Tableaux ATEX : les modes de protection Ex d et Ex e

Tableaux ATEX : les modes de protection Ex d et Ex e

Rendre un tableau apte à une atmosphère explosive n’est pas une question d’enveloppe plus épaisse : il s’agit de respecter à la lettre les règles d’une conception certifiée pour une zone, un groupe de gaz et une classe de température définis. Dans ce domaine, une enveloppe percée sur site ou un presse-étoupe inadapté annule tout le certificat. Cet article traite du classement des zones, des modes Ex d et Ex e, de la classe de température et du groupe de gaz, ainsi que des contraintes pratiques de conception.

Classement des zones et catégories de matériel

Les atmosphères explosives sont divisées en zones selon la durée de présence de l’atmosphère dangereuse. Pour les gaz et vapeurs, la zone 0 correspond à une présence permanente, la zone 1 à une présence occasionnelle en fonctionnement normal et la zone 2 à une présence uniquement en cas de défaut ; les classes correspondantes pour les poussières sont les zones 20, 21 et 22. À chaque zone correspond une catégorie de matériel et un niveau de protection admissibles : pour la zone 1, la catégorie 2 avec le niveau Gb constitue l’exigence typique. Lors de l’implantation, la meilleure approche possible consiste à placer le tableau hors de la zone dangereuse et à ne laisser sur site que les actionneurs et capteurs nécessaires, ce qui réduit nettement le coût et la complexité de maintenance.

Quelle différence entre Ex d et Ex e ?

Le mode Ex d antidéflagrant repose sur l’enfermement, dans une enveloppe très robuste, des composants qui produisent inévitablement des arcs. L’enveloppe résiste à une explosion interne et, grâce à des interstices définis, laisse les gaz chauds se refroidir en s’échappant afin de ne pas enflammer l’atmosphère extérieure. Le mode Ex e à sécurité augmentée adopte la démarche inverse : des mesures complémentaires empêchent l’apparition d’arcs, d’étincelles et de températures de surface excessives en fonctionnement normal, avec des distances d’isolement accrues, des bornes protégées contre le desserrage et un échauffement faible comme fondement du concept. La solution combinée est fréquente en pratique : les appareils de commutation dans un compartiment Ex d et la partie bornier et distribution dans une enveloppe Ex e.

Classe de température, groupe de gaz et lecture du marquage

La température de surface maximale que le matériel peut atteindre doit rester inférieure à la température d’inflammation du gaz environnant avec une marge sûre, relation exprimée par les classes de température de T1 à T6, T6 représentant la température de surface la plus basse. Les groupes de gaz se répartissent en IIA, IIB et IIC selon l’énergie d’inflammation et les propriétés de transmission de flamme, le groupe IIC contenant l’hydrogène et l’acétylène étant le plus exigeant. Un marquage Ex porte ces informations dans l’ordre, et sa lecture correcte indique directement la zone d’emploi admissible. La plage de température ambiante figure également au marquage, et un emploi hors de cette plage sort du domaine du certificat.

Contraintes pratiques en conception de tableaux

Dans les enveloppes Ex e, le nombre et l’implantation des bornes ne sont pas libres : les distances d’isolement accrues, le courant admis par borne et la limite d’échauffement interne les déterminent conjointement. Un tableau Ex e est donc nettement plus volumineux qu’un tableau standard de même fonction. Les entrées de câbles se font uniquement par presse-étoupes Ex certifiés, les percements non utilisés sont obturés par des bouchons certifiés, et aucune nouvelle ouverture ne peut être réalisée sur site. Dans les compartiments Ex d, la classe, le nombre et le couple des boulons de couvercle font partie du certificat : un boulon manquant supprime la propriété antidéflagrante. La gestion thermique est également contrainte : ventilateurs et grilles étant le plus souvent impossibles, la charge thermique interne doit être réduite par conception.

Certification, installation et intervention sur site

Le matériel destiné aux atmosphères explosives est certifié avec l’intervention d’un organisme notifié pour la catégorie concernée, et le constructeur fournit une déclaration de conformité accompagnée d’une notice d’utilisation. À l’installation, les prescriptions de mise à la terre, d’étanchéité, de type de presse-étoupe et de couple de serrage de cette notice s’appliquent sans exception. La règle fondamentale d’intervention sur site est qu’aucune modification hors conception ne peut être apportée à une enveloppe certifiée ; un bouton supplémentaire, une nouvelle entrée de câble ou une borne différente ne sont possibles qu’avec l’accord du constructeur et la mise à jour du domaine de certification. L’inspection périodique est réalisée par du personnel compétent selon une liste de contrôle définie, et les enregistrements sont conservés.

Points clés: tableau ATEX

• Ex d contient l’explosion, Ex e la prévient — les deux modes reposent sur des logiques différentes et peuvent être associés.
• Zone, catégorie et niveau de protection doivent correspondre — la zone 1 exige typiquement la catégorie 2 et le niveau Gb.
• La classe de température suit la température d’inflammation du gaz — elle est déclarée au marquage avec le groupe de gaz.
• Une enveloppe certifiée ne se modifie jamais sur site — un percement, un presse-étoupe différent ou un appareil ajouté annulent le certificat.
• Source normative — catalogue des publications IEC: iec.ch.

Questions fréquentes

Peut-on placer le tableau hors de la zone dangereuse ?

Lorsque c’est possible, c’est la meilleure solution. Installer le tableau de commande et de distribution en zone sûre et ne laisser en zone dangereuse que des actionneurs, capteurs et boîtes de terrain certifiés réduit le coût et la complexité de maintenance. Cela simplifie aussi les mesures de gaz et les procédures de permis lors des interventions.

Pourquoi un tableau Ex e est-il plus grand qu’un tableau standard ?

Parce que la sécurité augmentée impose des distances d’isolement plus grandes, un courant admissible plus faible par borne et une limite d’échauffement plus sévère. Le même nombre de circuits demande davantage de volume de bornier et un espacement interne accru. Cela doit être intégré très tôt dans la planification de l’espace.

Puis-je transformer un tableau standard en tableau Ex certifié ?

Non. La conformité Ex exige que l’enveloppe, les bornes, les presse-étoupes et les composants internes fassent partie d’une conception certifiée dans son ensemble. Certifier après coup un tableau existant n’est pas réalisable en pratique ; la bonne voie consiste à retenir une solution Ex certifiée pour l’application.

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