vaarallisimmat kaasut kuten asetyleeni ja vety

Pölyryhmät D
  • IIIA = Syttyvät lentävät hierteet
  • IIIB = Ei-johtavat pölyt
  • IIIC = Sähköä johtavat pölyt
Edellä olevat merkinnät muodostavat pääosiltaan tuotteen ATEX koodin, jonka avulla voidaan selvittää mihin tiloihin kyseinen tuote soveltuu. Kuvan Jukolux Oy:n JUKO HX -tuote on esimerkiksi varustettu seuraavalla koodilla:

Ex II 2G Ex db eb op is IIC T5 Gb (kaasuympäristöt)
Ex II 2D Ex tb op is IIIC T95°C Db (pöly-ympäristöt)
Tamb = -40°C to +40°C


Koodi tarkoittaa seuraavaa:
  • II = Laiteryhmä II, teollisuuskohteisiin ei kaivosolosuhteisiin
  • 2 = Kategorian 2 laite, voidaan käyttää tilaluokissa 1/21 ja 2/22
  • G/D = Ilmankoostumusryhmä G=kaasu, D=pöly
  • Ex db eb op is / Ex tb op is = laitteen suojausmetodit
  • IIC / IIIC = kaasuryhmä (soveltuu kaikkiin kaasuryhmiin) / pölyryhmä (soveltuu kaikkiin pölyryhmiin)
  • T5/T95°C = lämpötilaluokitus, laitteen maksimilämpötila 100°C (T5) / T95°C kertoo pöly-ympäristöihin tarkan ulkopinnan maksimilämpötilan eli 95°C JUKO HX tuotteessa
  • Tamb = soveltuu käytettäväksi -40°C … +40°C ympäristön lämpötiloissa

ATEX Suojaus

Tutkitaan tarkemmin suojausmetodeja eli sitä mitä Ex db eb op is / Ex tb oikeasti tarkoittaa. Kaikki tieto perustuu räjähdysvaarallisten tilojen sähkölaitteiden standardeihin, eli IEC / EN 60079 -sarjan standardeihin. Perusvaatimuksia valaisimien (ja muiden sähkölaitteiden) osalta käsittelee standardi 60079-0, joka ei kuitenkaan erikseen näy valaisimen ATEX -koodissa millään kirjaimella, vaan se pitää sisällään yleisvaatimuksia, jotka toimivat sähkölaitteiden suunnittelun perustana.

Valaisimien, kuten muidenkin sähkölaitteiden, räjähdyssuojaus voidaan rakentaa kahden perusperiaatteen varaan. Joko huolehditaan siitä, että vaarallista lämpötilaa tai kipinää ei synny; tai siitä, että eristetään vaarallinen lämpötila tai kipinä, että se ei voi sytyttää laitteen ulkopuolista räjähtävää seosta. Lämpötilan ja kipinän synnyn estämiseen voidaan hyödyntää varmennettua rakennetta (Ex e) ja luonnostaan vaaratonta rakennetta (Ex i). Vaarallisen lämpötilan tai kipinän eristämiseen voidaan hyödyntää räjähdyspaineen kestävää rakennetta (Ex d), hiekkatäytteistä rakennetta (Ex q), öljytäytteistä rakennetta (Ex o), paineistettua rakennetta (Ex p) ja massaan valettua rakennetta (Ex m).

 

Itse käytämme valaisimien suojauksessa edellä esitellyistä metodeista suojausmenetelmiä Ex e, Ex d ja Ex m. Tämän lisäksi hyödynnämme pöly- ympäristöihin soveltuvaa tiivistä kotelorakennetta Ex t. Valaisimiemme suunnittelussa on myös huomioitu LED -teknologian tuottama voimakas valosäteily. Täten jokainen valmistamamme tuote on suojattu myös optisen säteilyn aiheuttamilta vaaroilta eli tuotteissa on hyödynnetty Ex op is suojausta.

 

Loppuun vielä tarkemmin jokaisesta suojausmetodista:

Osat, jotka voivat sytyttää räjähdyksen, ovat sijoitettu koteloon, joka kestää kotelon sisällä syntyneen räjähdyksen aiheuttaman paineen ja estää räjähdyksen laajenemisen kotelon ulkopuolelle. Kotelon sisälle tunkeutunut räjähdyskelpoinen seos saa siis räjähtää, mutta kotelorakenne on suunniteltu siten, että sisällä syntyvä räjähdys ei saa sytyttää kotelon ulkopuolella olevaa räjähdyskelpoista seosta.
Rakenteen ideana on pitää kotelon sisällä ylipainetta, joka estää räjähdyskelpoisen seoksen pääsyn kosketuksiin syttymisvaaraa aiheuttavien osien kanssa.
Osat, jotka voivat sytyttää räjähdyksen on sijoitettu koteloon, joka on täytetty öljyllä siten, että syttymisvaaraa aiheuttavat osat eivät pääse kosketuksiin räjähdyskelpoisen seoksen kanssa.
Yleisesti käytetty rakenne esimerkiksi riviliittimille ja kytkentärasioille. Soveltuu siis laitteille, joissa ei normaalikäytössä esiinny kuumia pintoja, kipinöitä tai valokaaria. Ideana on rakenteellisin keinoin saada suurempi turvallisuus normaaleihin sähkölaitteisiin verrattuna.
Osat ovat sijoitettu koteloon, joka on täytetty pulverimaisella aineella (yleensä hiekalla), siten että syttymisvaaraa aiheuttavat osat eivät pääse kosketuksiin räjähdyskelpoisen seoksen kanssa.
Tämä suojausmetodi soveltuu pienitehoisille laitteille, joiden tehontarve on niin pieni, että se ei kykene sytyttämään räjähdyskelpoista seosta vikatilanteissa. Tähän tilanteeseen päästää rajoittamalla virtapiirin virta ja jännite sellaiseen arvoon, että ne ovat vaarattomia eli eivät voi aiheuttaa kipinöitä eikä kuumia pintoja.
Massavalurakenteessa, vaaraa aiheuttavat osat valetaan massaan, jotta ne eivät pääse kosketuksiin räjähdyskelpoisen seoksen kanssa. Standardissa määritellään massa-aineelle vaatimuksia niin ominaisuuksiensa kuin käytönkin osalta.
Pyritään rajoittamaan laitteiden aiheuttamaa optista säteilyä, jotta se ei sytyttäisi räjähdyskelpoista seosta.
Rakenteen tulee olla pölytiivis (käytännössä IP6X), jotta räjähtävä pölyseos ei pääse kosketuksiin vaaraa aiheuttavien osien kanssa. Kotelon pintalämpötila on myös rajoitettu, jotta se ei aiheuta mahdollista syttymislähdettä.