Читать книгу Prüfhandbuch Explosionsschutz - Forum Verlag Herkert GmbH - Страница 17

1.8 Elektrische Zündschutzarten {Zündschutzarten, Zündschutzarten für elektrische Geräte}

Folgende elektrische Zündschutzarten gibt es und werden in den folgenden Teilkapiteln beschrieben:

•	EN 60079-2: Überdruckkapselung „p“
•	EN 60079-6: Flüssigkeitskapselung „o“
•	EN 13463-3: Druckfeste Kapselung „d“, wurde überführt in EN 60079-1
•	EN 60079-7: Erhöhte Sicherheit „e“
•	EN 60079-5: Sandkapselung „q“
•	EN 60079-18: Vergusskapselung „m“
•	EN 60079-7: Zündschutzart „n“, „nA“, „nC“, „nR“, „nP“
•	EN 60079-11: Eigensicherheit „i“

1.8.1 Überdruckkapselung „p“ (EN 60079-2)

Bild 1: Überdruckkapselung „p“ (Quelle: Inburex Consulting GmbH)

Bei der Zündschutzart „Überdruckkapselung“, Ex „p“, beruht die Funktionsweise, darauf, dass das Eindringen einer explosionsfähigen Atmosphäre in das Gehäuseinnere verhindert wird. Ein geringer Überdruck im Gehäuse oder im Raum gegenüber der Umgebung, zusammen mit einer Begrenzung der Oberflächentemperatur, verhindert dieses. Der Überdruck wird mittels eines Zündschutzgases, z. B. außerhalb des explosionsgefährdeten Bereichs, angesaugter Umgebungsluft, aufgebaut.

Hierfür muss der Spülstrom überwacht werden und es ist eine initiale Spülung zur Inbetriebnahme oder nach der Unter­brechung des Überdrucks erforderlich.

Anwendungsbeispiele hierfür sind große Antriebe, Schaltschränke oder ganze Betriebsräume.

1.8.2 Flüssigkeitskapselung „o“ (EN 60079-6)

Bild 2: Flüssigkeitskapselung „o“ (Quelle: Inburex Consulting GmbH)

Bei dieser Zündschutzart wird das elektrische Betriebsmittel, gekapselt in einem vollständigen Ölbad, betrieben, um es von einer explosionsfähigen Atmosphäre zu trennen. Zu beachten ist die maximale Oberflächentemperatur der Gehäuseaußenseite.

Dies gilt z. B. für Leistungsschalter, Transformatoren und Getriebe.

1.8.3 Druckfeste Kapselung „d“ (EN 60079-1)

Bild 3: Druckfeste Kapselung „d“ (Quelle: Inburex Consulting GmbH)

Bei der Zündschutzart „Druckfeste Kapselung“ wird das Eindringen eines explosionsfähigen Gemisches und damit der Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre im Inneren eines elektrischen Betriebsmittels sowie deren Zündung hingenommen.

Verhindert wird hingegen, dass Flammen und zündfähige Gase vom Inneren in die Umgebung des Betriebsmittels ausdringen, sodass sich eine Explosion nicht aus dem Gerät heraus entwickelt.

Dieses wird durch dickwandige und i. d. R. geflanschte Gehäuse erreicht. Der Spalt des Flansches kühlt die Flammen durch seine Masse, sodass die Explosion sich nicht weiterentwickelt.

1.8.4 Erhöhte Sicherheit „e“ (EN 60079-7)

Bild 4: Erhöhte Sicherheit „e“ (Quelle: Inburex Consulting GmbH)

Bei dieser Zündschutzart wird der Zündschutz durch besonderes Augenmerk auf das Auftreten elektrischer Fehler, wie z. B. Kurzschlüsse und daraus resultierende Oberflächentempera­turen, im Inneren des Betriebsmittels gelegt. In Kauf genommen wird hierbei, dass ein explosionsfähiges Gemisch eindringt und damit eine explosionsfähige Atmosphäre im Inneren eines elektrischen Betriebsmittels bildet, da die innere elektrische Aus­legung nicht zu einer Zündung der Atmosphäre führen kann.

Beispiele hierfür sind Motoren, Klemmkästen oder Verteiler.

1.8.5 Sandkapselung „q“ (EN 60079-5)

Bild 5: Sandkapselung „q“ (Quelle: Inburex Consulting GmbH)

Bei dieser Zündschutzart wird das Gehäuse des Betriebs­mittels vollständig mit Sand gefüllt und darf nicht geöffnet werden. Somit wird das Eindringen eines explosionsfähigen Gemisches verhindert.

Grundsätzlich ist die maximale Oberflächentemperatur des Betriebsmittels mit der zu erwartenden Zündtemperatur abzustimmen und einzuhalten.

Dies ist z. B. bei Kondensatoren oder Transformatoren einsetzbar.

1.8.6 Vergusskapselung „m“ (EN 60079-18)

Bild 6: Vergusskapselung „m“ (Quelle: Inburex Consulting GmbH)

Bei der Vergusskapselung wird das Gehäuse des Betriebsmittels vollständig mit Vergussmasse gefüllt. Somit wird das Eindringen eines explosionsfähigen Gemisches verhindert.

Grundsätzlich ist auch hier die maximale Oberflächentemperatur des Betriebsmittels mit der zu erwartenden Zündtemperatur abzustimmen und einzuhalten.

Sensoren, PLT-/MSR-Einrichtungen und Kleingeräte können hier beispielhaft genannt werden.

1.8.7 Zündschutzart „n“ EN 60079-7

Bei der Zündschutzart „n“ beruht die Funktionsweise auf der Annahme, dass sich das Betriebsmittel im Normalbetrieb wie ein Betriebsmittel der Zündschutzart „Erhöhte Sicherheit“ verhält und keine Zündquellen durch heiße Oberflächen sowie elektrisch bzw. mechanisch erzeugte Funken enthält.

Diese Zündschutzarten sind ausschließlich für Geräte der Kategorie 3 zulässig.

Der Fehlerfall muss bei der Zündschutzart „n“ jedoch nicht betrachtet werden. Ein Kriterium der Zone 2 ist, dass ein zündfähiges Gemisch nur äußerst selten und bei technischen Fehlern kurzzeitig vorhanden sein darf. Außerdem muss es „hinreichend unwahrscheinlich“ sein, dass gleichzeitig auch am betrachteten elektrischen Betriebsmittel ein Fehler auftritt.

nC	nL	nR	nP
Schutz durch Gehäuse	Energie­begrenzung	Schwaden­sicherheit	Vereinfachte Überdruck­kapselung
umschlossene Schaltein­richtung gekapselte Einrichtung nicht zündfähige Teile hermetisch verschlossen	Begrenzung von Strom und Spannung Begrenzung von inneren und äußeren Induktivitäten und Kapazitäten Begrenzung der max. Oberflächentemperatur Begrenzung der max. Bauteiletemperaturen	Eindringen Ex-Atmosphäre wird ausgeschlossen Vorrichtung zur Überprüfung der Schwaden­sicherheit Begrenzung der max. Oberflächentemperatur	Überdruck eines Inertgases im Geräte­inneren mit Überwachungs­einrichtung Eindringen Ex-Atmosphäre wird ausgeschlossen Begrenzung der max. Oberflächen­temperatur

Untergruppierungen der Zündschutzart „n“; Quelle: Inburex Consulting GmbH

1.8.8 Eigensicherheit „i“ EN 60079-11

Bild 7: Eigensicherheit „i“ (Quelle: Inburex Consulting GmbH)

Bei der Zündschutzart „Eigensicherheit“ wird die Sicherheit im Wesentlichen durch die Begrenzung der in den Betriebsmitteln auch im Fehlerfall vorhandenen Energiemengen realisiert.

Die Betriebsmittel weisen die folgenden Eigenschaften auf:

•	Begrenzung von Strom und Spannung
•	Begrenzung von inneren und äußeren Induktivitäten und Kapazitäten
•	Begrenzung der max. Oberflächentemperatur
•	Begrenzung der max. Bauteiletemperaturen

Zusätzlich sind betriebsmäßige Funken sowie das Arbeiten unter Spannung erlaubt. Wichtig hierbei sind die Induktivitäten und Kapazitäten der elektrischen Zuleitung zu den Betriebs­mitteln zu berücksichtigen.

Beispiele hierfür sind Sensoren und PLT-/MSR-Einrichtungen.