Legújabb hírlevelünkben egy újra és újra visszatérő kérdéssel foglalkozunk: miért kell tanúsított földelőcsipeszt alkalmazni robbanásveszélyes környezetben? Bízunk benne, hogy a cikk elolvasása után ez többé nem lesz kérdés.

Az EPH pontra csatlakoztatott földelőcsipeszek és kábelek használata egy igazolt és bevált módja annak, hogy elkerülhetőek legyenek az elektrosztatikus feltöltődésből eredő kisülések robbanásveszélyes környezetben. Minden alkalommal szükséges a folyamatos villamos kapcsolat az EPH ponttal, amikor különböző átfejtési műveleteket hajtunk végre robbanásveszélyes területen. 

Azoknál a munkafolyamatoknál, melyeknél naponta több tíz, vagy akár több száz elektromos fel és lecsatlakozás szükséges, ott elengedhetetlen, hogy kiváló villamos kapcsolat jöjjön létre minden egyes alkalommal. 

A földelőcsipeszek tartóssága, megbízhatósága és hatékonysága, valamint a hozzájuk tartozó kábelek minősége alapvető fontosságú ahhoz, hogy megelőzzük a sztatikus szikrakisülésekből eredő baleseteket, és biztosítsuk a biztonságos munkavégzést az összes technológiai művelet során.

A feldolgozó üzemekben számtalan olyan tartály, hordó, IBC található, amelyeken felületi szennyeződés, rozsdásodás, illetve egyéb villamosan szigetelő bevonat keletkezhet a használat során. Ezek a szennyeződések szigetelő réteget képezhetnek a felületeken, ami megakadályozza a hagyományos, nem földelési célra tervezett „hegesztőcsipeszeket” és egyéb „háztáji megoldásokat” a felgyülemlett töltések levezetésében. 

ATEX / FM tanúsított földelőcsipesz

A földelőcsipeszek tanúsítása

A tanúsító szervezetek világszerte kiemelt figyelmet fordítanak a robbanásveszélyes környezetben alkalmazható földelőcsipeszek tesztelésére és tanúsítására. Az ATEX hatálya alá tartozó sztatikai földelőcsipeszeknek speciális kritériumoknak kell megfelelniük, melyek értelmében valóban használhatóak robbanásveszélyes környezetben. Az alumíniumból készült földelőcsipeszeknek pl. eloxáltaknak kell lenniük a mechanikai szikrázás elkerülése végett az Ex zóna 0 vagy Ex zóna 20 környezetben való alkalmazhatósághoz. A csipesz testén felhasználható műanyagok mennyisége is korlátozva van, hiszen ezek lehetővé teszik az elektrosztatikus feltöltődést. Az ATEX tanúsított csipeszeknél kiértékelésre kerülnek a csipeszben megbúvó esetleges energiaforrások is, mivel az ilyen energiaforrások képesek lehetnek szikrát létrehozni. Például az egyik potenciális veszélyforrás a csipeszben található rugó, amely létrehozhat mechanikus szikrát, ha kiesik a csipeszből egy másik tárgy által kiváltott erőhatás következtében. Éppen ezért elengedhetetlen a földelőcsipeszek szerkezeti szilárdságának kiértékelése, hogy biztosak lehessünk abban, a rugó energiája nem képes elszabadulni és szikrát létrehozni. 

Az amerikai jóváhagyó testületek, mint például az FM Global, számos más kritikus pontot is figyelembe vesz a földelőcsipeszek tanúsításával kapcsolatban.

Robbanásveszélyes területeken alkalmazott földelőcsipeszek esetében a csipesz testén keresztül mért ellenállás értéke nem lehet nagyobb, mint 1 Ω, amikor csatlakoztatva van a földelendő tárgyhoz. Más további vizsgálatok azt biztosítják, hogy a földelőcsipeszek alkalmasak legyenek ipari felhasználásra. 

Az FM Global által jóváhagyott csipeszeknek az alábbi kritériumoknak kell megfelelniük:

• Mechanikai húzóteszt: a csipesz nem távolítható el a földelendő tárgyról szándékos erőhatás nélkül. 
• Rugóerő vizsgálat: a csipesz fogai képesek legyenek áthatolni a rozsdán, a különböző bevonatokon, és lerakódásokon a megfelelő rugóerő által.  
• Magas frekvenciájú rezgésvizsgálat: a csipesz képes legyen megtartani a kapcsolatot rezgő tárgyakon is.
• Villamos folytonossági vizsgálat: a fogakon keresztül mért ellenállás értéke az egész csipeszen keresztül kevesebb, mint 1 Ω.

Tipikus Newson Gale adattábla

A Newson Gale tanulmánya

A laboratóriumi vizsgálatok célja, hogy modellezzék, milyen hatással vannak a sztatikai levezetésre a különböző szigetelő bevonatok, ragasztók, illetve szennyeződések valós körülmények között. Az FM (Factory Mutual) tanúsító testület követelményeinek megfelelően, a földelő csipeszeket további teszteknek vetik alá a Newson Gale fejlesztői részlegén. 

Ezek a tesztek néhány meglepő eredményt mutattak, leginkább a „bevonat teszt” hozott nem várt eredményt. Még a legvékonyabb rétegek (400 µm) is komoly mértékben befolyásolták a mért ellenállási értékeket a csipeszek kialakításától függően. 

A teszt eredménye szerint a legmagasabb ellenállású csipeszek (több mint 100 MΩ) azok voltak, amelyek nagy felületen érintkeztek, és gyenge rugóerővel rendelkeztek, ilyenek pl. a krokodilcsipeszek, hegesztőcsipeszek. Azok a csipeszek voltak a legmegfelelőbbek, és rendelkeztek a legalacsonyabb ellenállással (kevesebb, mint 1 Ω), amelyek kis felületen érintkeztek, és erős rugónyomással rendelkeztek. A kis érintkezési felület és a hegyes fogak (jellemzően wolfram-karbid vagy rozsdamentes acél), kombinálva az erős rugónyomással, lehetővé tették a legtöbb tesztelt szigetelő rétegen történő áthatolást. 

A „szennyeződés teszt” állította a legnagyobb kihívás elé a földelőcsipeszeket. Az 1 mm vastagságú, ragacsos szennyeződés esetében, minden csipesz elbukott a teszten. Azonban ha a hegyes fogakkal ellátott csipeszeket megmozgattuk a felületen, a fogak felszakították a szennyező réteget, és sikeresen teljesítették a tesztet.  
A rozsdás és korrodált csipeszek vizsgálata megmutatta, hogy ezek még fém-tiszta felületeken is kiemelkedően magas ellenállási értéket mutattak.

ATEX / FM tanúsított földelőcsipesz hegyes fogakkal és megfelelő rugóerővel a biztonságos villamos kapcsolat érdekében

A vizsgálatok világosan megmutatták, hogy a különböző bevonatok és lerakódások súlyosan veszélyeztethetik a földelőcsipeszek sztatikus levezetési képességét. Különös tekintettel a hegesztőcsipeszekre és krokodilcsipeszekre, melyek közül bármelyik típus jelentős mértékben meghaladta a sztatikus töltések levezetéséhez szükséges biztonságos ellenállási határértéket.  

Vizsgálati eredmények

A vizsgált csipeszek 64%-a elbukott a „bevonat teszten”, míg a csipeszek 100%-a elbukott a „szennyeződés teszten”. 

Földelő és sztatikai levezető vezetékek, kábelek

A földelőcsipeszeket olyan vezetékekkel kell felszerelni, amelyek helytállnak a legkeményebb ipari körülmények között is. A több szálból álló acélvezetékek hosszabb élettartamot biztosítanak, mint a hagyományos sodrott rézvezetékek, amelyek könnyen eltörnek a folyamatos mozgatás következtében. Azokon a területeken, ahol a korrózió problémát jelent, javasolt a több szálból álló rozsdamentes acélvezeték használata. Összhangban az IEC 60079-32-1 szabvánnyal, ezen vezetékek/kábelek maximális levezetési ellenállása kevesebb, mint 10 Ω kell, hogy legyen. Ezeknél a kábeleknél a fő szempont a mechanikai szilárdság és a robosztusság, nem a villamos terhelhetőség. 

A földön lógó, vagy a kifeszített kábelek is balesetveszélyt jelenthetnek a munkaterületen. Az MSZ IEC 60446 (már visszavont) szabvány figyelembevételével, a kábeleket élénk színű, jól látható bevonattal kell ellátni, ami jól megkülönbözteti egymástól a sztatikai levezető kábeleket és az egyéb elektromos kábeleket. 

Nincsenek kötelezően használandó színek, azonban kellő figyelmet kell fordítani a sztatikai levezető kábelekre, és annak figyelembevételével kell megválasztani színüket, hogy ne legyenek összetéveszthetőek más kábelekkel. Az európai piacon a Newson Gale egyeres Cen-Stat kábelei zöld színűek annak érdekében, hogy egyértelműen meg lehessen őket különböztetni a zöld/sárga földelővezetőktől vagy védővezetőktől.  

Az ellenőrzés fontossága

Az EPH ponthoz csatlakoztatott földelővezetők sértetlenségének rendszeres ellenőrzése és dokumentálása kulcsfontosságú. A földelővezetők sértetlenségét ellenőrizni csak gyújtószikramentes mérőműszerrel lehetséges robbanásveszélyes környezetben. Ennek segítségével meggyőződhetünk, hogy a csipesz megfelelő módon csatlakozik-e a földelendő tárgyhoz, illetve a vezeték megfelelően van-e csatlakoztatva az igazoltan ellenőrzött földelési ponthoz.  

Összefoglalás

Az európai és amerikai szabványügyi testületek is kihangsúlyozzák a speciálisan sztatikai levezetési célra tervezett földelőcsipeszek használatának fontosságát, amelyek megfelelnek az elektrosztatikus töltések elvezetésére, valamint robosztus kialakításuknak köszönhetően helytállnak a legzordabb ipari környezetben is. Az FM Global által jóváhagyott csipeszek speciális mechanikai és villamos teszteken mennek keresztül, annak érdekében, hogy megfeleljenek a sztatikai levezetés követelményeinek. Azoknál az alkalmazásoknál, ahol rendkívül gyúlékony/robbanásveszélyes anyagokat kezelünk, kiemelkedően fontos az alacsony ellenállású földelési kapcsolat, valamint ajánlott az öntesztelő, LED visszajelzésű és/vagy kontaktus kimenettel ellátott földelésellenőrzők használata (lásd alább).

Ha bármilyen kérdés felmerül Önben ezzel kapcsolatban, kérem keressen bizalommal lenti elérhetőségeim valamelyikén.