Neue Perspektiven für „Ex i"

Das Prinzip der Eigensicherheit „Ex i" beruht darauf, Spannung und Strom in Stromkreisen so zu begrenzen, dass es weder durch Hitze noch durch Funken zur Zündung explosionsfähiger Atmosphären oder Staub-Luft-Gemische kommen kann. Abhängig von der Zündfähigkeit solcher Atmosphären können bereits wenige 10 µWs zur Zündung ausreichen. „Power-i" ist ein Ansatz, den zulässigen Energiebereich mit Hilfe zusätzlicher elektronischer Komponenten zu erweitern, um so auf teure Verkapselungen verzichten zu können.

Obwohl die Richtlinien und Normen des Explosionsschutzes über Jahrzehnte hinweg weiterentwickelt und perfektioniert wurden, ist es auch in der jüngeren Vergangenheit immer wieder zu Unfällen in der Chemischen Industrie, der Pharmaproduktion oder im Bereich Energie gekommen. Neben Lösungsmitteln oder Gasen sind es außerdem Gemische aus Staub und Luft, die explosionsfähig sind, wie Kohle, Mehl oder Zellulose. Auch anorganische Stoffe und Elemente wie Magnesium, Aluminium und sogar Eisen können in Staubform explosiv oder brennbar sein. Da beim Einsatz elektrischer Betriebsmittel die Zündschutzart Eigensicherheit „i" große Vorteile bietet, ist sie heute bei elektrischen Mess-, Steuer- und Regeltechnik in den genannten Applikationen der Prozessindustrie verbreitet.

Als Zündquelle explosiver Atmosphären kann bereits ein Funke ausreichen, wie er durch Ziehen eines Steckers oder durch Fehlfunktionen von Elektrogeräten entstehen kann. Da der Nachweis der Eigensicherheit seit 1. Dezember 1999 durch die EN 60079-14 europaweit gefordert ist, dokumentieren Errichter oder Betreiber von Anlagen die eigensicheren Betriebsmittel. Abhängig vom Einzelfall ist die Wahrscheinlichkeit des Auftretens explosionsfähiger Atmosphäre unterschiedlich. Entsprechend müssen elektrische Betriebsmittel für den Einsatz in diesen Bereichen ausgelegt, gekennzeichnet und für den Einsatz unter Gasen, Dämpfen oder Nebel sowie unter Stäuben von einer unabhängigen Prüfbehörde zertifiziert sein.

Obwohl der Zündschutzart Eigensicherheit „Ex i" in der Prozessindustrie große Bedeutung zukommt, schränkt die geringe Wirkleistung von nur etwa 2 W die Nutzung stark ein. Bei höherem Leistungsbedarf muss auf andere Zündschutzarten wie druckfeste Kapselung etc. ausgewichen werden. Die Möglichkeit einer deutlichen Wirkleistungserhöhung durch die Power-i-Technologie könnte für industrielle Applikationen völlig neue Perspektiven eröffnen. Welche Vorteile sie bietet und ob sie sich letztendlich als universeller Lösungsansatz in Ex-geschützen Bereichen durchsetzen wird, dazu äußern sich die PTB sowie fünf weitere Experten im aktuellen Anbieter-Trendinterview. ge