Instalacje elektryczne w przemyśle spożywczym

Niniejszy artykuł dotyczy instalacji w pomieszczeniach i przestrzeniach stwarzających zwiększone zagrożenie porażeniem prądem elektrycznym. Proponowane rozwiązania opracowano na podstawie norm międzynarodowych IEC, niemieckich DIN, krytycznych uwag do nich (wyrażanych przez licznych specjalistów branżowych na łamach literatury fachowej, zwartej i periodycznej) oraz wieloletnich badań własnych autora, w szczególności analiz okoliczności i przyczyn porażeń prądem elektrycznym.

Andrzej Smoliński

Należy jednak pamiętać, że normy techniczne są fakultatywne, a skuteczność ochrony przeciwporażeniowej jest determinowana indywidualnym podejściem do każdego obiektu.

Pomieszczenia i przestrzenie z otwartymi zbiornikami

Są to zbiorniki stałe i stacjonarne (jak kotły, warniki, wanny, dzieże, tanki, kufy, kadzie, itp.) otwarte, napełniane wodą (np. do mycia warzyw i owoców), roztworami wodnymi, sokami, brzeczką, moszczem lub innymi płynami przewodzącymi prąd elektryczny. Wokół takich zbiorników należy wyznaczyć strefy niebezpieczne – zwymiarowane jak na rysunku 1.

Rys. 1
Strefy niebezpieczne wokół otwartego zbiornika z płynami przewodzącymi prąd elektryczny

W strefach tych należy spełnić poniższe warunki:
• strefa A – stosowane urządzenia tylko o napięciu do 12 V AC (prądu przemiennego) i do 30 V DC (prądu stałe- go) zasilane ze źródła spoza tej strefy, o stopniu ochrony IPX8 (ochrona przed długotrwałym zanurzeniem pod ciśnieniem na głębokości powyżej 1 m); w tej strefie niedopuszczalne są gniazda, puszki czy łączniki;
• strefa B – urządzenia o napięciu jak w strefie A, stopień ochrony IPX5 (ochrona przed strugami wody o niskim ciśnieniu padającymi ze wszystkich kierunków); w tej strefie dopuszcza się oświetlenie, ogrzewane elektrycznie podłogi oraz gniazda i łączniki;
• strefa C – stosowane urządzenia tylko o napięciu do 50 V AC i do 120 V DC, o stopniu ochrony IPX5, zabezpieczone wyłącznikami różnicowoprądowymi o prądzie wyłączania 30 mA; w tej strefie dopuszcza się puszki i łączniki oraz oświetlenie i ogrzewanie podłogowe.

Wszystkie elementy metalowe w tych strefach, na których może pojawić się napięcie, muszą być połączone z przewodem PE lub uziemione (nie dotyczy to zaworów czerpalnych wody zasilanych rurami plastikowymi).

Pomieszczenia zagrożone wybuchem

Są to pomieszczenia, w których, w wyniku procesów technologicznych, mogą powstać gazy, pary, pyły, mgły czy aerozole, które w połączeniu z powietrzem tworzą mieszaniny wybuchowe. W przemyśle spożywczym zagrożenia wybuchowe stwarzają głównie pyły takie jak mąki, cukru, kakao, chmielu, glutenu, herbaty, kaszy, kawy, skrobi czy suszonych warzyw i owoców.

Przestrzenie zagrożone wybuchem mieszanin pyłów z powietrzem klasyfikuje się jako:
• strefa 20 – miejsce, gdzie mieszanina wybuchowa występuje stale lub ponad 1000 godzin rocznie w warunkach normalnej pracy urządzeń (mieszalniki, młyny, kruszarnie, filtry, itp.);
• strefa 21 – miejsce, gdzie może powstać obłok wybuchowy na skutek wzniecenia pyłu zleżałego lub rozszczelnienia urządzeń produkcyjnych czy instalacji odpylającej w czasie od 10 do 1000 godzin w roku;
• strefa 22 – miejsce, gdzie wystąpienie obłoku wybuchowego jest mało prawdopodobne i może trwać do 10 godzin w roku.

Przeciwwybuchowe instalacje elektryczne wykonuje się tak, aby nie występowało iskrzenie, łuk elektryczny czy nadmierne nagrzewanie. Układa się je kablami lub przewodami z żyłami miedzianymi (w przypadku żył aluminiowych ich minimalny przekrój musi wynosić 10 mm²) z pancerzem lub ekranem metalowym z zewnętrzną osłoną z materiału nie rozprzestrzeniającego płomienia, a przejścia przez przegrody muszą być odpowiednio uszczelnione. Instalacje te powinny być wyposażone w centralne wyłączniki, umieszczone poza strefą wybuchową, oddzielnie dla każdego obwodu.
Zgodnie z unijną dyrektywą w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem pyłu należy stosować urządzenia tzw. II grupy (grupa I jest zarezerwowana dla górnictwa), która składa się z 3 kategorii:
– kategoria 1 – dla stref 20,
– kategoria 2 – dla stref 21,
– kategoria 3 – dla stref 22.
Instalacja wraz z zasilanymi urządzeniami w danej strefie muszą być wykonane zgodnie z projektem i instrukcjami ich producentów oraz sprawdzone badaniami odbiorczymi (oględziny, pomiary i próby) przez uprawnione osoby (posiadające aktualne świadectwo kwalifikacyjne „E”, grupa 1 punkt 9 i 10) i odebrane przez nadzór (upr. „D” grupa 1 punkt 9 i 10). Tej samej procedurze podlegają wszelkie naprawy i wymiany urządzeń, oprzewodowania, aparatów i osprzętu instalacji. Instalacje i urządzenia elektryczne przeciwwybuchowe podlegają badaniom okresowym w terminach określonych w zakładowych instrukcjach eksploatacji tych instalacji i urządzeń.