Explosion Protection - Produkte und Systeme für den

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© Siemens AG 2010
Industrial Automation and
Drive Technologies
Produkte und Systeme
für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen
Broschüre · November 2010
Explosion Protection
Answers for industry.
© Siemens AG 2010
Den Ex-Bereich voll im Griff
In vielen Industrien entstehen oder entweichen bei der
Herstellung, Verarbeitung, dem Transport und der Lagerung von brennbaren Stoffen Gase, Dämpfe oder Nebel,
die an die Umgebung freigegeben werden. In anderen
Prozessen entstehen brennbare Stäube. In Verbindung mit
dem Sauerstoff der Luft kann eine explosionsfähige Atmosphäre entstehen, welche bei einer Entzündung zu einer
Explosion führt.
Sicherer Bereich
Zone 2/22
Zone 1/21
Besonders in der chemischen und petrochemischen Industrie,
bei der Förderung von Erdöl und Erdgas, im Bergbau, bei Mühlen (z.B. Getreide, Feststoffe) und in vielen anderen Industriezweigen können dadurch schwerwiegende Schäden an Personen und Einrichtungen auftreten.
Um in diesen Bereichen ein möglichst hohes Sicherheitsniveau zu gewährleisten, haben die Gesetzgeber der meisten
Staaten entsprechende Auflagen in Form von Gesetzen, Verordnungen und Normen entwickelt. Im Zuge der Globalisierung konnten große Fortschritte hinsichtlich einheitlicher
Richtlinien für den Explosionsschutz erzielt werden.
Die Europäische Union hat mit der Richtlinie 94/9/EG die Voraussetzungen für eine vollständige Vereinheitlichung geschaffen, denn seit dem 1. Juli 2003 müssen alle neuen Geräte nach dieser Richtlinie zugelassen sein.
Mit der vorliegenden Broschüre Explosionsschutz-Grundlagen
erhalten Anwender und interessierte Leser einen Überblick
über den Explosionsschutz im Zusammenhang mit elektrischen Betriebsmitteln und Anlagen. Sie dient ferner als Nachschlagewerk für die Entschlüsselung von Gerätebeschriftungen.
Es ist aber trotzdem erforderlich, bei der Planung und Errichtung von elektrischen Anlagen die jeweiligen Grundlagen und
Richtlinien intensiv zu studieren.
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Den Ex-Bereich voll im Griff
Zone 0/20
n
n
n
n
Zone 0/20
Gefahr ständig, langzeitig
oder häufig
Zone 1/21
Gefahr gelegentlich
Zone 2/22
Gefahr selten und kurzzeitig
Sicherer Bereich
Zonendefinition
Zone 0/20
Tank
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Inhalt
Physikalische Grundlagen und Kenngrößen . . . . . . 4
Rechtliche Grundlagen und Normen . . . . . . . . . . . . 8
Einteilung der explosionsgeschützten
Betriebsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Sicherheitstechnische Kennzahlen. . . . . . . . . . . . . 14
Einrichten und Betreiben elektrischer Anlagen . . 16
Eigensicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Ex-Schutz in Nordamerika
Vergleich Zonen/Divisions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Zulassungs-und Prüfstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Produktspektrum für den Ex-Bereich . . . . . . . . . . . 23
Industrie-Automatisierungssysteme . . . . . . . . . . . 24
Industrielle Schalttechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Stromversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Motoren und Getriebemotoren. . . . . . . . . . . . . . . . 40
Prozessinstrumentierung/-analytik. . . . . . . . . . . . . 42
Weitere Informationen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Inhalt
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Physikalische Grundlagen und Kenngrößen
Explosion
Primärer und sekundärer Explosionsschutz
Eine plötzliche chemische Reaktion eines brennbaren Stoffes
mit Sauerstoff unter Freisetzung hoher Energie führt zu einer
Explosion. Brennbare Stoffe können hierbei Gase, Nebel,
Dämpfe oder Stäube sein. Eine Explosion kann nur ablaufen,
wenn drei Faktoren zusammenkommen:
Das Prinzip des integrierten Explosionsschutzes erfordert es,
dass alle Maßnahmen zum Explosionsschutz in einer festgelegten Reihenfolge vorzusehen sind.
Hierbei unterscheidet man zwischen primären und sekundären Schutzmaßnahmen.
Unter primärem Explosionsschutz versteht man alle Maßnahmen, die verhindern, dass eine gefährliche explosionsfähige
Atmosphäre entsteht.
• brennbarer Stoff
(in entsprechender Verteilung und Konzentration)
• Sauerstoff (in der Luft)
• Zündquelle (z.B. elektrischer Funken)
Welche Schutzmaßnahmen können ergriffen werden, damit
die Gefahr einer Explosion minimiert wird?
•
•
•
•
•
Vermeidung brennbarer Stoffe
Inertisierung (Zugabe von Stickstoff, Kohlendioxid usw.)
Konzentrationen begrenzen
Verbesserte Belüftung
Sekundärer Explosionsschutz ist erforderlich, wenn Explosionsgefahr durch primäre Explosionsschutz-Maßnahmen
gar nicht oder nur unvollständig auszuschließen ist.
Primärer Explosionsschutz
Zündquelle
Bildung gefährlicher
explosionsfähiger Atmosphären
verhindern
S
ff
4
sto
Ablauf einer Explosion
Zündung gefährlicher
explosionsfähiger Atmosphären
verhindern
au
er
r
re
ba
n
en f f
Br Sto
EXPLOSION
Sekundärer Explosionsschutz
Auswirkungen einer
Explosion auf ein
unbedenkliches Maß
beschränken
Integrierter Explosionsschutz
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Für die Charakterisierung von Gefahrenpotenzialen ist die Betrachtung sicherheitstechnischer Kenngrößen notwendig:
Die Explosionsgrenzen hängen vom Umgebungsdruck und
vom Sauerstoffanteil der Luft ab. Als Beispiel nachfolgend die
Exposionsgrenzen einiger gängiger Materialien.
Flammpunkt
Hierbei gibt der Flammpunkt für brennbare Flüssigkeiten die
niedrigste Temperatur an, bei der sich über dem Flüssigkeitsspiegel ein durch Fremdentzündung entflammbares DampfLuft-Gemisch bildet. Liegt der Flammpunkt einer solche
brennbaren Flüssigkeit deutlich über den maximal auftretenden Temperaturen, kann sich dort keine explosionsfähige Atmosphäre bilden. Der Flammpunkt einer Mischung verschiedener Flüssigkeiten kann aber auch tiefer liegen als der
Flammpunkt der einzelnen Komponenten.
Brennbare Flüssigkeiten werden in den technischen Regeln in
vier Gefahrenklassen eingeteilt:
Gefahrenklasse
Flammpunkt
AI
< 21 °C
AII
21 ... 55 °C
AIII
> 55 ... 100 °C
B
< 21°C, ... 15°C in Wasser löslich
Stoffbezeichnung
untere
Explosionsgrenze
obere
Explosionsgrenze
Acetylen
2,3 Vol. %
78,0 (Selbstzerfall) Vol. %
Äthylen
2,3 Vol. %
32,4 Vol. %
Benzin
~ 0,6 Vol. %
~ 8 Vol. %
Benzol
1,2 Vol. %
8 Vol. %
Erdgas
4,0 (7,0) Vol. %
13,0 (17,0) Vol. %
Heizöl/Diesel
~ 0,6 Vol. %
~ 6,5 Vol. %
Methan
4,4 Vol. %
16,5 Vol. %
Propan
1,7 Vol. %
10,9 Vol. %
Schwefelkohlenstoff 0,6 Vol. %
60,0 Vol. %
Stadtgas
4,0 (6,0) Vol. %
30,0 (40,0) Vol. %
Wasserstoff
4,0 Vol. %
77,0 Vol. %
Abhängig von der Geschwindigkeit der ablaufenden Verbrennung wird von einer Verpuffung, Explosion oder Detonation
gesprochen.
Eine explosionsfähige Atmosphäre liegt vor, wenn bei einer
Zündung Gefahr für Mensch oder Sachgüter gegeben ist.
Explosionsgrenzen
Eine explosionsfähige Atmosphäre bildet sich bei brennbaren
Stoffen, wenn diese in einem bestimmten Konzentrationsbereich vorliegen.
Eine explosionsfähige Atmosphäre selbst von einem geringen
Volumen kann in einem geschlossenen Raum schon zu gefährlichen Explosionen führen.
Bei zu geringen Konzentrationen (mageres Gemisch) und bei
zu hoher Konzentration (fettes Gemisch) findet keine Explosion, sondern eine langsame bis zu keiner Verbrennungsaktion
statt. Nur im Bereich zwischen der oberen und der unteren Explosionsgrenze reagiert das Gemisch bei Zündung explosionsartig.
Luftkonzentration
100 Vol.%
Gemisch zu mager:
Keine Verbrennung
G
0 Vol.%
Gemisch zu fett:
Explosionsbereich Teilweise Verbrennung,
keine Explosion
Explosionsgrenzen
0 Vol.%
Konzentration des brennbaren Stoffes
100 Vol.%
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Stäube
In industriellen Bereichen, z.B. in chemischen Fabriken oder in
Getreidemühlen, kommen häufig feste Stoffe in zerkleinerter
Form vor (z. B. in Form von Staub).
Der Begriff Staub wird in der EN 61241-14 festgelegt als "kleine Feststoffteilchen, die in der Atmosphäre einige Zeit suspendiert sein können, sich aber unter ihrem eigenen Gewicht
absetzen (schließt Staub und Grobstaub ein, wie in ISO 4225
definiert)". Staubablagerungen sind mit einem porösen Körper vergleichbar und besitzen einen Hohlraumanteil von bis
zu 90%. Wird die Temperatur von Staubablagerungen erhöht,
kann dies zur Selbstentzündung des staubförmigen brennbaren Stoffes führen.
Werden abgelagerte Stäube mit kleiner Korngröße aufgewirbelt, besteht Explosionsgefahr. Sie erhöht sich mit zunehmender Zerkleinerung, da die Oberfläche des Hohlraums größer
wird. Nicht selten sind Staubexplosionen die Folge aufgewirbelter glimmender Staubschichten, die das Zündinitial in sich
tragen. Auch Explosionen von Gas- oder Dampf-Luft-Gemischen können Staub aufwirbeln, wobei dann häufig die Gasexplosion in die Staubexplosion übergeht. In Steinkohlegruben hatten Methangas-Explosionen häufig Kohlestaubexplosionen zur Folge, die in ihrer Wirkung oft die Gasexplosionen
übertrafen.
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Die Gefahr einer Explosion wird verhindert, indem explosionsgeschützte Geräte entsprechend ihrer Schutzeignung eingesetzt werden. Die Kennzeichnung der Gerätekategorie spiegelt die Wirksamkeit des Explosionsschutzes wider und somit
die Verwendung in entsprechenden explosionsgefährdeten
Bereichen. Das Gefährdungspotenzial explosiver Staubatmosphären und die Auswahl entsprechender Schutzmaßnahmen
wird anhand von sicherheitstechnischen Kenngrößen der beteiligten Stoffe beurteilt. Dazu werden Stäube nach zwei ihrer
stoffspezifischen Eigenschaften unterteilt:
• Leitfähigkeit
Als leitfähig bezeichnet man Stäube mit einem spezifischen elektrischen Widerstand bis zu 10³ Ohm.
• Brennbarkeit
Brennbare Stäube zeichnen sich hingegen dadurch aus,
dass sie in Luft brennen oder glimmen können und dass sie
bei atmosphärischem Druck und bei Temperaturen von
-20° Celsius bis +60° Celsius zusammen mit Luft
explosionsfähige Gemische bilden.
Sicherheitstechnische Kenngrößen bei aufgewirbelten Stäuben sind beispielsweise die Mindestzündenergie und die
Zündtemperatur, während bei abgelagerten Stäuben die
Glimmtemperatur eine charakteristische Eigenschaft ist.
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Mindestzündenergie
Zur Zündung einer explosionsfähigen Atmosphäre ist die Zufuhr einer bestimmten Energie erforderlich.
Unter der Mindestzündenergie versteht man die kleinstmögliche umgesetzte Energie, z.B. bei Entladung eines Kondensators, die das entsprechende zündwillige Gemisch gerade noch entzündet.
Die Mindestzündenergie liegt im Bereich von etwa 10-5Joule
für Wasserstoff und bis zu einigen Joule für bestimmte Stäube.
Wodurch kann eine Zündung erfolgen?
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Heiße Oberflächen
Adiabatische1) Kompression
Ultraschall
Ionisierte Strahlung
Offene Flammen
Chemische Reaktion
Optische Strahlung
Elektromagnetische Strahlung
Elektrostatische Entladung
Mechanische
Reib- oder Schlagfunken
• Elektrische Funken und Lichtbögen
• Ionisierte Strahlung
1)
Mindestzündenergie
(mJ)
1000
selten
Schweißfunken,
Schlagfunkengarbe in Mühle
100
Schleiffunken
(Trennschleifer)
10
1
selten
selten
elektrostatische
Entladungen,
Schlagfunken
0.1
0.01
Gase
Stäube
Praxisnahe
Zündquellen
Mindestzündenergie verschiedener Umgebungen
Eine adiabatische Zustandsänderung ist ein thermodynamischer Vorgang, bei dem ein System von einem Zustand in einen anderen Zustand
überführt wird, ohne Wärmeenergie mit seiner Umgebung auszutauschen.
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Rechtliche Grundlagen und Normen
Rechtliche Grundlagen des Explosionsschutzes
EU-Richtlinien / CE-Zeichen
Weltweit ist der Explosionsschutz
durch die Regierungen der einzelnen Staaten gesetzlich geregelt.
Länderspezifische Unterschiede in
den technischen Anforderungen
und den geforderten Zulassungen
für explosionsgeschützte Geräte stellen hohe Anforderungen
vor allem für global operierende Hersteller dar und erfordern
einen hohen Entwicklungs- und Zulassungsaufwand.
In der Europäischen Union ist der Explosionsschutz durch
Richtlinien und Gesetze geregelt. Elektrische Geräte müssen
innerhalb der EU entsprechende Bestimmungen genügen.
Sind diese Anforderungen erfüllt, kann ein Hersteller das betreffende Gerät mit dem CE-Zeichen versehen. Im diesem Zusammenhang ist jeder Missbrauch strafbar. Nach der ATEXRichtlinie 1) wird dieses Zeichen für den Explosionsschutz bei
bestimmter Geräteklassifizierung – wenn gefordert – um die
Nummer der notifizierten Stelle erweitert, die die Anerkennung des Qualitätssicherungssystems durchgeführt hat, z.B.
für die Physikalisch Technische Bundesanstalt in Braunschweig
. Die ATEX-Richtlinien gelten im Gegensatz zu
nicht-europäischen Gesetzen auch für nicht-elektrische Geräte, z.B. pneumatische Antriebe.
Seit längerer Zeit gibt es deshalb vor allem bei den führenden
Industrienationen ein Interesse, durch Harmonisierung der
einschlägigen technischen Normen die Handelshemmnisse
abzubauen und parallel dazu einheitliche Sicherheitsstandards zu realisieren. Innerhalb der Europäischen Union ist der
Harmonisierungsprozess im Bereich des Explosionsschutzes
inzwischen weitgehend abgeschlossen.
Auf internationaler Ebene versucht die IEC, mit dem momentan sehr eingeschränkt akzeptierten IECEx Scheme
(www.iecex.com) dem Ziel "weltweit eine Prüfung und ein
Zertifikat" näher zu kommen.
1)
ATEX ist die Abkürzung für ATmosphaére EXplosible
Entsprechende Anlagen und Einrichtungen sind als sog. überwachungsbedürftige Anlagen eingestuft und dürfen nur hierfür zugelassene Geräte verwenden. Daneben müssen Inbetriebnahme, Änderungen und regelmäßige Sicherheitsinspektionen von staatlich zugelassenen Institutionen oder Gesellschaften abgenommen bzw. durchgeführt werden. Den
gesetzlichen Rahmen bilden die EU-Richtlinien, die für alle
EU-Mitgliedsstaaten verbindlich erlassen werden.
Wichtige EU-Richtlinien (RL)
2)
8
Kurzbezeichnung
Vollständiger Text
RL-Nr.
gültig seit
Niederspannungs-RL
Richtlinie 2006/95/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 12. Dezember
2006 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten betreffend elektrische Betriebsmittel zur Verwendung innerhalb bestimmter Spannungsgrenzen
2006/95/EC
16.01.2007
EMV-RL
Richtlinie 2004/108/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 15. Dezember
2004 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die elektromagnetische Verträglichkeit und zur Aufhebung der Richtlinie 89/336/EWG
2004/108/EC
20.01.2005
Maschinen-RL
Richtlinie 2006/42/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 17. Mai 2006
über Maschinen und zur Änderung der Richtlinie 95/16/EG (Neufassung)
2006/42/EC
29.06.2006
ATEX-RL
Richtlinie 94/9/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 23. März 1994 zur
Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten für Geräte und Schutzsysteme
zur bestimmungsgemässen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen
94/9/EC
09.05.1994
Druckgeräte-RL
Richtlinie 97/23/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 29. Mai 1997 zur
Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Druckgeräte
97/23/EC
29.07.1997
ATEX 137
(alt: ATEX 118a)
Mindestvorschriften zur Verbesserung des Gesundheitsschutzes und der Sicherheit der
Arbeitnehmer, die durch explosionsfähige Atmosphäre gefährdet werden können"
99/92/EG
16.12.19992)
Die Übergangsvorschriften sind in den jeweiligen nationalen Gesetzen festgelegt. Für Deutschland gilt die BetrSichV (Betriebssicherheitsverordnung)
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Nationale Gesetze und Verordnungen
Normen
Im allgemeinen sind EU-Richtlinien europäisches Recht, das
unverändert in den einzelnen Mitgliedsstaaten durch nationale Ratifizierung übernommen werden muss. Die RL 94/9/EG ist
inhaltsgleich in der Explosionsschutzverordnung ExVO als
deutsches Recht verabschiedet. Das grundlegende Gesetzeswerk für technische Arbeitsmittel ist das Gerätesicherheitsgesetz (GSG), dem die ExVO als eigene Verordnung angegliedert ist (11. GSGV).
Für den Bereich des Explosionsschutzes existiert weltweit eine
Vielzahl an Fachnormen. Die Normenlandschaft ist dabei ständigen Änderungen unterworfen. Dies ist bedingt durch Anpassungen an den technischen Fortschritt wie auch durch höhere gesellschaftliche Anforderungen an die Sicherheit.
Dagegen enthält die ATEX 137 (RL - 1999/92/EG) nur "Mindestvorschriften zur Verbesserung des Gesundheitsschutzes
und der Sicherheit der Arbeitnehmer an explosionsgefährdeten Arbeitsplätzen", sodass jeder EU-Mitgliedsstaat über die
Mindestanforderungen hinausgehende eigene Vorschriften
erlassen kann. In der Bundesrepublik Deutschland sind die Inhalte der Richtlinie in der Betriebssicherheitsverordnung umgesetzt. Im Sinne einer Rechtsvereinfachung wurden in der
BetrSichV gleichzeitig die Inhalte mehrerer früherer Verordnungen zusammengefasst. Aus dem Bereich des Explosionsschutzes waren dies:
• Verordnung über elektrische Anlagen in
explosionsgefährdeten Bereichen (ElexV)
• Acetylenverordnung
• Verordnung über brennbare Flüssigkeiten
Diese Verordnungen wurden mit dem Inkrafttreten der BetrSichV zum 01.01.2003 ausser Kraft gesetzt.
Explosionsschutz-Richtlinien (EX-RL) der
Berufsgenossenschaften
In den "Richtlinien für die Vermeidung der Gefahren durch
explosionsfähige Atmosphäre mit Beispielsammlung" der
Berufsgenossenschaft Chemie werden konkrete Hinweise auf
die Gefahren in explosionsgefährdeten Bereichen gegeben
und Maßnahmen zu ihrer Abwendung bzw. Minderung aufgezeigt. Hierzu dient insbesondere die Beispielsammlung, in der
diese Maßnahmen an einzelnen explosionsgefährdeten Prozessanlagen der verschiedensten Industriezweige detailliert
aufgeführt werden.
Wertvolle Anregungen und Risikoabschätzungen stehen hiermit für Planer und Betreiber solcher oder vergleichbarer Prozessanlagen zur Verfügung. Die EX-RL haben zwar keinen gesetzlichen Status, sind jedoch als wichtige Empfehlungen zu
verstehen, die gerade auch bei eventuellen Schadensfällen
zur Rechtsfindung unterstützend herangezogen werden können.
Daneben tragen aber auch die internationalen Harmonisierungsbestrebungen bei mit dem Ziel, möglichst weltweit, einheitlicher Sicherheitsstandards und der damit verbundenen
Beseitigung von Handelshemmnissen.
EU-Normen
Die in der Europäischen Union geltenden Normen für den Explosionsschutz werden auf Basis der EU-Richtlinien unter der
Leitung von CENELEC (Europäisches Komitee für elektrotechnische Normung) erstellt. Mitglieder von CENELEC sind die nationalen Komitees der Mitgliedsländer. Da mittlerweile die
Normung auf internationaler Ebene durch hohe Dynamik in
der IEC (International Electronic Comission) stark an Bedeutung gewonnen hat, hat CENELEC entschieden, Normen nur
noch im sog. Parallelverfahren mit IEC zu beschließen.
Das bedeutet praktisch, dass europäische Normen im Bereich
der Elektrotechnik fast nur noch auf Basis von IEC-Normen als
harmonisierte EN-Normen entstehen oder neugefasst werden. Für den Bereich Explosionsschutz sind dies hauptsächlich
die Normen der Reihen EN 60079 und EN 61241.
Die Nummern harmonisierter europäischer Normen sind nach
folgendem Schema aufgebaut:
Beispiel
EN
60079-0
Bedeutung
:
2004
Jahr der Herausgabe
Nummer der Norm
Harmonisierte europäische Norm
IEC
Auf internationaler Ebene werden von der IEC, der Internationalen Elektrotechnischen Kommission, Normen für den Explosionsschutz herausgegeben. Zuständig ist das Technische Komitee TC31. Den IECEx Zertifizierungen werden die IEC Normen zugrunde gelegt. Normen für den Explosionsschutz sind
in der Reihe IEC 60079-x und 61241-x enthalten, (früher
IEC 79-x). Das x steht für die Nummern der einzelnen Fachnormen, z.B. IEC 60079-11 für die Eigensicherheit.
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Einteilung der explosionsgeschützten
Betriebsmittel
Kennzeichnung
Aus der Kennzeichnung elektrischer Betriebsmittel für
explosionsgeschützte Bereiche sind erkennbar:
• der Hersteller des Betriebsmittels
• eine Bezeichnung, nach der es identifizierbar ist
• der Einsatzbereich
- unter Tage I
- übrige Bereiche II
• Gase und Dämpfe - G -, Stäube - D - oder Gruben - M -,
• die Kategorien, die aussagen, ob das Gerät für bestimmte
Zonen einsetzbar ist,
• die Zündschutzart/-arten, die das Betriebsmittel erfüllt,
• die gesamte Identifizierung des Zertifikates, insofern ein
Zertifikat von einer Prüfstelle ausgestellt wurde.
Diese Identifizierung enthält: Symbol der Prüfstelle, Jahr
der Herausgabe des Zertifikates, ATEX und eine
laufende Nummer. Die gesamte Identifizierung wird von
der Prüfstelle festgelegt und auch auf dem zugehörigen
Zertifikat vermerkt.
• Außerdem sollen die Angaben vorhanden sein, die üblicherweise für ein gleiches Gerät in industrieller Ausfertigung erforderlich sind
Beispiel für eine Kennzeichnung nach 94/9/EG
>
0344
II 2G
Ex ia IIC
T4
Temperaturklasse
Angabe zu den Zündschutzart/-arten, die das Betriebsmittel erfüllt
Darstellung des Einsatzbereiches
Benannte Stelle zur Zertifizierung des QS-Systems nach 94/9/EG
Konformitätszeichen
Beispiel für eine Gerätekennzeichnung
MUSTERFIRMA Typ 07-5103-.../...
Hersteller und Typ-Bezeichnung
Ex II 2G Ex ia IIC T4
KEMA
Zündschutzart/-arten und Temperaturklasse
00
ATEX
1081
Lfd. Nr. der Prüfstelle
Pflichthinweis, dass das Zertifikat zum Nachweis der Konformität mit der
ATEX Richtlinie 94/9/EG angewendet werden kann.
Jahr der Herausgabe des Zertifikates
Symbol der Prüfstelle
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Einteilung der explosionsgeschützten Betriebsmittel
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Gerätegruppen/Kategorien
Brennbare Gase, Dämpfe und Nebel
Geräte werden in Gerätegruppen unterteilt. Jede Gerätegruppe enthält Betriebsmittel, die wiederum verschiedenen Kategorien (Richtlinie 94/9/EG) zugeordnet sind. Die Kategorie besagt, in welcher Zone das Betriebsmittel eingesetzt werden
darf.
Gerätegruppe I
(Untertagebetriebe, Bergwerke und Übertageanlagen)
Kategorie
Zone
Kategorie
Betriebsmittel
Beschreibung
0
1G
Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre
ist ständig und langzeitig vorhanden.
1
2G
1G
Es ist damit zu rechnen, dass gefährliche
explosionsfähige Atmosphäre gelegentlich
auftritt.
2
3G
Es ist damit zu rechnen, dass gefährliche
explosionsfähige Atmosphäre nur selten
und dann auch nur kurzzeitig auftritt.
2G
1G
M1:
M2:
sehr hohes Maß
an Sicherheit
hohes Maß an
Sicherheit
Gefahrenniveau
Gefahr ständig,
langzeitig und häufig
Gefahr
gelegentlich
Ausreichende
Sicherheit
Durch 2 Schutzmaßnahmen/ bei 2 Fehlern
Muss bei Auftreten von ExAtmosphäre abgeschaltet
werden.
Brennbare Stäube
20
1D
Bereiche, in denen eine explosionsfähige
Atmosphäre aus Staub-Luft-Gemischen
ständig, langzeitig oder häufig
vorhanden ist.
21
2D
Bereiche, in denen damit zu rechnen ist, dass
eine explosionsfähige Atmosphäre aus
Staub-Luft-Gemischen gelegentlich und
kurzzeitig auftritt.
Gefahr
selten und
kurzzeitig
1D
22
Gerätegruppe II
(andere explosionsgefährdete Bereiche)
Kategorie
1D
2:
3:
sehr hohes Maß
an Sicherheit
hohes Maß
an Sicherheit
normales Maß an
Sicherheit
Gefahrenniveau
Gefahr ständig,
langzeitig und
häufig
Gefahr
Gefahr selten und
kurzzeitig
Ausreichende
Sicherheit
Durch 2 Schutzmaßnahmen/ bei
2 Fehlern
Bei häufigen
Gerätestörungen/
bei einem Fehler
Einsatz in
Zone
0
Zone 20 Zone
1
Zone
21
Zone
Zone
2
22
G
(Gas)
D
(Staub)
D
G
D
Atmosphäre
G
Bereiche, in denen nicht damit zu rechnen
ist, dass eine explosionsfähige Atmosphäre
durch aufgewirbelten Staub auftritt.
2D
1:
gelegentlich
3D
Bei störungsfreiem
Betrieb
Zonen
Explosionsgefährdete Bereiche werden in Zonen (siehe
Seite 2) eingeteilt. Die Zoneneinteilung ist abhängig von der
zeitlichen und örtlichen Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre.
Informationen und Vorgaben für die Zoneneinteilung finden
Sie in der EN 60079-10 und in der EN 61241-10.
Betriebsmittel in ständig explosionsgefährdeten Bereichen
(Zone 0/20) unterliegen höheren, solche in weniger gefährdeten Bereichen (Zone 1/21, Zone 2/22) dagegen niedrigeren
Anforderungen.
Wenn sie dennoch auftritt, dann aller
Wahrscheinlichkeit nach nur selten und
während eines kurzen Zeitaums.
Geräteschutzniveau (EPL)
Ein alternatives Verfahren zur Einteilung der Ex-Geräte in die
explosionsgefährdeten Bereiche ist das System der Geräteschutzniveaus (EPL, Equipment Protection Level) nach
IEC 60079-26.
Gerätegruppe I
(für Geräte in Untertagebetrieben von Bergwerken,
sowie deren Übertageanlagen, die durch Grubengas
und/oder brennbare Stäube gefährdet werden können)
Geräteschutzniveau EPL
Ma
Mb
Anforderung
sehr hohes Schutzniveau
hohes Schutzniveau
Ausreichende
Sicherheit
bei einem Gasausbruch
(wenn das Gerät in Betrieb
bleibt)
in der Zeitspanne zwischen
dem Gasausbruch und dem
Abschalten des Geräts
Gerätegruppe II
(für Geräte in den übrigen explosionsgefährdeten
Bereichen)
Geräteschutz- Ga
niveau EPL
(G = Gas,
D = Staub)
Anforderung
Da
sehr hohes
Schutzniveau
Gb
Db
Gc
Dc
hohes
Schutzniveau
erhöhtes
Schutzniveau
Ausreichenim bestimmungsde Sicherheit gemäßem Betrieb,
bei zu erwartenden Fehlern und
auch bei selten
auftretenden Fehlern
im bestimmungsgemäßem Betrieb,
bei zu erwartenden Fehlern und
auch solchen, die
nicht notwendigerweise der Normalfall sind
im bestimmungsgemäßem Betrieb
dass bei regelmäßig zu erwartenden Ereignissen
keine Zündquelle
entsteht.
Einsatz in
Zone 1
Zone 2
Zone 0
Zone 20
Zone 21
Zone 22
11
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Zündschutzarten
Die Zündschutzarten sind konstruktive und elektrische Maßnahmen am Betriebsmittel zum Erreichen des Explosionsschutzes in den explosionsgefährdeten Bereichen. Zündschutzarten sind sekundäre Explosionsschutzmaßnahmen.
Der Umfang der sekundären Explosionsschutzmaßnahmenhängt von der Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre ab.
Elektrische Betriebsmittel für den explosionsgefährdeten
Bereich müssen den allgemeinen Bestimmungen der
EN 60079-0 und den besonderen Bestimmungen für die
jeweilige Zündschutzart entsprechen, in der sie ausgeführt
sind.
Nach EN 60079-0 sind die unten dargestellten Zündschutzarten von Bedeutung. Alle Zündschutzarten beruhen auf unterschiedlichen Schutzkonzepten.
Zündschutzarten für elektrische Betriebsmittel in gasexplosionsgefährdeten Bereichen
Zündschutzart
K1)
Allgemeine
Anforderungen
Erhöhte
Sicherheit
e
Druckfeste
Kapselung
d
Überdruckkapselung
p
Eigensicherheit
i
Ölkapselung
Sandkapselung
q
Vergusskapselung
m
Zündschutzarten
n
Optische
Strahlung
1)
12
o
op
Schematische
Darstellung
Anwendung
in Zone/
Geräteschutzniveau
Grundprinzip
Standard
Beispiele
Allgemeine Bestimmungen für die Bauart
und Prüfung elektrischer Betriebsmittel, die
für den Ex-Bereich bestimmt sind
EN 60079-0
IEC 60079-0
ANSI/UL 60079-0
FM 3600
Gilt nur für Betriebsmittel oder deren Bestandteile, die im Normalfall keine Funken
oder Lichtbogen erzeugen, keine gefährlichen Temperaturen annehmen und deren
Netzspannung 1 kV nicht überschreitet
EN 60079-7
IEC 60079-7
ANSI/ISA/
UL 60079-7
Klemmen,
Anschlusskästen
Kommt es zu einer Zündung im Kapselinne- EN 60079-1
ren, hält das Gehäuse dem Druck stand – die IEC 60079-1
Explosion wird nicht nach aussen übertragen ANSI/ISA/
UL 60079-1
FM 3615
Schaltanlagen,
Transformatoren
Zündquelle wird eingeschlossen von einem
unter Überdruck (mind. 0,5mbar) stehenden
Zündschutzgas - die umgebende Atmosphäre kann nicht eindringen
EN 60079-2
IEC 60079-2
FM 3620
NFPA 496
Steuerschränke,
Schaltschränke
Durch Begrenzung der im Stromkreis befindlichen Energie wird die Entstehung von unzulässig hohen Temperaturen, Zündfunken und
Lichtbogen vermindert
EN 60079-11
IEC 60079-11
ANSI/ISA/
UL 60079-11
FM 3610
Aktoren,
Sensoren,
PROFIBUS DP
RS 485-iS
Betriebsmittel oder deren Teile werden in Öl EN 60079-6
eingeschlossen und so von der Ex-Atmosphä- IEC 60079-6
re getrennt
ANSI/ISA/
UL 60079-6
Transformatoren,
Schaltgeräte
Zündquelle wird von feinkörnigem Sand umschlossen. Die das Gehäuse umgebende ExAtmosphäre kann nicht durch einen entstehenden Lichtbogen gezündet werden
Heizbänder,
Kondensatoren
EN 60079-5
IEC 60079-5
ANSI/ISA/
UL 60079-5
Durch Einbettung der Zündquelle in eine Ver- EN 60079-18
gussmasse kann sie eine Ex-Atmosphäre
IEC 60079-18
nicht entzünden
ANSI/ISA/
UL 60079-18
Sensoren,
Schaltgeräte
Leicht vereinfachte Anwendung der anderen
Zündschutzarten - “n“ steht für „nicht zündend“
Automatisierungsgeräte
EN 6007915/2/18/11
IEC 6007915/2/18/11
ANSI/ISA/
UL 60079-15
FM 3611
Durch geeignete Maßnahmen wird vermieEN 60079-28
den, dass eine optische Strahlung eine explo- IEC 60079-28
sionsgefährdete Atmosphäre entzündet.
Kennzeichnung
0
Ga
■
■
1
Gb
2
Gc
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
Lichtwellenleiter
■
■
■
© Siemens AG 2010
Zündschutzarten für elektrische Betriebsmittel in Bereichen mit brennbaren Stäuben
Zündschutzart
Kennzeichnung
Allgemeine
Anforderungen
Überdruckkapselung
pD
Vergusskapselung
mD
Schutz durch
Gehäuse
tD
Eigensicherheit
iaD, ibD, icD
1)
Grundprinzip
Standard
Allgemeine Bestimmungen für die Bauart und Prüfung elektrischer Betriebsmittel, die für den Ex-Bereich bestimmt sind
EN 61241-0 1)
IEC 61241-0 1)
EN 60079-0
IEC 60079-0
Anwendung
in Zone/
Geräteschutzniveau
Beispiele
Das Eindringen einer umgebenden Atmosphäre in EN 61241-4
das Gehäuse von elektrischen Betriebsmitteln wird IEC 61241-4
dadurch verhindert, dass ein Zündschutzgas (Luft,
inertes oder anderes geeignetes Gas) in seinem Innern unter einem Überdruck gegenüber der umgebenden Atmosphäre gehalten wird
Betriebsmittel, bei
denen betriebsmäßig Funken,
Lichtbögen oder
heiße Teile auftreten
Teile, die eine explosionsfähige Atmosphäre durch EN 61241-18
Funken oder durch Erwärmung zünden können,
IEC 61241-18
sind in eine Vergussmasse derart eingebettet, dass
die explosionsfähige Atmosphäre nicht zündet.
Dies geschieht durch allseitige Umhüllung der Bauteile mit einer gegen physikalische (insbesondere
elektrische, thermische und mechanische) sowie
chemische Einflüsse residenten Vergussmasse.
Großmaschinen,
Schleifring- bzw.
Kollektormotoren,
Schalt- und Steuerschränke
Das Gehäuse ist so dicht, dass kein brennbarer
Staub in das Innere eindringen kann. Die Oberflächentemperatur des äußeren Gehäuses ist begrenzt.
EN 61241-1
IEC 61241-1
EN 60079-31
IEC 60079-31
Mess- und Überwachungsanlagen
Strom und Spannung werden begrenzt, so dass die
Eigensicherheit gewährleistet ist. Kein Funke oder
thermischer Effekt kann ein Staub-Luft-Gemisch
zünden.
EN 61241-11
IEC 61241-11
Sensoren und
Aktoren
20
Da
21
Db
22
Dc
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
bei bestimmten Anwendungen gelten die Vorgängernormen EN 50281-1-1 bzw. IEC 61241-1-1
Explosionsgruppen
Bei den Explosionsgruppen wird zunächst zwischen Gerätegruppe I und Gerätegruppe II von Betriebsmitteln unterschieden:
Elektrische Betriebsmittel der Gerätegruppe I werden für den
schlagwettergefährdeten Grubenbau verwendet.
Für die elektrischen Betriebsmittel der Gerätegruppe II wird
eine weitere Unterteilung in Explosionsgruppen vorgenom-
men. Die Unterteilung ist abhängig von der Grenzspaltweite
und dem Mindestzündstromverhältnis.
Elektrische Betriebsmittel mit der Zulassung für die Explosionsgruppe IIC dürfen auch in den Explosionsgruppen IIA und
IIB eingesetzt werden. Elektrische Betriebsmittel der Gerätegruppe III werden ebenfalls in weitere Explosionsgruppen unterteilt
Explosionsgruppen
Gerätegruppe
Verwendung
Gruppe I
Elektrische Betriebsmittel für
schlagwettergefährdete
Grubenbaue.
==> Schlagwetterschutz Ex...I
Gruppe II
Gruppe III
1)
Explosionsgruppe
Grenzspaltweite bei
druckfester Kapselung
Elektrische Betriebsmittel
für Bereiche, die durch explosive
Gase gefährdet sind.
==> Explosionsschutz Ex...II
IIA
> 0,9 mm
IIB
0,5 mm bis 0,9 mm
IIC
< 0,5 mm
Elektrische Betriebsmittel
für Bereiche, die durch explosive
Gase gefährdet sind.
==> Explosionsschutz Ex...III
IIIA
Gefährlichkeit
Anforderungen
an die Betriebsmittel
IIIB
IIIC
Die Grenzspaltweite ist die Spaltweite zwischen zwei 25 mm langen, parallelen Flanschflächen einer Explosionskammer
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© Siemens AG 2010
Sicherheitstechnische Kennzahlen
Brennbare Stäube
Temperaturklassen
Die Zündtemperatur eines brennbaren Gases oder einer
brennbaren Flüssigkeit ist die niedrigste Temperatur einer erhitzten Oberfläche, an der die Entzündung des Gas/Luft- bzw.
Dampf/Luft-Gemisches gerade eintritt.
Somit muss die höchste Oberflächentemperatur eines Betriebsmittels immer kleiner sein als die Zündtemperatur
der umgebenden Atmosphäre.
Für die elektrischen Betriebsmittel der Explosionsgruppe II
sind die Temperaturklassen T1 bis T6 eingeführt. Jeder Temperaturklasse werden die Betriebsmittel anhand ihrer maximalen Oberflächentemperatur zugeordnet.
Zündtemperatur
Glimmtemperatur
Baumwolle
560 °C
350 °C
Holzmehl
400 °C
300 °C
Kraftfutter
520 °C
295 °C
Getreide
420 °C
290 °C
Soja
500 °C
245 °C
Tabak
450 °C
300 °C
Stärke
440 °C
290 °C
Stäube von technisch- Zündchemischen Produkten temperatur
Glimmtemperatur
Polyester
560 °C
Gummi
570 °C
Waschmittel
330 °C
360 °C
Polyvinylacetat
500 °C
340 °C
Aluminium
530 °C
280 °C
Maximale
Oberflächentemperatur der
Betriebsmittel
Zündtemperaturen
der brennbaren
Stoffe
Polyethylen
Magnesium
610 °C
410 °C
T1
450 °C
> 450 °C
Schwefel
280 °C
280 °C
T2
300 °C
> 300 °C
T3
200 °C
> 200 °C
T4
135 °C
> 135 °C
T5
100 °C
> 100 °C
T6
85 °C
> 85 °C
Temperaturklasse
Betriebsmittel, die einer höheren Temperaturklasse entsprechen, können auch für Anwendungen mit einer niedrigeren
Temperaturklasse eingesetzt werden. Brennbare Gase und
Dämpfe werden durch die Zündtemperatur den jeweiligen
Temperaturklassen zugeordnet.
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Stäube von Naturprodukten
© Siemens AG 2010
Brennbare Gase und Dämpfe
Stoffbezeichnung
Zündtemperatur
Temperaturklasse
Explosionsgruppe
1,2-Dichlorethan
440 °C
T2
II A
Acetaldehyd
140 °C
T4
II A
Aceton
540 °C
T1
II A
Acetylen
305 °C
T2
II C 3)
Ammoniak
630 °C
T1
II A
Benzine, Ottokraftstoffe
Siedebeginn < 135 °C
220 … 300 °C
T3
II A
Benzol (rein)
555 °C
T1
II A
Cyclohexanon
430 °C
T2
II A
Dieselkraftstoffe (DIN 51601)
220 … 300 °C
T3
II A
Düsenkraftstoffe
220 … 300 °C
T3
II A
Essigsäure
485 °C
T1
II A
Essigsäureanhydrid
330 °C
T2
II A
Ethan
515 °C
T1
II A
Ethylacetat
460 °C
T1
II A
Ethylalkohol
425 °C
T2
II A / II B
Ethylchlorid
510 °C
T1
II A
Ethylen
425 °C
T2
II B
Ethylenoxid
440 (Selbstzerfall) °C
T2
II B
Ethylether
170 °C
T4
II B
Ethylglykol
235 °C
T3
II B
Heizöl EL (DIN 51603)
220 … 300 °C
T3
II A
Heizöl L (DIN 51603)
220 … 300 °C
T3
II A
Heizöle M und S (DIN 51603)
220 … 300 °C
T3
II A
i-Amylacetat
380 °C
T2
II A
Kohlenmonoxid
605 °C
T1
II A / II B
Methan
595 (650) °C
T1
II A
Methanol
455 °C
T1
II A
Methylchlorid
625 °C
T1
II A
Naphthalin
540 °C
T1
II A
n-Butan
365 °C
T2
II A
n-Butylalkohol
340 °C
T2
II A
n-Hexan
240 °C
T3
II A
n-Propylalkohol
405 °C
T2
- *)
Ölsäure
360 °C (Selbstzerfall)
T2
- *)
Phenol
595 °C
T1
II A
Propan
470 °C
T1
II A
Schwefelkohlenstoff
95 °C
T6
II C 1)
Schwefelwasserstoff
270 °C
T3
II B
Spezialbenzine
Siedebeginn < 135 °C
200 … 300 °C
T3
II A
Stadtgas (Leuchtgas)
560 °C
T1
II B
Tetralin (Tetrahydronaphtalin)
425 °C
T2
- *)
Toluol
535 °C
T1
II A
Wasserstoff
560 °C
T1
II C 2)
Auszug aus dem Tabellenwerk “Sicherheitstechnische Kennzahlen brennbarer Gase und Dämpfe“ von K. Nabert und G. Schön - (6. Ausgabe)
*) Für diesen Stoff ist die Explosionsgruppe noch nicht ermittelt worden.
1) Auch Explosionsgruppe II B + CS2
2) Auch Explosionsgruppe II B + H2
3) Auch Explosionsgruppe II B + C2 H2
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© Siemens AG 2010
Errichten und Betreiben elektrischer Anlagen
in explosionsgefährdeten Bereichen
Normen
Es gelten die Installations- und Errichtungsvorschriften nach
EN 60079-14 sowie landesspezifische Vorschriften.
Installation
Für die elektrischen Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen kommen drei Installationssysteme zum Einsatz (siehe
Tabelle S. 17).
Instandhaltung und Wartung
Grundsätze für den Anlagenbetreiber
bei Instandhaltung und Wartung
• Erhaltung des ordnungsgemäßen
Zustandes der Anlage
• Ständige Überwachung der elektrischen
Anlage
• Unverzügliche Durchführung notwendiger
Instandsetzungsmaßnahmen
• Ordnungsgemäßer Betrieb der Anlage
• Betriebseinstellung bei nicht behebbaren
Mängeln, durch die Personen gefährdet
werden können
Zur Aufrechterhaltung der Sicherheit von elektrischen Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen ist eine regelmäßige
Wartung notwendig.
Einige der wichtigsten Sicherheitsmaßnahmen sind:
• Arbeiten an elektrischen Anlagen und Betriebsmitteln, die
unter Spannungen stehen, sind in explosionsgefährdeten
Bereichen grundsätzlich verboten. Als Ausnahme sind Arbeiten an eigensicheren Stromkreisen zugelassen.
• In explosionsgefährdeten Bereichen darf nur dann geerdet
oder kurzgeschlossen werden, wenn keine Explosionsgefahr besteht.
• Bei allen Arbeiten in explosionsgefährdeten Bereichen
muss sichergestellt werden, dass weder zündfähige Funken noch zu heiße Oberflächen entstehen, die in Verbindung mit der explosionsfähigen Atmosphäre zu einer Explosion führen.
16
Errichten und Betreiben elektrischer Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen
© Siemens AG 2010
Installationssysteme in explosionsgefährdeten Bereichen
Kabelsysteme mit indirekter Einführung
Kabelsysteme mit direkter Einführung
Rohrleitungssysteme (Conduit-System)
Die Kabel und Leitungen werden über Kabeleinführungen in den Anschlussraum der Zündschutzart "Erhöhte Sicherheit" eingeführt und an den Klemmen
angeschlossen.
Die Anschlussleitungen der Kabel werden
direkt in den Geräteeinbauraum eingeführt.
Die elektrischen Leitungen werden als Einzeladern in
die geschlossenen Metallrohre eingezogen.
Es dürfen nur speziell hierfür zertifizierte
Kabelverschraubungen verwendet werden.
Die Rohre werden über Verschraubungen mit dem
Gehäuse verbunden und an jeder Einführungsstelle
mit einer Zündsperre (seal) versehen. Das gesamte
Rohrleitungssystem ist druckfest ausgeführt.
Die Klemmen weisen ebenfalls die Zündschutzart
"Erhöhte Sicherheit" auf.
Das Rohrleitungssystem wird auch als
Conduit-System bezeichnet.
Pflichten der Hersteller, Errichter und Betreiber
Hersteller
Errichter
Betreiber
Auswahl und Installation der elektrischen Betriebsmittel gemäß ihrer Verwendung.
Sicherer Betrieb der Anlage.
Auswahl und Installation unter Beachtung der
Errichtungsanforderungen und Verwendung.
Verantwortung für die Sicherheit seiner Anlage.
Zoneneinteilung anhand der Explosionsgefahren.
Aufgaben
Entwickeln der elektrischen Betriebsmittel, die zur
Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen
bestimmt sind.
Verpflichtungen
Einhaltung der allgemeinen und besonderen Bauvorschriften und des aktuellen Stands der Technik.
Veranlassung der Prüfung durch eine unabhängige Ist der Errichter nicht gleichzeitig auch der Betreiber,
Stelle, falls durch die zugrundeliegende Norm vorge- so ist der Errichter auf Verlangen des Betreibers verschrieben.
pflichtet, eine Installationsbescheinigung
auszustellen.
Weitergabe aller Zulassungen sowie
Herstellererklärungen an den Anwender.
Fertigung jedes elektrischen Betriebsmittels nach
den Prüfungsunterlagen und Prüfmustern.
Darin wird bestätigt, dass die elektrischen Anlagen
den Anforderungen entsprechen.
Prüfung des ordnungsgemäßen, sprich
sicheren Zustands der Anlage:
• Vor der ersten Inbetriebnahme
• In bestimmten Zeitabständen
Sachgemäßer Betrieb der elektrischen
Anlage.
Liegt eine solche Bescheinigung vor, ist eine
zusätzliche Prüfung durch den Betreiber vor der
ersten Inbetriebnahme nicht mehr erforderlich.
Meldung jeder Explosion, die durch den Betrieb
der Anlage verursacht sein kann, an die Aufsichtsbehörde.
Errichten und Betreiben elektrischer Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen
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© Siemens AG 2010
Eigensicherheit
Die Eigensicherheit eines Stromkreises wird durch die Begrenzung von Strom und Spannung erreicht. Diese Eigenschaft
begrenzt die Zündschutzart „Eigensicherheit“ auf Stromkreise
mit relativ kleinen Leistungen. Anwendungen hierfür finden
sich z.B. in der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik.
Die Grundlage für die Zündschutzart „Eigensicherheit“ besteht darin, dass zur Zündung einer explosionsfähigen Atmosphäre eine bestimmte Mindestzündenergie erforderlich ist.
In einem eigensicheren Stromkreis treten betriebsmäßig oder
im Fehlerfall kein Funke und keine thermische Erwärmung
auf, die die Zündung einer explosionsfähigen Atmosphäre
verursachen.
Kategorien der eigensicheren Betriebsmittel
Eigensichere elektrische Betriebsmittel und eigensichere Teile
von zugehörigen Betriebsmitteln werden in Kategorien
(Sicherheitslevel) eingeteilt. Die Sicherheitslevel sind abhängig von den Sicherheitsanforderungen bei der Auslegung der
Betriebsmittel.
Instandhaltung der Eigensicherheit
Alle Geräte in einem eigensicheren Stromkreis müssen der
Zündschutzart Eigensicherheit entsprechen. Bei der Verdrahtung der Teilnehmer in diesem Stromkreis (typischerweise
Messumformer, Sensor und Verdrahtung selber) müssen die
elektrischen Kennwerte eingehalten werden, damit die
Eigensicherheit gegeben ist.
Begriffe und Definitionen für Eigensicherheit
Eigensicherer
Stromkreis
Ein Stromkreis, in dem kein Funke und kein
thermischer Effekt die Zündung einer explosionsfähigen
Atmosphäre verursachen kann.
Eigensicheres
elektrisches
Betriebsmittel
Alle Stromkreise des elektrischen Betriebsmittels sind eigensicher.
Spannung und Strom im eigensicheren Stromkreis sind
so klein, dass bei Kurschluss, Unterbrechung oder Erdschluss keine Zündung der explosionsfähigen Atmosphäre erfolgt.
Eigensichere elektrische Betriebsmittel sind daher für
den Betrieb direkt im explosionsgefährdeten Bereich
geeignet.
Beispiel für eine Kennzeichnung: Ex ib IIC
Trennstufen und Trennüberträger
Trennstufen und Trennübertrager zwischen den eigensicheren und den nicht eigensicheren Stromkreisen der Betriebsmittel bewirken die notwendige Spannungs- und Strombegrenzung für den Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich.
Die Trennstufen und Trennübertrager können als separate Betriebsmittel ausgeführt werden oder in den Baugruppen integriert sein.
Zugehöriges
elektrisches
Betriebsmittel
18
Gas
Staub
ia
iaD
ib
ic
Aktoren und Sensoren am eigensicheren Stromkreis
dürfen sich im explosionsgefährdeten Bereich befinden.
Das zugehörige elektrische Betriebsmittel darf jedoch
ohne weitere Zündschutzarten nicht im explosionsgefährdeten Bereich installiert werden.
Bei der Kennzeichnung eines zugehörigen elektrischen
Betriebsmittels wird die Zündschutzart in Klammern gesetzt.
Beispiel für eine Kennzeichnung: [Ex ib] IIC
Mindestzündenergie
Sicherheitslevel eigensicherer Betriebsmittel
Mindestens ein Stromkreis des zugehörigen
elektrischen Betriebsmittels ist eigensicher.
Die Mindestzündenergie eines Gas- und eines
Dampf/Luft-Gemisches ist die kleinstmögliche, bei der
Entladung eines Kondensators auftretende elektrische
Energie, die das zündwilligste Gemisch eines Gases oder
eines Dampfes mit Luft bei atmosphärischem Druck und
20 °C gerade noch zu zünden vermag.
Beschreibung
Installation des
Betriebsmittels
Gas
Staub
Die eigensicheren elektrischen Betriebsmittel dürfen keine Zündung verursachen
• im Normalbetrieb
• bei Auftreten eines einzelnen Fehlers
• bei Auftreten einer Kombination von Fehlern
Bis Zone 0
Bis Zone 20
ibD
Die eigensicheren elektrischen Betriebsmittel dürfen keine Zündung verursachen
• im Normalbetrieb
• bei Auftreten eines einzelnen Fehlers
Zone 2, Zone 1
Bis Zonen 21,
22
icD
Die eigensicheren elektrischen Betriebsmittel dürfen keine Zündung im Normalbetrieb
verursachen.
Zone 2
Zone 22
Eigensicherheit
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Ex-Schutz in Nordamerika:
Vergleich Zonen/Divisions
Die Grundprinzipien des Explosionsschutzes sind auf der
ganzen Welt gleich. Dennoch haben sich in Nordamerika
auf dem Gebiet des Explosionsschutzes elektrischer Geräte und Anlagen Techniken und Systeme entwickelt, die
wesentlich von der IEC-Technik abweichen.
Die Unterschiede zur IEC-Technik (International Electrotechnical Commission) liegen dabei u.a. in der Einteilung der explosionsgefährdeten Bereiche, der Konstruktion der Betriebsmittel und der Installation der elektrischen Anlagen.
Klassifizierung explosionsgefährdeter Bereiche
Explosionsgefährdete Bereiche fallen in Nordamerika unter
den Begriff “hazardous (classified) locations“ und werden in
den USA in den Abschnitten 500 bis 506 des National Electrical Code (NEC) und in Kanada in Abschnitt 18 und Anhang J
des Canadian Electrical Code (CEC) definiert. Sie umfassen Bereiche, in denen brennbare Gase, Dämpfe oder Nebel (Class I),
Stäube (Class II) oder Fasern und Flusen (Class III) in gefahrdrohender Menge auftreten können.
Nach der Häufigkeit oder der Dauer des Auftretens dieser Stoffe werden die explosionsgefährdeten Bereiche traditionell in
Division 1 und Division 2 unterteilt.
1996 wurde in den USA für Class I zusätzlich zu diesem bestehenden System das nach IEC übliche Klassifizierungssystem
eingeführt. Diese Änderung erfolgte durch Artikel 505 des
NEC. Dies bietet dem Anwender nun die Möglichkeit, das für
ihn technisch und wirtschaftlich optimale System zu wählen.
Auch in Kanada wurde das IEC-Zonenkonzept für Class I eingeführt (CEC Ausgabe 1988). Alle neu errichteten Anlagen müssen dort seither nach diesem Konzept klassifiziert werden.
Nach dem CEC 1998 wurde das bestehende System der Temperaturklassen nicht geändert.
Schutzarten von Gehäusen
Ebenso wie nach IEC 60529 die IP-Schutzarten für Gehäuse
festgelegt wurden, gibt es in den USA u.a. den Standard Publ.
No. 250 der NEMA (National Electrical Manufacturing Association), welcher die Schutzart von Gehäusen behandelt.
Diese Schutzarten können nicht direkt mit denen nach IEC verglichen werden, da zusätzliche Umgebungseinflüsse (z.B.
Kühlflüssigkeiten, Schneideöle, Korrosion, Vereisung, Hagel)
behandelt werden. Die folgende Tabelle ist daher als unverbindliche Richtlinie zu betrachten.
Schutzarten nach NEMA
Schutzarten nach IEC
1
IP10
2
IP11
3
IP54
3R
IP14
3S
IP54
4 und 4X
IP56
5
IP52
6 und 6P
IP67
12 und 12K
IP52
13
IP54
Hinweis:
Da die Anforderungen an die Schutzarten nach NEMA denen der
IP-Schutzarten nach IEC entsprechen bzw. höher sind als diese, kann die Tabelle
nicht dazu benutzt werden, die IEC-Schutzarten in entsprechenden Schutzarten
nach NEMA umzuwandeln!
Im traditionellen nordamerikanischen Klassifizierungssystem
werden explosionsfähige Gase, Dämpfe und Nebel der Class I
in die Gasgruppen (Groups) A, B, C und D eingeteilt und
brennbare Stäube der Class II in die Gruppen E, F und G.
Hier bezeichnet der Buchstabe A die gefährlichste Gasgruppe,
während nach IEC und nach der neuen Einteilung gemäß Artikel 505 Gruppe C die gefährlichste Gasgruppe ist.
In Kanada ist es möglich, bei der Zonenklassifizierung beide
Gasgruppensysteme zu verwenden.
Die Festlegung der maximalen Oberflächentemperatur nach
Artikel 505 im NEC erfolgt in Übereinstimmung mit IEC in
sechs Temperaturklassen T1 bis T6, mit einer zusätzlichen Unterteilung in Temperaturunterklassen im Division-System.
Ex-Schutz in Nordamerika: Vergleich Zonen/Divisions
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© Siemens AG 2010
Klassifizierung explosionsgefährdeter Bereiche
Gase, Dämpfe oder Nebel
Klassifizierung Class I
Stäube
Klassifizierung Class II
Fasern und Flusen
Klassifizierung Class III
NEC 500-5
NEC 505-7
NEC 500-6
NEC 500-7
CEC J18-004
CEC 18-006
CEC 18-008
CEC 18-010
Division 1
Zone 0
Division 1
Division 1
Bereiche, in denen gefährliche Konzentrationen brennbarer Gase, Dämpfe oder Nebel ständig oder
gelegentlich unter normalen Betriebsbedingungen vorhanden sind.
Bereiche, in denen gefährliche Konzentrationen brennbarer Gase,
Dämpfe oder Nebel ständig oder
langzeitig unter normalen Betriebsbedingungen vorhanden sind.
Bereiche, in denen gefährliche Konzentrationen brennbarer Stäube ständig oder gelegentlich unter normalen
Betriebsbedingungen vorhanden sind.
Bereiche, in denen gefährliche
Konzentrationen brennbarer Fasern
und Flusen ständig oder gelegentlich
unter normalen Betriebsbedingungen
vorhanden sind.
Zone 1
Bereiche, in denen gefährliche Konzentrationen brennbarer Gase, Dämpfe oder Nebel gelegentlich unter
normalen Betriebsbedingungen
vorhanden sind.
Division 2
Zone 2
Division 2
Division 2
Bereiche, in denen gefährliche Konzentrationen brennbarer Gase, Dämpfe oder Nebel voraussichtlich unter
normalen Betriebsbedingungen nicht
vorhanden sind.
Bereiche, in denen gefährliche Konzentrationen brennbarer Gase, Dämpfe oder Nebel voraussichtlich unter
normalen Betriebsbedingungen nicht
vorhanden sind.
Bereiche, in denen gefährliche Konzentrationen brennbarer Stäube voraussichtlich unter normalen
Betriebsbedingungen nicht vorhanden sind.
Bereiche, in denen gefährliche Konzentrationen brennbarer Fasern und
Flusen voraussichtlich unter normalen
Betriebsbedingungen nicht vorhanden sind.
Class II Groups
Class III
Class I Groups
NEC 500-3
NEC 505-7
NEC 500-3
CEC J18-050
CEC J18-050
CEC J18-050
Division 1 und 2
Zone 0, 1 und 2
Division 1 und 2
Division 1 und 2
A (Acetylen)
IIC (Acetylen + Wasserstoff)
E (Metall)
keine
B (Wasserstoff)
F (Kohle)
C (Äthylen)
IIB (Äthylen)
D (Propan)
IIA (Propan)
Class I
Temperaturklassen
Division 1 und 2
G (Getreide)
Zone 0, 1 und 2
Class II
Temperaturklassen
Division 1 und 2
Class III
Temperaturklassen
Division 1 und 2
T1 (≤ 4 50 °C)
T1
T1
keine
T2 (≤ 300 °C)
T2
T2
T2A (≤ 280 °C)
–
T2A, T2B, T2C, T2D
T3 (≤ 200 °C)
T3
T3
T3A (≤ 180 °C)
–
T3A, T3B, T3C
T4 (≤ 135 °C)
T4
T4
T4A (≤ 120 °C)
–
T4A
T5 (≤ 100 °C)
T5
T5
T6 (≤ 85 °C)
T6
T6
T2B (≤ 260 °C)
T2C (≤ 230 °C)
T2D (≤ 215 °C)
T3B (≤ 165 °C)
T3C (≤ 160 °C)
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Errichtungsbestimmungen
Für elektrische Betriebsmittel und Anlagen, die in explosionsgefährdeten Betriebsstätten zum Einsatz kommen, gilt in den
USA der National Electrical Code (NEC) bzw. in Kanada der Canadian Electrical Code (CEC). Diese haben den Charakter von
Errichtungsbestimmungen für elektrische Anlagen in allen Bereichen und verweisen auf eine Reihe weiterer Standards anderer Institutionen, die die Bestimmungen für die Installation
und den Bau geeigneter Betriebsmittel enthalten.
Die Installationsmethoden für das Zonenkonzept nach dem
NEC entsprechen weitgehend dem des traditionellen Class/Division-Systems. Neu im NEC 1996 ist neben der Verwendung
von starren Rohrleitungen und mineralisolierten Kabeln Typ
MI in Class I, Division 1 bzw. Zone 1, auch der Einsatz von zugelassenen metallummantelten Kabeln Typ MC.
Zusätzlich zu den Daten, wie z.B. Hersteller, Typ, Serien-Nr.
und elektrische Daten, sind die den Explosionsschutz betreffenden Daten in die Kennzeichnung des Betriebsmittels aufzunehmen. Die Vorgaben dazu sind im NEC, dem CEC sowie in
den entsprechenden Baubestimmungen der Prüfstellen enthalten.
Class I, II & III, Division 1 und 2
Zugelassene elektrische Betriebsmittel für Class I, Class II und
Class III, Division 1 und 2 sollen so gekennzeichnet sein, dass
sie die folgenden Angaben tragen:
• Class(es), Division(s)
(optional, außer für Division 2)
• Gas- / Staub-Gruppe(n)
• Betriebstemperatur oder Temperaturklasse
(optional für T5 und T6)
Baubestimmungen
Beispiel: Class I Division 1 Groups C D T6
Die Bestimmungen des National Electrical Code und des Canadian Electrical Code geben vor, welche Betriebsmittel bzw.
Zündschutzarten in den einzelnen explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden können.
Für den Bau und die Prüfung explosionsgeschützter elektrischer Anlagen und Betriebsmittel gelten in Nordamerika verschiedene Normen und Bestimmungen. In den USA sind dies
vorwiegend die Standards von Underwriters Laboratories Inc.
(UL), Factory Mutual Research Corporation (FM) und der International Society for Measurement and Control (ISA). In Kanada, die der Canadian Standards Association (CSA).
Zertifizierung und Kennzeichnung
In den USA und Kanada sind elektrische Ausrüstungen und Betriebsmittel in explosionsgefährdeten Betriebsstätten in der
Regel zulassungspflichtig. Ausnahmen bilden solche elektrische Betriebsmittel, die aufgrund ihrer Konstruktion und Eigenart die explosionsfähige Atmosphäre, in der sie eingesetzt
sind, nicht zünden können. Über die Zulassungspflicht entscheidet die zuständige Behörde.
Geräte, die für explosionsgefährdete Bereiche entwickelt und
gefertigt werden, werden in den USA und Kanada durch national anerkannte Prüfstellen geprüft und zugelassen. In den
USA sind dies u.a. die Prüfstellen Underwriters Laboratories
oder Factory Mutual und in Kanada die Canadian Standards
Association. Die Prüfstellen UL und FM sind auch dafür akkreditiert, Zulassungen für Kanada auszustellen.
Class I, Zone 0, 1 und 2
Bei Betriebsmitteln für den Einsatz in Class I, Zone 0, Zone 1
oder Zone 2 wird zwischen “Division Equipment“ und
„Zone Equipment“ unterschieden.
• Division Equipment:
Betriebsmittel, die für Class I, Division 1 und/oder
Class I, Division 2 zugelassen sind, können zusätzlich mit
der äquivalenten Zone-Kennzeichnung versehen werden:
- Class I, Zone 1 oder Class I, Zone 2
- Gasgruppe(n) IIA, IIB oder IIC
- Temperaturklasse
Beispiel: Class I Zone 1 IIC T4
• Zone Equipment:
Betriebsmittel, die einer oder mehreren Zündschutzarten
nach Artikel 505 des NEC und Abschnitt 18 des CEC entsprechen, sollen folgendermaßen gekennzeichnet sein:
- Class (optional in Kanada)
- Zone (optional in Kanada)
- Symbol AEx (USA) bzw. Ex oder Ex (Kanada)
- Kurzzeichen der verwendeten Zündschutzart(en)
- Gruppe des elektrischen Betriebsmittels II oder
Gasgruppe(n) IIA, IIB oder IIC
- Temperaturklasse
Beispiel: Class I Zone 0 AEx ia IIC T6
21
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Zulassungs- und Prüfstellen
Europäische Prüfstellen
Die Tabelle enthält eine Auswahl der wichtigsten europäischen Prüfstellen. Die vollständige und aktuelle Liste kann auf
den Internetseiten der EU eingesehen werden:
http://www.ec.europa.eu/
22
Benannte Stelle der EG - Notified Body
Land
TÜV-Österreich
A-1015 Wien
AT
DEKRA-EXAM Prüf- und Zertifizier GmbH
D-44809 Bochum
D
DMT GmbH
D-45307 Essen
D
IBEXU - Institut für Sicherheitstechnik GmbH
D-09599 Freiberg
D
Physikalisch - Technische Bundesanstalt (PTB)
D-38116 Braunschweig
D
TÜV Nord AG
D-30519 Hannover
D
TÜV Nord e.V.
D-22525 Hamburg
D
UL International DEMK
DK-02730 Herlev
DK
Laboratoire Central d. Industries Electriques (LC IE)
F-92260 Fontenay-aux-Roses
F
CESI Centro Electrotecnico Sperimentale Italiano
I-20134 Milano
I
NEMKO AS
N-0314 Oslo
N
KEMA Quality B.V.
NL-6802 ED Arnheim
NL
SIRA Certification Servicesira Test & Cert. Ltd
BR7 5EH Chislehurst - Kent
UK
Zulassungs- und Prüfstellen
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Produktspektrum für den Ex-Bereich
Siemens bietet ein breites Produktspektrum für den Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich.
Sowohl Komponenten in konventioneller Verdrahtungstechnik als auch Lösungen auf Basis von Kommunikationsbussen finden sich hier wieder. Als Kommunikationsbusse
kommen PROFINET, PROFIBUS und AS-Interface zum Einsatz.
PROFINET ist der innovative und offene Industrial Ethernet
Standard (IEC 61158/61784) für die industrielle Automatisierung. Mit PROFINET können Geräte von der Feldebene bis in
die Leitebene angebunden werden. PROFINET führt zu einer
durchgängigen Kommunikation, ermöglicht ein anlagenweites Engineering und nutzt die IT-Standards bis in die Feldebene. Feldbussysteme, z.B. PROFIBUS können ohne Änderungen der existierenden Geräte einfach integriert werden.
Folgende Komponenten stehen für den Ex-Bereich zur
Verfügung:
• Industrie-Automatisierungssysteme, z.B.:
- Controller SIMATIC S7
- Dezentrale Peripherie SIMATIC ET 200
- Panels, Panel PC und Thin Client SIMATIC HMI
- Kommunikationsprodukte SIMATIC NET, SCALANCE
• Industrielle Schalttechnik SIRIUS
• Stromversorgung SITOP
• Motoren und Getriebemotoren aller Leistungsklassen
PROFIBUS ist ein leistungsfähiges, offenes und robustes Feldbussystem mit kurzen Reaktionszeiten für die komplette Produktions- und Prozessautomatisierung. PROFIBUS besitzt integrierte Diagnosefunktionen und kann auch für HART-Geräte
eingesetzt werden. Optische und drahtlose Übertragungstechniken erweitern die Anwendungsmöglichkeiten von
PROFIBUS.
Das AS-Interface (Aktor-Sensor-Interface, AS-i) ist ein offener,
internationaler Standard für die Feldbus-Kommunikation von
räumlich verteilten, binären Aktoren und Sensoren auf der untersten Steuerungsebene. Bei diesem rein elektrischen Netz
werden kleine Datenmengen und Energie über das gleiche
Buskabel übertragen.
Produktspektrum für den Ex-Bereich
23
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Industrie-Automatisierungssysteme
Leitsystem
Industrial Ethernet
Class I Zone 2
FM/UL
STAUB
Class I Zone 1
Class I Zone 0
ATEX
Zone 2
Zone 1
Zone 0
FM/UL
Class II Zone 2
Class II Zone 1
Class II Zone 0
ATEX
Zone 22
Zone 21
Zone 20
Ex plosionsgefährdeter Bereich
1)
ET 200S
2)
Aktoren/Sensoren
S7-400
4)
4)
Panel PC Ex/
Thin Client Ex
Panel PC Ex/
Thin Client Ex
4)
Panel
1)
ET 200M
Aktoren/Sensoren
SIRIUS Befehls &
Meldegeräte
HART
SIMOCODE
1) 3)
ET 200iSP
1)
DP/PALink
FeldbusTrennübertrager
PROFIBUS RS 485-IS
1)
PROFIBUS PA
SITRANS AW200
Aktoren/
Sensoren
HART
SITRANS P
SITRANS F
WirelessHART
Ex i
Ex i, Ex e
AFDiS
Aktoren/
Sensoren
Exp l o si o n sg e fä h rd e te r Be re i ch
4-20 mA
SITRANS P
IE/WSN-PA Link
IWLAN
SCALANCE W
SCALANCE W
SCALANCE X
ET 200S
SITOP compact
DC 24 V
S7-400
1)
2)
3)
4)
24
Staub-Atmosphäre: Installation der Komponenten immer in einem Gehäuse in Schutzart IP6X.
Mit DC 10A Standard Power Supply
Installation der Station nach FM/UL bis Class I, Division 2; angeschlossene Sensoren und Aktoren auch bis Class I,
Division 1 bzw. Installation von Station und Sensoren/Aktoren nach FM/UL bis Class II/III, Division 1
Die in den dargestellten Gerätefamilien enthaltenen Geräte können unterschiedliche Zulassungen haben.
G_ST70_XX_00742
DC 24 V
SITOP smart
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SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-300
Die SIMATIC S7-300 ist der meistverkaufte Controller innerhalb von Totally
Integrated Automation mit weltweit vielen Referenzanwendungen aus den
verschiedensten Industriebranchen. Die S7-300 ist ein modularer Controller
für innovative Systemlösungen in der Fertigungsindustrie.
PROFIBUS
Redundanz
PROFINET
Hot Swapping
AS-Interface
Configuration in Run
Temperatur
SW 1)
SIMATIC
S7-300
1)
●
●
Zulassung
CP 2) 0 °C ... +60 °C ATEX II 3 G
Ex nA II T4 ..T6
FM Class I
Division 2, Groups A, B, C, D, Tx
FM Class I
Zone 2, GP IIC, Tx
cULus Class I
Division 2, Groups A, B, C, D, T4A
cULus Class I
Zone 2, Group IIC Tx
cULus Class I
Zone 2, AEx nC IIC T4 (für Relais-BG)
2)
Software
Kennzeichnung
Kommunikationsprozessor
SIMATIC S7-400
SIMATIC S7-400
Die SIMATIC S7-400 ist der leistungsfähigste Controller in der SIMATIC-Familie. Die ist konzipiert für Systemlösungen in der Fertigungs- und Prozessautomatisierung und zeichnet sich vor allem durch Modularität und Leistungsreserven aus.
PROFIBUS
Redundanz
PROFINET
Hot Swapping
AS-Interface
SIMATIC
S7-400
●
Temperatur
●
●
●
●
Zulassung
0 °C ... +60 °C ATEX II 3 G
Kennzeichnung
Ex nA II T4 ..T6
FM Class I
Division 2, Groups A, B, C, D, Tx
FM Class I
Zone 2, GP IIC, Tx
cULus Class I
Division 2, Groups A, B, C, D, T4A
cULus Class I
Zone 2, Group IIC Tx
cULus Class I
Zone 2, AEx nC IIC T4 (für Relais-BG)
25
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SIMATIC ET 200
Mit SIMATIC ET 200 stehen unterschiedlichste dezentrale Peripheriesysteme zur Verfügung - für Lösungen im Schaltschrank
oder ohne Schaltschrank direkt an der Maschine sowie für den
Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich. Der modulare Aufbau erlaubt es, die ET 200-Systeme einfach und in kleinen
Schritten zu skalieren und zu erweitern. Fertig integrierte Zusatzmodule senken die Kosten und bieten gleichzeitig breit
gefächerte Anwendungsmöglichkeiten. Dabei stehen unterschiedlichste Kombinationsmöglichkeiten zur Auswahl: digitale und analoge Ein-/Ausgänge, intelligente Module mit CPUFunktionalität, Sicherheitstechnik, Motorstarter, Pneumatik,
Frequenzumrichter sowie diverse Technologiemodule.
Die ET 200-Systeme können in unterschiedlichen Zonen eingesetzt werden - entweder in Zone 2 und 1 bei Gas-Atmosphären oder in Zone 22 und 21 bei Staub-Atmosphären. Die an die
Peripherie angebundenen Sensoren und Aktoren können sogar in Zone 0 oder Zone 20 liegen.
Bei Installation in Zone 2/22 ist eine Herstellererklärung (Konformität des Schaltschrankes mit der ATEX Richtlinie) notwendig. Bei Installation in Zone 1/21 muss eine Zertifizierung des
Schaltschrankes für den Gas-/Staub-Bereich vorliegen.
SIMATIC ET 200S
Das Multitalent mit dem umfassenden Modulspektrum
Das multifunktionale und feinmodulare SIMATIC ET 200S Peripheriesystem in Schutzart IP20 lässt
sich exakt an verschiedenste Automatisierungsaufgaben anpassen, z.B. durch:
• Technologie-Module z.B. für Zähl- und Positionieraufgaben
zur Nockensteuerung oder für Regelungsaufgaben
• Motorstarter und Frequenzumrichter
• Pneumatikanbindung über Module der Firma Bürkert
• Fehlersichere E/A-Module für die Einbindung in sicherheitsgerichtete Anlagen
mit SIMATIC Safety Integrated
SIMATIC ET 200S COMPACT
Das Interface-Modul IM 151-1 COMPACT ergänzt das bekannte Modulspektrum der bewährten
ET 200S und ermöglicht den Einsatz als Blockperipherie. Die Funktionalität basiert auf dem
IM 151-1 BASIC und besteht aus einem Interface-Modul und 32 Kanälen in einem Block. Insgesamt
können durch Erweiterung des Blockes mit ET 200S Modulen (maximal mit 12 Modulen) bis zu 128
Kanäle an SIMATIC ET 200S COMPACT angebunden werden. Es stehen auch umfangreiche Diagnosefunktionen zur Verfügung.
PROFIBUS
Redundanz
PROFINET
AS-Interface
Hot Swapping
SIMATIC
ET 200S
SIMATIC
ET 200S
COMPACT
26
Temperatur
●
●
●
●
Zulassung
0 °C ... +60 °C ATEX II 3 G
Kennzeichnung
Ex nA II T4 bzw. T5 bzw. T6
FM Class I
Division 2, Groups A,B,C,D T4 or T4A or T5 or T6
FM Class I
Zone 2, Group IIC, T4 or T5 or T6
cULus Class I
cULus Class I
0 °C ... +60 °C ATEX II 3 G
Ex nA II T4 bzw. T5 bzw. T6
FM Class I
FM Class I
cULus Class I
cULus Class I
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SIMATIC ET 200M
Die hochkanalige S7-300-Peripherie
Das dezentrale Peripheriesystem ET 200M ist ein modular aufgebauter DP-Slave in Schutzart
IP20. Als Peripheriebaugruppen – der Schnittstelle zum Prozess – sind bis zu 12 hochkanalige
Signal- (z.B. 64 digitale Eingänge) und Funktionsmodule sowie Kommunikationsprozessoren der
S7-300 einsetzbar.
PROFIBUS
Redundanz
PROFINET
AS-Interface
Hot Swapping
SIMATIC
ET 200M
1)
Temperatur
●1)
●
●
●
Zulassung
0 °C ... +60 °C ATEX II 3 (2) G
●
Kennzeichnung
Ex nA [ib] [ibD] IIC T4 (Ex ib HART-Module)
ATEX II 3 G
Ex nA II T4 bzw. T5 bzw. T6 (alle anderen Module)
FM Class I
Division 2, Groups A, B, C, D, T4 or T4A or T5 or T6
FM Class I
cULus Class I
Division 2, Groups A, B, C, D, T4 or T4A or T5 or T6
cULus Class I
CiR in Verbindung mit S7-400
SIMATIC ET 200iSP
Die eigensichere Variante für den Ex-Bereich
Die SIMATIC ET 200iSP wurde speziell für den Einsatz bei explosionsgefährdeten Umgebungsbedingungen konzipiert. Durch den Einsatz eines Trennübertragers wird der PROFIBUS DP eigensicher
gemacht. Dies wird durch eine Auftrennung und Energiebegrenzung des Busses im sicheren Bereich
realisiert. Für die SIMATIC ET 200iSP sind verschiedenste Baugruppen erhältlich:
• 4- und 8-kanalige digitale und analoge Ein-/Ausgabemodule
• Fehlersichere Ein-/Ausgabemodule für die Einbindung in sicherheitsgerichtete Anlagen mit
"SIMATIC Safety Integrated"
• Stromversorgungsmodule für DC 24 V und AC 110/230 V
• Pneumatikanbindung über Module der Firma Bürkert
• Watchdog-Modul bspw. zum gezielten Lesen oder Schreiben von Ein-/Ausgangsdaten und Bereitstellung einer eigensicheren Spannungsversorgung für das Abschaltsignal der Digitalausgänge
PROFIBUS
Redundanz
PROFINET
AS-Interface
Hot Swapping
SIMATIC
ET 200iSP
●
●
●
●
Temperatur
Zulassung
Kennzeichnung
-20 °C ...
+70 °C
ATEX II 2 G (1) GD Ex de [ia/ib] IIC T4, Ex de [ia/ib] I
I M2
IECEx Zone 1
Ex de [ia/ib] IIC T4
cFMus, Class I, II,
III
NI Division 2, Groups A,B,C,D,E,F,G T4
AIS Division 1, Groups A,B,C,D,E,F,G
cFMus, Class I
Zone 1, AEx de [ia/ib] IIC T4
cULus, Class I, II,
III
Division 2, Groups A,B,C,D,E,F,G T4 providing int.
safe circuits for Division 1, Groups A,B,C,D,E,F,G
cULus, Class I
Zone 1, AEx de [ia/ib] IIC T4
INMETRO
BR-Ex de [ia/ib] IIC T4
Schiffsbauzulassungen ABS, BV, DNV, GL, LRS, Class NK
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© Siemens AG 2010
SIMATIC Panels
SIMATIC Panels sind robust und dienen zum maschinennahen Bedienen und Beobachten in rauer Industrieumgebung. Sie überzeugen durch brillante Displays in verschiedenen Größen mit langer Lebensdauer. Die Kommunikation erfolgt über PROFIBUS
oder PROFINET. Zur Projektierung wird WinCC flexible verwendet. Bis zu 32 Projektsprachen erleichtern den weltweiten Einsatz.
Touch Panels
Touch Panels besitzen vollgrafische Displays und werden über Touchscreen bedient.
Panel
Displaygröße
TP 177B
6"
TP 177B
Inox
TP 277
Folientastatur
Touch
screen
PB
PN
●
●
6"
●
6"
●
AS-i
Temperatur
Zulassung
Kennzeichnung
●
0 °C ... +50 °C
IEC 61241-0
EN 61241-1
Ex nA II Tx
Ex tD A22 Tx
●
●
0 °C ... +50 °C
IEC 61241-0
EN 61241-1
Ex nA II Tx
Ex tD A22 Tx
●
●
0 °C ... +50 °C
IEC 61241-0
EN 61241-1
Ex tD A22 Tx
Temperatur
Zulassung
Kennzeichnung
Multi Panels
Multi Panels sind multifunktionale Plattformen ohne Lüfter und Festplatte
und besitzen das Betriebssystem Windows CE.
28
Panel
Displaygröße
MP 277
8", 10"
MP 277
Inox
MP 377
Folien
tastatur
PB
PN
●
●
●
0 °C ... +50 °C
IEC 61241-0
EN 61241-1
Ex tD A22 Tx
10"
●
●
●
0 °C ... +50 °C
IEC 61241-0
EN 61241-1
Ex tD A22 Tx
12", 15", 19"
●
●
●
0 °C ... +50 °C
IEC 61241-0
EN 61241-1
Ex tD A22 Tx
●
Touch
screen
AS-i
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Comfort Panels
Comfort Panels eignen sich für anspruchsvolle HMI-Aufgaben.
Mit hochauflösenden Widescreen-Displays von 4“ bis 12“, wahlweise mit Touchbedienung oder
mit Bedientasten lassen sie sich optimal an jede Applikation anpassen.
Comfort
Panel
Displaygröße
Funktions
tasten
KP400
4,3"
●
KTP400
4,3"
●
TP700
7,0"
KP700
7,0"
TP900
9,0"
KP900
9,0"
TP1200
12,1"
KP1200
12,1"
Touch
screen
PB
PN
●
●
●
●
●
●
●
●
AS-i
Temperatur
Zulassung
Kennzeichnung
●
0 °C ... +50 °C
IEC 61241-0
EN 61241-1
Ex nA II Tx
Ex tD A22 Tx
●
●
0 °C ... +50 °C
IEC 61241-0
EN 61241-1
Ex nA II Tx
Ex tD A22 Tx
●
●
0 °C ... +50 °C
IEC 61241-0
EN 61241-1
Ex nA II Tx
Ex tD A22 Tx
●
●
0 °C ... +50 °C
IEC 61241-0
EN 61241-1
Ex nA II Tx
Ex tD A22 Tx
●
●
0 °C ... +50 °C
IEC 61241-0
EN 61241-1
Ex nA II Tx
Ex tD A22 Tx
●
●
0 °C ... +50 °C
IEC 61241-0
EN 61241-1
Ex nA II Tx
Ex tD A22 Tx
●
●
0 °C ... +50 °C
IEC 61241-0
EN 61241-1
Ex nA II Tx
Ex tD A22 Tx
●
●
0 °C ... +50 °C
IEC 61241-0
EN 61241-1
Ex nA II Tx
Ex tD A22 Tx
29
© Siemens AG 2010
SIMATIC Panel PC Ex und SIMATIC HMI Thin Client Ex
SIMATIC HMI Panel PC Ex und SIMATIC HMI Thin Client Ex
SIMATIC HMI Panel PC Ex und SIMATIC HMI Thin Client Ex sind ohne spezielle Maßnahmen, wie
aufwändige und teure Gehäuse oder zusätzliche Zertifizierungsverfahren, direkt im Ex-Bereich
der Zonen 1/21 und 2/22 einsetzbar. Die Geräte verfügen über hohe Schwing- und Schockbelastbarkeit und sind zertifiziert für den Einsatz im Schiffbau. Die Einbaugeräte verfügen über
eine hohe Schutzart von frontseitig IP66 und rückseitig IP65 für den direkten Einsatz im Außenbereich bei Umgebungstemperaturen von minus 20 °C bis plus 50 °C. Für den Einsatz bis minus
30 °C steht optional ein Gehäuse mit Heizung zur Verfügung.
SIMATIC HMI Panel PC Ex
Der robuste Panel PC ist ausgestattet mit einem 1,6 GHz Intel Atom-Prozessor und bietet bei einer thermischen Verlustleistung von nur 2,5 W eine hohe Rechenleistung. Das Gerät kommt ohne Lüfter, rotierende Massenspeicher und Batterie
aus und ist damit vollkommen wartungsfrei.
SIMATIC HMI Thin Client Ex
Der SIMATIC HMI Thin Client Ex lässt sich flexibel als Thin Client oder mit der optionalen „digitalen KVM-Box“ als Monitor
nutzen. Über Ethernet ist er in auch in großer Entfernung an einer Rechnereinheit anschließbar.
PROFIBUS
Touchscreen mit 8 Funktionstasten
PROFINET
Displaygröße
Temperatur
Zulassung
Kennzeichnung
SIMATIC HMI Panel PC Ex
Gerätevariante „Zone 1“
15“, 19“
●
●
-20 °C ... +50 °C ATEX
(-30 °C optional)
II 2 (2) G Ex d e mb ib [ib] [op is] IIC T4
II 2 D Ex tD A21 IP65 T90°C
DNV
nach ATEX
GOST-R
2Exdemib[ib]sIIC T4X
DIP A21 TA 90 °C, IP65
UL INMETRO
BR-Ex d e mb ib [ib] IIC T4
15“, 19“
●
●
-20 °C ... +50 °C ATEX
(-30 °C optional)
II 3 (3) G Ex d e mb nA nL [nL] [op is] IIC T4
II 3 (2) G Ex d e mb nA nL [ib] [op is] IIC T4
II 3 (2) D Ex tD A22 IP65 [ibD] T90 °C
DNV
nach ATEX
GOST-R
2ExdemnL[ib]sIIC T4X; 2ExdemnL[nL]sIIC T4x
SIMATIC HMI Thin Client Ex
15“, 19“
●
●
-20 °C ... +50 °C ATEX
(-30 °C optional)
II 2 (2) G Ex d e mb ib [ib] [op is] IIC T4
II 2 D Ex tD A21 IP65 T90°C
DNV
nach ATEX
GOST-R
2Exdemib[ib]sIICT4X; DIP A21 TA 90°C, IP65
15“, 19“
30
●
●
-20 °C ... +50 °C ATEX
(-30 °C optional)
II 3 (3) G Ex d e mb nA nL [nL] [op is] IIC T4
II 3 (2) G Ex d e mb nA nL [ib] [op is] IIC T4
II 3 (2) D Ex tD A22 IP65 [ibD] T90°C
DNV
nach ATEX
GOST-R
2ExdemnL[ib]sIICT4X; 2ExdemnL[nL]sIIC T4x
© Siemens AG 2010
Kommunikationsprodukte
SIMATIC NET Systemanschlüsse für SIMATIC S7
Kommunikationsprozessoren
Die Kommunikationsprozessoren (CP) für SIMATIC S7-200, S7-300 und S7-400 entlasten die
CPU und sind für den rauen Einsatz in industrieller Umgebung mit weiten Temperaturbereichen konzipiert. Es gibt sie in unterschiedlichen Ausprägungen und mit verschiedenen Funktionen.
Compact Switch Modules CSM
Für die einfache und schnelle Anbindung an SIMATIC S7-300, S7-mEC, ET 200M oder S7-1200
sind die Compact Switch Modules CSM im jeweiligen Design der SIMATIC eine flexible und kostengünstige Lösung. Sie bieten zusätzliche Schnittstellen direkt an der SIMATIC für den Aufbau
kleiner, lokaler Industrial Ethernet-Netzwerke.
PROFINET/Industrial Ethernet
PROFIBUS
AS-Interface
WirelessHART
CPs
für SIMATIC
S7-200,
S7-300 und
S7-400
●
CSM 377 für
S7-300, S7-mEC, ET 200M;
CSM 1277 für S7-1200
●
●
Temperatur
Zulassung
Kennzeichnung
0 °C ... +60 °C
ATEX II 3 G
Ex nA II T4
FM Class I
Division 2, Groups A, B, C, D, T4 bzw. T4A
FM Class I
Zone 2, Group IIC, T4
cULus
UL 508; CSA C22.2 Nr. 142
cULus Class I
Division 2, Groups A, B, C, D
cULus Class I
Zone 2, GP IIC
ATEX II 3 G
Ex nA II T4
FM Class I
FM Class I
cULus
UL 508; CSA C22.2 Nr. 142
0 °C ... +60 °C
●
Netzübergänge
Durch Links/Netzübergänge lassen sich die Vorteile von Industrial Ethernet, PROFIBUS und
AS-Interface ideal kombinieren.
Das IE/WSN-PA Link ermöglicht die drahtlose Anbindung von Feldgeräten der Prozessindustrie
an SIMATIC S7 oder Host-Systeme anderer Hersteller über WirelessHART.
Das IE/PB Link PN IO dient zur Anbindung von PROFIBUS DP-Slaves an ein PROFINET IO-System.
PROFIBUS
AS-Interface
WirelessHART
Netzübergänge zwischen
Industrial Ethernet,
PROFIBUS und
AS-Interface
Netzübergang zwischen
Industrial Ethernet und
WirelessHART
●
●
●
●
●
Temperatur
Zulassung
Kennzeichnung
0 °C ... +60 °C
ATEX II 3G
Ex nA II T4
FM Class I
FM Class I
cULus
UL 508; CSA C22.2 Nr. 142
cULus Class I
cULus Class I
Zone 2, GP IIC
ATEX II 3 G
Ex nA nL IIC T4
FM Class I
CSA Class I
-40 °C ... +60 °C
31
© Siemens AG 2010
Optical Link Modules für PROFIBUS
Mit Hilfe der Optical Link Modules lassen sich optische PROFIBUS-Netze (Linie, Ring, Stern)
mit Lichtwellenleiter mit Glas- oder Plastikfasern aufbauen. Sie ermöglichen z.B. mit
OLM/G12EEC u.a. den Einsatz im Außenbereich bei Temperaturen von bis zu -20 °C.
PROFINET
PROFIBUS
AS-Interface
WirelessHART
Optical Link Module OLM für
PROFIBUS
●
Temperatur
Zulassung
Kennzeichnung
-20 °C ... +60 °C
ATEX II 3(2) G
Ex nA[op is] II T4
FM Class I
Division 2, Groups A, B, C, D, T4
FM Class I
cULus Class I
cULus
UL 60950-1; CSA C22.2 60950-1-03
cULus
UL 508; CSA C22.2 Nr. 142
Security Modules
Die robusten und benutzerfreundlichen Security Modules SCALANCE S schützen effektiv
Informationen innerhalb eines Systems und auch über öffentliche Netze, wie z.B.
das Internet. Sie bieten Schutz vor Datenspionage und Datenmanipulation, Überlastung des
Kommunikationssystems und vor gegenseitiger Beeinflussung oder Falschadressierung.
PROFIBUS
AS-Interface
WirelessHART
SCALANCE S
32
●
Temperatur
Zulassung
Kennzeichnung
-20 °C ... +70 °C
ATEX II 3 G
Ex nA II T4
FM Class I
FM Class I
cULus Class I
cULus Class I
Zone 2, GP, IIC, T4
cULus
UL 60950-1; CSA C22.2 60950-1
© Siemens AG 2010
Komponenten für Industrial Wireless LAN
Die SCALANCE W-Komponenten bieten die einzigartige Kombination aus Zuverlässigkeit, Robustheit und Sicherheit. Mit Industrial Wireless LAN (IWLAN) wird eine Erweiterung des Standards
IEEE 802.11 zur Verfügung gestellt, die besonders Industriekunden mit Bedarf an Deterministik
und Redundanz anspricht. Damit erhalten Kunden erstmals ein einziges Funkfeld sowohl für prozesskritische Daten (z.B. Alarmmeldung), als auch für unkritische Kommunikation (z.B. Service
und Diagnose).
PROFINET
PROFIBUS
AS-Interface
WirelessHART
SCALANCE W
●
Temperatur
Zulassung
Kennzeichnung
-40 °C ... +70 °C
ATEX II 3 G
Ex nA II T4
FM Class I
FM Class I
cULus Class I
cULus Class I
Zone 2, GP, IIC, T4
cULus
UL 60950-1; CSA C22.2 60950-1-03
Industrial Ethernet Switches
Industrial Ethernet Switches der Produktfamilie SCALANCE X sind aktive Netzkomponenten, mit
denen Netze in Linien-, Ring- oder Sternstrukturen aufgebaut und gezielt Daten an die entsprechenden Adressaten verteilt werden können. SCALANCE X bietet ein breites Produktspektrum,
das für die jeweilige Automatisierungsaufgabe den richtigen Industrial Ethernet Switch enthält,
z.B. auch speziell für energietechnische Anlagen oder extreme Umweltbedingungen.
PROFINET
PROFIBUS
AS-Interface
WirelessHART
SCALANCE X
●
Temperatur
Zulassung
Kennzeichnung
-40 °C ... +70 °C
ATEX II 3 G
Ex nA II T4
FM Class I
Division 2, Groups A, B, C, D, T4 oder T4A
FM Class I
cULus Class I
Division 2, Groups A, B, C, D, T4 oder T4A
cULus Class I
Zone 2, GP, IIC, T4
cULus Class I
Zone 2, AEx nC, IIC, T4
cULus Class I
Zone 2, AEx nC, IIC
cULus
UL 60950-1; CSA C22.2 60950-1
33
© Siemens AG 2010
Industrielle Schalttechnik
Viele Produkte der industriellen Schalttechnik, z.B. Überlastrelais und Motorschutzschalter sind vorgesehen für das Schalten und Steuern von Einrichtungen in explosiven Atmosphären, während sie selbst sich außerhalb befinden. Diese Geräte werden mit der Kategorie der zu schützenden elektrischen Geräte gekennzeichnet, jedoch wird die Kategorie in
runde Klammern gesetzt z.B.: Ex II (2) GD
AS-Interface – durchgängiges System, überlegene Strategie
• Als kostengünstiges und robustes Bussystem für die Feldebene verbindet
AS-Interface – offen und herstellerunabhängig – Aktoren und Sensoren mit der
Steuerungsebene – für Standard- als auch Sicherheitsanwendungen.
• Ein serieller Feldbus verbindet dabei alle Automatisierungskomponenten einfach,
sicher und durchgängig.Durch die ATEX-zertifizierten Kompaktmodule K60 wird
der Einsatz von AS-Interface auch in explosionsgefährdeten Bereichen möglich.
Schaltgerät
Typ
Baureihe
Zertifikatsnummer
Zulassungsbasis
Zündungsschutzart/
Kennzeichnung
Digitale E/A-Module
IP67 – K60
3RK1 400-1DQ05-0AA3,
3RK1 200-0CQ05-0AA3
K60
ATEX 2705
EN 60947-5-2
Ex II 3D Ex tD A22 IP65X
T75°C bzw.
Ex II 3D Ex tD A22 IP65X
T60°C
Weitere Informationen zu diesem Produkt finden Sie im Katalog IC 10 (Information and Download Center: www.siemens.de/sirius).
1)
34
Hinweis für die Anwendung von stromüberwachenden Motorschutzgeräten Definition der Erwärmungszeit tE: Wird der Läufer eines explosionsgeschützten Drehstrommotors in Zündschutzart "Erhöhte Sicherheit" EEx e während des Betriebs im betriebswarmen Zustand festgebremst (blockiert),
so muss der Motor spätestens dann abgeschaltet werden, wenn entweder die Läufer- oder Ständerwicklung ihre maximale Temperatur erreicht hat.
Die Zeit, die hier vergeht, bis Läufer oder Ständer die maximale Temperatur erreicht hat, wird Erwärmungszeit tE oder tE-Zeit genannt.
Anforderungen an Überlastschutzgeräte bezüglich tE-Zeit: Für Auslöser und Relais mit stromabhängig verzögerter Auslösung müssen am Betriebsort
Auslösekennlinien verfügbar sein. Die Kennlinien sollen die Auslösezeiten bei 3-poliger Belastung, ausgehend vom kalten Zustand bei einer Raumtemperatur von 20 °C, in Abhängigkeit mindestens vom 3- bis 8-fachen Einstellstrom darstellen. Die Schutzeinrichtungen müssen die angegebenen
Auslösezeiten mit einer zulässigen Abweichung von ± 20 % einhalten. Die Auslöser oder Relais für Maschinen mit Käfigläufern sind so auszuwählen,
dass die Auslösezeiten bei 3-poliger Belastung nicht größer sind, als die auf dem Typschild des Motors angegebene Erwärmungszeit tE.
© Siemens AG 2010
Schützen
SIRIUS Leistungsschalter für den Motorschutz
• Die Leistungsschalter 3RV sind kompakte, strombegrenzende Leistungsschalter. Sie garantieren ein sicheres Abschalten bei Kurzschluss und schützen Verbraucher und Anlagen vor Überlast. Darüber hinaus eignen sie sich für das betriebsmäßige Schalten von Verbrauchern bei
geringer Schalthäufigkeit sowie zur sicheren Trennung der Anlage vom Netz bei Wartungsarbeitungen oder Änderungen. SIRIUS 3RV ist die einzige durchgängige Produktfamilie am
Markt für Leistungsschalter bis 100 A.
Schaltgerät
Typ
Baureihe
Zertifikatsnummer
Zulassungsbasis
Zündungsschutzart/
Kennzeichnung
Leistungsschalter für den
Motorschutz
3RV20 11
S00
S0
3RV10 31
S2
IEC 60947-4-1,
DIN EN 60079-14
DIN EN 60079-1
DIN EN 60079-7
Ex II (2) GD
3RV20 21
DMT 02 ATEX F 001,
DMT 02 ATEX F 001 N1
DMT 02 ATEX F 001 N2
3RV10 41
S3
3RV10 42
S3
Schützen
SIRIUS Überlastrelais 3RB3 und 3RU2
• Die Überlastrelais der SIRIUS Reihe, die es in elektronischer
(3RB3, links) und thermischer Ausführung (3RU2, rechts) gibt,
übernehmen im Hauptstromkreis den stromabhängigen Überlastschutz. Dies umfasst alle elektrischen Verbraucher – ebenso
wie alle anderen, relevanten Schalt- und Schutzgeräte im jeweiligen Verbraucherabzweig. Die Überlastrelais sind zertifiziert
nach ATEX und schützen Motoren der Schutzart EEx e und
EEx d.
Schaltgerät
Typ
Baureihe
Zertifikatsnummer
Zulassungsbasis
Zündungsschutzart/
Kennzeichnung
DIN EN 60079-1,
DIN EN 60079-7,
DIN EN 60079-14,
IEC 60947-4-1,
IEC 60947-5-1,
IEC 60947-8,
IEC 61508
Ex II (2) GD
DIN EN 60079-14
IEC 60947-4-1
DIN EN 60079-1
DIN EN 60079-7
Ex II (2) GD
Elektronische Überlastrelais 3RB
für Standard-Anwendungen
3RB30,
3RB31
S00/S0
PTB 09 ATEX 3001
für gehobene Anwendungen
3RB22,
3RB29
S00 ... S12
PTB 05 ATEX 3022
3RB20
3RB21
S2 ... S12
PTB 06 ATEX 3001
3RU21 1
S00
3RU21 2
S0
DMT 98 ATEX G 001,
DMT 98 ATEX G 001 N1
DMT 98 ATEX G 001 N2
3RU11 3
S2
3RU11 4
S3
Thermische Überlastrelais 3RU2
für Standard-Anwendungen
Auslösekennlinien für unsere Leistungsschalter und
Überlastrelais finden Sie im Internet unter:
www.siemens.de/relais
35
© Siemens AG 2010
Starten
SIRIUS Sanftstarter 3RW40
• Die Sanftstarter bieten ein lückenloses Spektrum, das alle Standard- und
High-Feature-Anwendungen des Motorstarts abdeckt. So lassen sich heute in den
verschiedensten Anwendungen die Vorteile des sanften An- und Auslaufs für die
einfache und wirtschaftliche Realisierung optimaler Maschinenkonzepte nutzen.
Motorstarter Standard ET 200S
• Mit den Motorstartern der ET 200S können beliebige Drehstromverbraucher geschützt
und geschaltet werden. Die komplett vorverdrahteten Geräte gibt es in verschiedenen
Leistungsklassen als Direkt-, Wende- oder Sanftstarter bis zu einer Leistung von max. 5,5 kW.
36
Typ
Baureihe
Zertifikatsnummer
Zulassungsbasis
Zündungsschutzart/
Kennzeichnung
Sanftstarter für
Standard-Anwendungen
3RW40
S0, S2, S3
S6, S10/S12
BVS 05 ATEX F 002
DIN EN 60079-14,
DIN EN 50495
IEC 60947-4-2,
IEC 61508
Ex II (2) GD
Motorstarter Standard
ET 200S
3RK13 01
S00
DMT 02 ATEX F 001
DIN EN 60079-14
IEC 60947-4-1
Ex II (2) GD
© Siemens AG 2010
Überwachen und Steuern
Motormanagement-System SIMOCODE pro 3UF7
• Das kommunikationsfähige, modular aufgebaute Motormanagement-System
SIMOCODE pro schützt Motoren der Zündschutzarten EEx e und EEx d im explosionsgefährdeten Bereich schnell und zuverlässig. SIMOCODE pro ist nach den neuesten ATEX-Standards
zertifiziert. Der Einsatz von SIMOCODE pro bedeutet außerdem keinerlei zeitliche Einschränkungen bezüglich periodisch notwendiger Funktionstests von Abzweigen im Ex-Bereich.
Motormanagement- und
Steuergeräte SIMOCODE pro
Typ
Baureihe
Zertifikatsnummer
Zulassungsbasis
Zündunsschutzart/
Kennzeichnung
3UF7
S00 ... S12
BVS 06 ATEX F 001
DIN EN 60079-1,
DIN EN 60079-7,
DIN EN 60079-14,
IEC 60947-4-1,
IEC 60947-5-1
IEC 60947-8
IEC 61508
IEC 60947-1
Ex I (M2),
Ex II (2) GD
Überwachen und Steuern
SIRIUS Thermistor-Motorschutzrelais 3RN1 für Kaltleiter-Temperaturfühler
• Thermistor-Motorschutzrelais 3RN1 bringen überall dort entscheidende Vorteile, wo
stromabhängiger Schutz durch Leistungsschalter oder Überlastrelais nicht die ideale
Überwachungsgröße ist. Dies ist z.B. der Fall, wenn es in bestimmten Situationen und
dann oft durch äußere Einflüsse bedingt zur Überhitzung kommt, ohne dass das
thermische Abbild im Leistungsschalter/Überlastrelais dies erfassen kann.
SIRIUS Thermistor-Motorschutzrelais sind nach ATEX für Gase und Staub zertifiziert.
Schaltgerät
Typ
Baubreite
(mm)
Zertifikatsnummer
Zulassungsbasis
Zündungsschutzart/
Kennzeichnung
ThermistorMotorschutzrelais
für Kaltleiter (PTCs TypA)
3RN10
22,5; 45
PTB 01 ATEX 3218
DIN EN 60079-14,
IEC 60947-1,
IEC 60947-5-1,
IEC 60947-8
Ex II (2) G
3RN10 11-.B
3RN10 11-.G
3RN10 12-.B
3RN10 12-.G
3RN10 13-...0
Ex II (2) GD
Weitere Informationen zu diesem Produkt finden Sie im Katalog IC 10 (Information and Download Center: www.siemens.de/sirius).
37
© Siemens AG 2010
Erfassen
Positionsschalter 3SE5
• Positionsschalter werden überall dort eingesetzt, wo bewegliche Teile an Anlagen und
Maschinen positioniert, gesteuert und überwacht werden müssen.
Ob zur Überwachung von Schutzeinrichtungen mit Drehgelenken, zur Überwachung
seitlich verschiebbarer Schutzeinrichtungen oder zur Erfassung gefährlicher Bewegungen
von Maschinenteilen – unsere Geräte können nahezu alle Anforderungen aus der
Industriepraxis erfüllen.
Schaltgerät
Typ
Baubreite
(mm)
Zertifikatsnummer
Zulassungsbasis
Zündungsschutzart/
Kennzeichnung
Positionsschalter
3SE5212-.....-1DA0
31
BVS 08 ATEX
E 028 X
Ex II 2D
3SE5122-.....-1DA0
40
DIN EN/IEC 61241-0
DIN EN/IEC 61241-1
3SE5112-.....-1DA0
56
3SE5162-.....-1DA0
56
3SE54..
30
ATEX 2849a
3SE5212-....
31
Einfache elektrische
Betriebsmittel gemäß
EN/IEC 60079-11,
IEC 60947-5-1
3SE5232-....
31
Einsatz nur in Stromkreisen
der Zündschutzart i (Eigensicherheit) gemäß
EN/IEC 60079-11
Gerätekennzeichnung:
keine
3SE5112-....
40
3SE5242-....
50
3SE5122-....
56
3SE5162-....
56
Positionsschalter,
nur Typen ohne
LED
Weitere Informationen zu diesem Produkt finden Sie im Katalog IC 10
Befehlen und Melden
Befehls- und Meldegeräte 3SB3
• Befehls- und Meldegeräte sorgen dafür, dass Zustände von Maschinen und Anlagen (z.B. Fehlerquellen oder Störfaktoren) rechtzeitig und zuverlässig gemeldet werden und Maschinen
und Anlagen gesteuert sowie in Gefahrensituationen in den sicheren Zustand gebracht werden können. Teil unseres umfassenden Portfolios sind sowohl die Betätiger und Schaltelemente, als auch die Lampenfassungen mit LED-Lampe, die gemäß der ATEX-Richtlinie
94/9/EG als einfache elektrische Betriebsmittel eingestuft wurden und somit für den Einsatz
in eigensicheren Stromkreisen geeignet sind.
Schaltgerät
Typ
Ausführung
Zertifikatsnummer
Zulassungsbasis
Zündungsschutzart/
Kennzeichnung
ATEX 2690c
EN/IEC 60079-11,
IEC 60947-5-1
der Zündschutzart i
(Eigensicherheit) gemäß
EN/IEC 60079-11
keine
ATEX 2689c
EN/IEC 60079-11,
IEC 60947-5-1
der Zündschutzart i
(Eigensicherheit) gemäß
EN/IEC 60079-11 Einsatz bis
Spannung 26,4 V (LED's)
keine
Betätigungselemente
Betätiger
3SB30..
3SB35..
Kunststoff- oder Metallbetätiger
Schaltelement
3SB34..
Federzugklemmen oder
Schraubanschluss
Komponenten für Betätigungselemente
38
Lampenfassung
3SB34..-1A
Federzugklemmen oder
Schraubanschluss
LED-Lampe
3SB39 01-1.A
Bemessungsspannung
AC/DC 24 V, Sockel BA9s
© Siemens AG 2010
Stromversorgung SITOP
NEU
Geregelte Stromversorgung SITOP
Unerlässlich für jeden effizienten Anlagenbetrieb ist eine zuverlässige Stromversorgung 365 Tage im Jahr. Dafür sorgt die hohe Qualität und Funktionalität der primärgetakteten
Schaltnetzteile SITOP. Sie liefern die Standard-Automatisierungsspannung 24 V, aber auch
andere Ausgangsspannungen. Selbst bei großen Netzschwankungen wird der Ausgang
exakt geregelt. Die Stromversorgungs-Reihen enthalten Netzgeräte für verschiedene Leistungen und Anforderungen, auch für den explosionsgeschützten Bereich.
Zur Erhöhung der Systemverfügbarkeit können die SITOP-Stromversorgungen mit zusätzlichen Modulen erweitert werden.
Das Redundanzmodul entkoppelt 2 typgleiche Netzgeräte um auch bei Ausfall eines Geräts
die 24-V-Versorgung sicher zustellen.
Das Selektivitäts- und das Diagnosemodul bieten selektiven Schutz einzelner 24-V-Pfade
vor Überlast und Kurzschluss. Das Abschalten fehlerhafter Pfade und die schnelle Fehlerortung ermöglicht die Minimierung von Stillstandzeiten.
Weitere Informationen zu Stromversorgung SITOP finden Sie im Katalog KT 10.1 oder im
Internet: www.siemens.de/sitop
Bezeichnung
AusgangsNennwert, Typ
EingangsNennwert
(-Bereich)
Temperatur
Zulassung
Kennzeichnung
LOGO!Power
DC 24 V/ 1,3 + 2,5
+ 4,0 A
DC 5 V/ 3,0 + 6,3 A
DC 12 V/ 1,9 + 4,5 A
DC 15 V/ 1,9 + 4,0 A
AC 100 - 240 V
(AC 85…264 V)
-20 ... +70 °C
ATEX II 3G
FM Class I
Ex nA IIC T3
Division 2, Group A, B, C, D T4
SITOP compact
DC 24 V/ 0,6 + 1,3 A,
PSU100C
DC 12 V/ 2,0 A,
PSU100C
AC 100 - 230 V
(AC 85…264 V/
DC 110…300 V)
-20 … +70 °C
ATEX II 3G
Ex nA IIC T4
SITOP smart
DC 24 V/ 2,5 + 5 + 10 A AC 120/ 230 V
DC 24 V/ 5 + 10 A,
(AC 85…132 V/
Industrieversion
170…264 V)
0 … +60°C
ATEX II 3G
FM Class I
cCSAus Class I
EEx nA II T4
Stromversorgung
SIMATIC S7-300
Design
DC 24 V/ 20 A,
PSU300S
3 AC 400-500 V
0 … +60°C
(3 AC 340…550 V)
ATEX II 3G
Ex nAC IIC T4
DC 24 V/ 2,5 + 5 +
10 A, PS307
AC 120/ 230 V
(AC 85…132 V/
170…264 V)
0 … +60°C
ATEX II 3G
FM Class I
cULus Class I
EEx nA II T4
Ergänzungsmodule zur Stromversorgung
Redundanzmodul
DC 24 V/ 40 A (Summenstrom), PSE202U
DC 24 V
(DC 24…28,8 V)
0 … +60°C
ATEX II 3G
cCSAus Class I
Ex nAC IIC T4
Diagnosemodul
DC 24 V/ 4 x 10 A,
SITOP select
DC 24 V
(DC 22…30 V)
0 … +60°C
ATEX II 3G
cCSAus Class I
Ex nAC IIC T4
Selektivitätsmodul
DC 24 V/ 4 x 3 A +
4 x 10 A, PSE200U
DC 24 V
(DC 22…30 V)
0 … +60°C
ATEX II 3G
Ex nAC IIC T4
Stromversorgung SITOP
39
© Siemens AG 2010
Motoren und Getriebemotoren
Lückenloses Portfolio für maximale Sicherheit
Für alle anwendbaren Zündschutzarten
Siemens und die Tocherfirma Loher GmbH bieten seit Jahrzehnten über alle Leistungsklassen hinweg explosionsgeschützte Motoren an und sorgen dabei auch in explosiver
Atmosphäre für zuverlässigen Betrieb und maximale Sicherheit für Mensch, Maschine und Umwelt. Es stehen explosionsgeschützte Motoren in allen Zündschutzarten zur Verfügung.
Das Angebotsspektrum von Siemens und Loher ergänzt sich
zu einem lückenlosen Spektrum – von 90 Watt bis 100 MW,
als Standardausführung oder als maßgeschneiderte Kundenlösung und in allen anwendbaren Zündschutzarten für Gas
und Staub. Alle explosionsgeschützten Motoren sind entsprechend den neuen Standards in Wirkungsgradklasse IE2 lieferbar.
Für Motion Control Anwendungen in Explosionsschutzzonen
etwa in der Druckindustrie und Lackieranlagen stehen Synchron- und Asynchronmotoren für den Einsatz in Zone 1 und
2 sowie Zone 22 zur Verfügung.
Asynchronmotor 1MA 'erhöhte Sicherheit' für den Einsatz in der Ex-Schutz
Zone 1
STAUB
Umrichter
Steuerung
Leitsystem
PROFIBUS
PROFINET
FM/UL
Class I Division 2
ATEX
Zone 2
FM/UL
Class II Division 2
ATEX
Zone 22
Class I Division 1
Zone 1
Zone 0
Class II Division 1
Zone 21
Zone 20
Explosionsgefährdeter Bereich
2 10
Motor/Getriebemotor
Ex n
Staub-Ex-Zone 22
Ex p, Ex d, Ex e, Ex de
Staub-Ex-Zone 21
Umrichter
Einsatz in explosionsfähigen Gas- und Staub-Atmosphären
40
G_ST70_XX_00743
Motor/Getriebemotor
© Siemens AG 2010
Doppelschutz für außergewöhnliche Anforderungen
Für besondere Anforderungen stehen Motoren mit Doppelschutz zur Verfügung: Zum einen ist dies die Kombination von
Gas- und Staubexplosionsschutz für Einsatzorte, an denen
entweder feine explosive Stäube oder Gase auftreten können.
Ebenso möglich ist Doppelschutz in Ex d und Ex e, insbesondere für Einatzorte mit extrem hohen Sicherheitsanforderungen, beispielsweise Flüssiggastanker.
Getriebemotorausführung nach ATEX
Ebenso wie die Motoren werden die Getriebemotoren in Ausführungen nach ATEX angeboten. Dabei stehen Getriebemotoren mit allen Getriebearten zur Verfügung: Stirnrad-, Kegelrad-, Stirnradschnecke-, Flach- sowie Schneckengetriebe.
Druckfest gekapselter Asynchronmotor 1PS5 für den Einsatz in der
Ex-Schutz Zone 1
Umrichtertechnik für den explosionsgefährdeten Bereich
Mit SINAMICS, DYNAVERT und Micromaster bietet Siemens
Frequenzumrichter an, die ebenfalls auf die Belange des
Explosionsschutzes zugeschnitten sind. Der DYNAVERT T hat
beispielsweise eine ATEX-zertifizierte elektronische Abschaltung durch integrierte TMS-Periperieplatine für Ex-Motoren
der Zone 1 und 2. Im Bergbau kommen spezielle schlagwettergeschützte Mining-Umrichter DYNAVERT I oder DYNAVERT T
zum Einsatz.
Motox Stirnradgetriebemotor
Motorentyp
Zündschutzarten
Asynchronmotoren
Niederspannung
Ex n AII, Ex e II, Ex de IIC,
Ex d IIC, Ex de I, Ex d I,
Ex p II, Staub-Ex,
Doppelschutz Ex d und
Ex e sowie Gas/Staub
Asynchronmotoren
Hochspannung
Getriebe und
Getriebemotoren
Leistungsspektrum /
Drehmoment
Baugröße
(Achshöhe)
Drehzahlen
Schutzarten
Zertifizierungen
0,09 - 4000 kW
63 - 630 mm
... 12.000 min-1
IP20, IP55,
IP56 (non
heavy sea),
IP65, IP67,
IP68
ATEX, IECEx,
NEPSI,
Rostekhnadzor,
etc.
Ex n AII, Ex e II, Ex de IIC,
Ex d IIC, Ex de I, Ex d I,
Ex p II, Staub-Ex,
Doppelschutz Ex d und
Ex e sowie Gas/Staub
50 - 100.000 kW
350 - 1250 mm
... 15.000 min-1
IP20, IP55,
IP56 (non
heavy sea),
IP65, IP67,
IP68
ATEX, NEPSI,
Rostekhnadzor,
etc.
Ex n AII, Ex de IIC, Ex d
IIC, Ex e, Staub-Ex
0,12 - 200 kW;
50 - 34.000 Nm
Getriebebaugrösse 18 - 208
0,1 ... ca. 700 min-1
IP55, IP65
ATEX,
Rostekhnadzor
41
© Siemens AG 2010
Prozessinstrumentierung
Wägetechnik
Siemens bietet eine umfangreiche Palette an Prozessinstrumenten für
Für die Wägetechnik bietet Siemens eine umfangreiche Produktpalette, bestehend aus:
•
•
•
•
•
•
• Wägeelektronik, SIMATIC-basiert oder als Stand-aloneMessumformer
• Wägezellen
• Förderbandwaagen
• Dosierbandwaagen
• Schüttstrommesser
Druck
Temperatur
Durchfluss
Füllstand
Prozessüberwachung
Stellungsregelung
Die meisten Geräte sind für den Einsatz in Ex-Zone unterscheidlicher Art zertifiziert.
Viele Produkte aus diesem Spektrum haben ein Ex-Zertifikat in
unterschiedlichen Umgebungen.
Detaillierte Angaben finden Sie im Katalog FI 01 2010
"Feldgeräte für die Prozessautomatisierung".
Bestell-Nr. E86060-K6201-A101-B2
Detaillierte Angaben finden Sie im Katalog WT 10 2010
"Produkte für die Wägetechnik".
Bestell-Nr. E86060-K6410-A101-A2
oder im Internet unter:
www.siemens.de/prozessinstrumentierung
www.siemens.de/wägetechnik
Prozessanalytik
Alle genannten Kataloge erhalten Sie auch in elektronischer
Form auf einer CD:
Im Bereich Prozessanalytik bietet Siemens Geräte für
"Products for Process Automation
Process Instrumentation, Process Analytics,
Weighing Technology"
Bestell-Nr. E86060-D6201-A140-A9-9900
• Kontinuierliche Gasanalyse extraktiv und in-sizu
• Prozess-Gaschromatographie
Die Geräteart variiert je nach dem Einsatz in unterschiedlichen
Ex-Zonen.
Detaillierte Angaben finden Sie im Katalog PA 01 2010
"Geräte für die Prozessanalytik".
Bestell-Nr. E86060-K3501-A101-A5
www.siemens.de/prozessanalytik
Druckmessumformer mit der Zündschutzart
"Eigensicherheit" und "druckfeste Kapselung"
können innerhalb explosionsgefährdeten Bereichen
(Zone 1) oder an Zone 0 montiert werden.
42
© Siemens AG 2010
Weitere Informationen
Literaturverzeichnis
Richtlinie 94/9/EG des europäischen Parlaments und des Rates vom
23. März 1994 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedsstaaten für Geräte und Schutzsysteme zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen
Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften, Nr. L 100/1
Richtlinie 1999/92/EG des europäischen Parlaments und des Rates
vom 16. Dezember 1999 über Mindestvorschriften zur Verbesserung des Gesundheitsschutzes und der Sicherheit der Arbeitnehmer, die durch explosionsfähige Atmosphären gefährdet werden
können.
Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften, Nr. L 23/57
Betriebssicherheitsverordnung - BetrSichV: Verordnung über Sicherheit und Gesundheitsschutz bei der Bereitstellung von Arbeitsmitteln und deren Benutzung bei der Arbeit, über Sicherheit beim
Betrieb überwachungsbedürftiger Anlagen und über die Organisation des betrieblichen Arbeitsschutzes.
K. Nabert und G. Schön:
Sicherheitstechnische Kennzahlen brennbarer Gase und Dämpfe
Deutscher Eichverlag, Braunschweig
EN 60529: 2000 (VDE 0470 Teil 1)
Schutzarten durch Gehäuse (IP-Code)
EN 60079-14: 2004 (VDE 0165 Teil 1)
Elektrische Betriebsmittel für gasexplosionsgefährdete Bereiche Teil 14: Elektrische Anlagen für gefährdete Bereiche
(ausgenommen Grubenbaue)
EN 61241-14: 2005 (VDE 0165 Teil 2) Elektrische Betriebsmittel zur
Verwendung in Bereichen mit brennbarem Staub - Teil 14:
Auswahl und Errichten
VDE-Verlag GmbH, Berlin
SIMATIC ET 200 für dezentrale Automatisierungslösungen
Broschüre: Bestell-Nr. 6ZB5310-0FM01-0BA.
SIRIUS Unendliche Möglichkeiten
Einführung in die industrielle Schalttechnik
Broschüre: Bestell-Nr. E20001-A1000-P302
Ein lückenloses Programm an
Niederspannungsmotoren bis 1250 KW
Broschüre: Bestell-Nr. E20001-A450-P220
MOTOX Getriebemotoren
Broschüre: Bestell-Nr. E80001-A440-P220-V1
SITOP Stromversorgung
Broschüre: Bestell Nr. E80001-A2490-P310-V4
Technische Beratung und Installationen für Zone 2 und 22
sowie Zone 1 und 21 erhalten Sie bei
Helmut Heib, I IA CE S EN
Tel.: +49 (721) 595-3776
Email-Adresse:
helmut.heib@siemens.com
NFPA 70 - 1996 National Electrical Code, Ausgabe 1996
National Fire Protection Association, Quincy, MA, USA
2006 Canadian Electrical Code, 20. Ausgabe
Canadian Standards Association, Etobicoke, ON, Canada
1996 National Electrical Code Review and Application Guide
Killark Electric Manufacturing Company, St. Louis, MO, USA
1998 Canadian Electrical Code Review and Application Guide
Hubbell Canada Inc. - Killark, Pickering, ON, Canada
Druckschrift
Explosionsschutz - Grundlagen
R. STAHL SCHALTGERÄTE GMBH,
Waldenburg
43
© Siemens AG 2010
Dezentrale Peripherie:
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Niederspannungs-Schalttechnik:
www.siemens.de/industrial-controls
Stromversorgung:
www.siemens.de/sitop
Antriebe:
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Änderungen vorbehalten
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3P.8301.24.01 Dispo 26100
Br 1010 4. ROT 44 De
Printed in Germany
© Siemens AG 2010
Die Informationen in dieser Broschüre enthalten Beschreibungen
bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall
nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche
sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die
gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich,
wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden.
Liefermöglichkeiten und technische Änderungen vorbehalten.
Alle Erzeugnisbezeichnungen können Marken oder Erzeugnisnamen der Siemens AG oder anderer, zuliefernder Unternehmen
sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte
der Inhaber verletzen kann.
© Siemens AG 2010
© Siemens AG 2010
Ei n t e i l u n g d e r E x - B e re i c h e
Gefahr ständig oder
gelegentlich
USA
NEC 500
Class I (gas)
Class II (dust)
Class III (fibers)
K la s s e n und Gr uppe n na c h N EC 5 0 0
Gefahr selten und
kurzzeitig
Division 1
Division 2
Typische Gase/ Stäube/
Flusen/Fasern
Gr oup
Acetylen
Class I
Group A
Wasserstoff
Class I
Group B
Ethylen
Class I
Group C
Propan
Class I
Group D
Methan
Te m pe r a t ur k la s s e n
Mining
Metallstaub
Class II
Group E
Kohlenstaub
Class II
Group F
Kornstaub
Class II
Group G
Fasern/Flusen
Class III
Höchstzulässige
USA
Oberflächentemperatur (NEC 500)
Höchstzulässige
USA
Oberflächentemperatur (NEC 500)
450°C
T1
180 °C
T3A
300°C
T2
165 °C
T3B
280°C
T2A
160 °C
T3C
260°C
T2B
135 °C
T4
230°C
T2C
120 °C
T4A
215°C
T2D
100 °C
T5
200°C
T3
85 °C
T6
NEC 500
Class I
Division 2
Groups A, B, C, D
NEC 505
Class I
Zone 1
AEx
ib [ib/ia] de
IIC
T4
II 2 (1)*G
Ex
Ex
ib [ib/ia] de
ib [ib/ia] de
IIC
IIC
T4
T4
IEC
CENELEC
T4
Gb
Gb
Expl osi onsgr u p p e n n a c h
CENELEC, I EC , N E C 5 0 5
Typisches Gas
I
II A
II B
II C
Methan
Propan
Ethylen
Wasserstoff
E i n o rd n u n g v o n G a s e n u n d D ä mp f e n i n
E x p l o s i o n s g ru p p e n u n d Te mp e ra t u rk l a s s e n
T1
I
Methan
IIA
Aceton
Ethan
Ethylacetat
Ammoniak
Benzol (rein)
Essigsäure
Kohlenoxyd
Methan
Methanol
Propan
Toluol
Stadtgas
(Leuchtgas)
Wasserstoff
IIB
IIC
T2
T3
T4
Ethylalkohol
i-Amylacetat
n-Butan
n-Butylalkohol
Benzine
Dieselkraftstoff
Flugzeugkraftstoff
Heizöle
n-Hexan
Acetylaldehyd
Ethylether
Zünds c hut za r t e n f ür e le k t r is c he B e t r ie bs m it t e l in ga s e x plos ions ge f ä hr de t e n B ereich en
T5
T6
Zündschutzart
K 1 ) Schematische
Darstellung
G e rä t e g ru p p e I
( B e rg b a u )
Gefahrenniveau
Kategorie M2
Gefahr ständig,
Gefahr gelegentlich
langzeitig oder häufig
Geräteschutzniveau Geräteschutzniveau
(EPL) Ma
(EPL) Mb
Schutzniveau
sehr hohes
Schutzniveau
hohes Schutzniveau
Höchstzulässige
Oberflächentemperatur
CENELEC
IEC
USA (NEC 505)
450 °C
300 °C
200 °C
135 °C
100 °C
85 °C
T1
T2
T3
T4
T5
T6
CENELEC/IEC
USA
NEC 505
Class I (gas)
Gefahr gelegentlich
Gefahr selten und
kurzzeitig
Zone 0
(Zone 20 – Staub)
Zone 1
(Zone 21 – Staub)
Zone 2
(Zone 22 – Staub)
Zone 0
Zone 1 1)
Zone 2
Gefahrenniveau
Einsatz in
Atmosphäre
G=Gas,
D=Staub
Schutzniveau
Einsatz
* (1) =
Kategorie 1
Kategorie 2
Kategorie 3
ohne Kategorie
Gefahr ständig,
langzeitig
oder häufig
Zone 0
Zone 20
Gefahr
gelegentlich
Gefahr selten
und kurzzeitig
keine
Gefahr
Zone 1
Zone 21
Zone 2
Zone 22
sicherem Bereich
G
G
D
G
D
D
Geräteschutzniveau (EPL)
Ga
Da
Gb
Db
sehr hohes
hohes Schutzniveau
Schutzniveau
Gc
Dc
erhöhtes Schutzniveau
Zone 0
Zone 2
Zone 20
Zone 1
Zone 21
EN 60079-1
IEC 60079-1
ANSI/ISA/UL 60079-1
FM 3615
Schaltanlagen,
Transformatoren
■
■
Zündquelle wird einge-schlossen von einem unter Überdruck
(mind. 0,5 mbar) stehenden
Zündschutzgas – die umgebende Atmos-phäre kann nicht
eindringen
EN 60079-2
IEC 60079-2
FM 3620
NFPA 496
Steuerschränke,
Schaltschränke
■
■
Eigensicherheit i
Durch Begrenzung der im
Stromkreis befindlichen Energie
wird die Entstehung von unzulässig hohen Temperaturen,
Zündfunken und Lichtbogen
vermindert
EN 60079-11
IEC 60079-11
ANSI/ISA/UL 60079-11
FM 3610
Aktoren,
Sensoren,
PROFIBUS DP
RS 485-iS
■
■
Ölkapselung
Betriebsmittel oder deren Teile EN 60079-6
werden in Öl eingeschlossen
IEC 60079-6
– und so von der Ex-Atmosphä- ANSI/ISA/UL 60079-6
re getrennt
Transformatoren,
Schaltgeräte
■
■
Sandkapselung q
Zündquelle wird von feinkörnigem Sand umschlossen. Die
das Gehäuse umgebende ExAtmosphäre kann nicht durch
einen entstehenden Lichtbogen
gezündet werden
EN 50017
IEC 60079-5
ANSI/ISA/UL 60079-5
Heizbänder,
Kondensatoren
■
■
Vergusskapselung
m
Durch Einbettung der Zündquelle in eine Vergussmasse
kann sie eine Ex-Atmosphäre
nicht entzünden
EN 60079-18
Sensoren,
IEC 60079-18
Schaltgeräte
■
■
Zündschutzarten
n
Leicht vereinfachte Anwendung
der anderen Zone-2-Zündschutzarten – “n“ steht für “nicht
zündend“
EN 60079-15/2/18/11 AutomatisieIEC 60079-15/2/18/11 rungsgeräte
FM 3611
Optische
Strahlung
op
Durch geeignete Maßnahmen
wird vermieden, dass eine
optische Strahlung eine explosionsgefährdete Atmosphäre
entzündet.
EN 60079-28
IEC 60079-28
Druckfeste
Kapselung
d
Überdruckkapselung
p
Zone 22
Angabe in Klammern bezieht sich auf das zugehörige Betriebsmittel;
In diesem Fall: zugehöriges Betriebsmittel Installation in Kat.1
EEN 60079-7
IEC 60079-7
ANSI/ISA/UL 60079-7
■
o
1) Ein Gerät, das für Class I, Zone 1 zugelassen ist, kann automatisch auch in Class I, Division 2 eingesetzt werden.
G e rä t e g ru p p e I I
( a n d e re e x p l o s i o n s g e f ä h rd e t e B e re i c h e )
Gilt nur für Betriebsmittel oder
deren Bestandteile, die im Normalfall keine Funken oder Lichtbogen erzeugen, keine gefährlichen Temperaturen annehmen
und deren Netzspannung 1kV
nicht überschreitet
Kommt es zu einer Zündung
im Kapselinneren, hält das Gehäuse dem Druck stand – die
Explosion wird nicht nach außen
übertragen
■
e
E i n t e i l u n g d e r E x - B e re i c h e
Gefahr ständig oder
gelegentlich
EN 60079-0
IEC 60079-0
ANSI/UL 60079-0
FM 3600
Klemmen,
Anschlusskästen
Erhöhte
Sicherheit
Te mp e rat ur k la s s e n
Kategorie M1
Allgemeine Bestimmungen für
die Bauart und Prüfung elektrischer Betriebsmittel, die für
den Ex-Bereich bestimmt sind
Beispiele
2
Gc
Ethylen
Schwefelkohlenstoff
Standard
1
Gb
Allgemeine
Anforderungen
Acetylen
Grundprinzip
Anwendung
in Zone /
Geräteschutzniveau
1) Kennzeichnung
Lichtwellenleiter
0
Ga
■
■
■
■
■
■
Änderungen vorbehalten | Bestell-Nr.: 6ZB5310-0LE01-0BA5 | 3P.8301.24.01 | Dispo 26100 | PO 1010 1. ROT De | Printed in Germany | © Siemens AG 2010
Explosionsgruppe
Explosion Protection
Answers for industry.
SO_02_Poster_A2_kurz_410x550.ind1 1
16.11.2010 15:52:43

Explosion Protection - Produkte und Systeme für den

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