Par Arthur Jouve, ingénieur — avec le support technique d’ASE-SEREM, spécialisée dans les équipements pour atmosphères explosibles.

Un moteur ATEX — également appelé moteur antidéflagrant — est un moteur électrique conçu pour fonctionner en toute sécurité dans une atmosphère explosible. Sa sélection repose sur trois paramètres interdépendants : la zone d’utilisation (Zone 0/1/2 pour les gaz, Zone 20/21/22 pour les poussières), le groupe d’explosion de la substance présente (IIA, IIB ou IIC pour les gaz ; IIIA, IIIB ou IIIC pour les poussières), et la classe de température admissible (T1 à T6). Ces trois paramètres figurent sur la plaque signalétique d’un moteur existant à remplacer ou dans le Document Relatif à la Protection Contre les Explosions (DRCPE) du site industriel.

Les trois paramètres de sélection

La règle fondamentale pour la classe de température : la température maximale de surface du moteur (indiquée par sa classe T) doit toujours être inférieure à la température d’auto-inflammation (TAI) de la substance présente dans l’atmosphère. Exemple : l’éther éthylique a une TAI de 160 °C — choisir un moteur T4 (135 °C max), jamais T3 (200 °C).

Identifier la zone d’utilisation

La zone détermine la fréquence à laquelle une atmosphère explosive est présente. Elle est définie par l’exploitant dans le DRCPE, conformément à la directive 1999/92/CE.

Zones gaz (atmosphères gazeuses)

Zones poussières (atmosphères poussiéreuses)

Double marquage Gaz + Poussières

Dans les sites industriels présentant à la fois des risques gaz et des risques poussières, un moteur peut porter un double marquage. Exemple : un moteur certifié Ex ec IIC T3 Gc + Ex tc IIIB T125°C Dc est utilisable simultanément en Zone 2 gaz et Zone 22 poussières.

Déterminer le groupe d’explosion

Le groupe d’explosion caractérise le potentiel explosif du gaz ou de la poussière en fonction de deux paramètres mesurés : l’Énergie Minimale d’Inflammation (EMI) et l’Intensité Expérimentale Maximale de Sécurité (IEMS). Plus ces valeurs sont faibles, plus le gaz est dangereux et plus le groupe d’explosion est sévère.

Groupes de gaz (Groupe II — surface industrielle)

Un moteur IIC convient à tous les environnements (IIA, IIB et IIC). Un moteur IIB ne convient pas à une atmosphère contenant de l’hydrogène (IIC requis). Un moteur certifié pour un groupe inférieur ne peut pas être utilisé dans un groupe supérieur.

Données de sécurité des gaz courants

Les valeurs de TAI (Température d’Auto-Inflammation), de groupes d’explosion et de classes T sont extraites des catalogues fabricants : Leroy-Somer catalogue technique 4428 fr (section A5) et Sermes Tarif Moteurs 2024 (p. 106). Les valeurs LIE et LSE ne figurent pas dans ces catalogues : celles présentes dans le tableau ci-dessous sont issues de la norme EN 60079-20-1 et de la base INERIS. Le symbole « — » indique qu’aucune valeur n’est disponible dans les sources citées pour ce paramètre.

¹ Hydrogène : TAI = 560 °C (Leroy-Somer cat. 4428 fr, section A5) ; 500 °C (Sermes Tarif Moteurs 2024). Les deux valeurs conduisent à la classe T1. En l’absence de précision dans le DRCPE du site, retenir la valeur la plus conservative (500 °C).
² Éther éthylique : TAI = 180 °C (Leroy-Somer cat. 4428 fr, section A5) ; 160 °C (Sermes Tarif Moteurs 2024). Dans les deux cas, la classe T4 (135 °C max de surface) est requise — ne jamais utiliser T3 (200 °C max), dont la limite de surface dépasse la TAI la plus conservative.
³ Hydrogène sulfuré : TAI = 270 °C (Leroy-Somer cat. 4428 fr, section A5) ; 260 °C (Sermes Tarif Moteurs 2024). Les deux valeurs conduisent à la classe T3 (200 °C max de surface).
⁴ Propane : TAI = 450 °C (Leroy-Somer cat. 4428 fr, section A5) ; 470 °C (Sermes Tarif Moteurs 2024). Les deux valeurs conduisent à la classe T2 (300 °C max de surface).

LIE = Limite Inférieure d’Explosivité. LSE = Limite Supérieure d’Explosivité. TAI = Température d’Auto-Inflammation. En dehors de l’intervalle [LIE–LSE], le mélange est trop pauvre ou trop riche pour s’enflammer.

Groupes de poussières (Groupe III)

Un moteur IIIC convient à toutes les atmosphères poussiéreuses. La température maximale de surface pour les poussières est exprimée directement en °C (T125°C) et non en classe T comme pour les gaz.

Températures caractéristiques des poussières combustibles (source Sermes Tarif Moteurs 2024)

La sélection de la température de surface maximale admissible pour un moteur en atmosphère poussiéreuse utilise deux paramètres distincts : la température d’amorçage du nuage (Tcl) et la température d’amorçage de la couche déposée (Tl). La norme EN 60079-14 impose d’appliquer simultanément les deux formules suivantes :

• Tmax (nuage) = 2/3 × Tcl
• Tmax (couche) = Tl − 75 °C
• La température de surface du moteur doit être ≤ min(Tmax nuage, Tmax couche)

LEL = Lower Explosive Limit (limite inférieure d’explosivité, en g/m³ pour les poussières). Tcl = température d’amorçage du nuage de poussières. Tl = température d’amorçage de la couche de poussières déposée. « — » = valeur non disponible dans la source citée. La colonne T surface max est le résultat du calcul : retenir la valeur la plus basse des deux Tmax.

Choisir la classe de température

La classe de température définit la température maximale que le moteur peut atteindre en surface dans les conditions de fonctionnement les plus défavorables.

La règle de sélection est impérative : Température de surface du moteur (classe T) < TAI de la substance. Si la TAI d’un gaz est de 160 °C, la classe T4 (135 °C) est la classe maximale admissible.

Choisir le mode de protection

Le mode de protection décrit le mécanisme constructif par lequel le moteur évite d’initier une explosion. Le choix dépend de la zone d’utilisation et des contraintes d’installation.

Paramètre tE — spécifique au mode Ex eb

Pour les moteurs Ex eb, la norme CEI 60079-7 impose que soient indiqués sur la plaque signalétique le rapport de courant de démarrage (Id/In) et le temps tE. Le temps tE est la durée maximale pendant laquelle le rotor peut être bloqué avant d’atteindre la température limite. Les valeurs imposées par la norme : Id/In ≤ 10 et tE ≥ 5 secondes. Ces valeurs conditionnent le choix du dispositif de protection ampèremétrique.

Correspondance entre anciennes et nouvelles désignations

La réforme de la réglementation ATEX (publication des normes IEC 60079 en remplacement de la série EN 50014) a modifié les désignations des modes de protection. Les équipements anciennement marqués EEx se retrouvent en service sur de nombreux sites industriels. Le tableau ci-dessous permet d’identifier la désignation actuelle à partir d’un ancien marquage.

Changements structurels à retenir :

• Préfixe : EEx (marquage CENELEC, avant 2003) → Ex (marquage IEC/ATEX unifié).
• EPL : notion absente dans l’ancienne réglementation. Dans la nouvelle norme, le suffixe Ga/Gb/Gc (gaz) ou Da/Db/Dc (poussières) indique le niveau de protection de l’équipement et se substitue en partie à la notion de catégorie du marquage CE.
• Ex nA → Ex ec : le mode « type n » de l’ancienne norme EN 50021 est désormais intégré dans la norme IEC 60079-15 sous la désignation Ex ec. Un équipement ancien marqué EEx nA équivaut fonctionnellement à un Ex ec actuel.
• Mode de protection d → da/db/dc : la nouvelle norme distingue trois niveaux de protection au sein du mode antidéflagrant selon l’EPL cible. Pour les moteurs industriels courants (Zone 1 et 2), le niveau db est le plus utilisé.

Lire et décoder un marquage ATEX

Le marquage ATEX est apposé sur la plaque signalétique du moteur. Il est normalisé par la norme EN 60079-0 et contient toutes les informations nécessaires à la vérification d’adéquation avec l’environnement.

Marquage pour atmosphère gazeuse (exemple)

Marquage pour atmosphère poussiéreuse (exemple)

Marquage pour mines (Groupe I)

Pour les équipements destinés aux mines sensibles au grisou, le groupe est I (au lieu de II ou III). Exemple : Ex db I Mb — antidéflagrant pour mines, haut niveau de protection Mb.

Décoder une plaque réelle — double marquage Gaz + Poussières

Un moteur polyvalent (zones gaz et poussières simultanées) porte un double marquage sur sa plaque signalétique. Voici comment lire le marquage réel II 2 GD Ex d IIC T6 Ex tD A21 IP65 T85°C :

Le préfixe commun II 2 GD s’applique aux deux parties :

Partie gaz — Ex d IIC T6

Partie poussières — Ex tD A21 IP65 T85°C

Utilisation avec un variateur de fréquence (VFD)

L’alimentation d’un moteur ATEX par un variateur de fréquence modifie les conditions thermiques et électriques du moteur. Des règles strictes s’appliquent, indépendamment du mode de protection.

Conditions d’utilisation hors normes — déclassements

Les conditions standard de certification ATEX correspondent à une plage d’utilisation de −20 °C à +40 °C et à une altitude inférieure à 1 000 m. Hors de ces plages, des déclassements s’appliquent.

Altitude > 1 000 m : La densité de l’air diminue, ce qui réduit le pouvoir refroidissant du ventilateur et augmente la tension d’amorçage des arcs. Un déclassement de puissance est nécessaire au-delà de 1 000 m d’altitude.

Température ambiante > +40 °C : La puissance nominale doit être réduite selon les facteurs fournis par le fabricant (typiquement −5 à −10 % par tranche de 10 °C au-delà de +40 °C).

Environnements sévères : Pour les environnements corrosifs, humides ou lavés au jet, l’indice de protection IP66 (étanche aux jets d’eau directionnels) est recommandé plutôt que l’IP55 standard.

Les trois erreurs fréquentes de sélection

Gammes disponibles chez les fabricants

WEG — Série W22X

Options disponibles sur W22Xd : certification IIC (au lieu de IIB standard), double marquage IIIC, boîte à bornes à sécurité augmentée (Ex db eb), classes T5 ou T6.

Leroy-Somer — Gamme IMfinity ATEX

Questions fréquentes

Lexique ATEX

Sources et références