Carte SIM en zone ATEX : ce qu’il faut savoir

Par Aurélie, M2M Network.

En bref : chercher une « carte SIM ATEX » revient à poser la question à l’envers. En zone ATEX, la directive 2014/34/UE vise l’appareil complet (routeur 4G, téléphone, capteur connecté), qui porte un marquage pour une catégorie de zone ; la carte SIM fait partie de cet appareil et se choisit, se pose et se change selon la notice de son fabricant. Les notices consultées réservent le changement de carte aux emplacements non dangereux ou à l’appareil hors tension : une puce soudée, et mieux une eSIM dont le profil se change à distance, évite d’ouvrir l’appareil en zone. La certification relève du fabricant et, selon la catégorie, d’un organisme notifié ; cet article explique les règles, il ne remplace pas leur avis.

Deux directives, six zones

La réglementation ATEX repose sur deux textes européens. La directive 1999/92/CE protège les travailleurs : l’employeur évalue le risque d’explosion, classe les emplacements en zones et tient à jour le document relatif à la protection contre les explosions (DRPCE). La directive 2014/34/UE, applicable depuis le 20 avril 2016, s’adresse aux fabricants : elle classe les appareils en groupes et en catégories, fixe les procédures d’évaluation de la conformité et le marquage. En France, la première est transposée dans le Code du travail (articles R. 4227-42 à R. 4227-54), la seconde dans le Code de l’environnement, et un arrêté du 28 juillet 2003 fixe les conditions d’installation des matériels électriques dans ces emplacements.

ZoneL’atmosphère explosive…Appareils admisNiveau de protection (EPL)
0 (gaz, vapeurs, brouillards)est présente en permanence, pendant de longues périodes ou fréquemmentCatégorie 1Ga
1est susceptible de se présenter occasionnellement en fonctionnement normalCatégorie 1 ou 2Ga ou Gb
2n’est pas susceptible de se présenter en fonctionnement normal, ou seulement pour une courte duréeCatégorie 1, 2 ou 3Ga, Gb ou Gc
20 (nuage de poussières combustibles)même fréquence qu’en zone 0Catégorie 1Da
21même fréquence qu’en zone 1Catégorie 1 ou 2Da ou Db
22même fréquence qu’en zone 2Catégorie 1, 2 ou 3Da, Db ou Dc

Les couches et dépôts de poussière comptent comme une source d’atmosphère explosive. Les mines souterraines forment un cas à part : leurs appareils relèvent du groupe I (catégories M1 et M2), et l’INRS rappelle que les industries extractives ne sont pas concernées par les dispositions ATEX du Code du travail.

Lire le marquage d’un routeur 4G ATEX

Le marquage dit dans quelle zone l’appareil peut aller. Exemple réel : le routeur 4G SCALANCE M876-4 de Siemens, prévu pour la zone 2, porte selon sa version le marquage II 3G Ex ec IIC T4 Gc (certificat DEKRA 18ATEX0026X). Il se lit ainsi :

  • II : appareil du groupe II, pour les industries de surface (le groupe I désigne les mines) ;
  • 3G : catégorie 3, adaptée à la zone 2, pour les gaz, vapeurs et brouillards (la lettre D vise les poussières) ;
  • Ex ec : mode de protection « sécurité augmentée », la dernière lettre indiquant le niveau de protection (a, b ou c) ;
  • IIC : groupe de gaz le plus sévère, qui comprend notamment l’hydrogène (IIA et IIB sont moins sensibles à l’inflammation) ;
  • T4 : température de surface maximale de 135 °C ;
  • Gc : niveau de protection du matériel correspondant à la zone 2.

En zone 1, il faut au moins la catégorie 2 : le téléphone Ex-Handy 10 DZ1 de Pepperl+Fuchs porte par exemple II 2G Ex ib op is IIC T4 Gb, soit une sécurité intrinsèque de niveau b. Les modes de protection des appareils électriques sont normalisés dans la série IEC 60079, dont la partie 0 fixe les exigences générales (édition 8.0 publiée en 2026) :

Mode (symbole)PrincipeNormeZones (gaz, sauf mode t)
Sécurité intrinsèque (i)Énergie limitée : ni étincelle ni échauffement capable d’enflammer l’atmosphèreIEC 60079-110, 1 ou 2 selon le niveau ia, ib ou ic
Encapsulage (m)Pièces noyées dans une résine que l’atmosphère ne peut pénétrerIEC 60079-180, 1 ou 2 selon le niveau ma, mb ou mc
Enveloppe antidéflagrante (d)L’enveloppe résiste à une explosion interne et ne la transmet pasIEC 60079-11 et 2
Sécurité augmentée (e)Mesures contre arcs, étincelles et températures excessivesIEC 60079-71 et 2
Surpression interne (p)Gaz de protection maintenu à une pression supérieure à celle de l’extérieurIEC 60079-21 et 2
Mode « n »Dérivé des modes précédents pour la zone 2IEC 60079-152
Protection par enveloppe (t)Étanchéité aux poussières et température de surface limitéeIEC 60079-3120, 21 et 22

Pour la carte SIM, ce tableau a une conséquence directe : selon le mode, son logement se trouve dans une enveloppe antidéflagrante, dans un boîtier étanche aux poussières ou dans un circuit à énergie limitée. Ouvrir ce logement peut toucher à la protection elle-même.

Carte SIM et zone ATEX : la carte fait partie de l’appareil certifié

Pour la directive 2014/34/UE, l’appareil est l’ensemble des matériels qui, seuls ou combinés, risquent de déclencher une explosion par leurs sources potentielles d’inflammation. C’est cet ensemble qui porte le marquage CE et le marquage spécifique de protection contre les explosions, et qui est livré avec une notice d’instruction couvrant la mise en service, l’utilisation, le montage et le démontage, la maintenance et l’installation. La carte SIM est une pièce de l’appareil évalué : c’est l’appareil, avec la carte prévue par son fabricant, qui est conforme ou non.

Deux exigences de la directive concernent directement le logement de la carte. Une enveloppe qui fait partie de la protection ne doit pouvoir être ouverte qu’avec un outil spécial ou par des mesures de protection appropriées. Et pour les catégories 1 et 2, l’ouverture de parties pouvant être des sources d’inflammation ne doit être possible qu’en l’absence d’énergie (ou dans des conditions de sécurité intrinsèque, ou par un verrouillage, selon la catégorie) ; à défaut, le fabricant appose une étiquette d’avertissement. Les notices traduisent ces règles en consignes :

  • Siemens, pour ses routeurs SCALANCE M874 et M876 : couper l’alimentation avant d’insérer ou de retirer la carte SIM, ne pas ouvrir son logement en fonctionnement, installer l’appareil en zone 2 dans une armoire IP54 au minimum, ne rien connecter ni déconnecter en présence d’une atmosphère inflammable ; le remplacement de composants peut compromettre l’aptitude à la zone 2 ;
  • Pepperl+Fuchs, pour le téléphone Smart Ex 02 (zone 2) : retrait du cache de batterie pour changer la carte SIM uniquement dans les emplacements non dangereux ;
  • Pepperl+Fuchs, pour l’Ex-Handy 10 DZ1 (zone 1) : remplacement du couvercle de carte SIM uniquement hors zone, couvercle vissé avant d’entrer dans l’emplacement dangereux ;
  • Pepperl+Fuchs, pour le Smart-Ex 03 M destiné aux mines : changement de carte SIM et de batterie uniquement hors zone, couvercle bien monté pour préserver l’indice IP.

Pour l’exploitant, changer une carte SIM en zone n’est donc pas anodin. Lorsque le DRPCE l’exige, le travail en zone se fait sur instructions écrites et avec une autorisation délivrée avant le début des travaux par une personne habilitée (directive 1999/92/CE) ; l’INRS recommande pour la maintenance une analyse des risques spécifique (bon d’intervention, permis de feu, consignation de l’installation). Ajouter un modem du commerce dans une armoire en zone, ou remplacer une antenne ou un module radio sans le fabricant, revient à introduire un matériel qui n’a pas été évalué.

SIM soudée et eSIM : ne plus ouvrir l’appareil en zone

Le plus sûr moyen de ne pas ouvrir le logement de la carte est de ne pas en avoir. Un fabricant d’équipement peut souder la puce SIM sur la carte électronique, à l’intérieur de l’enveloppe (format MFF2 ou plus petit) ; elle est alors évaluée avec le reste de l’appareil. Ce choix se fait à la conception ; un exploitant ne peut pas transformer après coup un appareil certifié. Les critères de choix de la puce sont détaillés dans notre article sur la carte SIM industrielle soudée.

Reste le contrat. Une puce soudée classique est liée à un opérateur pour toute la vie de l’appareil. Si la puce est un eUICC, le profil se change à distance : la GSMA souligne que la norme eSIM IoT SGP.32 permet aux entreprises de changer de profil sur le terrain (fin de contrat, évolution réglementaire, problème de réseau) sans accès physique aux objets ; voir notre article sur l’eSIM M2M et IoT. Une carte multi-opérateur répond à un autre besoin : garder la liaison quand un réseau faiblit sur le site, sans intervention.

Choisir la radio et la puissance d’émission

Un émetteur radio est une source d’inflammation possible : la directive 2014/34/UE cite les ondes électromagnétiques parmi les sources à éviter, et la norme générale IEC 60079-0 consacre une clause aux sources de radiofréquences, avec des tableaux de puissance seuil et d’énergie seuil ; le rapport technique CLC/TR 50427 guide l’évaluation de ce risque. L’appréciation revient au fabricant de l’équipement et, selon la catégorie, à l’organisme notifié.

Les ordres de grandeur varient selon la technologie. D’après les normes 3GPP, un terminal 2G de classe 4 émet jusqu’à 2 W (33 dBm) en bande 900 MHz, un terminal 4G de classe 3 jusqu’à 23 dBm (0,2 W), et les terminaux LTE-M disposent en plus de classes à 20 dBm et 14 dBm. Le module radio, son antenne et sa puissance font donc partie de la conception de l’appareil certifié et ne se modifient pas sur le terrain.

Une autre architecture évite d’amener la radio en zone : le routeur 4G reste hors zone, et seuls les capteurs y entrent, alimentés par un circuit de sécurité intrinsèque dont l’équipement associé, installé hors zone, limite l’énergie. L’utilisateur vérifie et documente alors la sécurité intrinsèque de la boucle selon IEC 60079-14. La directive 1999/92/CE vise toutefois aussi les appareils hors zone nécessaires au fonctionnement sûr d’appareils en zone, et les emplacements reliés à une zone par des ouvertures. Pour la supervision d’automates, voir notre article sur la télémaintenance des automates en 4G.

Secteurs concernés

Selon l’INRS, une explosion se produit en moyenne chaque jour dans le milieu industriel en France, et les secteurs qui manipulent des produits chimiques ou des poussières (bois, métaux, agroalimentaire) sont les plus concernés. Exemples d’emplacements et points d’attention pour un objet connecté :

SecteurOù l’atmosphère explosive se formePoint d’attention
Pétrochimie, dépôts de liquides inflammablesZone 0 dans les réservoirs et canalisations ; zone 1 près des évents, vannes de prélèvement et orifices de remplissage ; zone 2 autour des brides et raccordsGroupe de gaz (IIA, IIB, IIC) et classe de température (T1 à T6) du marquage à comparer aux produits présents
Silos, céréales, farine, boisZone 20 dans les silos et trémies ; zone 21 près des points de remplissage et de vidange ; zone 22 là où la poussière s’échappe et se déposeMarquage D et température de surface en °C ; les silos de céréales relèvent d’une rubrique dédiée des installations classées (2160)
Stations d’épuration, réseaux, postes de relevageMéthane et sulfure d’hydrogène produits par les bactéries dans les espaces confinés mal ventilésZonage à demander à l’exploitant ; voir aussi nos articles sur les postes de relevage en 4G et l’atmosphère corrosive
Mines souterrainesGrisou et poussières combustiblesGroupe I : un appareil M1 reste opérationnel en atmosphère explosive, un appareil M2 est censé être mis hors tension quand elle apparaît ; exemple : le Smart-Ex 03 M, marqué I M1 et Ex ia I Ma (voir la connectivité dans l’industrie minière)
Peinture, encollage, nettoyage de réservoirsVapeurs de solvants qui s’évaporent en fonctionnement normal dans les locaux fermés ou peu ventilésAtmosphère présente en fonctionnement normal : appareil de catégorie adaptée au zonage, ou radio placée hors zone

Avant de déployer : la liste de contrôle

  1. Obtenir de l’exploitant le zonage et le DRPCE : zone, gaz ou poussière, groupe, température d’auto-inflammation des produits.
  2. Vérifier que le marquage de l’appareil (catégorie, lettre G ou D, groupe, classe de température, EPL) couvre l’emplacement, ainsi que la plage de température ambiante indiquée dans la notice.
  3. Lire dans la notice où et comment la carte SIM se change : hors zone, hors tension, avec quel outil, quel couvercle.
  4. Demander au fabricant s’il existe une version à puce soudée ou à eSIM, et quel format de carte il prévoit.
  5. Choisir l’abonnement en conséquence : mono-opérateur, multi-opérateur ou eSIM, après vérification de la couverture du site.
  6. Organiser les interventions en zone : instructions écrites, autorisation de travail, personnel formé.
  7. Pour toute modification de l’appareil (antenne, module, logement de carte), passer par le fabricant : l’examen UE de type par un organisme notifié est requis pour la catégorie 1 et pour les appareils électriques de catégorie 2 ; l’INRS cite en France l’INERIS (0080) et le LCIE (0081).

Ce que propose M2M Network

M2M Network fournit la connectivité : des cartes SIM M2M physiques ou eSIM sur le réseau d’Orange, de SFR ou de Bouygues Telecom au choix, et des cartes IoT multi-opérateurs qui basculent automatiquement d’un réseau à l’autre, avec en option IP fixe publique, 5G et APN privé. La carte retenue doit correspondre à ce que prévoit la notice du fabricant de l’appareil ATEX. Pour un projet en zone ATEX (format de carte, puce soudée, eSIM, nombre de sites), décrivez l’équipement et son marquage via notre formulaire de contact.

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Questions fréquentes

Faut-il une carte SIM spéciale pour un équipement en zone ATEX ?

Il faut la carte que prévoit la notice du fabricant de l’équipement. La directive 2014/34/UE évalue l’appareil complet, marqué pour une catégorie de zone, et la carte SIM s’insère dans ce cadre. Une puce soudée ou une eSIM limite les ouvertures de l’appareil, mais c’est au fabricant de l’intégrer dès la conception.

Peut-on changer la carte SIM d’un routeur 4G installé en zone ATEX ?

Les notices consultées l’encadrent strictement : Siemens demande de couper l’alimentation avant toute manipulation de la carte de ses routeurs SCALANCE M874 et M876, et Pepperl+Fuchs réserve le changement de carte de ses téléphones Ex-Handy 10 et Smart Ex aux emplacements non dangereux. Sur site, l’intervention suit les instructions écrites et le système d’autorisation de travail prévus par le DRPCE.

Quelle catégorie d’appareil faut-il en zone 1 ou en zone 21 ?

La directive 1999/92/CE prévoit des appareils de catégorie 1 ou 2 en zones 1 et 21, de catégorie 1 en zones 0 et 20, et de catégorie 1, 2 ou 3 en zones 2 et 22. Le marquage précise aussi la lettre G (gaz) ou D (poussières), le groupe de gaz ou de poussière et la température de surface maximale.

Un terminal 4G émet-il moins qu’un terminal 2G ?

Selon les normes 3GPP, un terminal 4G de classe 3 émet au plus 23 dBm (0,2 W), contre 33 dBm (2 W) pour un terminal 2G de classe 4 en bande 900 MHz. La puissance n’est toutefois qu’un paramètre : c’est le fabricant de l’équipement, avec l’organisme notifié selon la catégorie, qui évalue les sources de radiofréquences selon la norme IEC 60079-0.

Qui certifie un équipement ATEX ?

Le fabricant, qui établit la déclaration UE de conformité. La directive 2014/34/UE impose un examen UE de type par un organisme notifié pour la catégorie 1 et pour les appareils électriques de catégorie 2 ; pour la catégorie 3, le contrôle interne de la production suffit. L’INRS cite en France l’INERIS (0080) et le LCIE (0081).

Peut-on installer le routeur 4G hors de la zone ATEX ?

C’est une option à étudier avec l’exploitant : seuls les capteurs restent en zone, reliés par des circuits de sécurité intrinsèque dont l’équipement associé, installé hors zone, limite l’énergie. La directive 1999/92/CE vise toutefois aussi les appareils situés hors zone s’ils sont nécessaires au fonctionnement sûr d’appareils en zone.

Sources