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Comment choisir les presse-étoupes pour les systèmes à sécurité intrinsèque ?

Choisissez les presse-étoupes pour systèmes à sécurité intrinsèque en distinguant l’évaluation du circuit Ex i des fonctions du presse-étoupe, de l’entrée de l’équipement, du câble, des liaisons équipotentielles et des exigences environnementales.

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Edward Wang, directeur général de la gamme de produits Bepto Presse-étoupes

À propos de l’auteur

Edward Wang

Directeur général de la gamme de produits

Fort de plus de 15 ans d’expérience dans la fabrication industrielle, il coordonne la conception des produits, le traitement des métaux, le moulage par injection, le contrôle qualité et la livraison de la production.

Articles de l’auteurEdward@bepto.com

Je sélectionne les presse-étoupes pour les systèmes à sécurité intrinsèque à partir du circuit Ex i complet et de l’entrée réelle de l’équipement. Ex i désigne une protection par sécurité intrinsèque. Les appareils, les appareils associés, le câble et leur interconnexion définissent les limites d’énergie électrique. La mention « presse-étoupe IS » ne permet pas de les déterminer. IS signifie « à sécurité intrinsèque ». En règle générale, le presse-étoupe ne détecte pas cette énergie et ne l’interrompt pas ; il assure les interfaces qui lui sont attribuées avec le câble et l’enveloppe.

Je commence par établir les paramètres du système, le lieu, le concept de protection de l’équipement, la construction du câble et les conditions du certificat. Faites ensuite correspondre la plage du câble, l’entrée, les fonctions, les matériaux et les preuves environnementales à cette configuration.

À retenir

  • Ne considérez pas le presse-étoupe comme une barrière limitant l’énergie ou comme un dispositif de protection.
  • Suivez le concept de protection réel de l’entrée de l’équipement et les conditions du certificat, même si le circuit lui-même est Ex i.
  • Distinguez la référence du circuit Ex i, la terre de protection, la continuité de l’armure, le raccordement de l’écran et la liaison de l’enveloppe comme des chemins électriques distincts.
  • Faites correspondre le presse-étoupe complet, le câble, l’entrée, les accessoires, l’environnement et les instructions d’installation.
  • Considérez le câble bleu et les termes d’un catalogue comme des aides d’identification, et non comme des preuves de conformité.

Commencez par le système Ex i, pas par une étiquette « presse-étoupe IS »

La sécurité intrinsèque (Ex i) est une technique de protection dans laquelle les circuits électriques eux-mêmes sont conçus pour ne pas pouvoir provoquer d’inflammation dans les conditions couvertes par le niveau de protection et l’évaluation applicables. Le champ d’application publié de la norme IEC 60079-11:2023 porte sur la construction et les essais des appareils à sécurité intrinsèque et des appareils associés raccordés à des circuits à sécurité intrinsèque. Il ne définit pas un presse-étoupe ordinaire comme le composant qui limite l’énergie du circuit.

Un système à sécurité intrinsèque est l’interconnexion évaluée des appareils à sécurité intrinsèque, des appareils associés et des câbles. La norme IEC 60079-25:2020 avec l’amendement 1:2025 couvre sa conception, sa construction et son évaluation. Je vérifie la compatibilité de la tension, du courant, de la capacité, de l’inductance et des autres valeurs déclarées à cette limite du système.

Un appareil associé est un équipement qui contient à la fois des circuits à sécurité intrinsèque et des circuits qui ne le sont pas, ou qui affecte autrement la sécurité du circuit à sécurité intrinsèque, dans les limites de son domaine déclaré.

Avant de choisir l’entrée, j’établis :

  1. La classification du lieu, le niveau de protection, le groupe de gaz ou de poussières, les exigences de température, la plage ambiante et la juridiction.
  2. Les appareils de terrain et les appareils associés ou barrières, avec leurs certificats, annexes et instructions. Une annexe récapitule les constructions et conditions couvertes.
  3. L’interconnexion autorisée et les paramètres du câble utilisés dans l’évaluation du système.
  4. Les âmes, conducteurs, isolants, écrans, fils de drainage, armures, revêtements sous armure, gaines extérieures et le diamètre total du câble.
  5. L’enveloppe et le concept de protection réellement appliqué à son entrée.

Distinguez la sécurité liée à l’énergie électrique des fonctions de l’entrée de câble

J’attribue au presse-étoupe les fonctions d’entrée qui lui sont déclarées : protection de la gaine, retenue du câble, protection de l’enveloppe et contacts électriques désignés. Elles peuvent contribuer à une installation sûre. Elles ne peuvent remplacer ni les appareils, ni l’évaluation du câble, ni la documentation du système.

Limite ou fonction Éléments qui l’établissent Contribution possible du presse-étoupe
Limitation d’énergie Ex i Appareils de terrain et appareils associés, données du câble, interconnexion et évaluation du système En général, aucune ; n’inventez pas de valeurs de tension, de courant, de capacité ou d’inductance pour un presse-étoupe dont ces paramètres ne sont pas déclarés
Joint d’étanchéité côté câble Autour de la couche du câble désignée par la conception du presse-étoupe Étanchéité environnementale si la plage, la forme, le matériau et la préparation du câble ainsi que le montage correspondent aux preuves disponibles
Retenue du câble et transfert des efforts Au niveau du système de retenue ou de serrage du presse-étoupe et de tout support externe Résistance aux mouvements ou à la traction spécifiés pour le câble dans la configuration déclarée du produit
Limite de l’entrée de l’enveloppe Filetage du presse-étoupe ou trou de passage, paroi, joint d’épaulement, contre-écrou et éventuel adaptateur Maintien du raccordement autorisé à l’entrée et de l’étanchéité de la paroi si l’empilement complet correspond à celui prévu
Terminaison de l’armure Cône, bague, dispositif de serrage ou autre contact déclaré pour l’armure Continuité mécanique et électrique uniquement si le presse-étoupe est conçu et vérifié pour cette armure précise
Raccordement de l’écran Écran du câble, élément de contact, corps du presse-étoupe, enveloppe ou terminaison distincte Contact d’écran maîtrisé uniquement si la configuration exacte l’exige et le prévoit
Liaison équipotentielle de protection Chemin PE ou de liaison équipotentielle défini par l’équipement et la conception de l’installation Partie du chemin uniquement si les éléments de contact désignés et les preuves étayent cette fonction
Système à sécurité intrinsèque et responsabilités de l’entrée de câble Un schéma vertical relie l’évaluation du système à sécurité intrinsèque aux exigences de l’entrée de l’équipement, puis aux fonctions documentées du presse-étoupe pour l’entrée de câble. COMMENCEZ PAR LE SYSTÈMEEx i COMPLET À établir : matériel, câble, paramètres,lieu et règles applicables. 1 · ÉNERGIE ETÉVALUATION DU SYSTÈME Appareils associés, appareils de terrain,et paramètres qu’ils déclarent Données du câble et paramètresde l’interconnexion Compatibilité du système etconditions du niveau de protection 2 · EXIGENCES DE L’ENTRÉEDE L’ÉQUIPEMENT Mode de protection de l’enveloppeet type d’entrée autorisé Annexe du certificat, conditionset instructions d’installation Configuration : presse-étoupe, joint,adaptateur et câble 3 · PRESSE-ÉTOUPE ETINTERFACES INSTALLÉES Étanchéité du câble, retenue etsupport externe Paroi d’entrée, filetage, contre-écrouet empilement d’accessoires Chemins d’armure, d’écran, de liaisonéquipotentielle définis par la conception LES LIMITES D’ÉNERGIE DU CIRCUITVIENNENT DE L’ÉVALUATION DU SYSTÈME Ex i Le presse-étoupe assure ses fonctionsd’entrée et d’interface documentées.
Schéma de sélection en trois étapes reliant l’évaluation du système Ex i aux exigences de l’entrée de l’équipement, puis aux fonctions documentées du presse-étoupe pour l’entrée de câble.

Faites correspondre le concept réel de protection de l’entrée de l’équipement

Un circuit Ex i ne définit pas le concept de protection de chaque entrée d’enveloppe. À l’entrée, l’équipement peut s’appuyer sur la sécurité intrinsèque ou utiliser Ex e, Ex d, Ex p ou Ex t. Ces codes désignent des concepts de protection différents. Je me conforme à la configuration réelle de l’enveloppe et à ses limites pour le presse-étoupe et les accessoires.

La norme IEC 60079-14:2024 couvre la conception, la sélection, l’installation et l’inspection initiale des installations électriques Ex. Le choix pour l’installation reste distinct de la construction des appareils et de l’évaluation du système. La seule correspondance du filetage ou du diamètre de câble n’autorise pas une substitution. Une évaluation valide du circuit ne peut pas approuver une entrée incompatible.

Je lis ensemble le marquage de l’équipement, le certificat, son annexe et les instructions. Vérifiez la géométrie, les filetages et accessoires autorisés, les joints et tout type précis de presse-étoupe exigé. Pour une enveloppe pressurisée, le guide d’entrée de câble pour Ex p traite de la frontière de confinement de la pression. Les dossiers des appareils, du câble et de l’interconnexion établissent toujours les limites d’énergie Ex i.

Si le concept de protection de l’entrée n’est pas établi, j’utilise le guide de sélection des presse-étoupes pour zones dangereuses pour le déterminer et réunir les preuves relatives à l’entrée complète avant d’achever le calcul du système.

Décrivez la construction du câble avant de choisir le presse-étoupe

Je décris la couche sur laquelle le presse-étoupe assure l’étanchéité ou le serrage. Relevez le diamètre total et sa tolérance, la circularité, le matériau et l’état de surface de la gaine, ainsi que la plage de température. Identifiez l’armure, l’écran, la tresse, les ondulations et le fil de drainage. Vérifiez les dimensions du revêtement sous armure ou de la gaine interne si l’armure est terminée ou si plusieurs couches sont étanchées.

J’utilise la spécification du câble et ses valeurs déclarées pour vérifier les paramètres électriques, l’ajustement mécanique, la résistance à l’environnement et l’aptitude à l’entrée. Une gaine bleue peut aider à l’identification. Elle ne remplace ni le dossier du câble ni la configuration d’entrée déterminée.

Une enveloppe métallique ouverte, un câble bleu entrant par un presse-étoupe métallique, des borniers montés sur rail et un conducteur vert-jaune reliant la porte à l’enveloppe

Illustration d’une entrée d’enveloppe : un câble bleu passe par un presse-étoupe métallique vers une zone de borniers, tandis qu’un conducteur vert-jaune distinct relie la porte à l’enveloppe.

Je m’appuie sur le marquage, le certificat, son annexe et les instructions pour déterminer le concept de protection autorisé à l’entrée. Les données du câble et du presse-étoupe ainsi que la conception établissent l’ajustement, la couverture du certificat, la terminaison de l’écran ou de l’armure et les chemins de liaison équipotentielle.

Pour l’armure, je consigne le type, les dimensions, le matériau et le rôle électrique attribué. Pour l’écran, précisez où et comment il se termine. Le presse-étoupe doit être en contact avec la couche exacte pour laquelle il est conçu. La compatibilité électromagnétique (CEM), la prise en charge de l’armure et l’aptitude aux zones dangereuses sont des fonctions distinctes.

Distinguez écran, armure, liaison équipotentielle et référence du circuit

Je distingue ces quatre chemins conducteurs :

  • La référence du circuit Ex i ou la terre fonctionnelle relève de la conception du circuit et des instructions de l’appareil associé.
  • La terre de protection (PE) ou la liaison équipotentielle de protection est définie par la conception de l’équipement et de l’installation pour traiter les parties conductrices accessibles et les conditions de défaut.
  • La continuité de l’armure du câble peut assurer une protection mécanique, une liaison équipotentielle ou une autre fonction attribuée selon le système de câble.
  • Le raccordement de l’écran du câble détermine le comportement électrique ou CEM attendu de l’écran et peut suivre les instructions propres à l’équipement.

J’intègre le presse-étoupe à un chemin uniquement si ses contacts, son assemblage au panneau, ses accessoires et son montage sont conçus pour cette fonction. Le matériau seul ne permet pas de choisir le schéma de terminaison.

Je respecte la configuration définie pour les rondelles et bagues isolantes, les cosses de terre, les conducteurs de liaison et les contacts d’écran. L’isolation peut interrompre la continuité PE, de l’armure ou de la CEM requise. Un contre-écrou posé sur une peinture peut laisser la liaison équipotentielle indéterminée. Le guide sur les liaisons équipotentielles et la mise à la terre des presse-étoupes décrit des chemins complets. L’aspect du corps du presse-étoupe ne permet pas de les vérifier.

Vérifiez le presse-étoupe complet et la géométrie de l’entrée

La norme IEC 62444:2010 définit les exigences de construction et de performance ainsi que les essais applicables aux presse-étoupes complets. Je m’appuie sur ce périmètre de produit complet. Il ne prouve pas la compatibilité avec chaque enveloppe pour zone dangereuse, chaque câble, accessoire ou système Ex i.

Pour le presse-étoupe proposé, je relève :

  1. Les plages d’étanchéité et de retenue de la couche concernée, y compris la tolérance du câble.
  2. La forme et la taille du filetage, sa longueur utile, l’épaulement, le joint et le trou de passage ou le filetage intérieur correspondant.
  3. L’épaisseur de la paroi, la surface d’appui, le revêtement, le contre-écrou, l’engagement et tout adaptateur ou réducteur autorisé.
  4. Les plages requises de contact avec l’armure ou l’écran.
  5. Le chemin PE ou de liaison équipotentielle et ses éléments de contact.
  6. Les températures ambiantes à l’entrée et du câble, les fluides, les UV, la corrosion, le lavage, la poussière, les vibrations et les mouvements.
  7. Le marquage, le champ d’application et l’annexe du certificat, les instructions et les accessoires couverts.

Un code de protection contre les pénétrations (IP) concerne la limite d’une enveloppe, et non les paramètres d’énergie de sécurité intrinsèque. Je vérifie ses preuves séparément. Le guide consacré à la norme IEC 60529 explique pourquoi le marquage d’un presse-étoupe ne permet pas de classer l’enveloppe entière. L’IP ne remplace ni les preuves relatives à l’entrée en zone dangereuse ni l’évaluation Ex i.

Lisez les certificats dans leur champ d’application réel

Je recherche le certificat à partir de son identifiant et le compare au produit exact. Vérifiez le fabricant, le type, le marquage, le concept et le niveau de protection, le groupe, les limites de température et d’ambiance. Vérifiez ensuite le câble, l’entrée, les accessoires et l’annexe. La présentation du système IECEx de certification des équipements décrit les certificats disponibles en ligne et leur champ d’application. Une inscription au registre de certification n’est utile que si l’équipement et les conditions correspondent.

Pour une mise sur le marché de l’UE, la page ATEX de la Commission européenne explique la directive 2014/34/EU et l’évaluation de la conformité des équipements et systèmes de protection. Examinez cette voie séparément de celle d’IECEx. Aucun des deux marquages ne peut être déduit de l’autre. La comparaison ATEX et IECEx explique la distinction entre leurs marchés et certificats.

Je n’inclus un paramètre électrique du presse-étoupe que si un document faisant autorité en déclare la valeur exacte et précise son rôle dans l’évaluation. Sinon, les dossiers des appareils et du câble fournissent les valeurs électriques. Le presse-étoupe reste limité aux fonctions d’entrée qui lui sont déclarées.

Suivez cette séquence de sélection

  1. Définissez le lieu et la juridiction. Consignez la zone ou la division, le niveau de protection, le groupe, les limites de température et la voie réglementaire.
  2. Établissez le système Ex i. Identifiez les appareils, les appareils associés, l’interconnexion, les données du câble, les certificats et l’évaluation de compatibilité.
  3. Identifiez l’entrée. Lisez le marquage, le concept de protection, l’annexe, le plan et les instructions.
  4. Décrivez les couches du câble. Consignez la gaine, le revêtement sous armure, l’armure, l’écran, les diamètres, les tolérances et la préparation.
  5. Attribuez les fonctions de l’entrée. Précisez les pièces pour l’étanchéité et la retenue du câble, l’étanchéité de la paroi, la terminaison de l’armure ou de l’écran et la liaison équipotentielle.
  6. Faites correspondre géométrie et exposition. Vérifiez l’ouverture, la paroi et les accessoires, le joint d’épaulement, la température, les fluides, la corrosion, les mouvements et le support externe.
  7. Confirmez l’assemblage complet. Faites correspondre le type de presse-étoupe, le marquage, les conditions du certificat, les instructions, la plage de câble et les accessoires autorisés.
  8. Installez cette configuration. Préparez, serrez, soutenez, obturez les entrées inutilisées et raccordez selon les documents applicables.

Préservez la configuration choisie pendant l’installation

Avant le montage, je compare le presse-étoupe et les accessoires à la conception établie. Vérifiez que le câble est intact et dans la plage prévue. Préparez l’armure, l’écran, le revêtement sous armure et la gaine selon les dimensions et l’ordre indiqués. Éloignez brins, feuille, tresse et fils de drainage des joints, sauf si le plan les y place.

Je préserve l’engagement du filetage, le joint du panneau, l’assise du contre-écrou, l’ordre des adaptateurs et les contacts prévus. Le retrait d’un revêtement, le mastic, les cosses de terre ou les rondelles isolantes doivent faire partie de la configuration documentée. Prévoyez des supports externes si le poids, le cheminement, les mouvements ou les courbures sollicitent l’entrée.

Après le montage, j’inspecte les pièces, l’exposition de l’armure, les joints, la gaine, les supports et les éléments d’entrée. L’inspection visuelle ne permet pas de confirmer à elle seule toutes les déclarations. Vérifiez le calcul Ex i au moyen de l’évaluation du système. Contrôlez les contacts cachés selon la méthode spécifiée, le concept de protection à partir des dossiers de l’équipement et la protection contre les pénétrations à partir de preuves propres à l’assemblage.

Conclusion

Je commence la sélection d’un presse-étoupe pour la sécurité intrinsèque par l’évaluation du système. Celle-ci établit les limites d’énergie et l’interconnexion compatible. Déterminez d’abord les appareils, les appareils associés, les paramètres du câble, le lieu et la compatibilité. Suivez ensuite le concept réel de protection de l’entrée de l’équipement et les conditions du certificat.

Je fais correspondre les couches du câble, la géométrie de l’entrée, l’étanchéité, la retenue, l’environnement et les fonctions attribuées à l’armure, à l’écran ou à la liaison équipotentielle. Distinguez leurs rôles. Le choix acceptable est l’ensemble documenté du presse-étoupe et des accessoires correspondant au câble, à l’enveloppe, aux chemins conducteurs et aux conditions réelles d’installation.

Questions fréquentes sur les presse-étoupes pour systèmes à sécurité intrinsèque

Les presse-étoupes limitent-ils l’énergie d’un circuit à sécurité intrinsèque ?

En général, non. La limitation d’énergie Ex i est établie par l’appareil de terrain, l’appareil associé ou la barrière, les données du câble et leur interconnexion évaluée. Un presse-étoupe ne remplit que les fonctions mécaniques, environnementales, d’entrée et de contact électrique déclarées pour sa conception exacte. Ne lui attribuez pas de limites de tension, de courant, de capacité ou d’inductance, sauf si un document faisant autorité le précise explicitement.

Tout circuit Ex i exige-t-il un « presse-étoupe IS » portant un marquage spécial ?

Non. Le choix dépend du concept réel de protection de l’entrée de l’équipement, des conditions du certificat, du câble, de l’environnement et de la juridiction. Certaines entrées exigent un presse-étoupe pour zone dangereuse certifié spécifiquement ; d’autres relèvent d’une configuration documentée différente. Une mention commerciale ne prouve pas l’aptitude, et la désignation Ex i du circuit ne remplace pas les exigences applicables à l’entrée de l’équipement.

Peut-on utiliser un presse-étoupe métallique avec un circuit à sécurité intrinsèque ?

Le matériau seul ne permet pas de répondre. Un presse-étoupe métallique peut convenir si les fonctions d’entrée, de résistance à l’environnement, d’étanchéité, de retenue, de liaison équipotentielle, d’armure ou d’écran correspondent à la conception exacte. Il peut être inadapté si ces conditions ne sont pas réunies. Suivez les instructions de l’équipement, du câble, du système et du presse-étoupe au lieu de considérer le métal comme automatiquement sûr ou dangereux.

Faut-il inclure la capacité et l’inductance d’un presse-étoupe dans le calcul Ex i ?

Uniquement si un document faisant autorité, correspondant exactement au produit ou au système, déclare ces paramètres électriques et les inclut dans l’évaluation. N’inventez pas de valeurs pour un presse-étoupe ordinaire. Dans un système type, les caractéristiques déclarées des appareils, des appareils associés, du câble d’interconnexion et du câblage fournissent les données électriques pertinentes.

Un câble bleu suffit-il à identifier une installation Ex i conforme ?

Non. La couleur bleue peut aider à identifier un circuit à sécurité intrinsèque, mais elle ne prouve ni les paramètres électriques du câble, ni le niveau de protection, ni la compatibilité du presse-étoupe, ni la certification de l’entrée, ni la liaison équipotentielle, ni la bonne installation. Vérifiez séparément le type et les données du câble, le système Ex i complet et la configuration de l’entrée de l’équipement.

Sources et références techniques

Produits

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