Bien choisir mon accessoire de connexion ATEX – Presse-étoupe ATEX

GENERALITES

En l’état actuel de nos connaissances des règles, lois, normes et directives, vous trouverez ce recueil d’information pour vous permettre de cerner au mieux la définition de vos presse-étoupes (PE). Un autre mot pour le PE est « entrée de câble ».

Rappel : Un presse-étoupe est un composant assurant le passage d’un câble au travers d’une cloison. A ce titre, il se situe généralement entre un boitier et un câble. Par boitier nous entendons une boite de jonction contenant des bornes, une boite contenant une électronique (capteur de pression, capteur de gaz…) ou autre enveloppe de protection ATEX (pour atmosphères explosibles). Enfin, ce presse-étoupe a vocation à être présent dans un environnement particulier, spécialement en atmosphères explosibles avec des contraintes spécifiques.

Vous avez compris l’importance de la définition précise de votre presse-étoupe ATEX. Avec un presse-étoupe ATEX non adapté, le meilleur boitier ATEX existant peut perdre sa certification et/ou son étanchéité.

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POINT 1 – VOTRE CABLE

La NFC 15-100 vous demande de tenir compte / d’être conforme à plusieurs exigences comme :

  • Tension nominale du câble supérieure ou égale à 1000 Volts (Série R2V, RVFV…)
  • Résistance au feu / non propagateur de flamme catégorie C2 minimum (norme NFC 32-070)
  • Résistant physiquement selon le niveau d’influence externe (risque mécanique) :

Niveau AG1 : Câble IK02 non armé autorisé

Niveau AG2 : Câble IK08 ou IK07 avec protection mécanique complémentaire

Niveau AG3 : Câble IK08 plus protection mécanique complémentaire

  • Protection contre les dégradations chimiques (en fonction des risques de votre site)

AG1 = Environnement soumis à des chocs < à 0,2 J (installation domestique)
AG2 = Environnement soumis à des chocs < à 2 J (installation industrielle habituelle)
AG3 = Environnement soumis à des chocs < à 5 J (installation industrielle sévère)

 

La protection mécanique comprend les brides d’amarrage ou collier de maintien, les chemins de câble, les fourreaux de gaines… Le but est d’empêcher qu’une action mécanique ne vienne abîmer le câble. Le câble armé possède plusieurs qualités dont une résistance au cisaillement.

D’autres protections contre la foudre, les courts-circuits, les surcharges électriques, effets de la chaleur et autres doivent être prises en compte selon les besoins de votre installation électrique. D’autres paramètres essentiels entrent dans le choix de votre câble comme sa longueur, le nombre et le diamètre des fils électriques en fonction de votre installation.

La NF EN 60079-14 du 30 mai 2014 donne de nombreuses précisions et reproduit la norme IEC 60079-14 : 2013. Elle remplace la version de décembre 2008. Deux corrigendum existent : Celui de 2016 pour les câbles de sécurité intrinsèque et celui de février 2017 ne concerne pas les câbles.

Spécifications du câble

Ne pas utiliser de câble dont la gaine interne ou externe a une résistance de traction < à 8,5 MPa (câble « easy tear »).

Les câbles doivent être (NF EN 60079-14 : 2014-05 – point 9.3.2) :

  • (a) Gainés dans des matières thermoplastiques, thermodurcissables ou élastomères. Ils doivent être circulaire et compact. Les matelas ou les gaines doivent être extrudés. Les bourrages, le cas échéant, ne doivent pas être hygroscopiques. Ce point est important pour les PE montés sur enveloppe antidéflagrante « d ».

ou

Les câbles doivent être (NF EN 60079-14 : 2014-05 – point 9.3.3) :

  • Ordinaire sous gaine de caoutchouc, ordinaire sous gaine de polychloroprène, gainé de caoutchouc à très haute résistance, gainé de polychloroprène à très haute résistance ou de matière plastique présentant des caractéristiques équivalentes.
  • Avoir une gaine métallique isolée avec un minéral.

Les câbles ne doivent pas être hygroscopiques. Une attention toute particulière est portée sur le risque que des interstices dans le câble permettent une circulation de gaz, de vapeur ou de flamme. Un câble isolé avec un minéral doit être scellé (PE avec masse de remplissage).

Nous vous conseillons de vous rapprocher de votre fournisseur spécialiste de câble car les précisions disponibles dans les documents de références sont très pointues.

Protection du câble contre son environnement (Extrait de NF EN 60079-14 : 2014-05)

Vous devrez veiller à ne pas exposer votre câble aux dommages mécaniques, chimiques, de température mais aussi aux UV. Le câble armé comme les gaines métalliques permet d’atténuer les risques mécaniques. L’ensemble des risques possibles à proximité de votre câble doivent être recensés et les mesures correctives trouvés : Canalisation d’air chaud, solvant agressif, températures élevées ou très basses, risques mécanique, vibrations et autres.

Échauffement du câble

Une attention particulière sur le choix du diamètre des fils est nécessaire pour éviter un échauffement du câble.

Résistance au feu

Les câbles pour atmosphères explosibles doivent répondre aux exigences de la CEI 60332-1-2 ou CEI 60332-3-22 et une barrière doit exister si le câble crée une jonction entre une zone dangereuse et non dangereuse.

Fluage (Extrait de NF EN 60079-14 : 2014-05)

Certains câbles résistants au feu ou dégageant peu de fumée en cas d’incendie sont considérés comme possédant la qualité de « fluage ». Le fluage apparait sur les matériaux utilisés pour ce type de câble. Ces matériaux ont pour propriété de se déformer et sa matière se déplace sous l’effet de la pression du joint du presse-étoupe.

Chaque site ou des PE seront nécessaires est spécifique. Il appartient au Responsable du site de déterminer les risques de son site.

POINT 2 – CHOISIR SON PRESSE-ETOUPE

Vous venez de définir le câble adapté à votre besoin (Point 1). La Directive 2014/34 UE indique que les appareils et systèmes de protection doivent être équipés d’entrées de câbles (presse-étoupe ou PE) appropriées (point 1.6.4).

Maintenant, pour choisir le presse-étoupe adapté, voici les questions à se poser :

Type de câble

 Mon câble est armé ?

Oui : Vérifiez le diamètre intérieur sous armure et le diamètre extérieur du câble.
Non : Pour votre câble non armé, vérifiez le diamètre extérieur du câble.

Connaissant le type de câble, armé ou non armé, et le / les diamètres de votre câble, ces informations vont vous aider à définir votre presse-étoupe.

Astuce : ADF Systèmes peut vous faire parvenir sur demande à contact@adf-systemes.fr un ruban spécifique pour la mesure précise des diamètres de câbles et permettant de définir le presse-étoupe CMP Products correspondant.

Mode de protection de mon boitier

Outre sa fonction, le presse-étoupe ATEX doit être approprié au type de câble employé ET maintenir le mode de protection du boitier y compris son degré d’étanchéité.

Mon boitier est Exe (sécurité augmentée) : Le mode de protection de votre presse-étoupe devra être Exe ou Exd. Pour les presse-étoupe Exd, l’étanchéité devra être IP54 minimum ou conforme au boitier sur lequel il est monté. Pour parfaire l’étanchéité de votre PE, rajouter un joint d’étanchéité qui se placera entre votre PE et votre boitier.

Mon boitier est Exi (sécurité intrinsèque) : Le mode de protection de votre presse-étoupe pourra être Exe à condition d’être IP 20 minimum. Les accessoires et boitiers sont souvent de couleur bleu en sécurité intrinsèque (SI). Il s’agit d’un usage afin de distinguer visuellement ces installations des installations qui ne sont pas de SI.

Mode de protection de l’enveloppe Ex e (Sécurité Augmenté) / Ex i (Sécurité Intrinsèque)

Câble non armé Câble armé
617001

 

Presse-étoupe Polyamide Ex Noir M20 pour câble non armé Ø 5 à 8 mm / 8 à 12,5 mm – Longueur filetage 15 mm (ATEX) 616LN02Presse-étoupe E1FU 20S M20 pour câble armé Ø Int. 6,1 à 11,7 mm – Ø Ext. 9,5 à 15, 9 mm (ATEX) https://youtu.be/Ga507BGxVGE
 OU
610LN03Presse-étoupe A2F 20S M20 pour câble non armé Ø 6,1 à 11,7mm, Laiton nickelé (ATEX) https://youtu.be/SIlzqaxchr0

 

632109

Joint nylon blanc M20, à prévoir pour chaque PE

 

Mon boitier est Exd (Enveloppe antidéflagrante) : Le mode de protection de votre presse-étoupe doit être Exd. Les possibilités de choix pour votre presse-étoupe sont :

1 – Presse-étoupe obturé au moyen d’un composé solidifiant (compound ou masse de remplissage étant des synonymes). Modèle PXSS2K ou PX2K par exemple.

Câble non arméCâble armé
613LN01R Presse-étoupe PXSS2K-REX 20S M20 pour câble non armé Ø Int. 12,6 mm max – Ø Ext. 6,1 à 11,7 mm (ATEX)

https://youtu.be/y7dURTy6U8A

614LN01R Presse-étoupe PX2K-REX 20S M20 pour câble armé Ø Int. 12,6 mm max – Ø Ext. 9,5 à 15,9 mm (ATEX)

https://youtu.be/yEpIOn6B3LM

 

 

2 – Presse-étoupe et câble satisfaisant à trois conditions :

  • PE conforme à la CEI 60079-1 et certifié comme matériel. Modèle A2F et E1FU par exemple.
  • Câble conforme au point 9.3.2(a) de la NF EN 60079-14 : 2014-05
  • Longueur du câble d’au moins 3 mètres (pour éviter la transmission de flamme par le câble)
Câble non arméCâble armé
610LN03 Presse-étoupe A2F 20S M20 pour câble non armé Ø Ext. 6,1 à 11,7 mm (ATEX)

https://youtu.be/SIlzqaxchr00

616LN02 Presse-étoupe E1FU 20S M20 pour câble armé Ø Int. 6,1 à 11,7mm max – Ø Ext. 9,5 à 15,9 mm (ATEX)

https://youtu.be/Ga507BGxVGE

 

632109 Joint nylon blanc M20, à prévoir pour chaque PE

D’autres dispositifs existent et sont consultables sur la NF EN 60079-14 : 2014-05 au point 10.6.2 – c), d) et e).

POINT 3 – INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES

Arrimage complémentaire

Deux obligations existent :

Test de traction lié aux certifications ATEX

Pour les PE qui ne satisfont pas aux tests de traction, il est obligatoire de rajouter un amarrage supplémentaire entre le PE et le câble. Cette information est marquée dans le certificat ATEX du PE. Ce dispositif de serrage devra être à moins de 300 mm du PE. Ce dispositif peut être très couteux.

Nos PE de CMP Products satisfont tous aux tests de traction exigés.

Amarrage du câble contre les risques mécaniques

Cette obligation est liée à la NFC 15-100 pour pallier aux risques mécaniques identifiés sur votre site (voir Point 1 – Votre câble).

Nombre de filet à monter – enveloppe « d »

Filetage parallèles (métrique) : Au moins 5 filets.

Filetage conique (NPT) ; Le raccordement doit être fortement serré. Pour le mode de protection « t » pour les risques poussières « D », les joints filetés coniques (NPT) doivent être montés sur 3,5 filetages.

Différence entre le PE choisi et le taraudage – enveloppe « d »

L’utilisation d’un adaptateur est autorisée à condition qu’il soit conforme au mode de protection du boitier donc antidéflagrant « d » selon la CEI 60079-1.

Bouchon obturateur – enveloppe « d »

Chaque taraudage devant être obturé, un bouchon obturateur adapté pourra être monté.

En aucun cas, le bouchon ne doit être monté avec un adaptateur.

Ouvertures non utilisées (Extrait de NF EN 60079-14 : 2014-05)

Toujours vérifier que l’ensemble des passages de câble de votre boitier sont obturés par des moyens adaptés (bouchon ou presse-étoupe plus son câble). Les entrées non utilisées doivent systématiquement être obturées par un bouchon certifié ATEX.

631302 Bouchon ATEX – M20 – Nylon – Exe (exclusivement pour enveloppe Exe – ne convient pas en Exd)
 OU
631212 Bouchon ATEX – M20 – Laiton nickelé + Joint – Exd & Exe (pour enveloppe Exd ou Exe)

Utilisation d’une rondelle d’étanchéité – enveloppe « d »

Il est possible d’utiliser une rondelle d’étanchéité entre le PE et l’enveloppe antidéflagrante à condition de pouvoir toujours monter les 5 filets complets.

632109 Joint nylon blanc M20, à prévoir pour chaque PE

Utilisation d’un lubrifiant – enveloppe « d »

Il est possible d’utiliser un lubrifiant à condition qu’il soit non durcissant, non métallique et non combustible et que toutes les mises à la terre soient maintenues.

Ce résumé a pour but de montrer que le choix d’un presse-étoupe est un process très normé.

Ce document n’a pas vocation à refléter la totalité des normes et recommandations existantes et n’a pas la prétention d’être exhaustif.

L’équipe technique ADF Systèmes