جعبه برق ضد انفجار چیست؟ انواع، کاربردها و نکات مهم هنگام انتخاب

در بسیاری از محیط‌های صنعتی مانند پالایشگاه‌ها، پتروشیمی‌ها، صنایع نفت و گاز و کارخانه‌های شیمیایی، احتمال وجود گازها، بخارات یا گردوغبارهای قابل اشتعال وجود دارد. در چنین شرایطی، یک جرقه کوچک یا افزایش بیش از حد دمای یک تجهیز الکتریکی می‌تواند به ایجاد آتش‌سوزی یا انفجار منجر شود. به همین دلیل، تجهیزات الکتریکی مورد استفاده در این محیط‌ها باید متناسب با شرایط خطرناک طراحی و انتخاب شوند.

جعبه برق ضد انفجار یا Explosion Proof Junction Box یکی از تجهیزات مهم برای حفاظت، اتصال و سامان‌دهی مدارهای الکتریکی در محیط‌های مستعد انفجار است. این جعبه‌ها با استفاده از روش‌های مختلف حفاظت، مانند Ex d یا Ex e، برای شرایط مشخصی طراحی و تأیید می‌شوند. استانداردهای سری IEC 60079 الزامات مختلفی را برای تجهیزات مورد استفاده در اتمسفرهای انفجاری مشخص می‌کنند.

جعبه برق ضد انفجار چیست؟

جعبه برق ضد انفجار محفظه‌ای تخصصی است که برای نگهداری اتصالات، ترمینال‌ها، تجهیزات کنترلی یا سایر اجزای الکتریکی در محیط‌های خطرناک استفاده می‌شود.

وظیفه این جعبه تنها نگهداری قطعات نیست. بسته به نوع حفاظت، طراحی آن می‌تواند به جلوگیری از ایجاد منبع اشتعال، محدود کردن انرژی الکتریکی، یا مهار اثرات یک اشتعال داخلی کمک کند.

بنابراین، انتخاب جعبه ضد انفجار نباید صرفاً بر اساس ظاهر یا جنس بدنه انجام شود. نوع حفاظت، گروه گاز یا گردوغبار، کلاس دمایی، محدوده نصب، درجه حفاظت IP و مشخصات ورودی کابل همگی باید با شرایط پروژه مطابقت داشته باشند.

جعبه ضد انفجار چه کاربردی دارد؟

جعبه‌های ضد انفجار در پروژه‌های صنعتی برای کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از مهم‌ترین کاربردها عبارت‌اند از:

اتصال و توزیع کابل‌ها:
برای ایجاد اتصالات مطمئن بین کابل‌های مختلف و سامان‌دهی سیم‌کشی.

نصب ترمینال‌ها:
در بسیاری از پروژه‌ها ترمینال‌ها درون جعبه‌های Ex نصب می‌شوند تا اتصالات الکتریکی در محفظه‌ای متناسب با محیط خطرناک قرار بگیرند.

حفاظت از تجهیزات الکتریکی:
برخی جعبه‌ها برای نصب کلیدها، ترمینال‌ها، تجهیزات کنترلی و سایر اجزای الکتریکی طراحی می‌شوند.

اتصال تجهیزات ابزار دقیق:
در برخی سیستم‌های ابزار دقیق و کنترل صنعتی از جعبه‌های مناسب برای محیط‌های Ex استفاده می‌شود.

تجهیزات موتور و ماشین‌آلات صنعتی:
در محل اتصال کابل‌های موتور و برخی ماشین‌آلات صنعتی نیز ممکن است از محفظه‌ها و جعبه‌های دارای حفاظت Ex استفاده شود.

انواع جعبه برق ضد انفجار

جعبه‌های ضد انفجار را می‌توان بر اساس روش حفاظت دسته‌بندی کرد. یکی از مهم‌ترین نکات در انتخاب محصول، توجه به همین مشخصه است.

جعبه Ex d یا Flameproof

در روش Ex d، محفظه به گونه‌ای طراحی می‌شود که در صورت وقوع اشتعال داخلی، بتواند فشار حاصل را تحمل و از انتقال شعله به محیط بیرون جلوگیری کند.

در این نوع حفاظت، طراحی دقیق اتصالات و سطوح موسوم به Flame Path اهمیت بسیار زیادی دارد. استاندارد IEC 60079-1 الزامات مربوط به محفظه‌های دارای حفاظت Ex d را پوشش می‌دهد.

این جعبه‌ها معمولاً ساختار مقاوم و مستحکمی دارند و در محیط‌هایی که تجهیزات دارای قابلیت ایجاد جرقه یا منبع اشتعال هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

جعبه Ex e یا Increased Safety

در روش Ex e تمرکز اصلی بر جلوگیری از ایجاد جرقه، قوس الکتریکی و افزایش بیش از حد دمای تجهیز است.

جعبه‌های ترمینال و Junction Boxهای Ex e یکی از کاربردهای رایج این روش حفاظت هستند. استاندارد IEC 60079-7 الزامات مربوط به حفاظت با ایمنی افزوده را مشخص می‌کند.

در بسیاری از کاربردهای ترمینالی، جعبه‌های Ex e به دلیل وزن کمتر و طراحی مناسب برای اتصالات، گزینه‌ای کاربردی محسوب می‌شوند.

جعبه Ex de

در برخی تجهیزات، ترکیبی از دو روش حفاظت مورد استفاده قرار می‌گیرد که با عنوان Ex de شناخته می‌شود.

در این ساختار، قسمت دارای احتمال ایجاد جرقه می‌تواند از حفاظت Ex d بهره ببرد و بخش مربوط به ترمینال‌ها و اتصالات از حفاظت Ex e استفاده کند. این ترکیب در برخی تجهیزات کنترلی و اتصالات صنعتی کاربرد دارد.

جعبه‌های مرتبط با مدارهای Ex i

در سیستم‌های ابزار دقیق و مدارهای کم‌انرژی، حفاظت Ex i یا Intrinsic Safety نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش، میزان انرژی موجود در مدار به سطحی محدود می‌شود که تحت شرایط مشخص نتواند باعث اشتعال اتمسفر شود.

استاندارد IEC 60079-11 به تجهیزات و مدارهای دارای حفاظت ایمنی ذاتی مربوط است.

جعبه برق ضد انفجار از چه موادی ساخته می‌شود؟

جنس بدنه یکی دیگر از پارامترهای مهم هنگام انتخاب جعبه ضد انفجار است.

بسته به طراحی و محیط استفاده، جعبه‌ها ممکن است از موادی مانند آلومینیوم، فولاد ضدزنگ، فولاد یا پلیمرهای تقویت‌شده ساخته شوند.

برای محیط‌های دارای رطوبت، مواد شیمیایی یا شرایط خورنده، مقاومت در برابر خوردگی اهمیت زیادی دارد. در برخی محیط‌ها فولاد ضدزنگ انتخاب مناسبی است، در حالی که در برخی کاربردها آلیاژهای آلومینیومی یا محفظه‌های غیر فلزی می‌توانند گزینه مناسب‌تری باشند.

بنابراین جنس بدنه باید بر اساس شرایط محیطی، دمای کاری، مقاومت مکانیکی، خوردگی و الزامات پروژه انتخاب شود.

درجه حفاظت IP در جعبه ضد انفجار

یکی از مشخصات مهمی که باید هنگام انتخاب جعبه برق ضد انفجار بررسی شود، درجه حفاظت IP است.

درجه IP میزان حفاظت محفظه در برابر ورود اجسام جامد و آب را مشخص می‌کند. برای مثال، بسته به طراحی محصول ممکن است جعبه‌ای دارای IP66 یا IP67 باشد، اما نباید صرفاً بر اساس عدد IP، مناسب بودن آن برای یک محیط Ex را نتیجه گرفت.

IP Rating و Explosion Protection دو موضوع متفاوت هستند و هر دو باید به‌صورت جداگانه بررسی شوند. برخی جعبه‌ها و گلندهای مورد استفاده در محیط‌های خطرناک، بسته به طراحی و گواهی محصول، دارای درجه‌های حفاظتی مانند IP66، IP67 یا IP68 هستند.

هنگام انتخاب جعبه ضد انفجار به چه نکاتی توجه کنیم؟

انتخاب صحیح جعبه ضد انفجار یکی از مهم‌ترین مراحل در طراحی و تأمین تجهیزات یک پروژه صنعتی است. مهم‌ترین موارد عبارت‌اند از:

۱. نوع محیط و Zone

ابتدا باید مشخص شود جعبه در چه ناحیه خطرناکی نصب خواهد شد. طبقه‌بندی منطقه و نوع اتمسفر خطرناک، نقش مهمی در انتخاب نوع حفاظت تجهیز دارد.

۲. نوع حفاظت

باید مشخص شود که پروژه به جعبه Ex d، Ex e، Ex de یا نوع دیگری از حفاظت نیاز دارد. انتخاب روش حفاظت باید با مشخصات تجهیز و طبقه‌بندی محل مطابقت داشته باشد.

۳. گروه گاز یا گردوغبار

تجهیز باید برای ماده خطرناک موجود در محیط مناسب باشد. در سیستم‌های Ex، گروه‌های مختلف گاز یا گردوغبار دارای الزامات متفاوتی هستند.

۴. کلاس دمایی

حداکثر دمای سطح تجهیز موضوع مهم دیگری است. کلاس دمایی باید با ماده قابل اشتعال موجود در محیط سازگار باشد.

۵. جنس بدنه

مقاومت در برابر ضربه، خوردگی، رطوبت، مواد شیمیایی و شرایط محیطی باید هنگام خرید بررسی شود.

۶. تعداد و نوع ورودی کابل

تعداد کابل‌ها، قطر کابل، نوع رزوه و نوع گلند مورد استفاده باید با طراحی جعبه هماهنگ باشد. برای تجهیزات Ex، انتخاب گلند، آداپتور و درپوش باید متناسب با نوع حفاظت تجهیز انجام شود.

۷. گواهی و نشانه‌گذاری

قبل از خرید، مشخصات درج‌شده روی پلاک تجهیز و گواهی مربوط به آن باید بررسی شود. عبارت Ex به‌تنهایی کافی نیست و باید مشخصات کامل شامل روش حفاظت، گروه، سطح حفاظت تجهیز و سایر پارامترهای مرتبط بررسی شوند.

اشتباهات رایج هنگام خرید جعبه ضد انفجار

یکی از اشتباهات رایج، انتخاب جعبه صرفاً بر اساس ابعاد یا جنس بدنه است. جعبه‌ای که از نظر ظاهری مناسب به نظر می‌رسد، ممکن است از نظر روش حفاظت یا گواهی برای محیط موردنظر مناسب نباشد.

اشتباه دیگر، استفاده از گلند یا درپوش غیرمجاز برای ورودی‌های جعبه است. اجزای ورودی کابل نیز باید با الزامات حفاظتی تجهیز هماهنگ باشند. برای تجهیزات Ex d، به‌خصوص، استفاده از گلند مناسب و دارای حفاظت مربوطه اهمیت زیادی دارد.

همچنین نباید درجه IP را با گواهی ضد انفجار یکسان در نظر گرفت. یک جعبه می‌تواند در برابر گردوغبار و آب حفاظت مناسبی داشته باشد اما الزاماً برای یک محیط انفجاری تأیید نشده باشد.

استانداردهای مهم جعبه‌های ضد انفجار

استانداردهای خانواده IEC 60079 اصلی‌ترین مرجع در حوزه تجهیزات مورد استفاده در اتمسفرهای انفجاری هستند.

از جمله استانداردهای مهم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

IEC 60079-0: الزامات عمومی تجهیزات Ex
IEC 60079-1: حفاظت با محفظه ضدشعله یا Ex d
IEC 60079-7: حفاظت با ایمنی افزوده یا Ex e
IEC 60079-11: حفاظت با ایمنی ذاتی یا Ex i
IEC 60079-14: انتخاب و نصب تجهیزات الکتریکی در محیط‌های انفجاری
IEC 60079-17: بازرسی و نگهداری تجهیزات و تأسیسات Ex

IEC در سال ۲۰۲۶ ویرایش جدید IEC 60079-0:2026 را منتشر کرده که الزامات عمومی ساخت، آزمون و نشانه‌گذاری تجهیزات و اجزای Ex را مشخص می‌کند.

جمع‌بندی

جعبه برق ضد انفجار یکی از تجهیزات مهم در تأسیسات صنعتی و محیط‌های دارای خطر انفجار است که برای ایجاد اتصالات و حفاظت از تجهیزات الکتریکی در شرایط خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انتخاب جعبه مناسب تنها به اندازه یا جنس بدنه محدود نمی‌شود. نوع حفاظت، Zone، گروه گاز یا گردوغبار، کلاس دمایی، درجه حفاظت IP، جنس بدنه، نوع ورودی کابل و گواهی تجهیز همگی باید بررسی شوند.

از جعبه‌های Ex d و Ex e گرفته تا ساختارهای ترکیبی Ex de، هر نوع برای شرایط و کاربرد مشخصی طراحی شده است. بنابراین انتخاب نهایی باید براساس مشخصات فنی پروژه و الزامات استاندارد انجام شود.

الکترو صنعت پویان با تمرکز بر تأمین تجهیزات برق صنعتی و ضد انفجار، آماده ارائه تجهیزات و راهنمایی تخصصی برای انتخاب محصولات متناسب با نیاز پروژه‌های صنعتی است.