Kabelgjennomføringer for farlige områder

Hvorfor kabelgjennomføringer er viktige

En kabelgjennomføring er det svakeste leddet i et Ex-kabinett. Den må:

• Opprettholde beskyttelsesmetoden (flammesikker integritet, økt sikkerhetsavstand/klaring, støvtett tetning)
• Gi kabelavlastning
• Tette mot inntrengning (støv, vann)
• Sikre jordingskontinuitet for armerte kabler
• Tåle mekanisk og miljømessig belastning

Bruk av standard industrielle kabelgjennomføringer i klassifiserte områder er en vanlig og farlig feil (se installasjon og inspeksjon for vanlige feil). Kun sertifiserte Ex-kabelgjennomføringer opprettholder sikkerhetsintegriteten til installasjonen.

Typer av Ex-kabelgjennomføringer

1. Flammesikre kabelgjennomføringer (Ex d)

For bruk med flammesikre (eksplosjonssikre) innkapslinger. Disse gjengene må forhindre flammeutbredelse gjennom kabelinngangen.

Designfunksjoner

• Stoppmekanisme – Kammer fylt med kompositt eller kompresjonspakning som blokkerer gasspassasje langs kabelkjernene
• Gjenget inngang — Skaper en flammesikker bane gjennom gjengene på kabelgjennomføringen
• Minimum gjengengasjement — Vanligvis minimum 5 fulle gjenger (varierer etter standard og gassgruppe)
• Kabelklemme — Tetninger rundt kabelmantelen for å forhindre gassinntrengning

Varianter

• Kompoundfylt (stoppboks) — Kabelen føres inn i pakningshuset, kjerneene er forseglet med epoksy eller mastiks. Permanent installasjon; vanskelig å fjerne.
• Elastomertetning (kompresjon) — Gummi- eller polymertetning komprimert rundt kjernene. Tillater fjerning/utskifting av kabel, men krever riktig kabeldiameter.

2. Kabelgjennomføringer med økt sikkerhet (Ex e)

For økt sikkerhet i kapslinger. Enklere enn Ex d fordi det ikke kreves flammebegrensning — fokuset er på å forhindre antennelseskilder.

Designfunksjoner

• Sikker kabelklemme — Forhindrer at lederen trekkes ut under mekanisk belastning
• Tetning mot inntrengning — minimum IP54 (ofte IP66/67)
• Armor-klemme og jording – For SWA/STA-kabler, gir jordkontinuitet
• Ingen flammehemmende gjenger nødvendig – standard metriske eller NPT-gjenger akseptabelt

3. Egensikre barrierekabelgjennomføringer

Spesielle kabelgjennomføringer som brukes der egensikre kretser passerer gjennom en barriere (innkapslingsvegg som skiller sikre og farlige områder). Kalles også «dobbelttette» eller «gjennomførings»-kabelgjennomføringer.

Formål

• Opprettholder adskillelse mellom IS- og ikke-IS-kretser
• Hindre gassmigrasjon fra det farlige til det sikre området
• Gi to uavhengige tetninger (én på hver side av barrieren)

4. Støvtette kabelgjennomføringer (Ex t)

For støvantennelsesbeskyttet utstyr (sone 20/21/22). Må oppnå IP6X (støvtett).

Funksjoner

• Elastomer- eller gelpakning rundt kabelmantelen
• Ingen stoppekammer nødvendig (støv sprer seg ikke som gass)
• Komprimer tetningen tett for å oppnå IP6X-klassifisering

5. EMC-kabelgjennomføringer

For applikasjoner som krever elektromagnetisk kompatibilitetsskjerming i tillegg til Ex-beskyttelse. Vanlig i instrumenterings- og kontrollsystemer.

Funksjoner

• 360° skjermterminering
• Opprettholder skjermkontinuiteten gjennom kabinettveggen
• Ofte kombinert med Ex e-sertifisering

Gjengestandarder

Ex-kabelgjennomføringer leveres med forskjellige gjengetyper. Det er viktig at gjengene på gjennomføringen passer til inngangen på kabinettet.

Viktig: Aldri tving inn en pakning. Hvis gjengene ikke går glatt inn, er det feil type eller størrelse. Tvungne gjenger kompromitterer flammesikkerheten.

Kabeldiameterområde

Hver kabelpakning har et spesifisert kabeldiameterområde (OD). Bruk av en kabel utenfor dette området svekker tetningen.

Typiske områder

• M20: 6–12 mm kabel OD
• M25: 13–18 mm kabel OD
• M32: 18–25 mm kabel OD
• M40: 26–34 mm kabel OD
• M50: 34–44 mm kabel-OD
• M63: 44–56 mm kabel-OD

Områdene varierer fra produsent til produsent. Sjekk alltid pakningsdatabladet og mål kabelen før du bestiller.

Adapterbussinger og reduksjonsdeler er tilgjengelige for å tilpasse mindre kabler til større kabelgjennomføringer, men de må også være Ex-sertifiserte for samme beskyttelsesmetode.

Installasjonsprosedyre

Installasjon av flammesikker pakning (Ex d)

1. Kontroller sertifiseringen – pakningssertifikatet samsvarer med innkapslingens gassgruppe og soneklassifisering
2. Kontroller gjengetype og størrelse – må stemme nøyaktig overens med innføringen i kabinettet
3. Mål kabelens ytre diameter – Bekreft at den faller innenfor pakningsens nominelle område
4. Forbered kabelen – Fjern ytre kappe til ønsket lengde (i henhold til pakningsinstruksjoner)
5. Gjengetilpasning — Minimum 5 fulle gjenger inn i innkapslingen (sjekk sertifikatet for spesifikke krav)
6. Tetningskjerner (hvis det er kammertype) — Hell eller pakk masse i henhold til produsentens instruksjoner; la herde
7. Stram ytre mutter — Bruk angitt dreiemoment (vanligvis 30–50 Nm for M20–M32)
8. Kontroller flammesikker skjøt — Ingen mellomrom, maling eller skader på innfestingsgjengene til innkapslingen
9. Påfør låsemutter eller låsetråd (hvis spesifisert)
10. Dokumenter — Registrer pakningstype, sertifikatnummer og kabelopplysninger

Installasjon av forstørret sikkerhetspakning (Ex e)

1. Kontroller sertifisering — Pakningen er Ex e-klassifisert
2. Installer pakningen — Skru den inn i kabinettet (ingen minimumskrav angitt for Ex e, men god praksis er 4+ gjenger)
3. Sett inn kabelen — Sørg for at armeringen (hvis tilstede) er festet sikkert og jordet
4. Stram tetningselementene — Komprimer gummitetningen rundt kabelmantelen
5. Trekkavlastning — Sørg for at kabelen er tilstrekkelig støttet innenfor 300 mm fra pakningen
6. Kontroller IP-klassifisering — Tetningen må oppnå minst IP54 (vanligvis IP66)

Barrierepakning (IS-kretser) Installasjon

1. Installer pakningshuset — Fest til begge sider av barriereveggen
2. Før kabelen gjennom — Før den egensikre kabelen gjennom pakningen
3. Tet begge ender — Komprimer tetningene på den farlige og den sikre siden hver for seg
4. Merk IS-krets — Blå identifikasjon i henhold til IEC 60079-14
5. Sjekk separasjon — Sørg for at IS-kabelen er separert fra ikke-IS-kabler (minst 50 mm, eller separat kabelkanal)

Spesifikasjoner for dreiemoment

For svak tiltrekking fører til lekkasjer og tap av flammesikker integritet. For sterk tiltrekking kan skade gjenger eller sprekke innkapslinger.

Bruk alltid en kalibrert momentnøkkel. Visuell «stramhet» er ikke tilstrekkelig. Dokumenter momentverdiene under installasjonen og kontroller dem på nytt under inspeksjoner.

IP-klassifisering for kabelgjennomføringer

Ingress Protection-klassifiseringen angir motstandsdyktighet mot støv og vann. Høyere IP-klassifiseringer er påkrevd for tøffere miljøer.

Tilpass IP-klassifiseringen til miljøet. Offshore- og kystområder krever vanligvis minimum IP66. Innendørs tørre områder kan akseptere IP54.

Vanlige installasjonsfeil

1. Bruk av ikke-sertifiserte pakninger

Standard industrielle pakninger (selv med IP66) har ikke Ex-sertifisering. De mangler stoppmekanismer, riktige spesifikasjoner for gjengetilpasning og gassgruppeklassifiseringer. Bruk av disse ugyldiggjør sertifiseringen av kabinettet.

2. Feil kabeldiameter

Installasjon av en 10 mm kabel i en pakning klassifisert for 13–18 mm etterlater hull i tetningen. Pakningen kan ikke komprimeres riktig, noe som gjør at gass kan trenge inn eller flammer kan spre seg.

3. Utilstrekkelig gjengetilpasning

Flammesikre pakninger krever minimum gjengengasjement (vanligvis 5 fulle gjenger). Grunt engasjement forkorter den flammesikre banen og kan føre til at flammer slipper ut.

4. Skadede gjenger

Kryssgjenger, tvungen installasjon eller korrosjonsskader på gjengene. Skadede gjenger gir ikke flammesikker integritet. Tving aldri en pakning – hvis den ikke skrus inn jevnt, må du stoppe og sjekke størrelse/type.

5. Maling på gjenger

Maling inne i flammesikre gjenger skaper mellomrom og forhindrer metall-til-metall-kontakt. Gjengene må være rene og av bar metall. Hvis du maler innkapslinger, må du maskere alle innganger eller rengjøre gjengene etter maling.

6. Feil dreiemoment

Fingertett er ikke tilstrekkelig. Bruk en momentnøkkel og dokumenter verdien. For høyt dreiemoment kan sprekke aluminiumsinnkapslinger eller strippe gjenger.

7. Ingen strekkavlastning

Kabler må støttes innenfor 300 mm fra pakningen. Kabler uten støtte forårsaker belastning på tilkoblingene inne i kabinettet og kan trekke kjernene ut av terminalene.

8. Manglende blindplugger

Ubenyttede kabelinnganger må forsegles med sertifiserte Ex-blindplugger (samme beskyttelsesmetode som kabinettet). En åpen inngang er en antenningsvei og et inntrengningspunkt for støv/vann.

Krav til inspeksjon

I henhold til IEC 60079-17 omfatter inspeksjon av kabelgjennomføringer:

Visuell inspeksjon (hver 12. måned for sone 1)

• ☐ Gjennomføringen er til stede og komplett (ingen manglende deler)
• ☐ Ingen synlige skader (sprekker, korrosjon, deformasjon)
• ☐ Kabelinngangstetningen er intakt
• ☐ Identifikasjon/merking av kabelgjennomføring lesbar

Nærmere inspeksjon (hver 36. måned for sone 1)

• ☐ Pakningssertifikatet samsvarer med innkapslingen og sonen
• ☐ Gjengetilpasning bekreftet (visuell kontroll av dybde)
• ☐ Kabeldiameter innenfor pakningsens nominelle område
• ☐ Ingen maling, smuss eller forurensning på flammehemmende gjenger
• ☐ Låsemutter eller låsetråd til stede (hvis spesifisert)
• ☐ Strekkavlastning innenfor 300 mm

Detaljert inspeksjon (hver 72. måned for sone 1, eller etter modifikasjon)

• ☐ Demonter og inspiser stoppkammeret (hvis tilgjengelig uten å ødelegge forbindelsen)
• ☐ Kontroller gjengens tilstand (ingen skader, kryssgjenger, slitasje)
• ☐ Kontroller dreiemoment (kan kreve ny tiltrekking)
• ☐ Test IP-klassifisering (sjeldent, men kan være spesifisert for kritiske anvendelser)

Store produsenter

Ledende leverandører av sertifiserte Ex-kabelgjennomføringer:

• CMP Products — Stort utvalg av Ex d-, Ex e- og Ex t-gjenger; globalt tilgjengelig
• Hawke International — Spesialist på kabelgjennomføringer for tøffe miljøer; fokus på undervanns- og offshore-bruk
• Weidmüller — Tysk produsent; omfattende ATEX/IECEx-sortiment
• Bartec — Komplett portefølje av eksplosjonsbeskyttelse, inkludert gjenger
• R. Stahl — Ex d- og Ex e-gjennomføringer av høy kvalitet
• Pepperl+Fuchs — Spesialister på egensikkerhet; barriereforbindelser
• Jacob — Stort utvalg av metriske og NPT Ex-kabelgjennomføringer
• Eaton Crouse-Hinds – Nordamerikansk fokus; ATEX- og NEC-sertifiserte pakninger

Referanse til standarder

• IEC 60079-0 — Generelle krav (krav til tetning av kabelinnganger)
• IEC 60079-1 — Flammesikre kapslinger (krav til Ex d-kabelgjennomføringer)
• IEC 60079-7 – Økt sikkerhet (krav til Ex e-kabelgjennomføring)
• IEC 60079-14 – Installasjon (veiledning for valg og installasjon av kabelgjennomføringer)
• IEC 60079-31 — Beskyttelse mot støvantennelse ved hjelp av innkapsling (Ex t-kabelgjennomføringstetting)
• EN 50018 — Flammesikre innkapslinger (eldre standard, fortsatt referert til)
• EN 50019 – Økt sikkerhet (eldre standard)

Relaterte emner

• Beskyttelsesmetoder — Ex d, Ex e, Ex i og andre forklaringer
• Installasjon og inspeksjon — Krav i IEC 60079-14 og 60079-17
• Eksplosjonssikker vs. egensikker — Velge riktig beskyttelsesmetode
• CompEx-sertifisering — Opplæringen omfatter installasjon av kabelgjennomføring