Explosionsschutz - Grundlegende Richtlinien

Die Nachweisführung der intrinsischen Sicherheit ist keine einfache Aufgabe – schließlich muss im Gegensatz zu den meisten anderen Schutzarten immer der gesamte elektrische Kreis berücksichtigt werden, ebenso wie die Kombination von Strom- und Spannungsquellen, Verbrauchern und Verbindungskabeln. Um Ihnen den Einstieg zu erleichtern, haben wir fünf hilfreiche Tipps zusammengestellt, die Ihnen einen Überblick über die erforderliche Arbeit geben.

1. Seien Sie sich der Zoneneinteilung bewusst

Die Zoneneinteilung spiegelt die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer explosiven Atmosphäre wider. Informationen und Spezifikationen zur Zoneneinteilung finden Sie beispielsweise in der IEC 60079-10-1 für gasgefährdete Bereiche und in der IEC 60079-10-2 für Bereiche mit brennbaren Stäuben. Das maximale Risikopotential für jeden Bereich muss bei der Unterteilung von Gefahrenbereichen in Zonen und der Bestimmung der erforderlichen Schutzmaßnahmen berücksichtigt werden. Die in der definierten Zone verwendeten Geräte müssen den Anforderungen der entsprechenden zugewiesenen Gerätekategorie und/oder des Geräteschutzlevels entsprechen.

2. Erfahren Sie mehr über die Gerätegruppierung, Temperaturklassen und Umgebungstemperaturen

Neben der Zoneneinteilung sind auch die Gerätegruppierung, die Temperaturklasse und die Umgebungstemperatur wichtige Faktoren bei der Auswahl geeigneter Geräte. Die Gerätegruppierung und die Temperaturklasse werden anhand der zu erwartenden explosiven Atmosphäre festgelegt. Mit anderen Worten, diese Parameter hängen eng mit den Materialien zusammen, die zusammen mit der Luft im System ein explosives Gemisch bilden könnten. Im Bereich des Explosionsschutzes von Gasen stehen die Gruppen IIA, IIB und IIC zur Auswahl, kombiniert mit den Temperaturklassen T1 bis T6. Im Bereich des Explosionsschutzes von Stäuben gibt es die Gruppen IIIA, IIIB und IIIC zusammen mit der maximalen Oberflächentemperatur.

Die Umgebungstemperatur ist ebenfalls entscheidend bei der Auswahl des Geräts. Der Grund dafür ist zweifach. Erstens muss das verwendete Gerät den entsprechenden Temperaturbereich abdecken; zweitens ist der Wert wichtig, wenn es um den Nachweis der intrinsischen Sicherheit geht.

3. Finden Sie die benötigten Informationen über ausgewählte Geräte und Kabel

Sobald klar ist, wie der Gefahrenbereich definiert ist, ist es wichtig, geeignete Geräte zu finden. Im Hinblick auf die Verifizierung der intrinsischen Sicherheit geht es darum, die sicherheitsrelevanten Werte (Entitätsparameter) zu finden. Diese Werte finden sich in der Betriebsanleitung, dem Datenblatt und dem EU-Typprüfzertifikat. Das Feldgerät ist in der Regel ein Stromsenker (Verbraucher), und Sie sollten auf die Werte für Ui, Ii, Pi, Ci und Li achten. Hier kommt die Umgebungstemperatur des Systems ins Spiel – oft bestimmt sie den Wert für Pi.

Das Gerät für die intrinsische Trennung (Barriere, Isolator oder intrinsisch sicheres I/O-Modul) legt die Anfangswerte fest, wie Uo, Io, Po, Co und Lo.

Es ist leicht, das Kabel zu vergessen – jedoch spielt dieses Element eine wichtige Rolle beim Nachweis der intrinsischen Sicherheit durch seine Kapazität und Induktivität. Sie können die Werte beim Kabelhersteller anfragen; alternativ können die Werte 1 mH/km und 200 nF/km verwendet werden. Jetzt müssen Sie nur noch die Länge des Kabels bestimmen, und schon können Sie loslegen.

4. Verwenden Sie einfache Apparate?

Normalerweise ist eine EU-Typprüfung ausreichend, um den Anwendern Sicherheit zu geben, dass das Gerät getestet wurde und sicher verwendet werden kann. Ausnahmen von dieser Regel sind einfache Apparate wie Pt 100, LEDs usw., die keine EC-Typprüfung erfordern. Aber Vorsicht! Faktoren wie Kriechstrecken und Abstände oder Elektrostatik in Bezug auf das Gehäuse müssen auch für einfache Apparate in intrinsisch sicheren Schaltungen bewertet und dokumentiert werden. Das bedeutet, dass Sie im Bedarfsfall nachweisen können, dass Sie die intrinsische Sicherheit aller Geräte berücksichtigt haben – auch von Geräten, bei denen Sie nicht erwarten würden, dass sie ein Problem darstellen.

5. Stellen Sie den Nachweis der intrinsischen Sicherheit auf

Intrinsisch sichere Schaltungen erfordern einen Nachweis und eine Dokumentation ihrer intrinsischen Sicherheit gemäß den Installationsvorschriften in IEC 60079-14 [1]. Dieser Prozess beinhaltet die Überprüfung, dass entzündliche Funken und heiße Oberflächen sicher vermieden wurden.

Der Prozess zur Erzielung des Nachweises umfasst Berechnungen, bei denen die Werte für Spannung, Strom und Leistung sowie die Kapazitäten und Induktivitäten des Energiespeichergeräts (einschließlich des Kabels) bewertet werden. Der Nachweis der intrinsischen Sicherheit kann eine schwierige Aufgabe sein. DACPOL bietet eine kostengünstige Verifizierung der intrinsischen Sicherheit, einschließlich der entsprechenden Dokumentation – auch für komplexe vernetzte Systeme mit mehreren Quellen. Dazu benötigt das Unternehmen eine Spezifikation, das Schaltbild, Datenblätter für die Feldgeräte und Isolatoren einschließlich deren Zulassungszertifikate (ATEX, IECEx usw.), Betriebsanleitungen und Bilder der Typenschilder der Geräte.