Explosionsschutz leicht gemacht: Leitfaden der häufigsten Zündschutzarten

In Bereichen, in denen mit dem Auftreten explosionsfähiger Atmosphäre zu rechnen ist, dürfen nur explosionsgeschützte Geräte verwendet werden. Elektrische explosionsgeschützte Geräte können nach den Baubestimmungen der Normenreihe IEC 60079 in verschiedenen Zündschutzarten ausgeführt werden. Hier finden sie einen Überblick dieser Techniken.

Druckfeste Kapselung (Ex d)

• Prinzip: Das Gehäuse hält einem möglichen Innendruck durch eine Explosion stand und sorgt dafür, dass die Explosion nicht auf die Umgebung übertragen wird.
• Einsatz: Geräte, die in explosionsgefährdeten Bereichen Funken oder heiße Oberflächen erzeugen könnten wie z.B. Schaltgeräte und Schaltanlagen, Befehls- und Anzeigegeräte, Steuerungen, Motoren.
• Vorteile: Robuste Bauweise, für verschiedene Anwendungen einsetzbar, Einbau von Industriekomponenten möglich.

Erhöhte Sicherheit (Ex e)

• Prinzip: Geräte werden so konstruiert, dass sie im bestimmungsgemäßen Betrieb oder unter festgelegten außergewöhnlichen Bedingungen keine Funken oder übermäßige Erwärmung erzeugen können.
• Einsatz: Besonders geeignet für Klemmen- und Anschlusskästen oder Beleuchtung. Auch für einige Motorentypen geeignet.
• Vorteil: Kosteneffizient, hohes Maß an Sicherheit und hohe Flexibilität durch mögliche „Konfigurations-Zulassungen“.

Eigensicherheit (Ex i)

• Prinzip: Der Gesamte Stromkreis, bestehen aus elektrischen Geräten und Kabel bzw. Leitungen, wird so ausgelegt, dass die Energie im Stromkreis so niedrig ist, dass selbst bei einem auftretenden Funken im explosionsgefährdeten Bereich keine Zündung stattfinden kann.
• Einsatz: Typischerweise in der Automatisierungstechnik.
• Vorteil: Hohe Sicherheit, Fehlersicherheit wird im „Nicht-Ex-Bereich“ geschaffen, ideal für sensible Sensoren oder Aktoren.

Überdruckkapselung (Ex p)

• Prinzip: Die Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre im Inneren des Gehäuses wird dadurch verhindert, dass mit Hilfe eines Zündschutzgas ein innerer Überdruck gegenüber der umgebenden Atmosphäre aufrechterhalten wird. Oder - falls notwendig - wird das Innere des Gehäuses ständig mit Zündschutzgas durchspült, dass die Verdünnung explosionsfähiger Gemische erreicht wird.
• Einsatz: Für Steuer- oder Analysesysteme in gefährlichen Bereichen und große Motoren.
• Vorteil: Flexibel für große und komplexe Systeme, Einbau von Industriekomponenten möglich.

Schutz durch Gehäuse (Ex t)

• Prinzip: Durch die Dichtheit der Gehäuse wird das Eindringen von Staub verhindert oder auf ein ungefährliches Maß eingeschränkt. So können Zündquelle und explosionsfähige Atmosphäre voneinander getrennt werden.
• Einsatz: Für Geräte in Bereichen mit explosionsfähigem Staub.
• Vorteil: Einbau von Industriekomponenten möglich, einfache Lösung für Staub-Ex-Bereiche.

Vergusskapselung (Ex m)

• Prinzip: Teile, die eine explosionsfähige Atmosphäre zünden können, werden so in Vergussmasse eingebettet, dass die explosionsfähige Atmosphäre mit der Zündquelle nicht in Berührung kommen kann.
• Einsatz: Elektronikkomponenten und Sensoren.
• Vorteil: Sehr zuverlässig bei mechanischer Belastung.

Flüssigkeitskapselung (Ex o)

• Prinzip: Elektrische Betriebsmittel oder Teile von elektrischen Betriebsmitteln sind derart in eine Schutzflüssigkeit (z.B. Öl) eingetaucht, dass eine explosionsfähige Atmosphäre mit der Zündquelle nicht in Berührung kommen kann.
• Einsatz: Effektiv bei Transformatoren.
• Vorteil: Einfacher Schutz gegen Funkenbildung.

Sandkapselung (Ex q)

• Prinzip: Durch Füllung des Gehäuses mit einem feinkörnigen Füllgut wird erreicht, dass eine Zündquelle im Inneren mit einer, das Gehäuse umgebende, explosionsfähige Atmosphäre nicht in Berührung kommt.
• Einsatz: Schutz von elektrischen Komponenten, die potenziell Funken erzeugen könnten – beispielsweise Sensoren, elektronische Vorschaltgeräte, Transmitter.
• Vorteil: Kosteneffiziente Methode für kleine Geräte.

Zündschutzart (Ex n)

• Prinzip: Geräte werden so ausgelegt, dass sie unter normalen Betriebsbedingungen keine Zündquellen erzeugen. Die Konstruktion schützt vor Funkenbildung und Überhitzung.
• Einsatz: Für alle elektrischen Betriebsmittel in Zone 2.
• Vorteile: Weniger aufwendig in der Konstruktion und kostengünstiger.

Optische Strahlung (Ex op)

• Prinzip: Durch unterschiedliche Maßnahmen wird vermieden, dass eine optische Strahlung eine explosionsfähige Atmosphäre entzündet. Es gibt drei verschiedene Methoden
  • Ex op is: Inhärent sichere optische Strahlung.
  • Ex op pr: Geschützte optische Strahlung.
  • Ex op sh: Optische Strahlung mit Verriegelung.
• Einsatz: Optische Kommunikationssysteme oder Sensoren in explosionsgefährdeten Bereichen.
• Vorteil: Spezielle Lösung für Systeme mit optischer Technologie.

Die Auswahl der geeigneten Zündschutzart hängt von den spezifischen Bedingungen und Anforderungen des Einsatzbereichs ab. Faktoren wie das Gerät selbst (Funktion), die Art der explosionsfähigen Atmosphäre (Gas oder Staub), die Temperaturklasse und die mechanische Belastung spielen dabei eine Rolle. Eine genaue Risikoanalyse ist unerlässlich, um die passende Zündschutzart zu bestimmen.