Zusammenfassung
In explosionsgefährdeten Bereichen sind sämtliche Zündquellen zu vermeiden. Dabei müssen je nach Zone auch Fehlerzustände miteinbezogen werden. Sollen Geräte in diesen Bereichen eingesetzt werden, sind entsprechend zündquellenfreie Ausführungen zu verwenden. Der Hersteller solcher Geräte kann bei der Konstruktion auf genormte Methoden – die Zündschutzarten – zurückgreifen, um das Ziel der Zündquellenfreiheit zu erreichen.
- Reihe IEC 60079 bzw. EN 60079.
In Deutschland werden diese Normen als DIN EN 60079 bezeichnet und unter VDE 0170 abgelegt.
Seit 2018 werden neue IEC-Normen, die in Europa übernommen werden, als EN IEC Normen bzw. in Deutschland als DIN EN IEC bezeichnet.
| Zündschutzart |
Deutschland (DIN-VDE) |
Europa (CENELEC) |
International (IEC) |
| Allgemeine Anforderungen |
DIN EN IEC 60079-0 VDE 0170-1 |
EN IEC 60079-0 |
IEC 60079-0 |
| Druckfeste Kapselung |
DIN EN 60079-1 VDE 0170-5 |
EN 60079-1 |
IEC 60079-1 |
| Überdruckkapselung |
DIN EN 60079-2 VDE 0170-3 |
EN 60079-2 |
IEC 60079-2 |
| Sandkapselung |
DIN EN 60079-5 VDE 0170-4 |
EN 60079-5 |
IEC 60079-5 |
| Flüssigkeitskapselung |
DIN EN 60079-6 VDE 0170-2 |
EN 60079-6 |
IEC 60079-6 |
| Erhöhte Sicherheit |
DIN EN 60079-7 VDE 0170-6 |
EN 60079-7 |
IEC 60079-7 |
| Eigensicherheit |
DIN EN 60079-11 VDE 0170-7 |
EN 60079-11 |
IEC 60079-11 |
| Zündschutzart "n" |
DIN EN IEC 60079-15 VDE 0170-16 |
EN IEC 60079-15 |
IEC 60079-15 |
| Vergusskapselung |
DIN EN 60079-18 VDE 0170-9 |
EN 60079-18 |
IEC 60079-18 |
| Geräte-Staubexplosionsschutz durch Gehäuse "t" |
DIN EN 60079-31 VDE 0170-15-1 |
EN 60079-31 |
IEC 60079-31 |
1 Druckfeste Kapselung "d"
Gehäuse in der Zündschutzart "Druckfeste Kapselung" müssen dem Druck einer Explosion des explosionsfähigen Gemisches im Inneren standhalten und die Übertragung der Explosion nach außen verhindern.
Der Explosionsdruck im Gehäuse hängt vom freien inneren Volumen und von der Form des Gehäuses ab. Das Gehäuse muss entsprechend stabil sein. Die Übertragung der Explosion nach außen wird dadurch verhindert, dass alle Gehäusespalten, die nach außen führen, in ihrer Länge bestimmte Werte nicht unterschreiten und in ihrer Weite bestimmte Werte nicht überschreiten (Abb. 1). Ferner darf die Oberflächentemperatur an der Gehäuseaußenwand die Zündtemperatur des Gases nicht überschreiten.
Zünddurchschlagsicherer Spalt
Die Spalten dürfen nicht verändert werden. Beschädigungen an Spalten heben die druckfeste Kapselung auf. Der Explosionsschutz ist nicht mehr gewährleistet. Ein Farbauftrag auf die Spalte ist ebenfalls verboten.
Abb. 1: Druckfeste Kapselung
Einfetten der Spalte
I. d. R. sind die zünddurchschlagsicheren Spalten regelmäßig einzufetten. Hinweise sind in der Betriebsanleitung zu finden. Das Fett verhindert die Korrosion der Spaltflächen.
Die druckfeste Kapselung ist eine der am häufigsten anzutreffenden Zündschutzarten. Sie kann auf fast alle elektrischen Geräte anwendet werden. Typisch sind Motoren und Geräte mit Schaltkontakten.
Die druckfeste Kapselung wird nur für gasexplosionsgefährdete Bereiche eingesetzt.
2 Überdruckkapselung "p"
Bei dieser Zündschutzart wird mit einem Zündschutzgas ein Überdruck in einem Gehäuse erzeugt, sodass keine explosionsfähige Atmosphäre eindringen kann (Abb. 2). Als Zündschutzgas kann Luft oder ein Inertgas (auch Stickstoff oder Kohlenstoffdioxid) verwendet werden.
Der Überdruck muss überwacht werden. Er wird aufrechterhalten
- ohne Zufuhr von Schutzgas im explosionsgefährdeten Bereich (statische Überdruckkapselung) oder
- mit Kompensation der Leckverluste oder
- durch ständige Durchspülung (Verdünnung). Diese Methode wird dann eingesetzt, wenn mit inneren Freisetzungsquellen von brennbaren Substanzen zu rechnen ist.
Abb. 2: Überdruckkapselung
2.1 Gasexplosionsgefährdete Bereiche
Für ein überdruckgekapseltes Gerät mit Ausgleich der Leckverluste bzw. ständiger Durchspülung muss sichergestellt sein, dass die Konzentration der explosionsfähigen Gas-Atmosphäre unterhalb des kritischen Wertes liegt, bevor die Geräte innerhalb des überdruckgekapselten Gehäuses eingeschaltet werden. Dazu muss eine Vorspülung des Gehäuses mit dem Zündschutzgas erfolgen. Die dafür benötigte Menge ist durch Messungen festzustellen.
Die Norm für gasexplosionsgefährdete Bereiche unterscheidet 3 Typen der Überdruckkapselung:
- Typ pxb: Überdruckkapselung, die die Klassifizierung innerhalb des überdruckgekapselten Gehäuses von der Zone 1 auf "nicht explosionsgefährdet" reduziert,
- Typ pyb: Überdruckkapselung, die die Klassifizierung innerhalb des überdruckgekapselten Gehäuses von der Zone 1 auf Zone 2 reduziert,
- Typ pzc: Überdruckkapselung, die die Klassifizierung innerhalb des überdruckgekapselten Gehäuses von der Zone 2 auf "nicht explosionsgefährdet" reduziert.
Je nach Ausführung werden Sicherheitseinrichtungen gefordert, die den Druck im Gehäuse überwachen. Bei der Ausführung px muss eine automatische Abschaltung bei Druckabfall und eine automatisierte Vorspülung vorgesehen werden.
Sicherheitseinrichtung
Die Einrichtung zur Überwachung des Überdrucks und der Vorspülzeit ist bereits in Betrieb, bevor der Schrank freigespült ist. Deshalb ist diese Einrichtung in ein...