In vielen Bereichen der Industrie wird mit Gasen, Dämpfen, Nebeln und Stäuben gearbeitet; in anderen Bereichen entstehen diese brennbaren Stoffe während der Verarbeitung.
Dabei kann es - bedingt durch die umgebende Luft und einer Zündquelle - zu Explosionen kommen.
Um dies und alle daraus resultierenden Sach-, Umwelt- und Personenschäden zu vermeiden, wurden Explosionsschutzmaßnahmen entwickelt.
Die in der vorliegenden Webseite dargestellten explosionsgeschützten Geräte entsprechen hauptsächlich der Zündschutzart
"Eigensicherheit", d. h., die Energie eines Stromkreises wird soweit reduziert, dass sich durch Funkenbildung kein Gemisch zünden kann.
Gegenüber anderen Schutzarten hat die Zündschutzart "Eigensicherheit" den Vorteil, dass Stromkreise während des
Betriebes unter Spannung geöffnet und verändert werden dürfen.
Nachfolgend werden einige allgemeine Kurzhinweise zum Explosionsschutz dargestellt.
Gern senden wir Ihnen ausführliche Unterlagen zu.
Der Explosionsschutz in der EU ist 1994 durch die Rahmenrichtlinie 94/9/EG, der sogenannten ATEX, einheitlich geregelt worden.
Ab 01.07.2003 müssen alle verkaufsfähigen Geräte den Anforderungen der ATEX entsprechen und bescheinigt sein.
Errichtete Anlagen haben Bestandsschutz.
Grundlage des Zonenkonzeptes ist der Grad der Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre (EN 60079-10, EN 1127).
Unterschieden wird zwischen Zone 0 bis 2 (Atmosphäre durch Gase, Nebel und Dämpfe) und Zone 20 bis 22 (Atmosphäre durch Stäube):
Zone 0: Gefährliche Atmosphäre durch Gase ständig, häufig oder langzeitig vorhanden.
Zone 1: Gefährliche Atmosphäre gelegentlich vorhanden.
Zone 2: Gefährliche Atmosphäre selten und dann kurzfristig vorhanden.
Zone 20: Gefährliche Atmosphäre durch eine Staubwolke ständig, langfristig oder häufig vorhanden - eine Staubablagerung allein ist keine Zone 20.
Zone 21: Bei normalem Betrieb kann eine Staubwolke in Luft gelegentlich auftreten.
Zone 22: Bei normalem Betrieb ist nicht damit zu rechnen, dass eine Staubwolke auftritt; andernfalls nur kurzfristig.
Während das Zonenkonzept für Gase innerhalb der EU bereits Bestand hatte, sind die EU-weiten Zonen für Staub neu.
Deshalb ist insbesondere für Anwender in Staaten, für die bisher noch keine Staubzonen galten, eine erhöhte Sensibilität bei der Zoneneinteilung geboten.
Jedes Gerät verfügt über eine eindeutige Kennzeichnung für den Explosionsschutz.
Unterschieden wird dabei zwischen eigensicheren Betriebsmittel, die direkt im explosionsgefährdeten Bereich eingesetzt werden dürfen, und
zugehörigen Betriebsmitteln, welche die Schnittstelle zum explosionsgefährdeten Bereich darstellen.
Nach ATEX gibt eine neue Kennzeichnung den Einsatz, das konstruktive Sicherheitsniveau des Betriebsmittels und die Stoffgruppe an.
Daraus lässt sich dann der Zoneneinsatz ableiten:
I Bergbau u. deren Übertageeinrichtung
II alle anderen Bereiche (z.B. Chemie)
1 sehr hohe Sicherheit - Zone 0 / 20
2 hohe Sicherheit - Zone 1 / 21
3 normale Sicherheit - Zone 2 / 22
M1 vorhandene Ex-Atmosphäre (Grubengas, brennbare Stäube) - Bergbau
M2 gelegentlich auftretende explosive Atmosphäre - Bergbau
G Ex-Schutz für gashaltige Atmosphäre
D Ex-Schutz für staubhaltige Atmosphäre
"II 1 G" ist ein Beispiel zur Kennzeichnung eigensicherer Betriebsmittel in gashaltiger Atmosphäre in der Chemie für Zone 0;
"II (1) G" ist ein Beispiel für das zugehörige Betriebsmittel.
Weitere Auskunft zur Art des Schutzes gibt die Kennzeichnung nach CENELEC gemäß EN 60079-0 ff.
Die Einhaltung der Ex-Vorschriften kennzeichnet Ex.
Eigensichere Betriebsmittel nach EN 60079-11 verfügen entweder über zwei unabhängige Schutzmaßnahmen
ia oder nur über eine Schutzmaßnahme ib.
Der Einsatz im Bergbau unter Tage I und der restlichen Industrie II entspricht der Kennzeichnung nach ATEX.
Da nicht alle Stoffe die gleiche Zündenergie benötigen, sind diese in drei Gruppen aufgeteilt:
A - "viel" Energie,
B - "mittlere" Energie und
C - "wenig" Energie.
Die jeweilige Einteilung eines Stoffes ist der einschlägigen Literatur zu entnehmen.
Heiße Geräteoberflächen können eine Zündquelle darstellen.
Eigensichere Betriebsmittel werden dabei in 6 Temperaturklassen eingeteilt, wobei
T1 einer Oberflächentemperatur von 450 °C entspricht und
T6 einer Temperatur von 85 °C.
Da zugehörige Betriebsmittel nicht im Ex-Bereich montiert werden, enthalten diese keine Temperaturangabe.
Zusätzlich werden Klammern angewendet.
Für eigensichere Betriebsmittel lautet die Kennzeichnung zum Beispiel
Ex ia IIC T6 und für zugehörige Betriebsmittel
[Ex ia] IIC.
Neben dieser Kennzeichnung sind auch die relevanten elektrischen Daten angegeben wie Spannung, Strom, Leistung, Kapazität und Induktivität.
Dass ein Betriebsmittel einer Baumusterprüfung unterzogen wurde und damit für den Explosionsschutz eingesetzt werden darf, wird durch eine Prüfnummer dokumentiert.
Diese besteht aus dem Kurzzeichen der Prüfstelle, gefolgt vom Jahr der Zulassung, dem Begriff ATEX für die Richtlinie 94/9/EG und einer internen Registrier-Nr. (z. B. PTB 97 ATEX 2128).
Zulassung und elektrische Daten sämtlicher TURCK-Geräte stehen in den jeweiligen Datenblätter.
Die Betriebsmittel dürfen nur von geschultem Fachpersonal installiert werden.
Dazu sind Kenntnisse der einschlägigen Normen (wie EN 60079-14 und EN 50020) unbedingt erforderlich.
Nachfolgend einige wichtige Hinweise:
Es müssen die notwendigen Isolations - abstände eingehalten werden.
Zwischen eigensicheren und nicht eigensicheren Anschlüssen ist ein Fadenmaß von 50 mm einzuhalten.
Bei der Zusammenschaltung von eigensicheren Betriebsmittel ist der "Nachweis der Eigensicherheit" zu führen.
Die Betriebsmittel dürfen nicht geöffnet oder repariert werden.
Die Anlagen sind regelmäßig aus Sicht des Ex-Schutzes zu überprüfen.
An den Aufbau von Leitungen und die Isolation und Verlegung werden besondere Anforderungen gestellt.
Leitungen müssen gekennzeichnet werden, wenn farblich, dann hellblau.
Eine EMV-gerechte Installation ist durchzuführen.
Eigensichere und nicht eigensichere Stromkreise dürfen nicht in einem Kabel geführt werden.
Die Schweiz hat die ATEX-Richlinie in der VGSEB anerkannt und in nationales Recht umgesetzt.
Alle Geräte mit ATEX-Zulassung dürfen direkt eingesetzt werden.
In den Ländern, die der EU beitreten wollen, werden die Normen und Richtlinien umgesetzt.
Es ist jedoch zusätzlich eine nationale Zulassung erforderlich.
In den USA und Kanada unterscheidet sich der Explosionsschutz erheblich von dem innerhalb der EU.
In den Vereinigten Staaten kommen zwei unterschiedliche Systeme zur Klassifizierung von explosionsgefährdeten Bereichen zum Einsatz.
Die Methode der Eigensicherheit zum Explosionsschutz wird durch beide Systeme anerkannt.
Das erste und heute noch hauptsächlich verwendete System wird im Artikel 500 der ANSI/NFPA 70 NEC (US National Electrical Code) beschrieben.
Dieses System wird seit vielen Jahren in den Vereinigten Staaten angewendet und ist bis dato die vorherrschende Methode.
Klassen, Divisionen und Gruppen werden verwendet, um die Art der Explosionsgefahr sowie die Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer zündfähigen Konzentration zu definieren.
Die Klasse (Class) dient zur Kategorisierung des gefährlichen Materials:
- Class I: Gase und Dämpfe
- Class II: Stäube
- Class III: Fasern
Der Begriff Division klassifiziert die Wahrscheinlichkeit, dass gefährliches Material in einer zündfähigen Konzentration
vorliegt:
- Division 1: Unter normalen Bedingungen vorhanden
- Division 2: Im Fehlerfall vorhanden
Der Begriff Group wird zur Definition von Gruppen von Gasen/Stäuben mit ähnlichen Zündeigenschaften verwendet:
- Group A: Acetylen
- Group B: Wasserstoff
- Group C: Äthylen
- Group D: Propan
- Group E: Metallstaub
- Group F: Kohlenstaub
- Group G: Kornstaub
T Codes, d. h. Codes zur Definition von maximalen Oberflächentemperaturen, werden ebenfalls verwendet und sind mit EU- und IEC-Kategorien identisch.
Das "Article 500 System" enthält jedoch zusätzliche Codes, die zur Subkategorisierung von Temperaturklassen
T2, T3, und T4 dienen.
Die zusätzlichen Codes umfassen folgende Subkategorien:
T2A (= 280 °C)
T2B (= 260 °C)
T2C (= 230 °C)
T2D (= 215 °C)
T3A (= 180 °C)
T3B (= 165 °C)
T3C (= 160 °C)
T4A (= 120 °C)
Das zweite System wird erstmals als Artikel 505 der NEC-Ausgabe von 1996 festgeschrieben.
Das System beabsichtigt, die Harmonisierung mit internationalen Bestimmungen voranzutreiben, und ist fast identisch mit der Zoneneinteilung entsprechend IEC 60079.
Es hat offiziellen Alternativstatus zum "Article 500"-System und gelangt zunehmend an Bedeutung.
Die beiden Systeme können jedoch nicht miteinander kombiniert werden, wodurch es schwierig wird, das neue System in bestehende Installationen aufzunehmen.
Geräte müssen entsprechend den nationalen Standards der Vereinigten Staaten zugelassen werden.
Die Markierung der Geräte ähnelt dem IEC-60079-System, es werden jedoch die Begriffe "Class" (mit der gleichen Bedeutung wie im "Article 500"-System) und "Zone" zusätzlich verwendet, wie in den folgenden Beispielen aufgezeigt:
Class I, Zone 0, AEx ia IIC T6
Class I, Zone 0, AEx [ia] IIC
Das "A" zeigt, dass das Gerät nach den entsprechenden amerikanischen Standards zugelassen ist.
Bis dato werden nur explosionsgefährdete Bereiche der "Class I" durch den Artikel 505 abgedeckt.
Die Situation, dass parallel mit zwei Systemen gearbeitet wird, ist in Kanada ähnlich, auch wenn die Systeme beide in der CSA 22.1 des Canadian Electrical Code (CED) beschrieben werden.
Kanada ist hier einen Schritt weiter gegangen und hat das IEC-System für neue Installationen vorgeschrieben.
Installationsrichtlinien für eigensichere Systeme sind in den Vereinigten Staaten in der ANSI/ISA RP12.6 festgelegt.
Installationsrichtlinien für kanadische Systeme sind im Anhang F der CEC enthalten.
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