Prensa-cabos para áreas perigosas

Por que os prensa-cabos são importantes

Um prensa-cabos é o elo mais fraco em um invólucro Ex. Ele deve:

• Manter o método de proteção (integridade à prova de chamas, maior segurança de distância de isolamento/espaço livre, vedação à prova de poeira)
• Fornecer alívio de tensão do cabo
• Vedação contra a entrada de poeira e água
• Proporcionar continuidade de ligação à terra para cabos blindados
• Resistir ao desgaste mecânico e ambiental

Usar um prensa-cabos industrial padrão em uma área classificada é um erro comum e perigoso (consulte instalação e inspeção para erros comuns). Somente prensa-cabos Ex certificados mantêm a integridade de segurança da instalação.

Tipos de prensa-cabos Ex

1. Prensa-cabos à prova de chamas (Ex d)

Para utilização com invólucros à prova de explosão (à prova de chamas). Estes prensa-cabos devem impedir a propagação de chamas através da entrada do cabo.

Características do design

• Mecanismo de bloqueio — Câmara preenchida com composto ou vedação por compressão que bloqueia a passagem de gás ao longo dos núcleos dos cabos
• Entrada roscada — Cria um caminho à prova de chamas através das roscas do corpo do prensa-cabos
• Encaixe mínimo da rosca — Normalmente, no mínimo 5 roscas completas (varia de acordo com a norma e o grupo de gás)
• Fixação do cabo — Veda ao redor da bainha do cabo para impedir a entrada de gás

Variantes

• Preenchida com composto (caixa de bloqueio) — O cabo entra na gaxeta, os núcleos são vedados com composto epóxi ou mastique. Instalação permanente; difícil de remover.
• Vedação de elastómero (compressão) — Vedação de borracha ou polímero comprimida em torno dos núcleos. Permite a remoção/substituição do cabo, mas requer o diâmetro correto do cabo.

2. Prensa-cabos de segurança aumentada (Ex e)

Para invólucros de segurança aumentada. Mais simples do que Ex d porque não é necessária contenção de chamas — o foco está em impedir fontes de ignição.

Características do design

• Fixação segura do cabo — Impede a retirada do condutor sob tensão mecânica
• Vedação contra entrada — IP54 mínimo (frequentemente IP66/67)
• Fixação e ligação à terra da blindagem — Para cabos SWA/STA, proporciona continuidade da ligação à terra
• Não é necessária rosca à prova de chamas — Roscas métricas padrão ou NPT aceitáveis

3. Prensa-cabos com barreira intrinsecamente segura

Pacotes especiais usados onde circuitos intrinsecamente seguros passam por uma barreira (parede de invólucro que separa áreas seguras e perigosas). Também chamados de pacotes "duplamente vedados" ou "de passagem".

Finalidade

• Manter a segregação entre circuitos IS e não IS
• Impedir a migração de gás da área perigosa para a área segura
• Fornecer duas vedações independentes (uma em cada lado da barreira)

4. Prensa-cabos à prova de poeira (Ex t)

Para equipamentos protegidos contra ignição por poeira (Zona 20/21/22). Deve atingir IP6X (à prova de poeira).

Características

• Vedação de elastómero ou gel em torno da bainha do cabo
• Não é necessária câmara de retenção (o pó não se propaga como o gás)
• Comprimir a vedação firmemente para atingir a classificação IP6X

5. Prensa-cabos EMC

Para aplicações que exigem blindagem de compatibilidade eletromagnética, além de proteção Ex. Comum em sistemas de instrumentação e controlo.

Características

• Terminação de blindagem de 360
• Mantém a continuidade da blindagem através da parede do invólucro
• Frequentemente combinado com certificação Ex e

Normas de rosca

Os prensa-cabos Ex vêm com vários tipos de rosca. É fundamental que a rosca do prensa-cabo corresponda à entrada do invólucro.

Importante: Nunca force a instalação de uma gaxeta. Se a rosca não encaixar suavemente, é porque o tipo ou tamanho está errado. Roscas forçadas comprometem a integridade à prova de fogo.

Intervalo de diâmetros de cabos

Cada prensa-cabos tem uma gama específica de diâmetros externos (OD) de cabos. A utilização de um cabo fora desta gama compromete a vedação.

Intervalos típicos

• M20: 6–12 mm de diâmetro externo do cabo
• M25: 13–18 mm de diâmetro externo do cabo
• M32: diâmetro externo do cabo de 18–25 mm
• M40: 26–34 mm de diâmetro externo do cabo
• M50: 34–44 mm de diâmetro externo do cabo
• M63: diâmetro externo do cabo de 44–56 mm

As gamas variam consoante o fabricante. Verifique sempre a ficha técnica do prensa-cabos e meça o cabo antes de encomendar.

Estão disponíveis buchas adaptadoras e redutores para acomodar cabos menores em gaxetas maiores, mas eles também devem ter certificação Ex para o mesmo método de proteção.

Procedimento de instalação

Instalação do prensa-cabos à prova de chamas (Ex d)

1. Verifique a certificação — O certificado do prensa-estopas corresponde ao grupo de gás e à classificação de zona do invólucro
2. Verifique o tipo e o tamanho da rosca — Deve corresponder exatamente à entrada do invólucro
3. Meça o diâmetro externo do cabo — Confirme se ele está dentro da faixa nominal do prensa-cabos
4. Prepare o cabo — Retire a bainha externa até o comprimento necessário (de acordo com as instruções da gaxeta)
5. Encaixe da rosca — Mínimo de 5 roscas completas no invólucro (verifique o certificado para requisitos específicos)
6. Selar os núcleos (se for do tipo câmara de retenção) — Verter ou aplicar o composto de acordo com as instruções do fabricante; deixar curar
7. Aperte a porca externa — Aplique o torque especificado (normalmente 30–50 Nm para M20–M32)
8. Verifique a junta à prova de chamas — Sem espaços, tinta ou danos nas roscas de entrada do invólucro
9. Aplique contraporca ou arame de segurança (se especificado)
10. Documentar — Registar o tipo de gaxeta, o número do certificado e os detalhes do cabo

Instalação do prensa-cabos de segurança aumentada (Ex e)

1. Verifique a certificação — O prensa-cabos é classificado como Ex e
2. Instale o prensa-cabos — Rosqueie no invólucro (não há engate mínimo especificado para Ex e, mas a boa prática é 4+ roscas)
3. Insira o cabo — Certifique-se de que a blindagem (se houver) esteja bem presa e aterrada
4. Aperte os elementos de vedação — Comprima a vedação de borracha em torno da bainha do cabo
5. Alívio de tensão — Certifique-se de que o cabo esteja adequadamente apoiado dentro de 300 mm da gaxeta
6. Verifique a classificação IP — A vedação deve atingir pelo menos IP54 (normalmente IP66)

Instalação da gaxeta de barreira (circuitos IS)

1. Instalar o corpo do prensa-cabos — Fixar em ambos os lados da parede da barreira
2. Passe o cabo — Passe o cabo intrinsecamente seguro pelo prensa-cabos
3. Vede ambas as extremidades — Comprima as vedações nos lados perigosos e seguros independentemente
4. Identifique o circuito IS — Identificação azul de acordo com a norma IEC 60079-14
5. Verificação de segregação — Certifique-se de que o cabo IS esteja separado dos cabos não IS (mínimo de 50 mm ou conduíte separado)

Especificações de torque

O aperto insuficiente causa fugas e perda da integridade à prova de chamas. O aperto excessivo pode danificar as roscas ou rachar os invólucros.

Utilize sempre uma chave de torque calibrada. A "tensão" visual não é suficiente. Documente os valores de torque durante a instalação e verifique novamente durante as inspeções.

Classificações IP para prensa-cabos

A classificação de proteção contra ingresso indica a resistência ao pó e à água. Classificações IP mais elevadas são necessárias para ambientes mais adversos.

Adapte a classificação IP ao ambiente. As áreas offshore e costeiras normalmente exigem no mínimo IP66. As áreas internas secas podem aceitar IP54.

Erros comuns de instalação

1. Utilização de bucins não certificados

Os gaxetes industriais padrão (mesmo com IP66) não têm certificação Ex. Eles não possuem mecanismos de parada, especificações adequadas de engate de rosca e classificações de grupo de gás. A sua utilização invalida a certificação do invólucro.

2. Diâmetro incorreto do cabo

A instalação de um cabo de 10 mm num prensa-cabos classificado para 13–18 mm deixa espaços na vedação. O prensa-cabos não consegue comprimir adequadamente, permitindo a entrada de gás ou a propagação de chamas.

3. Encaixe insuficiente da rosca

As gaxetas à prova de chamas requerem um engate mínimo da rosca (normalmente 5 roscas completas). Um engate superficial encurta o caminho à prova de chamas e pode permitir a fuga de chamas.

4. Roscas danificadas

Rosca cruzada, instalação forçada ou rosca danificada pela corrosão. As roscas danificadas não proporcionam integridade à prova de chamas. Nunca force um prensa-cabos — se não rosquear suavemente, pare e verifique o tamanho/tipo.

5. Tinta nas roscas

A tinta dentro das roscas à prova de chamas cria espaços e impede o contacto metal com metal. As roscas devem estar limpas e com o metal exposto. Se pintar invólucros, cubra todas as entradas ou limpe as roscas após a pintura.

6. Torque incorreto

Aperto manual não é suficiente. Use uma chave de torque e documente o valor. O torque excessivo pode rachar invólucros de alumínio ou danificar as roscas.

7. Sem alívio de tensão

Os cabos devem ser suportados a menos de 300 mm da gaxeta. Cabos sem suporte causam tensão nas ligações dentro do invólucro e podem puxar os núcleos para fora dos terminais.

8. Tampões de vedação em falta

As entradas de cabos não utilizadas devem ser vedadas com tampões de vedação Ex certificados (mesmo método de proteção que o invólucro). Uma entrada aberta é um caminho de ignição e um ponto de entrada para poeira/água.

Requisitos de inspeção

De acordo com a norma IEC 60079-17, a inspeção do prensa-cabos inclui:

Inspeção visual (a cada 12 meses para a Zona 1)

• ☐ O prensa-cabos está presente e completo (sem peças em falta)
• ☐ Sem danos visíveis (rachaduras, corrosão, deformação)
• ☐ Vedação da entrada do cabo intacta
• ☐ Identificação/marcação do prensa-cabos legível

Inspeção detalhada (a cada 36 meses para a Zona 1)

• ☐ Certificado da gaxeta corresponde ao invólucro e à zona
• ☐ Engate da rosca verificado (verificação visual da profundidade)
• ☐ Diâmetro do cabo dentro da faixa nominal do prensa-cabos
• ☐ Sem tinta, sujidade ou contaminação nas roscas à prova de chamas
• ☐ Porca de fixação ou fio de fixação presente (se especificado)
• ☐ Alívio de tensão dentro de 300 mm

Inspeção detalhada (a cada 72 meses para a Zona 1 ou após modificação)

• ☐ Desmontar e inspecionar a câmara de retenção (se acessível sem destruir o composto)
• ☐ Verificar o estado da rosca (sem danos, rosca cruzada, desgaste)
• ☐ Verificar o binário (pode ser necessário reapertar)
• ☐ Testar a classificação IP (raro, mas pode ser especificado para aplicações críticas)

Principais fabricantes

Principais fornecedores de prensa-cabos Ex certificados:

• CMP Products — Ampla gama de prensa-cabos Ex d, Ex e, Ex t; disponibilidade global
• Hawke International — Especialista em prensa-cabos para ambientes adversos; foco em aplicações submarinas e offshore
• Weidmüller — Fabricante alemão; gama abrangente ATEX/IECEx
• Bartec — Portfólio completo de proteção contra explosões, incluindo prensa-cabos
• R. Stahl — Prensa-cabos Ex d e Ex e de alta qualidade
• Pepperl+Fuchs — Especialistas em segurança intrínseca; gaxetas de barreira
• Jacob — Grande seleção de prensa-cabos Ex métricos e NPT
• Eaton Crouse-Hinds — Foco na América do Norte; bucins com certificação ATEX e NEC

Referência às normas

• IEC 60079-0 — Requisitos gerais (requisitos de vedação de entrada de cabos)
• IEC 60079-1 — Invólucros à prova de explosão (requisitos de vedação de glands de cabos Ex d)
• IEC 60079-7 — Segurança aumentada (requisitos para entradas de cabos Ex e)
• IEC 60079-14 — Instalação (orientação para seleção e instalação de prensa-cabos)
• IEC 60079-31 — Proteção contra ignição por poeira por invólucro (vedação de prensa-cabos Ex t)
• EN 50018 — Invólucros à prova de chamas (norma mais antiga, ainda referenciada)
• EN 50019 — Maior segurança (norma mais antiga)

Tópicos relacionados

• Métodos de proteção — Ex d, Ex e, Ex i e outros explicados
• Instalação e inspeção — Requisitos das normas IEC 60079-14 e 60079-17
• À prova de explosão vs. intrinsecamente seguro — Escolhendo o método de proteção certo
• Certificação CompEx — Formação abrange a instalação de prensa-cabos