Wprowadzenie
Prawdopodobnie już tego doświadczyłeś: w suchy zimowy dzień dotykasz klamki i dostajesz „pstryczka” od ładunku elektrostatycznego. Ta iskra w codziennym życiu jest nieszkodliwa, może trochę nieprzyjemna, ale w hali produkcyjnej w obecności drobnego pyłu może wystarczyć, aby wywołać eksplozję.
Dlatego bezpieczeństwo ATEX to nie tylko certyfikaty, filtry, silniki i strefy, ale coś bardziej fundamentalnego: czy ładunek elektryczny może zostać bezpiecznie odprowadzony?
I tu pojawia się Georg Ohm ze swoim om’em.
Czym jest Om i dlaczego Georg Ohm go wprowadził?
Na początku XIX wieku naukowcy stanęli przed problemem: potrafili wytworzyć iskry i zapalać lampy, ale nie mogli przewidzieć, jak przepływa prąd. Kiedy płynie łatwo, a kiedy napotyka opór?
Georg Ohm znalazł odpowiedź. Wykazał w swoich badaniach, że elektryczność można zrozumieć jako obwód oparty na trzech prostych pojęciach:
- Napięcie jest jak ciśnienie w kranie – określa, jak mocno woda (lub ładunek) jest wypychana do przodu.
- Prąd to sama woda płynąca w rurze – ilość poruszającej się elektryczności.
- Opór to sama rura – jeśli jest szeroka i gładka, woda płynie łatwo; jeśli jest wąska lub pełna przeszkód, przepływ zostaje spowolniony.
Aby to uczynić mierzalnym, wprowadził jednostkę: ohm (Ω) w polskiej wersji om (Ω). Określa ona, jaki opór napotyka prąd elektryczny w danym połączeniu.
A co to ma wspólnego z ATEX?
Zasada pozostaje dokładnie taka sama, również w przypadku ATEX:
- Jeśli opór jest niski, ładunek elektrostatyczny może odpłynąć do uziemienia – wspólnego punktu zerowego instalacji, gdzie nadmiar znika bezpiecznie.
- Jeśli opór jest wysoki, ładunek nie może być bezpiecznie rozładowany. Zatrzymuje się w metalu, plastiku lub pyle, aż nagle przeskoczy w postaci iskry.
Uziemienie w praktyce
Samo podłączenie zielono-żółtego przewodu ochronnego (PE) nie wystarczy, trzeba sprawdzić, czy w całym systemie uziemienia opór jest rzeczywiście niski.
Normy ATEX jasno określają:
- EN 60079-32-2 wymaga, aby opór uziemienia wynosił ≤ 10⁶ Ω.
- EN 17348:2022 wymaga, aby elementy mające bezpośredni kontakt ze strumieniem pyłu, np. węże i filtry, miały opór < 10⁸ Ω.
Nie chodzi o schematy na papierze, lecz o rzeczywistą ciągłość elektryczną – nieprzerwany kontakt od obudowy silnika, kół i węży aż do uziemienia.
Połączenie wyrównawcze i dlaczego to nie wystarczy
Połączenie wyrównawcze oznacza, że wszystkie metalowe elementy są na tym samym poziomie napięcia, jakby stały na tym samym stopniu schodów. Dzięki temu nie mogą iskrzyć między sobą. Ale to nie oznacza, że ładunek znika: bez możliwości swobodnego odprowadzenia do ziemi nadal się gromadzi i w każdej chwili może przeskoczyć w powietrze jako iskra.
Typowe błędy i mity
- „Jest przewód uziemiający – więc jesteśmy bezpieczni”
Nie do końca. Bezpieczeństwo jest zapewnione tylko wtedy, gdy pomiar wykaże odpowiednio niski opór. Farba, rdza czy elementy z plastiku mogą przerwać ciągłość połączenia. - „Węże są plastikowe – to bez znaczenia”
Nie, izolujące węże (zwykły plastik bez dodatków przewodzących) mogą gromadzić ładunek. Używaj węży z zatopionym drutem metalowym lub z przewodzącego plastiku, aby opór był odpowiednio niski. - „Strefa 22 nie jest niebezpieczna”
Nawet cienka warstwa pyłu, nie grubsza niż ta, na której można napisać palcem swoje imię, może zapalić się od iskry elektrostatycznej.
Kiedy elektryczność statyczna powoduje eksplozję
Udokumentowano wiele przypadków, w których jedynym źródłem zapłonu była elektryczność statyczna:
- Operator wysypywał proszek z plastikowego rękawa do metalowego pojemnika. Ładunek na rękawie wytworzył iskrę przy kontakcie i zapalił chmurę pyłu. (Źródło: chemicalukexpo.com)
- Historyczny przypadek z 1785 roku w piekarni Giacomellego pokazuje jeden z pierwszych udokumentowanych wybuchów pyłu – ładunek elektrostatyczny zapalił pył mączny. (Źródło: newson-gale.com)
- Zgodnie z HSE (UK), nawet małe iskry z elektryczności statycznej mogą zapalić mieszaniny pyłów wybuchowych. (Źródło: hse.gov.uk)
- Przegląd NFPA z lat 2010–2020 pokazuje, że elektryczność statyczna często jest podejrzewana jako źródło zapłonu. (Źródło: kclpure.kcl.ac.uk)
Jak mierzyć
Nie wymaga to sprzętu laboratoryjnego – wystarczy prosty cyfrowy multimetr lub miernik oporu uziemienia. Ważne, aby przyrząd mógł mierzyć co najmniej do 10 MΩ.
- Podłącz jedną sondę do zacisku uziemienia na obudowie.
- Drugą podłącz do punktu, który chcesz sprawdzić – np. koła, obudowy silnika lub węża.
- Zmierzyć opór. Wartość musi być poniżej 10⁶ Ω.
Przykład:
- Obudowa silnika → uziemienie: 0,3 kΩ → zatwierdzone
- Wąż → uziemienie: 5,4 MΩ → niezatwierdzone
Pomiary należy dokumentować w dzienniku: data, miejsce i wynik.
FAQ – Najczęstsze pytania
- Jak często należy mierzyć?
Po ocenie ryzyka, zazwyczaj raz w roku lub po serwisie/wymianie części. - Jak dokumentować?
Zapisz wartości pomiarów i dołącz do dokumentacji ATEX. - Co jeśli wartość jest zbyt wysoka?
Wtedy urządzenie nie jest bezpieczne w strefach ATEX. Nie wolno go używać do czasu usunięcia problemu. - Jakiego przyrządu użyć?
Skalibrowanego multimetru lub miernika oporu uziemienia. - Kto może przeprowadzić pomiar?
Każdy zaznajomiony ze sprzętem, ale dokumentację powinien prowadzić osoba odpowiedzialna za ATEX. - Czy muszę mierzyć zarówno węże, jak i ssawki?
Tak: wszystkie elementy, które mogą mieć kontakt ze strumieniem pyłu, muszą zostać sprawdzone.
Podsumowanie
Prawie 200 lat temu Georg Ohm dał nam prostą zasadę: wysoki opór to słabe połączenie. Niski opór to bezpieczne odprowadzenie.
Jest to więc różnica między nieszkodliwym i bezpiecznym odkurzaniem, a potencjalną eksplozją.
Jeśli znasz wartość oporu-om, znasz też swoje ryzyko. A gdy możesz to udokumentować, masz podstawę do bezpiecznej pracy
W Particulair zajmujemy się pomiarami, doradztwem i dokumentacją – nie po to, by tworzyć dodatkowe papiery, lecz by mieć pewność, że ładunek elektrostatyczny nigdy nie stanie się początkiem wybuchu a proces wykonywania pracy jest bezpieczny.
Thomas Lyngskjold
wrzesień 2025
Tłumaczenie: Beata Piechocka/Complitia.eu
Jeśli masz pytania, skontaktuj się z nami.
