Installez un interrupteur standard dans une cabine de peinture ou un moulin à farine, et vous courrez à la catastrophe. Les boutons de tableau de commande ordinaires produisent des étincelles à chaque fois que les contacts coupent la charge. Dans un atelier d'usinage propre, cette minuscule étincelle n'a aucune importance. Mais si ce même bouton est exposé à des vapeurs de solvants ou à de la poussière en suspension dans l'air, une simple pression suffit à déclencher une explosion dans l'usine. Choisir un véritable bouton-poussoir antidéflagrant Il ne s'agit pas de l'indice d'étanchéité IP, mais d'empêcher que des étincelles internes ne provoquent l'explosion de toute la pièce.
Avec le temps, les gaz tels que le propane ou l'hydrogène finissent toujours par s'infiltrer à travers les joints des interrupteurs classiques. Dès que des vapeurs volatiles s'infiltrent à l'intérieur du bloc de contact, la pression suivante provoque l'inflammation de cette poche de gaz piégée. Les boîtiers en plastique bon marché se brisent sous ce pic de pression, projetant des flammes dans l'air de l'usine. Les interrupteurs antidéflagrants certifiés résolvent ce problème en utilisant des corps en aluminium moulé Ex d très résistants ou en PBT épais, conçus pour résister à des explosions internes sans se fissurer.
Les joints antidéflagrants situés le long de l'arbre de l'actionneur sont usinés avec des tolérances microscopiques. Lorsque les gaz de combustion chauds s'échappent à force par ces passages longs et étroits, le boîtier métallique absorbe instantanément l'énergie thermique. Au moment où le gaz s'échappe dans l'espace libre, sa température est déjà bien inférieure au point d'auto-inflammation de l'air ambiant.
Comprendre les indices de zone et les classifications des groupes de gaz
Pour choisir un interrupteur adapté au site d’un client, il faut commencer par consulter le plan des zones dangereuses de l’usine. Les zones de type Zone 1 ou Division 1 présentent des mélanges gazeux explosifs pendant les quarts de travail quotidiens normaux. Dans les zones 2, des vapeurs dangereuses ne sont présentes qu’en cas de fuites de canalisations ou de déversements de réservoirs. L’installation d’un composant de zone 2 à l’intérieur d’une zone 1 entraîne l’annulation des certificats de sécurité de l’usine et crée un risque d’explosion considérable.
Les groupes de gaz chimiques déterminent également le niveau de rigueur requis pour les tolérances internes. Le méthane relève du groupe de gaz IIA, tandis que l’éthylène nécessite une classification du groupe IIB. L’hydrogène et l’acétylène appartiennent au groupe IIC, la classe la plus dangereuse dans le domaine de la transformation chimique. Les molécules d’hydrogène se déplacent rapidement et s’enflamment sous l’effet d’une étincelle d’énergie minimale. Un interrupteur conçu pour le groupe IIC utilise des trajets de flamme plus longs et des parois plus épaisses afin d’étouffer la chaleur qui s’échappe avant qu’elle n’atteigne l’air libre.
Les risques liés aux poussières combustibles constituent une menace distincte, généralement classée en zone 21 ou zone 22. Au fil d’une longue journée de travail, une fine couche de sciure de bois ou de poussière de céréales se dépose sur les portes des armoires électriques. La poussière qui se dépose sur un boîtier chaud retient l'énergie thermique jusqu'à ce que la couche atteigne sa température d'auto-inflammation. Les interrupteurs résistants à l'inflammation par la poussière sont équipés de joints à lèvre étanches qui empêchent les particules fines d'atteindre les contacts tout en maintenant la température du boîtier extérieur à un niveau bas.
Mécanique des équipements industriels lourds et fiabilité mécanique
Les vapeurs chimiques agressives détruisent les plastiques bon marché des interrupteurs bien avant que leurs composants mécaniques ne s’usent. L'acétone et le benzène présents dans l'air fissurent les capuchons en polycarbonate standard en quelques semaines. Dès qu'une face de la lentille se fissure, les vapeurs chimiques s'infiltrent directement dans le bloc de contacts électriques. Les interrupteurs à usage intensif destinés aux zones dangereuses sont équipés de lentilles en verre trempé épais et de bases en PBT stabilisées aux UV qui résistent à la fissuration sous contrainte chimique, même après des années d'utilisation quotidienne en usine.
Les blocs de contact à l’intérieur des actionneurs antidéflagrants sont également équipés de ponts de contact à double coupure. La division de l’arc électrique en deux intervalles plus petits réduit la production de chaleur lors de l’interruption du circuit. Des ressorts de rappel en acier inoxydable 316 à haute résistance à la traction ramènent instantanément l’actionneur en position initiale, même lorsque du résine collante recouvre le col extérieur. Les filetages de montage épais fournissent également des chemins de mise à la terre statique qui empêchent l’accumulation de charges électrostatiques à haute tension sur les têtes en plastique isolées.
Vérifier dès le départ les groupes de gaz, les limites de température en surface et les certificats des boîtiers permet aux panneaux destinés à l'exportation de passer sans retard les essais en usine. Les acheteurs des raffineries, des usines de peinture et des sites chimiques recherchent des commandes qui satisfont aux audits de sécurité et résistent à une utilisation quotidienne intensive. À ACXION, nous fabriquons des commandes robustes, « Made in China », conçues pour les environnements industriels dangereux. Dotés d'une conception antidéflagrante de type Ex d, de boîtiers en métal lourd et de contacts en argent résistants aux arcs électriques, nos bouton-poussoir antidéflagrant Cette gamme offre aux fabricants de tableaux électriques une fiabilité à toute épreuve sur l'ensemble des marchés mondiaux.
Foire aux questions
Q1 : Quelle est la principale différence structurelle entre un interrupteur antidéflagrant de type Ex d et un interrupteur à sécurité renforcée de type Ex e ? Un interrupteur de type Ex d est doté d'un boîtier robuste et résistant à la pression, conçu pour contenir une explosion interne et refroidir les gaz chauds qui s'échappent le long d'interstices de précision formant un chemin de flamme. À l'inverse, un interrupteur de type Ex e vise avant tout à empêcher la formation d'arcs électriques, d'étincelles ou de températures de surface excessives, ce qui nécessite une isolation de qualité supérieure, des distances de fuite accrues et un indice de protection contre les infiltrations (IP) d'au moins 66.
Q2 : Quelles sont les limites maximales de température de surface applicables à la conception des boîtiers d'interrupteurs selon les différentes classes de température Ex ? Les limites de température de surface des interrupteurs varient strictement en fonction de leur classe T afin d'éviter tout risque d'inflammation des mélanges gaz-air environnants. Un interrupteur de classe T3 a une température maximale de surface extérieure plafonnée à 200 °C (392 °F), tandis qu'un interrupteur de classe T6 garantit une limite de température de surface ultra-sécurisée ne dépassant pas 85 °C (185 °F), ce qui rend le T6 indispensable dans les environnements volatils à faible point d'inflammation contenant des gaz tels que le disulfure de carbone.
Q3 : Un interrupteur à bouton-poussoir certifié pour la zone 2 peut-il être installé dans une zone dangereuse de type 1 ? Non. Les zones 1 sont soumises à des atmosphères gazeuses explosives dans le cadre de leur fonctionnement quotidien normal, ce qui nécessite une protection de type Ex d ou Ex ia. Les composants de zone 2 ne sont homologués que pour les zones où des vapeurs dangereuses ne se produisent que de manière anormale, lors de défaillances accidentelles des équipements ; par conséquent, l'installation d'un interrupteur de zone 2 dans une zone 1 crée un risque d'explosion grave et rend l'installation non conforme aux normes.