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Der Einsatz von Sensoren in explosionsgefährdeten Bereichen kann durch unterschiedliche, definierte Design-Konzepte, sogenannte Zündschutzarten, realisiert werden. Im Nachfolgenden werden die gängigsten dieser Zündschutzarten für Sensoren für den gasexplosionsgefährdeten Bereich kurz erläutert.

  Zündschutzart

Schutzprinzip

Einsatz in Zone

 Druckfeste Kapselung „d“

 IEC 60079-1
 EN 60079-1
 UL 60079-1


Konstruktive Maßnahmen im/am Gehäuse verhindern das Ausbreiten einer Explosion im Inneren des elektrischen Gerätes an die umgebende explosionsfähige Atmosphäre.

 

Ex da = Zone 0, 1, 2

Ex db = Zone 1, 2

Ex dc = Zone 2

 Eigensicherheit „i“

 IEC 60079-11
 EN 60079-11
 UL 60079-11

Begrenzung der Energie (Leistung, Strom, Spannung) im Stromkreis des elektrischen Gerätes, so dass ein Funke oder thermischer Effekt keine Zündung einer explosionsfähigen Atmosphäre auslösen kann.

Ex ia = Zone 0, 1, 2

Ex ib = Zone 1, 2

Ex ic = Zone 2


 Nichtfunkendes
 Betriebsmittel „nA“

 IEC 60079-15
 EN 60079-15
 UL 60079-15

Das elektrische Gerät stellt im Normalbetrieb, unter definierten und beschriebenen Umständen, keine Zündquelle dar.

 

Ex nA = Zone 2


 

 

Zündschutzarten für den Einsatz in Zone 0, 1, 2

Bei der Zündschutzart Ex i „Eigensicherheit“ kann man gut und gerne von der gängigsten Zündschutzart für Sensoren reden. Die Stromkreise dieser elektrischen Geräte sind in ihrer Energie (Leistung, Strom, Spannung) so ausgelegt, dass weder ein Zündfunke entstehen, noch die thermische Entwicklung der verwendeten Komponenten eine Zündung der explosionsgefährdeten Umgebung verursachen kann.

Die Zündschutzart Ex d „Druckfeste Kapselung“ erlaubt die Zündung einer Explosion im Inneren des elektrischen Gerätes. Der konstruktive Aufbau des Gerätes verhindert jedoch, dass diese Explosion aus dem Gerät herausdringen kann und die explosionsgefährdete Atmosphäre dort ebenfalls entzündet. Dies wird z. B. durch eine entsprechend dicke Gehäusewandstärke, Einhaltung von Spaltmaßen und zusätzliche Vorgaben zur Installation erreicht.

Zündschutzart für den Einsatz in Zone 2

Während die bereits beschriebenen Zündschutzarten einen Einsatz der elektrischen Geräte (Sensoren) in den Zonen 0, 1 und 2 ermöglichen können, sind elektrische Geräte der Zündschutzart Ex nA „Nichtfunkendes Betriebsmittel“ lediglich für einen Einsatz in Zone 2 geeignet. Wie der Name schon sagt, sind diese Geräte nicht in der Lage einen Funken zu verursachen und enthalten weiterhin auch keine Zündquelle durch heiße Oberflächen. Dies ist jedoch nur im Normalbetrieb der Fall, da in der Zone 2 eine explosionsgefährdete Atmosphäre nur selten und kurzzeitig vorhanden sein darf und ein gleichzeitiger Fehlerfall des Gerätes sehr unwahrscheinlich ist.

Wahl der Zündschutzart

Wie bereits beschrieben, sind dies die gängigsten Zündschutzarten für Sensoren, nicht jedoch alle. Die Auswahl der Zündschutzart der elektrischen Geräte wird durch die Festlegung des Betreibers und dessen Zündschutzkonzept der Maschine oder der Anlage vorgegeben. Dies kann z. B. von Region zu Region stark unterschiedlich sein. So ist beispielsweise in Europa die Zündschutzart Ex i sehr stark verbreitet, während in den USA die Zündschutzart Ex d unter der Bezeichnung „flameproof enclosure“ sehr häufig genutzt wird.

Hinweis
Weitere Informationen zu Ex d finden Sie im Beitrag „Warum es wichtig ist, explosionsgeschützte Druckmessumformer sorgfältig auszuwählen…“.  Details zum Ex-Drucksensor Typ IS-3 mit Zündschutzarten Ex ia und Ex nA erhalten Sie auf der WIKA-Webseite.



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