Alors qu’une classification de zone ATEX ou IECEx définit les lieux où un appareil mobile peut légalement fonctionner, le code de protection « Ex » explique comment l’appareil empêche physiquement une explosion. La compréhension de ces principes techniques sous-jacents permet aux responsables de la sécurité et aux équipes d’approvisionnement de choisir du matériel spécialement adapté aux risques physiques propres à leur site.
Chez Atexxo Manufacturing, nous sommes spécialisés dans la transformation du matériel mobile le plus avancé au monde en équipements antidéflagrants entièrement certifiés. Vous trouverez ci-dessous une présentation détaillée des principales méthodes de protection Ex, de leur fonctionnement et de la manière dont elles s’associent pour créer des appareils industriels sûrs.
Prévention ou confinement : Ex i et Ex d
Les deux principes fondamentaux en matière de mobilité dans les zones à risque sont la prévention et le confinement.
- Ex i (sécurité intrinsèque) : une stratégie préventive. Les circuits électriques internes sont conçus pour limiter strictement le courant, la tension et l’énergie thermique. Cela garantit que, même en cas de défaut, les étincelles électriques ou la chaleur de surface ne peuvent physiquement pas atteindre l’énergie minimale d’inflammation (MIE) des gaz environnants. La sécurité intrinsèque se subdivise en Ex ia (sécurité garantie en cas de défaillance simultanée de deux composants, requise pour la zone 0), Ex ib (sécurité garantie en cas de défaillance d’un seul composant, norme pour la zone 1) et Ex ic (sécurité garantie en fonctionnement normal, utilisée pour la zone 2).
- Ex d (antidéflagrant) : une stratégie de confinement. La conception Ex d part du principe qu’une étincelle interne ou une défaillance de la batterie pourrait se produire à l’intérieur du boîtier. La sécurité est assurée par un boîtier extérieur robuste et résistant à la pression. En cas d’inflammation interne, les gaz chauds en expansion sont canalisés à travers des passages usinés avec précision, appelés « voies de flamme ». Ces passages étroits refroidissent rapidement le gaz qui s’échappe jusqu’à une température inférieure à la température d’auto-inflammation de l’air extérieur. Chez Atexxo Manufacturing, nous utilisons une ingénierie de précision des boîtiers Ex d pour permettre à des appareils grand public phares — tels que les derniers iPhone d’Apple— de fonctionner en toute sécurité dans des environnements de Zone 1 et de Zone 2 sans réduire leur puissance de traitement.
Isolation des composants et élimination des arcs électriques : Ex m et Ex e
Au-delà des circuits primaires et des boîtiers externes, des méthodes de protection spécialisées sont appliquées à certains composants internes spécifiques :
- Ex m (encapsulation) : isole les composants à haut risque en les enrobant entièrement dans une résine solide et non conductrice (procédé dit d’« enrobage »). Les gaz volatils ne pouvant physiquement atteindre les composants électriques, toute inflammation est impossible. Dans le domaine de l’électronique mobile, la certification Ex m est couramment appliquée aux batteries lithium-ion à haute énergie et aux modules de recharge sans fil.
- Ex e (sécurité renforcée) : empêche la formation d’arcs électriques, d’étincelles et d’une chaleur excessive en surface lors d’un fonctionnement normal, grâce à l’augmentation de la distance physique entre les éléments conducteurs (en respectant des critères stricts en matière de lignes de fuite et d’espaces isolants) et à l’utilisation de matériaux isolants de haute qualité. Sur les smartphones certifiés, les principes Ex e sont fréquemment appliqués aux bornes de recharge externes, aux interrupteurs et aux connecteurs à courant élevé.
Exclusion physique : Ex t pour les risques liés aux poussières
Les gaz et les poussières combustibles présentent des risques physiques totalement différents. Alors que la protection contre les gaz se concentre sur la limitation de l’énergie et le confinement des flammes, la protection contre les poussières (Ex t) repose sur l’exclusion physique.
Les particules fines conductrices (telles que la poussière d’aluminium, de graphite ou de céréales) peuvent provoquer des courts-circuits dans les composants microélectroniques si elles pénètrent à l’intérieur du boîtier. La protection Ex t nécessite une étanchéité à la poussière, directement liée à un indice de protection IP6X (généralement IP68 pour une immersion complète et une isolation totale contre la poussière).
Pour découvrir comment ces concepts de protection s’appliquent aux risques spécifiques des sites industriels et aux composants des appareils, utilisez notre outil interactif ci-dessous :
Combiner les concepts de protection dans le matériel mobile moderne
Les smartphones industriels haute performance s’appuient rarement sur une seule méthode de protection. Au contraire, les ingénieurs combinent plusieurs techniques Ex sur différents composants matériels afin d’assurer un fonctionnement pendant toute la durée du poste de travail tout en respectant les normes ATEX et IECEx strictes.
Par exemple, un terminal intelligent moderne converti par Atexxo peut présenter une chaîne de certification combinée telle que Ex ib mb IIC T4 Gb / Ex tb IIIC T135 °C Db:
| Composant de l’appareil | Norme de protection | Mécanisme technique |
| Carte logique et pilotes d’affichage | Ex ib (sécurité intrinsèque) | Circuits à énergie limitée empêchant la formation d’étincelles |
| Module de batterie au lithium | Ex mb (encapsulation) | Enrobage en résine solide isolant l’énergie chimique |
| Boîtier extérieur et joints d’étanchéité | Ex d / Ex tb (protection antidéflagrante et protection contre la poussière) | Boîtier anti-explosion avec joints étanches à la poussière (IP68) |
En associant à chaque composant le concept de protection le mieux adapté, Atexxo propose des terminaux mobiles élégants et dotés de toutes les fonctionnalités, capables de fonctionner en toute sécurité dans les environnements des zones 1, 2, 21 et 22.
Foire aux questions
Quelle est la principale différence pratique entre les concepts Ex i (sécurité intrinsèque) et Ex d (antidéflagrant) ?
La norme Ex i empêche les explosions en limitant l’énergie électrique et thermique de manière à ce qu’aucune étincelle ne puisse se former physiquement. La norme Ex d admet qu’une étincelle interne puisse se produire, mais utilise un boîtier très résistant pour contenir l’explosion et refroidir les gaz qui s’échappent, afin qu’ils ne puissent pas enflammer l’atmosphère extérieure.
Pourquoi les smartphones haut de gamme modernes sont-ils rarement certifiés Ex ia pour la zone 0 ?
Une certification Ex ia exige que le matériel reste sûr même en cas de deux défaillances internes indépendantes. Les smartphones haut de gamme nécessitent une puissance importante pour faire fonctionner des processeurs multicœurs à haute vitesse, des écrans lumineux et des appareils photo sophistiqués, ce qui rend pratiquement impossible de limiter l’énergie électrique aux niveaux requis par la certification Ex ia sans nuire gravement aux performances de l’appareil. Par conséquent, la Zone 1 (Ex ib ou Ex d) constitue la norme opérationnelle de référence pour les appareils intelligents industriels hautes performances.
Un indice de protection contre les gaz (Ex i ou Ex d) est-il suffisant pour les zones présentant des poussières combustibles ?
Non. Les concepts de protection contre les gaz prennent en compte les vapeurs inflammables. Pour fonctionner en toute légalité dans des environnements présentant des poussières combustibles (Zone 21 ou Zone 22), le matériel doit porter explicitement un indice de protection contre les poussières (tel que Ex t ou Ex tb), ainsi qu’un indice de protection certifié contre la pénétration de poussière (IP6X).
