Zeitschrift 2001/04
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Inhalt:
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Allgemeine Grundlagen des Explosionsschutzes Technische Grundlagen auf dem Gebiet des Explosionsschutzes Elektrische Anlagen im Sinne der ElexV sind einzelne oder zusammengeschaltete Betriebsmittel, die elektrische Energie erzeugen, umwandeln, speichern, fortleiten, verteilen, messen, steuern oder verbrauchen. Explosionsgefährdete Räume im Sinne der ElexV sind Bereiche, in denen auf Grund der örtlichen und betrieblichen Verhältnisse explosionsfähige Atmosphäre in gefahrdrohender Menge (gefährliche explosionsfähige Atmosphäre) auftreten kann. Explosionsfähige Atmosphäre im Sinne dieser Verordnung ist ein aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben bestehendes Gemisch unter atmosphärischen Bedingungen, in dem sich eine Verbrennung nach Zündung von der Zündquelle aus selbständig fortpflanzt (Explosion). Explosionsgefährdete Räume werden nach der Wahrscheinlichkeit des Auftretens gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre in Zonen eingeteilt. Bei der Beurteilung der Explosionsgefahr, d.h. bei Festlegung explosionsgefährdeter Bereiche, sind die "Richtlinien für die Vermeidung der Gefahren durch explosionsfähige Atmosphäre mit Beispielsammlung (ExRL)" der Berufsgenossenschaft Chemie zu berücksichtigen. Sofern es sich um Sonderfälle handelt, oder Zweifel über die Festlegung explosionsgefährdeter Bereiche bestehen, entscheiden die Aufsichtsbehörden (Gewerbeaufsichtsamt, .ggf. unter Mitwirkung von Berufsgenossenschaft oder Technischem Überwachungsverein). Bestehen bei der Einteilung in Zonen Zweifel, so muß sich in dem gesamten explosionsgefährdeten Bereich der Umfang der Schutzmaßnahmen nach er jeweils höchstmöglichen Wahrscheinlichkeit es Auftretens gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre richten. In den Zonen 0 und 1 dürfen nur elektrische Betriebsmittel verwendet
werden, für die eine Baumusterprüfbescheinigung einer anerkannten
Prüfelle vorliegt. In Zone 0 jedoch nur solche, die
Zoneneinteilung für Bereiche, die durch brennbare Gase, Dämpfe oder Nebel explosionsgefährdet sind: Zone 0 umfaßt Bereiche, in denen gefährliche explosionsfähige
Atmosphäre ständig oder langzeitig vorhanden ist. Hierzu gehört
in der Regel nur das Innere von Behältern oder das Innere von
Zone 1 umfaßt Bereiche, in denen damit zu rechnen ist, daß
gefährliche explosionsfähige Atmosphäre gelegentlich auftritt.
Hierzu können u.a. gehören die nähere Umgebung der Zone
0,
Zone 2 umfaßt Bereiche, in denen damit zu rechnen ist, daß gefährliche explosionsfähige Atmosphäre nur selten und dann auch nur kurzzeitig auftritt. Hierzu können u.a. gehören Bereiche, welche die Zonen 0 oder 1 umgeben oder Bereiche um Flanschverbindungen mit Flachdichtungen üblicher Bauart bei Rohrleitungen in geschlossenen Räumen. Räume, in denen brennbare Stoffe nur in Rohrleitungen mit geschweißten oder hartgelöteten Verbindungen gefördert werden, sind keine explosionsgefährdeten Bereiche. (gem. Ex-RL) Zoneneinteilung für Bereiche, die durch brennbare Stäube explosionsgefährdet sind: Zone 10 umfaßt Bereiche, in denen gefährliche explosionsfähige Atmosphäre langzeitig oder häufig vorhanden ist. Hierzu gehört in der Regel nur das Innere von Apparaturen (Mühlen, Trockner, Mischer, Förderleitungen, Silos usw.), wenn langzeitig oder häufig Staub explosionsfähige Gemische in gefahrdrohender Menge bilden kann. (gem. Ex-RL) Zone 11 umfaßt Bereiche, in denen damit zu rechnen ist, daß gelegentlich durch Aufwirbeln abgelagerten Staubes gefährliche explosionsfähige Atmosphäre kurzzeitig auftritt. Hierzu können u.a. gehören: Bereiche in der Umgebung Staub enthaltender Apparaturen, wenn Staub aus Undichtheiten austreten kann und sich Staubablagerung in gefahrdrohender Menge bilden kann (z.B. Mühlenräume, in denen Staub aus den Mühlen austreten und sich ablagern kann). (gem. Ex-RL) Zoneneinteilung für medizinisch genutzte Räume: Zone G, auch als "umschlossene medizinische Gas-Systeme" bezeichnet, umfaßt – nicht unbedingt allseitig umschlossene – Hohlräume, in denen dauernd oder zeitweise explosionsfähige Gemische (ausgenommen explosionsfähige Atmosphäre) in geringen Mengen erzeugt, geführt oder angewendet werden. Zone M, auch als "medizinische Umgebung" bezeichnet, umfaßt den Teil eines Raumes, in dem explosionsfähige Atmosphäre durch Anwendung von Analgesiemitteln oder medizinischen Hautreinigungs- oder Desinfektionsmitteln nur in geringen Mengen und nur für kurze Zeit auftreten kann. Das Grundprinzip des Explosionsschutzes ist auf der ganzen Welt gleich. Es besteht darin, das gleichzeitige Auftreten von brennbaren Stoffen (Gas, Dampf, Nebel oder Staub)in gefahrdrohender Menge Luft (und Sauerstoff) und Zündquellen zu vermeiden. In Bereichen, in denen die Entstehung explosionsfähiger Gemische aus brennbaren Stoffen und Luft durch Maßnahmen des primären Explosionsschutzes nicht verhindert werden kann, sind besondere Maßnahmen zur Vermeidung von Zündquellen erforderlich. Für die gesamte elektrische Ausrüstung in explosionsgefährdeten Bereichen gelten daher besondere Bau- und Errichtungsbestimmungen. Nach den Baubestimmungen DIN VDE 0170/0171 Teil 1, EN 50 014 ist die Herstellung elektrischer explosionsgeschützter
Betriebsmittel in verschiedenen Zündschutzarten zulässig. Die
nachstehende Tabelle gibt einen Überblick über die nach Europäischen
Normen zugelassenen Zündschutzarten und beschreibt das Grundprinzip
sowie die üblichen Anwendungsfälle.
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| Zündschutzart nach IEC bzw. EN | Grundprinzip | Schematische Darstellung | Anwendungen |
| Druckfeste Kapselung -d | Teile, die eine explosionsfähige Atmosphäre zünden können, sind in ein Gehäuse eingeschlossen, das bei der Explosion eines explosionsfähigen Gemisches im Innern deren Druck aushält und eine Übertragung der Explosion auf die das Gehäuse umgebende Atmosphäre verhindert. |  |
Schaltgeräte, Befehls- und Anzeigegeräte, Steuerungen, Motoren, Transformatoren, Leuchten und andere funkenerzeugende Teile |
| Erhöhte Sicherheit -e | Hier sind Maßnahmen getroffen, um mit einem erhöhten Grad an Sicherheit die Möglichkeit unzulässig hoher Temperaturen und das Entstehen von Funken und Lichtbögen im Innern oder an äußeren Teilen elektrischer Betriebsmittel, bei denen diese im normalen Betrieb nicht auftreten, zu verhindern. |  |
Klemmen- und Anschlußkästen, Steuerkästen zum Einbau von Ex-Bauteilen (die in einer anderen Zündschutzart geschützt sind), Käfigläufermotoren, Leuchten |
| Überdruck-
kapselung -p |
Das Eindringen einer explosionsfähigen Atmosphäre in das Gehäuse von elektrischen Betriebsmitteln wird dadurch verhindert, daß im Gehäuseinneren ein Zündschutzgas (Luft, inertes oder anderes geeignetes Gas) unter Überdruck gegenüber der umgeben den Atmosphäre gehalten wird. Der Überdruck wird mit oder ohne laufender Zündschutzgasdurchspülung aufrechterhalten. |  |
wie oben, aber besonders für große Geräte und ganze Räume |
| Eigen-
sicherheit -i |
Die im explosionsgefährdeten Bereich eingesetzten Betriebsmittel enthalten nur eigensichere Stromkreise. Ein Stromkreis ist eigensicher, wenn kein Funke und kein thermischer Effekt, die unter festgelegten Prüfungsbedingungen (welche den normalen Betrieb und bestimmte Fehlerbedingungen umfassen) auftreten, die Zündung einer bestimmten explosionsfähigen Atmosphäre verursachen kann. |  |
Meß- und Regeltechnik, Kommunikationstechnik |
| Verguß-
kapselung -m |
Teile, die eine explosionsfähige Atmosphäre zünden können, werden so in eine gegenüber Umgebungseinflüssen genügend widerstandsfähige Vergußmasse eingebettet, daß diese explosionsfähige Atmosphäre weder durch Funken noch durch Erhitzung, die innerhalb der Vergußkapselung entstehen können, gezündet werden kann. |  |
Schaltgeräte für kleine Leistungen, Befehls- und Meldegeräte, Anzeigegeräte, Sensoren |
