^{VIBRATIONSTECHNIK}

Vibrationsmotoren

Beschreibung der EX-Bereiche:

Explosionsgefährdete Bereiche
Überall, wo brennbare Gase, Dämpfe oder Stäube in gefahrbedrohenden Mengen auftreten und sich mit Luft oder Sauerstoff vermischen, besteht die Gefahr einer Explosion. Dabei handelt es sich nicht nur um Anlagen der chemischen Industrie und des Bergbaus, auch eine Abfüllanlage für hochprozentige Spirituosen oder ein Getreidesilo stellen eine potentielle Quelle für eine Explosion dar. Jede ungewollte Explosion gefährdet die Gesundheit und das Leben der sich in der Nähe befindenden Personen und führt mit hoher Wahrscheinlichkeit zu großen Sachschäden. Deswegen wurden schon früh Maßnahmen entwickelt, um Explosionen zu verhindern.

Verhinderung einer Explosion
Es gibt zwei grundlegende Möglichkeiten eine Explosion zu verhindern. Diese beiden Möglichkeiten werden als primärer und sekundärer Explosionsschutz bezeichnet. Der primäre Explosionsschutz beruht auf der Vermeidung von brennbaren Stoffen. Ohne brennbare Stoffe kann sich kein zündfähiges Gemisch mit Luft bilden und somit besteht keine Gefahr einer Explosion. Dieser Ansatz ist natürlich nur sehr begrenzt anwendbar, da gerade die Brennbarkeit bei vielen Stoffen eine gewünschte Produkteigenschaft darstellt, auf die nicht verzichtet werden kann oder man wie beim Bergbau keinen Einfluss auf die Art des Gases und seiner Freisetzung hat.
In solchen Fällen werden dann sekundäre Explosionsschutzmaßnahmen angewendet. Diese bestehen in der Vermeidung von Zündquellen, welche die explosive Atmosphäre entzünden könnten. Solche Zündquellen sind Funken und heiße Oberflächen. Es ist offensichtlich, dass nach Möglichkeit immer primäre Explosionsschutzmaßnahmen verwendet werden sollten, da diese inhärent sicher sind und auch ein Fehler nicht zu einer Explosion führt. 

Explosionsschutzrichtlinien
Bereits 1980 wurden die Regelungen für den Explosionsschutz in Europa vereinheitlicht. Das ermöglicht es, Geräte, die in einem Land der EU zugelassen sind in allen anderen Mitgliedstaaten einzusetzen. Der Explosionsschutz für elektrische Geräte ist in den Normen DIN Atex- Leitlinie und EN 60079 festgelegt. Dabei beschreibt die DIN Atex- Leitlinie die Grundlagen des Explosionsschutzes und die nachfolgenden Normen die einzelnen Zündschutzarten. Die EN 60079 beschreibt die Installation von Ex-Betriebsmitteln vor Ort.

Einteilung von Explosionsgefahren
Nicht alle Gas- oder Luftgemische sind gleich explosionsgefährlich. Daher gibt es auch unterschiedliche Anforderungen an den Aufwand, der zur Vermeidung einer Explosion getrieben werden muss. Um für einen bestimmten Anwendungsfall die passende Art des Ex-Schutzes auszuwählen, werden in den Normen verschiedene Kriterien zur Charakterisierung der Anforderungen beschrieben.

Zonen und Kategorien
Ein Kriterium ist die Einteilung in Zonen unterschiedlicher Explosionsgefahr. Es werden die Zonen 0, 1 und 2 für Gase unterschieden.

Explosionsgruppen
Explosionsgeschützte elektrische Betriebsmittel werden in zwei Gruppen eingeteilt:
Gruppe I: Elektrische Betriebsmittel für schlagwettergefährdete Grubenbaue.
Gruppe II: Elektrische Betriebsmittel für alle explosionsgefährdeten Bereiche, außer schlagwettergefährdeten Grubenbauen.

Die Betriebsmittel der Gruppe II werden entsprechend den Eigenschaften der explosionsfähigen Atmosphäre, für die sie bestimmt sind, weiter unterteilt in: IIA, IIB, IIC. Eine explosionsfähige Atmosphäre mit der Einstufung IIC ist dabei am leichtesten zu entzünden, eine mit IIA am schwersten. Daher darf z.B. ein Betriebsmittel mit einer Zulassung für IIC auch für IIB und IIA eingesetzt werden.

Temperaturklassen
Eine weitere Einteilung von elektrischen Betriebsmitteln ist die Einteilung in Temperaturklassen. Jedes Gas/Luftgemisch hat eine andere Zündtemperatur. Darunter versteht man die in einem Prüfgerät ermittelte niedrigste Temperatur einer erhitzten Wand, an der sich der brennbare Stoff im Gemisch mit Luft gerade noch entzündet. Um eine einfache Zuordnung von Betriebsmittel und Zündtemperatur zu ermöglichen, wurden sechs Temperaturklassen geschaffen.

Das bedeutet z.B. für eine Atmosphäre mit Schwefelwasserstoff, der eine Zündtemperatur von 270 °C besitzt, dass ein darin betriebenes Betriebsmittel mindestens der Temperaturklasse T3 entsprechen muss. Geräte der Temperaturklassen T4 bis T6 wären natürlich auch zulässig.

Zündschutzarten
Darunter versteht man die Maßnahme, die an elektrische Betriebsmitteln bei der Herstellung getroffen sind, um die Zündung der umgebenden explosionsfähigen Atmosphäre durch diese Betriebsmittel zu verhindern. In den europäischen Normen werden acht mögliche Zündschutzarten beschrieben. In einem Betriebsmittel können eine oder mehrere dieser Zündschutzarten angewandt werden, um den Explosionsschutz zu erreichen.

Überdruckkapselung Ex p
Die Überdruckkapselung ist eine der am vielseitigsten anwendbaren Zündschutzarten. Sie beruht darauf, dass in einem Gehäuse ein Überdruck, aus Luft oder Inertgas, aufrechterhalten wird, so dass keine explosiven Gase in das Gehäuse eindringen können, nachdem das Gehäuse mit reiner Luft oder Inertgas gespült wurde. Die einzige Anforderung, die an die Einbauten in das Gehäuse gestellt werden ist, dass die Oberflächentemperatur des Gehäuses die angegebene Temperaturklasse nicht überschreitet. Daher ist diese Zündschutzart besonders dafür geeignet, Geräte, die nicht für den Einsatz im Ex-Bereich ausgelegt sind, für einen solchen Einsatz umzurüsten.

Eigensicherheit Ex i
Bei der Zündschutzart Eigensicherheit werden alle Ströme, Spannungen, Induktivitäten und Kapazitäten so begrenzt, dass keine zündfähige Funken entstehen können. Zudem müssen die Betriebsmittel so ausgelegt sein, dass sich kein Bauteil über die angegebene Temperaturklasse hinaus erwärmen kann. Diese Bedingungen müssen auch bei Auftreten eines (Kategorie 2 und 3) bzw. zweier (Kategorie 1) Fehler erfüllt werden.

Erhöhte Sicherheit Ex e
Die Zündschutzart erhöhte Sicherheit ist nur für wenige einfache Betriebsmittel, wie Klemmen, Leuchten, Motoren, usw. anwendbar. Sie beruht auf einer Überdimensionierung der verwendeten Teile, so dass nicht mit dem Auftreten von Funken oder hohen Temperaturen gerechnet werden muss.

Vergusskapselung Ex m
Bei der Vergusskapselung wird der zündfähige Teil des Betriebsmittels in eine Vergussmasse eingebettet, dadurch kann keine explosive Atmosphäre an zündfähige Bauteile gelangen.

Druckfeste Kapselung Ex d
Bei der druckfesten Kapselung wird das Betriebsmittel in ein stabiles Gehäuse eingebaut. Entzündet sich die explosive Atmosphäre im Gehäuse, so widersteht das Gehäuse dem Explosionsdruck und die Explosion bleibt auf das Innere des Gehäuses beschränkt. Wegen der notwendigen hohen mechanischen Festigkeit der druckfesten Gehäuse sind diese prinzipbedingt groß und schwer.

Sandkapselung Ex q
Bei der Sandkapselung wird der zündfähige Teil des Betriebsmittels in Quarzsand eingebettet. Entstehende Funken werden durch den Quarzsand gelöscht, bevor sie die umgebende Ex-Atmosphäre entzünden können.

Ölkapselung Ex o
Bei der Ölkapselung wird der zündfähige Teil des Betriebsmittels in Öl eingetaucht, dadurch kann keine explosive Atmosphäre an zündfähige Bauteile gelangen.

Ex n
Die Geräte sind im Normalbetrieb und unter definierten Fehlerbedingungen nicht in der Lage, eine umgebende explosionsfähige Atmosfäre zu zünden. Diese Zündschutzart umfasst mehrere Methoden und darf nur für Zone 2 bzw. Zone 22 verwendet werden.

Kennzeichnung von elektrischen Ex-Betriebsmitteln
Jedes Ex-Betriebsmittel muss eine Kennzeichnung besitzen, aus der der Anwender entnehmen kann, für welche Ex-Umgebungen das Betriebsmittel geeignet ist.

Der erste Teil der Kennzeichnung besteht aus der Gerätegruppe und der Kategorie.

Der zweite Teil der Kennzeichnung gibt die Zündschutzarten und die Temperaturklasse an.