Der Nachweis der Eigensicherheit ist nicht ganz einfach – denn im Gegensatz zu den meisten anderen Zündschutzarten hat die Eigensicherheit immer den gesamten Stromkreis im Blick und betrachtet die Kombination aus Strom-/Spannungsquelle, Verbraucher und Verbindungsleitungen. Um Ihnen den Einstieg zu erleichtern, helfen die folgenden fünf Tipps, die einen ersten Überblick über die notwendigen Arbeiten beinhalten.
1. Informieren Sie sich über die Zoneneinteilung
Die Zoneneinteilung spiegelt die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von explosionsfähiger Atmosphäre wider. Informationen und Vorgaben zur Zoneneinteilung findet man u.a. in der DIN EN 60079-10-1 für gasexplosionsgefährdete Bereiche bzw. in der DIN EN 60079-10-2 für Bereiche mit brennbarem Staub. Bei der Einteilung explosionsgefährdeter Bereiche in Zonen und der Festlegung der notwendigen Schutzmaßnahmen ist jeweils das höchstmögliche Gefahrenpotenzial zu berücksichtigen. Die in der festgelegten Zone eingesetzten Geräte müssen die Anforderungen der entsprechend zugeordneten Gerätekategorie bzw. das Geräteschutzniveau erfüllen.
2. Informieren Sie sich über Gerätegruppe, Temperaturklasse und Umgebungstemperatur
Neben der Zoneneinteilung sind die Parameter Explosionsgruppe, Temperaturklasse und Umgebungstemperatur entscheidend für die Auswahl der passenden Geräte. Die Gerätegruppe (Explosionsgruppe) und Temperaturklasse werden durch die zu erwartende explosionsfähige Atmosphäre bestimmt. In anderen Worten: diese Parameter sind mit den Stoffen verknüpft, die zusammen mit der Luft in der Anlage ein explosionsfähiges Gemisch bilden können. Zur Auswahl stehen im Bereich des Gasexplosionsschutzes die Explosionsgruppen IIA, IIB und IIC kombiniert mit den Temperaturklassen T1…T6. Im Bereich des Staubexplosionsschutzes sind es die Explosionsgruppen IIIA, IIIB und IIIC und die maximale Oberflächentemperatur.
Die Umgebungstemperatur ist ebenfalls entscheidend für die Auswahl des Gerätes. Zum einen weil das eingesetzte Gerät den Bereich abdecken muss, zum anderen spielt der Wert für den Nachweis der Eigensicherheit eine Rolle.
3. Finden Sie die erforderlichen Informationen über die ausgewählten Geräte und das Kabel
Nachdem geklärt ist, wie der explosionsgefährdete Bereich definiert ist, kommt es jetzt darauf an, die passenden Geräte auszusuchen. In Hinblick auf den Nachweis der Eigensicherheit geht es darum, die sicherheitstechnischen Werte zu finden. Diese Werte stehen in der Betriebsanleitung, dem Datenblatt und der EU-Baumusterprüfbescheinigung. Das Feldgerät wird in der Regel eine Stromsenke (Verbraucher) sein und Sie müssen dann nach den Werten für Ui, Ii, Pi sowie den Werten für Ci und Li Ausschau halten. Hier kommt die Umgebungstemperatur der Anlage ins Spiel. Die Angabe Pi hängt in vielen Fällen davon ab.
Das Gerät für die eigensichere Trennung (Barriere, Trennstufe oder eigensicheres IO Modul) bringt dann die Ausgangsparameter wie Uo, Io, Po sowie Co und Lo mit.
Das Kabel wird gerne vergessen – spielt aber aufgrund seines Kapazitäts- und Induktivitätsbelags eine wichtige Rolle im Nachweis der Eigensicherheit. Die Werte für den Belag finden Sie beim Kabelhersteller oder Sie verwenden die Werte 1 mH/km und 200 nF/km. Jetzt sollten Sie nur noch die Länge des Kabels kennen und dann kann es losgehen.
4. Setzen Sie einfache elektrische Betriebsmittel ein?
Anwender sind mit der EU-Baumusterprüfung normalerweise auf der sicheren Seite, da sie sich darauf verlassen können, dass das Gerät überprüft wurde und sicher eingesetzt werden kann. Ausnahmen bilden einfache elektrische Betriebsmittel wie Pt 100, LED etc., für die keine EG-Baumusterprüfung nötig ist. Aber Vorsicht! Selbst bei einfachen elektrischen Betriebsmitteln in eigensicheren Stromkreisen, müssen Aspekte wie Luft- und Kriechstrecken oder auch die Elektrostatik in Bezug auf Gehäuse bewertet und dokumentiert werden. Damit wird im Fall der Fälle bewiesen, dass man sich mit der Eigensicherheit auch von vermeintlich unproblematischen Geräten beschäftigt hat.
5. Erstellen Sie den Nachweis der Eigensicherheit
Für eigensichere Stromkreise wird ein Nachweis und die Dokumentation der Eigensicherheit entsprechend den Errichtungsbestimmungen DIN EN 60079-14 [1] verlangt. Dabei wird geprüft, ob zündfähige Funken und heiße Oberflächen sicher vermieden werden.
Der Nachweis wird rechnerisch erstellt. Hierfür werden die Werte für Spannung, Stromstärke und Leistung sowie die Energiespeicher (auch die des Kabels) mit ihren Kapazitäten und Induktivitäten beurteilt. Der Nachweis der Eigensicherheit kann ein schwieriges Unterfangen sein. R. STAHL erstellt kostengünstig Nachweise der Eigensicherheit mit der dazu gehörigen Dokumentation – selbst für komplexe Zusammenschaltungen bestehend aus mehreren Quellen. Dafür wird eine Geräteliste, der Stromlaufplan, Datenblätter von den Feldgeräten und Trennstufen inklusive Zulassungsbescheinigungen (ATEX, IECEx, usw.), Betriebsanleitungen sowie Bilder der Typenschilder der Geräte benötigt.
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