Schwerpunkte

Phoenix Contact

Eigensichere Stromkreise umsetzen

12. Mai 2020, 07:04 Uhr   |  Andrea Gillhuber

Eigensichere Stromkreise umsetzen
© Phoenix Contact

Für die Mess-, Steuer- und Regelungstechnik in Anlagen mit explosions-gefährdeten Bereichen hat sich weltweit die ­Zündschutzart Eigensicher-heit ‚Ex i‘ etabliert. Im Vergleich zu anderen ­Zündschutzarten ist sie konstruktiv kostengünstiger.

Weiterhin erlaubt sie Wartungsarbeiten sowie Umbauten im laufenden Betrieb. Daneben ist der Einsatz von einfachen elektrischen Betriebs­mitteln ohne spezielle Zulassung möglich.

Das Schutzprinzip der der Zündschutzart Ex i basiert auf der Begrenzung der in den explosionsgefährdeten Bereich geleiteten und dort speicherbaren Energie. Die Energie eines möglichen Funkens ist daher immer kleiner als die Mindestzündenergie der umgebenden explosionsfähigen Atmosphäre. Zudem können keine unzulässig heißen und somit zündfähigen Oberflächen beispielsweise elektronischer Bauteile entstehen. Im Gegensatz zu allen weiteren Zündschutzarten bezieht sich Ex i entsprechend der EN/IEC 60079-11 nicht auf ein einziges Betriebsmittel, sondern auf den gesamten eigensicheren Stromkreis.

‚Ex i‘-Trenner erforderlich

Der eigensichere Stromkreis setzt sich in der Regel aus den folgenden Komponenten zusammen:

• dem eigensicheren Betriebsmittel, also einem im ‚Ex i‘-Bereich installierten Verbraucher, zum Beispiel einem ‚Ex i‘-Temperaturtransmitter;

• dem zugehörigen Betriebsmittel, wobei es sich um eine im Nicht-‚Ex i‘-Bereich verbaute Quelle (‚Ex i‘-Trenner) handelt,

• sowie der verbindenden Leitung (Kabel).

‚Ex i‘-Trenner trennen gemäß EN/IEC 60079-0 und -11 den eigensicheren Stromkreis galvanisch sicher von sämtlichen anderen nicht-eigensicheren Stromkreisen und sind deshalb in jedem ‚Ex i‘-MSR-Kreis zwingend notwendig. Ferner begrenzen sie die in den Ex-Bereich geführte Energie – die maximale Leerlaufspannung Uo, den maximalen Kurzschlussstrom Io und die maximale Leistung Po – auf ein nicht zündfähiges Niveau. Gleichzeitig legen sie über die Angaben Co und Lo fest, welche maximalen zusätzlichen Energiespeicher – konzentrierte Kapazität Ci sowie konzentrierte Induktivität Li im Feldgerät, Leitungskapazitäten Cc und Leitungsinduktivtäten Lc – angeschlossen werden dürfen, ohne die Eigensicherheit des Stromkreises zu ge­fährden. 

Ein weiterer wichtiger Aspekt der Zündschutzart Ex i ist die Zuverlässigkeit der Energiebegrenzung selbst unter der Annahme bestimmter Fehler. Eigensichere elektrische Betriebsmittel und die ‚Ex i‘-relevanten Schaltungsteile der zugehörigen Betriebsmittel werden daher entsprechend der erforderlichen Zuverlässigkeit ausgelegt und in verschiedene Schutzniveaus eingeteilt, die wiederum auf unterschiedliche Zonen des Ex-Bereichs abgestimmt sind. Das Schutzniveau Ex ia (Zweifehlersicherheit) eignet sich für die Nutzung in Zone 0 und somit auch in Zone 1 und 2, das Schutzniveau Ex ib (Einfehlersicherheit) für die Verwendung in Zone 1 und folglich ebenfalls in Zone 2, das Schutzniveau Ex ic (Nullfehlersicherheit) eignet sich lediglich zum Einsatz in Zone 2. 

Seite 1 von 4

1. Eigensichere Stromkreise umsetzen
2. Nachweis der Eigensicherheit
3. Beispiel eines eigensicheren Temperaturmesskreises
4. Dimensionierung der Funktionsdaten

Auf Facebook teilenAuf Twitter teilenAuf Linkedin teilenVia Mail teilen

Das könnte Sie auch interessieren

Maximale Distanz - so lässt die Elektronik derzeit arbeiten
Optimal abgesichert
IEC 62368 ersetzt elektrische Sicherheitsnorm IEC 60950
Distributoren erweitern Sortiment
Primärschaltregler für ASi-5

Verwandte Artikel

Phoenix Contact GmbH & Co KG