Ein vollständiger Leitfaden zu den Explosionsschutzarten: Ex d, Ex e, Ex i, Ex p, Ex m erklärt

Einführung

Explosionsgeschützte Konstruktionen sind in industriellen und explosionsgefährdeten Bereichen, in denen brennbare Gase, Dämpfe oder Stäube auftreten können, von entscheidender Bedeutung. Unsachgemäß konstruierte elektrische Geräte können diese gefährlichen Atmosphären entzünden und so katastrophale Brände oder Explosionen verursachen, die Personal, Anlagen und ganze Einrichtungen gefährden. Das Verständnis der Prinzipien des Explosionsschutzes ist nicht nur eine gesetzliche Anforderung gemäß IECEx-, ATEX- oder NEC-Normen, sondern auch eine grundlegende Ingenieurpraxis, die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit gewährleistet.

Die Bedeutung explosionsgeschützter Konstruktion

Elektrische Betriebsmittel in explosionsgefährdeten Bereichen müssen sowohl unter normalen Betriebsbedingungen als auch unter vorhersehbaren Fehlerbedingungen eine Zündung verhindern. Explosionsgeschützte Konstruktionen begegnen zwei Hauptrisiken:

1. Direkte Zündung: Elektrische Funken, Lichtbögen oder Oberflächen mit hoher Temperatur, die brennbare Atmosphären entzünden können.

2. Indirekte Zündung: Mechanische Defekte, Überhitzung oder andere Anomalien, die einen Brand oder eine Explosion vom Inneren des Geräts in die äußere Umgebung auslösen können.

Durch die Implementierung von explosionsgeschützten Systemen können Ingenieure Motoren, Schaltschränke, Anschlusskästen, Instrumente und Sensoren auch in den gefährlichsten Zonen sicher betreiben, von Zone 0 / Zone 20 (höchstes Risiko) bis Zone 2 / Zone 22 (geringeres Risiko).

Rolle von IECEx, ATEX und globalen Standards

Globale Normen bilden den Rahmen für die Entwicklung, Prüfung und Zertifizierung explosionsgeschützter Geräte:

• IECEx (Internationales System der Elektrotechnischen Kommission zur Zertifizierung von Normen für Geräte zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen)

  • Gewährleistet die internationale Anerkennung der Einhaltung der IEC 60079-Normen.

  • Der Fokus liegt sowohl auf der Konstruktion von Anlagen als auch auf den werkseitigen Inspektionsprozessen.

• ATEX (EU-Richtlinie 2014/34/EU)

  • Verpflichtend für Geräte, die in explosionsgefährdeten Bereichen innerhalb der Europäischen Union eingesetzt werden.

  • Erfordert CE-Kennzeichnung und Konformitätsbewertungsverfahren.

• NEC / UL (USA)

  • Der National Electrical Code definiert Klassen, Unterklassen und Gefahrenbereiche in Nordamerika.

  • UL 1203 und andere Normen liefern Richtlinien für Prüfungen und Zertifizierungen.

Diese Normen gewährleisten, dass Geräte nicht nur sicher funktionieren, sondern auch weltweit behördliche und versicherungstechnische Anforderungen erfüllen. Für Ingenieure und Konstrukteure ist die Einhaltung dieser Normen sowohl für die rechtliche Zulassung als auch für die langfristige Betriebssicherheit unerlässlich.

Warum Ingenieure die verschiedenen Schutzarten verstehen müssen

Explosionsschutz ist nicht universell einsetzbar. Die Wahl des richtigen Typs hängt von mehreren Faktoren ab:

• Gefahrenzonenklassifizierung (0, 1, 2 für Gase; 20, 21, 22 für Stäube).

• Art des Gefahrstoffs (Gasgruppe IIA/IIB/IIC oder Staubgruppe IIIA/IIIB/IIIC).

• Elektrische Leistung und Gerätetyp (Steuerschaltung vs. Motor vs. Messgerät).

• Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Korrosion.

Ohne ein tiefes Verständnis der Schutzarten – explosionsgeschützt (Ex d), erhöhte Sicherheit (Ex e), eigensicher (Ex i), Druckschutz (Ex p) und Verkapselung (Ex m) – riskieren Ingenieure, Geräte auszuwählen, die übermäßig konservativ, unnötig kostspielig oder unsicher sind.

Bei Weimiao vereinen unsere Ingenieure praktische Erfahrung mit Fachwissen im Bereich der Normenkonformität, um Schaltschränke und Gehäuse für explosionsgefährdete Bereiche weltweit zu entwickeln, zu fertigen und zu zertifizieren. Von kleinen eigensicheren Signaltafeln bis hin zu großen explosionsgeschützten Motorsteuerungsgehäusen – Weimiao stellt sicher, dass jedes Produkt internationale Standards erfüllt und gleichzeitig installations-, wartungs- und normkonform ist.

✅ Dieser Abschnitt bereitet den Boden für den nächsten Schritt: die Kurzübersichtstabelle der Schutzarten, die den Lesern einen klaren Vergleich der Schutzarten Ex d, Ex e, Ex i, Ex p und Ex m auf einen Blick ermöglicht, einschließlich Prinzipien, Zonen, Gasgruppen, Anwendungen, Vor- und Nachteile sowie Inspektionshinweise.

Kurzübersichtstabelle der Explosionsschutzarten

Diese Tabelle bietet einen umfassenden Überblick über die fünf gängigsten explosionsgeschützten Schutzarten für industrielle Schaltschränke und Gehäuse. Sie erläutert deren Funktionsprinzip, Anwendungsbereiche, Gasgruppen, typische Anwendungen, Vor- und Nachteile sowie wichtige Hinweise zu Konstruktion und Prüfung und dient Ingenieuren somit als schnelles und dennoch detailliertes Nachschlagewerk.

Schutzart	Kennzeichnung / Abkürzung	Funktionsprinzip	Anwendbare Zonen	Gas-/Staubgruppe	Typische Anwendungen	Vorteile / Nachteile	Wichtige Hinweise zu Konstruktion und Inspektion
Flammenfest	Ex d	Enthält eine interne Explosionsschutzvorrichtung; das Gehäuse hält dem Druck stand und kühlt die Flamme, um eine externe Zündung zu verhindern.	Zone 1 (bei einigen Geräten auch Zone 2)	Gas: IIA / IIB / IIC	Motoren, Motorklemmen, Anschlusskästen, große Schalttafeln	Vorteile: Ermöglicht den Einsatz von Hochleistungsgeräten; ausgereifte Technologie; reparierbar.  Nachteile: Schwer, teuer, hohe Bearbeitungsgenauigkeit erforderlich.	Das Gehäusematerial muss robust sein (Gusseisen, Aluminium, Stahl). Flammfeste Verbindungen müssen geometrische Toleranzen einhalten. Alle Öffnungen (Kabel, Schächte) müssen intakt bleiben. Auf Korrosion, Gelenkverschleiß und Oberflächenbeschichtung prüfen.
Erhöhte Sicherheit	Ex e	Verhindert Funkenbildung und übermäßige Hitze durch verbesserte Konstruktion: größere Spaltbreiten, verstärkte Isolierung, stabile Montage.	Zone 1 / 2	Gas: IIA / IIB / IIC (abhängig von der Ausführung)	Klemmenblöcke, Verteilerkästen, Relais, kleine Messgeräte	Vorteile: Geringere Kosten und geringeres Gewicht als Ex d; ermöglicht eine gewisse Komplexität.  Nachteile: Kann schwerwiegende interne Fehler nicht beheben; ist auf Konstruktion und Komponentenkontrolle angewiesen.	Achten Sie auf die Vermeidung von Lichtbögen und Funken; verstärken Sie die Isolierung; halten Sie Kriech- und Luftstrecken ein. Überprüfen Sie Befestigungselemente, Anschlüsse und die Unversehrtheit der Bauteile.
Eigensicherheit	Ex i ( ia / ib / ic )	Begrenzt die Energie im Stromkreis, sodass sich auch unter Fehlerbedingungen kein Gas entzünden kann; verwendet Barrieren oder Trennschalter.	Zone 0 / 1 / 2 ( ia für Zone 0/20, ib für Zone 1, ic für Zone 2)	Gas: IIA / IIB / IIC	Sensoren, Sender, Instrumentierungsschaltungen, Niedrigenergie- Signalisierung	Vorteile: Sicher in Hochrisikozonen (Zone 0/20); geringer Energiebedarf; geeignet für Signalstromkreise.  Nachteile: Kann keine Geräte mit hoher Last versorgen; strenge Verdrahtung und Wartung erforderlich; hohe Konstruktionsgenauigkeit notwendig.	Eigensichere Barrieren verwenden; Spannung, Strom, Leistung, Kapazität und Induktivität begrenzen. Überprüfen Sie das Kabel-, Anschluss- und Schaltungsdesign. Barrieren prüfen, Stromkreise kennzeichnen, nicht zugelassene Bauteile vermeiden.
Druckbeaufschlagung	Ex p ( px , py , pz )	Hält den Innendruck höher als den Außendruck; verhindert das Eindringen gefährlicher Gase; ermöglicht den Einbau nicht eigensicherer Geräte.	Zone 1 / 2	Gas: alle Gruppen (abhängig von der internen Steuerung und dem Luftstrom)	Bedienfelder, Instrumentengehäuse mit nicht-Ex-Komponenten	Vorteile: Kann Standardgeräte oder Hochleistungsgeräte aufnehmen; flexibles Design.  Nachteile: Erfordert kontinuierliche Luftzufuhr, Überwachung und ausfallsichere Systeme; höhere Betriebskosten.	Kontinuierliche Druckbeaufschlagung erforderlich; Druckalarme und ausfallsichere Abschaltvorrichtungen einschließen; der Luftstrom muss das Eindringen von Gas verhindern. Überprüfen Sie Regler, Filter, Alarme und Notfallreaktionssysteme.
Verkapselung	Beispiel m (ma / mb)	Elektrische Bauteile werden in nicht brennbares Harz oder Material eingekapselt; dadurch wird verhindert, dass Funken oder heiße Oberflächen externe Gase entzünden.	Zone 1 / 2	Gas: IIB / IIC ( abhängig vom Material)	Relais, Klemmen, kleine Transformatoren, Sensormodule	Vorteile: Einfache Konstruktion, effektiv für kleine Geräte; verhindert das Eindringen von Staub.  Nachteile: Schwierig oder unmöglich zu reparieren; schlechte Wärmeableitung; nicht geeignet für Geräte mit hohem Stromverbrauch.	Das Material muss flammwidrig, rissfest und thermisch stabil sein; die Wärmeableitung muss berücksichtigt werden. Auf Risse, Delaminationen oder Alterungserscheinungen prüfen.

Wichtige Hinweise für Ingenieure

1. Hybridlösungen sind üblich:

   • Ein einzelnes Gehäuse kann Ex d, Ex i und Ex p für verschiedene Stromkreise kombinieren: z.B. explosionsgeschützte Leistungsstromkreise, eigensichere Signalstromkreise und ein Gehäuse mit Druckbeaufschlagung.

   • Beispiel: Ex db ec ic nC IIC T4 Gc — mehrere Schutzkonzepte in einem Label.

2. Die Zone bestimmt die Auswahl:

   • Zone 0 / 20: fast immer eigensicher (ia/ib)

   • Zone 1/21: Flammgeschützt, erhöhte Sicherheit, Druckbeaufschlagung oder Verkapselung

   • Zone 2/22: Geringerer Schutz möglich, einschließlich Ex ic oder Ex e

3. Das Design muss der Bauteilleistung entsprechen:

   • Hochleistungsgeräte → explosionsgeschützt oder druckfest

   • Signalschaltungen → Eigensicherheit

   • Kleine Module → Verkapselung

4. Inspektion & Wartung:

   • Stellen Sie sicher, dass alle Schutzprinzipien nach der Installation eingehalten werden.

   • Auf Korrosion, mechanische Beschädigungen und thermische Zersetzung prüfen.

   • Unversehrtheit von Verbindungen, Dichtungen, Barrieren und Drucksystemen prüfen.

✅ Diese Tabelle dient Ingenieuren und Technikern als umfassende Übersicht, um die Schutzarten Ex d, e, i, p und m in explosionsgefährdeten Schaltschränken schnell zu identifizieren und zu vergleichen.

Flammschutz (Ex d / db)

Funktionsprinzip

Flammschutz, gekennzeichnet als Ex d (oder db für Gas EPL), ist eine der am weitesten verbreiteten Methoden zum Explosionsschutz von Gehäusen in explosionsgefährdeten Bereichen. Das Prinzip ist einfach, aber robust:

• Jede Explosion, die innerhalb des Gehäuses auftritt, muss eingedämmt werden.

• Das Gehäuse muss dem durch die Explosion entstehenden Innendruck standhalten.

• Flammenkanäle – präzise konstruierte Verbindungen zwischen Gehäusekörper und Deckel – kühlen und löschen Flammen, bevor sie austreten können.

• Dadurch bleibt die Außenluft selbst bei einer Entzündung von brennbaren Gasen oder Dämpfen im Inneren sicher.

Explosionsgeschützte Gehäuse sind ideal für Zone 1, manchmal auch für Zone 2, und eignen sich für Geräte mit hoher Energie oder hoher Leistung, die nicht allein durch Eigensicherheit geschützt werden können.

Wichtige Überlegungen zu Konstruktion und Fertigung

1. Gehäusematerial

   • Typischerweise Gusseisen, Aluminiumlegierungen oder dicke Stahlplatten.

   • Das Material muss eine hohe Zugfestigkeit aufweisen, um dem inneren Explosionsdruck standzuhalten.

2. Flammenfeste Verbindungen

   • Beinhaltet Nut-und-Feder-, Stufen- oder gezahnte Ausführungen.

   • Spalttoleranzen sind gemäß IEC 60079-1 streng definiert.

   • Oberflächenbeschaffenheit und Korrosionsschutz sind entscheidend: Rost oder Abnutzung können den Flammenweg beeinträchtigen.

3. Öffnungen und Durchdringungen

   • Kabeleinführungen, Schächte, Fenster und Lüftungsöffnungen müssen als flammfest ausgeführt sein oder mit zertifiziertem Ex d-Zubehör ausgestattet sein.

   • Gewindeeinführungen erfordern oft Ex d Kabelverschraubungen, um die Dichtheit zu gewährleisten.

4. Interne Komponenten

   • Kann nicht eigensichere Bauteile enthalten, muss aber überprüft werden:

     • Maximale Oberflächentemperaturen unterhalb der T-Klasse-Grenze

     • Keine Funken oder Lichtbögen, die die Energiegrenzen überschreiten

   • Eine sachgerechte Anordnung und Trennung der Komponenten minimiert das Risiko der internen Blitzausbreitung.

5. Oberflächenbehandlung und Korrosionsschutz

   • Korrosion oder Oberflächenbeschädigung können die Spalttoleranzen verändern.

   • Pulverbeschichtung, Lackierung oder chemische Passivierung werden empfohlen.

   • Regelmäßige Inspektionen gewährleisten einen dauerhaften Schutz.

Anwendbare Zonen und Gasgruppen

• Zonen: Zone 1 (primär), Zone 2 (sekundär)

• Gasgruppen: IIA, IIB, IIC

  • IIC umfasst Wasserstoff und Acetylen, die am leichtesten entzündlichen Gase.

• Geeignet für elektrische Geräte mittlerer bis hoher Leistung wie Motoren, Schütze, Schaltanlagen und große Schaltschränke.

Vorteile und Nachteile

Vorteile	Nachteile
Ermöglicht die Verwendung von industrieüblichen Standardkomponenten	Schweres und sperriges Gehäuse
Ausgereift, weit verbreitet und verstanden	Hohe Herstellungskosten
Kann Hochleistungsschaltungen verarbeiten	Erfordert hohe Bearbeitungs- und Montagegenauigkeit
Relativ einfach zu warten und zu inspizieren	Die Inspektion ist komplexer als Ex e oder Ex i.

Inspektions- und Wartungsrichtlinien

1. Mechanische Inspektion

   • Flammenweggeometrie und Toleranzen prüfen.

   • Überprüfen Sie Schrauben, Dichtungen und Abdeckdichtflächen.

2. Korrosions- und Oberflächenprüfungen

   • Stellen Sie sicher, dass der Lack oder die Beschichtung unbeschädigt ist.

   • Prüfen Sie, ob das Gehäuse durch Rost oder Abnutzung beeinträchtigt ist.

3. Druck- und Explosionsprüfung

   • Die Durchführung erfolgt im Werk oder in einem zertifizierten Labor.

   • Beinhaltet interne Druckprüfungen zur Simulation einer internen Explosion.

4. Regelmäßige Wartung vor Ort

   • Prüfen Sie auf lose Befestigungselemente oder beschädigte Kabelverschraubungen.

   • Prüfen Sie auf Einwirkungen oder Verformungen, die den Flammenweg beeinflussen könnten.

Typische Anwendungen

• Motoren und Motoranschlusskästen

• Anschlusskästen und Verteilerkästen

• Große Schaltschränke mit Hochleistungsschützen oder Leistungsschaltern

• Instrumentierungsgehäuse in Zone-1-Bereichen von Öl- und Gas-, Chemie- und petrochemischen Anlagen

Bei Weimiao unsere Ingenieure sind auf die Konstruktion von Ex-d-Gehäusen spezialisiert für komplexe Schaltschränke und gewährleisten Folgendes:

• Korrekte Flammenweggestaltung und Verbindungstoleranzen

• Korrekte interne Komponentenanordnung

• Einhaltung der IEC 60079-1- und ATEX-Richtlinien

• Einfache Installation und Wartung für Kunden im Ausland

Die Erfahrung von Weimiao garantiert, dass jedes explosionsgeschützte Gehäuse sowohl die Sicherheits- als auch die Betriebsanforderungen erfüllt, selbst in den anspruchsvollsten Gefahrenbereichen.

Erhöhter Sicherheitsschutz (Ex e / eb)

Funktionsprinzip

Die erhöhte Sicherheit, gekennzeichnet als Ex e (oder in einigen älteren Kennzeichnungen als eb), dient dazu, die Möglichkeit von Funken oder übermäßiger Hitze, die explosionsfähige Atmosphären entzünden könnten, zu eliminieren oder zu reduzieren. Im Gegensatz zu flammfesten Geräten (Ex d), die eine Explosion eindämmen, verhindert Ex e die Entzündung von vornherein durch eine verbesserte Konstruktion elektrischer Bauteile und Gehäuse.

• Lichtbögen, Funken oder heiße Oberflächen, die die maximal zulässige Temperatur überschreiten, sind nicht erlaubt.

• Zu den Schutzmaßnahmen gehören:

  • Verbesserte Isolierung

  • Erhöhte Kriech- und Luftstrecken

  • Starre Montage der Bauteile

  • Vermeidung von losen leitfähigen Teilen und Metallstaubansammlungen

Ex e eignet sich ideal für Zone 1, wo Zündgefahren bestehen, aber eine interne Explosionsschutzvorrichtung möglicherweise nicht erforderlich ist.

Wichtige Überlegungen zu Konstruktion und Fertigung

1. Komponentenauswahl

   • Es dürfen nur Geräte verwendet werden, die für Ex e zertifiziert oder geeignet sind.

   • Viele Standard-Schalter, Relais und Schütze müssen speziell behandelt oder verstärkt werden.

   • Um die Funkenbildung zu minimieren, werden bevorzugt hochohmige, stabile Werkstoffe eingesetzt.

2. Isolierung und Kriechen

   • Verbesserte Isolierstärke und -materialien.

   • Kriechstrecke (Abstand entlang der Oberfläche des Isoliermaterials) und Luftabstand (Abstand durch die Luft) müssen die Mindestanforderungen der IEC 60079-7 übertreffen.

   • Dies verhindert Kriechströme und Überschläge, die Gase entzünden könnten.

3. Montage und mechanische Stabilität

   • Die Bauteile müssen sicher befestigt sein, um Bewegungen, Vibrationen oder Lockerungen zu vermeiden, die Funken erzeugen könnten.

   • Schrauben, Klemmen und Verbinder erfordern Antivibrationsmaßnahmen und Drehmomentkontrolle.

4. Temperaturregelung

   • Die Konstruktion gewährleistet, dass die Oberflächentemperaturen unterhalb der zugewiesenen T-Klasse (T1–T6) bleiben.

   • Die Erwärmung der Bauteile durch Stromfluss, Umgebungsbedingungen und Wärmespeicherung wird sorgfältig bewertet.

5. Verkabelung und Anschluss

   • Eine ordnungsgemäße Zugentlastung und sichere Anschlussklemmen verhindern Funkenbildung durch lose Drähte.

   • Kabel, die in das Gehäuse eingeführt werden, müssen die Ex e-Integrität durch geeignete Kabelverschraubungen oder Dichtungsmethoden gewährleisten.

Anwendbare Zonen und Gasgruppen

• Zonen: Zone 1 (primär), Zone 2 (sekundär)

• Gasgruppen: IIA, IIB, IIC (abhängig von Ausführung und Bauteilkennwert)

• Geeignet für Anwendungen, bei denen Hochleistungs- oder Funken erzeugende Bauteile nur in geringem Umfang benötigt werden, die Sicherheit jedoch eine Zündung verhindern muss.

Vorteile und Nachteile

Vorteile	Nachteile
Leichter und preiswerter als flammfeste Materialien (Ex d)	Kann keine interne Explosion verhindern; erfordert korrekte Konstruktion und Montage
Geeignet für mäßig gefährliche Bereiche (Zone 1/2).	Die Überprüfung hängt von der Qualität der Bauteile und der Konstruktion ab.
Einfachere Installation und Wartung	Beschränkt auf Geräte mit niedriger bis mittlerer Leistung im Vergleich zu Ex d
Verringert die Gefahr von heißen Oberflächen und Funkenbildung	Nicht geeignet für extrem hochenergetische Stromkreise

Inspektions- und Wartungsrichtlinien

1. Sichtprüfung

   • Prüfen Sie, ob lose Teile oder nicht genehmigte Modifikationen vorhanden sind.

   • Stellen Sie sicher, dass Klemmen, Schrauben und Bauteile fest angezogen sind.

2. Elektrische Überprüfung

   • Überprüfen Sie den Isolationswiderstand und die Kriechstrecken.

   • Die Betriebstemperaturen sind zu messen, um sicherzustellen, dass sie unterhalb der Grenzwerte der T-Klasse liegen.

3. Komponentenintegrität

   • Stellen Sie sicher, dass Relais, Schütze oder andere Ex e-zertifizierte Geräte funktionsfähig und unbeschädigt sind.

   • Um die Sicherheitsmarge aufrechtzuerhalten, sollten Komponenten, die sich dem Ende ihrer Lebensdauer nähern, ausgetauscht werden.

4. Verkabelung

   • Überprüfen Sie Kabelverschraubungen, Kabeleinführungen und Klemmen auf ordnungsgemäßen Anschluss und Zugentlastung.

   • Vermeiden Sie nicht zugelassene Spleißverbindungen oder ungeschützte Leiter innerhalb des Gehäuses.

Typische Anwendungen

• Anschlusskästen und Verteilerkästen in Industriegas- oder Chemieanlagen

• Relaisfassungen, kleine Schaltschränke und Instrumentengehäuse

• Schaltanlagen, bei denen ein explosionsgeschütztes Gehäuse nicht möglich oder erforderlich ist

• Zusätzliche Gehäuse für Signal- oder Schwachstromkreise

Bei Weimiao wenden unsere Ingenieure die Ex-e-Prinzipien an, um Gehäuse zu konstruieren, die:

• Potenzielle Zündpunkte beseitigen

• Komponentenanordnung zur Optimierung der Wärmeableitung

• Einhaltung der Norm IEC 60079-7

• Bereitstellung zuverlässiger und wartungsfreundlicher Lösungen für Kunden weltweit

Dies gewährleistet Sicherheit ohne das zusätzliche Gewicht und die Kosten von Ex-d-Gehäusen und erfüllt gleichzeitig die strengen Anforderungen an explosionsgefährdete Bereiche.

Eigensicherheitsschutz (Ex i / ia / ib / ic)

Funktionsprinzip

Eigensicherheit (IS), gekennzeichnet als Ex i (mit den Unterkategorien ia, ib, ic), ist eine Schutzmethode, die die elektrische Energie in einem Stromkreis so begrenzt, dass auch im Falle eines Fehlers keine explosionsfähige Atmosphäre entzündet werden kann.

• Energiegrenzen gelten für Spannung, Stromstärke, Leistung und gespeicherte Energie in Kondensatoren oder Induktivitäten.

• Die Grundidee: Anstatt das explosive Gas einzuschließen oder auszuschließen, ist der Stromkreis selbst prinzipiell zündunfähig.

• Um zu verhindern, dass gefährliche Energie Geräte der Zonen 0/1 erreicht, müssen in sicheren Bereichen Barrieren oder Trennvorrichtungen installiert werden.

• Eigensicherheit ist die einzige Schutzart, die für die dauerhafte Exposition in Zone 0 (höchstes Risiko) geeignet ist.

Arten der Eigensicherheit

Typ	Zonenanwendbarkeit	Hauptmerkmale
ia	Zone 0, 1, 2	Höchste Sicherheitsstufe; dreifach fehlertolerantes Design; sicher auch bei gleichzeitigen Fehlern
ib	Zone 1, 2	Mittleres Schutzniveau; schützt vor Einzelfehlern
ic	Zone 2	Niedrigste Stufe; nur für weniger gefährliche Bereiche geeignet

Wichtige Überlegungen zu Konstruktion und Fertigung

1. Energiebegrenzung

   • Maximale Spannung (Vmax), maximaler Strom (Imax) und maximale Leistung (Pmax) werden für jeden Stromkreis exakt berechnet.

   • Die in Kondensatoren (C) und Induktoren (L) gespeicherte Energie ist begrenzt, um Funkenbildung zu verhindern.

2. Verwendung von Barrieren und Isolatoren

   • Eigensichere Barrieren oder Isolatoren werden in nicht explosionsgefährdeten Bereichen installiert, um den Energieeintritt in explosionsgefährdete Bereiche zu begrenzen.

   • Als Barrieren können je nach Schaltungsdesign Zenerdioden, Widerstände oder Trennwandler verwendet werden.

3. Schaltungstrennung

   • IS-Stromkreise müssen physisch von Nicht-IS-Stromkreisen getrennt sein, um eine versehentliche Energieübertragung zu verhindern.

   • Querverbindungen zwischen IS- und Nicht-IS-Komponenten sind strengstens untersagt.

4. Verdrahtungsüberlegungen

   • In Zone 0/1 dürfen nur zertifizierte IS-Kabel verwendet werden.

   • Anschlüsse und Verbindungen müssen die Integrität der energiebegrenzten Konstruktion gewährleisten.

5. Komponentenauswahl

   • Sensoren, Transmitter und Aktoren müssen IS-zertifiziert sein.

   • Alle Komponenten in der Gefahrenzone dürfen keine Energie oberhalb des zulässigen Grenzwerts speichern.

6. Berechnungen und Überprüfung

   • Ingenieure führen Energieberechnungen für alle Fehlerarten durch: Kurzschluss, Unterbrechung oder Bauteilausfall.

   • Zu den geprüften Parametern gehören:

     • Imax – Maximalstrom

     • Vmax – Maximale Spannung

     • Pmax – Maximale Leistung

     • C – Maximale Kapazität

     • L – Maximale Induktivität

Anwendbare Zonen und Gasgruppen

• Zonen:

  • Zone 0: ständiges Vorhandensein einer explosionsfähigen Atmosphäre

  • Zone 1: gelegentliche Anwesenheit

  • Zone 2: seltene oder kurzfristige Präsenz

• Gasgruppen: IIA, IIB, IIC (abhängig von der Nennleistung der Komponente)

• Besonders geeignet für energiearme Messgeräte, Sensoren und Signalkreise in Hochrisikobereichen.

Vorteile und Nachteile

Vorteile	Nachteile
Kann in Zone 0, dem Gebiet mit dem höchsten Risiko, verwendet werden.	Kann hohe Leistungslasten nicht direkt bewältigen
Hohes Sicherheitsniveau auch bei Fehlern	Erfordert sorgfältige Planung und fachgerechte Installation
Ermöglicht den Einsatz von Standard-Industrieanlagen in sicheren Bereichen.	Wartungsfehler (z. B. das Mischen von nicht-IS-konformen Stromkreisen) können die Sicherheit gefährden.
Niedrigenergetische Stromkreise verringern das Explosionsrisiko	Komplexe Berechnungen und die Auswahl der Barriere sind erforderlich.

Inspektions- und Wartungsrichtlinien

1. Überprüfung von Barrieren und Isolatoren

   • Prüfen Sie die Nennwerte und stellen Sie eine korrekte Installation in nicht explosionsgefährdeten Bereichen sicher.

   • Stellen Sie sicher, dass die Barrierenparameter dem Schaltungsdesign entsprechen (Vmax, Imax, Pmax).

2. Schaltungsintegrität

   • Überprüfen Sie Kabel, Anschlüsse und Steckverbinder auf Beschädigungen.

   • Es ist sicherzustellen, dass keine nicht-IS-konformen Stromkreise in Gefahrenbereiche gelangen.

3. Komponentenkonformität

   • In Zone 0/1 sind ausschließlich IS-zertifizierte Sensoren und Geräte zulässig.

   • Ersetzen Sie alle Bauteile, die Verschleißerscheinungen aufweisen oder deren Energiegrenzen überschritten werden.

4. Kennzeichnung und Dokumentation

   • IS-Stromkreise und Gefahrenbereiche deutlich kennzeichnen.

   • Halten Sie aktuelle Schaltpläne und Zertifizierungen für Inspektionen bereit.

Typische Anwendungen

• Gasdetektoren und chemische Sensoren in Zone-0-Bereichen

• Feldinstrumente und Messumformer in petrochemischen Anlagen

• Leistungsschwache Signal- und Steuerschaltungen in der Öl-, Gas-, Chemie- und Pharmaindustrie

• Fernmess- und Überwachungsgeräte mit Anbindung an Anlagen in sicheren Bereichen

Bei Weimiao entwickeln unsere Ingenieure Ex i-Systeme, um:

• Stromkreisenergie für Zone 0/1-Anwendungen präzise begrenzen

• Sicherstellung der korrekten Auswahl und Anordnung der Barrieren

• Integration von IS-Signalen in nicht explosionsgefährdete Steuerungssysteme

• Vollständige Einhaltung der IEC 60079-11 für internationale Kunden gewährleisten

Dies ermöglicht es Ingenieuren, hochpräzise Instrumente sicher in den gefährlichsten Bereichen einzusetzen und gleichzeitig operative Flexibilität und die Einhaltung der Vorschriften zu gewährleisten.

Druckschutz (Ex p / px / py / pz)

Funktionsprinzip

Der Überdruckschutz, gekennzeichnet mit Ex p, funktioniert, indem im Inneren eines Gehäuses ein höherer Druck als in der umgebenden explosionsgefährdeten Atmosphäre aufrechterhalten wird. Dadurch entsteht ein Ausstrom sauberer Luft, der das Eindringen explosiver Gase oder Stäube in das Gehäuse verhindert.

• Das Gehäuse selbst muss nicht von Natur aus explosionsgeschützt sein, da die explosionsfähige Atmosphäre physisch ferngehalten wird.

• Varianten wie px, py, pz spezifizieren zusätzliche Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Luftversorgung, Redundanz und Ausfallsicherheit.

Grundprinzip: „Überdruck = Schutzbarriere“. Das System basiert auf der kontinuierlichen Überwachung des Innendrucks und des Luftstroms.

Unterarten der Druckbeaufschlagung

Typ	Beschreibung	Typische Verwendung
p	Grundlegende Druckbeaufschlagung	Kleine Bedienfelder mit kontinuierlichem Luftstrom
px	Hohe Sicherheit, Schutz gegen Einzelfehler	Große Gehäuse oder kritische Instrumente
py	Gewährleistet den Schutz auch bei bestimmten Fehlern.	Systeme mit mittlerem Risiko, die Redundanz erfordern
pz	Höchster Schutz, mehrfach fehlertolerant	Komplexe oder hochwertige Installationen

Wichtige Überlegungen zu Konstruktion und Fertigung

1. Luftversorgungssystem

   • Zur Aufrechterhaltung des Überdrucks muss gefilterte, saubere Luft oder ein Inertgas zugeführt werden.

   • Luftdurchsatz und Druck müssen den Spezifikationen der IEC 60079-2 entsprechen.

   • Druckschalter oder -sensoren zur Erkennung von Druckverlusten sind erforderlich.

2. Ausfallsichere Mechanismen

   • Druckverlust führt zur automatischen Abschaltung, Alarmierung oder zum Übergang in den Sicherheitsmodus.

   • Für px-, py- oder pz-Systeme kann eine redundante Luftversorgung erforderlich sein.

3. Gehäusekonstruktion

   • Auch wenn die internen Komponenten nicht explosionsgeschützt sind, muss das Gehäuse Folgendes erfüllen:

     • Leckagen verhindern

     • Geringfügigen internen Überdruck aushalten

     • Gewährleistet ordnungsgemäße Luftzirkulation ohne Rückführung gefährlicher Gase

4. Luftqualität und Filtration

   • Filter verhindern das Eindringen von Staub oder Verunreinigungen, die den Überdruck beeinträchtigen könnten.

   • Das Gas bzw. die Luft muss trocken bleiben, um Kondensation an elektronischen Geräten zu vermeiden.

5. Temperaturregelung

   • Die Druckbeaufschlagung kann die interne Kühlung beeinträchtigen; Konstrukteure müssen eine ausreichende Wärmeableitung für elektrische Bauteile gewährleisten.

6. Überwachung und Wartung

   • Drucksensoren, Alarme und Durchflussmesser müssen regelmäßig überprüft werden.

   • Die regelmäßige Kalibrierung und Inspektion des Druckluftsystems ist unerlässlich.

Anwendbare Zonen und Gasgruppen

• Zonen: Zone 1 (Primärzone) und Zone 2 (Sekundärzone)

• Gasgruppen: Alle Industriegasgruppen (IIA, IIB, IIC) je nach Systemauslegung

• Besonders nützlich, wenn Hochleistungs- oder empfindliche Geräte nicht in Ex-d-Gehäusen untergebracht werden können.

Vorteile und Nachteile

Vorteile	Nachteile
Ermöglicht die Verwendung nicht explosionsgeschützter Bauteile in Gefahrenbereichen	Erfordert kontinuierliche Luftzufuhr und Überwachung
Kann große Bedienfelder oder empfindliche Instrumente handhaben	Höhere Betriebskosten aufgrund der Gas-/Luftversorgung
Einfachere Wartung im Vergleich zu Ex d oder Ex m	Bei Druckverlust beruht die Sicherheit auf der automatischen Abschaltung.
Verringert die Konstruktionskomplexität interner Komponenten	Erfordert sorgfältige Installation, durchdachte Luftstromplanung und ein dichtes Gehäuse

Inspektions- und Wartungsrichtlinien

1. Luftversorgungssystem

   • Luft-/Gasquelle, Filter, Ventile und Druckregler prüfen.

   • Stellen Sie sicher, dass Alarme und Abschaltmechanismen ordnungsgemäß funktionieren.

2. Gehäuseintegrität

   • Überprüfen Sie Dichtungen, Dichtungsringe und Paneelverbindungen auf Undichtigkeiten.

   • Prüfung auf anhaltenden Überdruck unter Betriebsbedingungen.

3. Überwachungsgeräte

   • Kalibrieren Sie Drucksensoren und Durchflussmesser regelmäßig.

   • Prüfen Sie, ob Alarmschaltungen, Anzeigen und Systemverriegelungen funktionsfähig sind.

4. Betriebsüberprüfung

   • Um eine ausfallsichere Reaktion zu gewährleisten, muss eine Unterbrechung des Luftstroms simuliert werden.

   • Dokumentenprüfung und -tests im Rahmen von Compliance-Audits.

Typische Anwendungen

• SPS-Schaltschränke und Bedienfelder mit nicht ex-geschützten Geräten in Zone-1-Bereichen

• Instrumentenschränke in Chemieanlagen, Öl- und Gasraffinerien oder Offshore-Plattformen

• Kritische Überwachungsgeräte, die einen Dauerbetrieb ohne vollständige Ex-d-Schutzeinrichtung erfordern

• Große Bildschirme, Messgeräte oder Server in explosionsgefährdeten Bereichen

Bei Weimiao entwickeln unsere Ingenieure Ex p-Druckgehäuse nach folgender Methode:

• Auswahl der richtigen Luftzufuhr und Druckregelung

• Integration von ausfallsicheren Alarmen und Backup-Systemen

• Gewährleistung der Einhaltung von IEC 60079-2 und internationalen Standards

• Ermöglichung des sicheren Einsatzes empfindlicher oder leistungsstarker Geräte in Zone-1/2-Umgebungen

Dies gewährleistet sowohl Sicherheit als auch operative Flexibilität, insbesondere bei großen oder komplexen Schaltschränken, wo andere Schutzarten unpraktisch sein könnten.

Verkapselung / Formschutz (Ex m / ma / mb)

Funktionsprinzip

Die Verkapselung, gekennzeichnet mit Ex m, schützt elektrische Bauteile, indem sie diese vollständig in ein festes, nicht brennbares Material – üblicherweise Epoxidharz, Polyurethan oder Silikon – einbettet.

• Das Verkapselungsmaterial verhindert, dass Funken, Lichtbögen oder Hochtemperaturelemente mit explosiven Gasen oder Stäuben in Kontakt kommen.

• Die Energie ist im Harz eingeschlossen, und eine Zündung kann sich nicht außerhalb des verkapselten Moduls ausbreiten.

• Anders als bei Ex d oder Ex p muss das Gehäuse selbst keinem Druck standhalten; der Schutz befindet sich direkt am Bauteil.

Varianten umfassen:

Typ	Zonenanwendbarkeit	Beschreibung
ma	Zone 0/20	Höchste Schutzklasse; dreifach fehlertolerante Verkapselung für kontinuierliche Belichtung
mb	Zone 1/21	Mittleres Niveau; geeignet für gelegentlichen Einsatz

Wichtige Überlegungen zu Konstruktion und Fertigung

1. Verkapselungsmaterial

   • Muss nicht brennbar, hitzebeständig und mechanisch stabil sein.

   • Beständigkeit gegen Rissbildung, Schrumpfung und Alterung unter Betriebsbedingungen.

   • Die Wärmeleitfähigkeit muss eine ausreichende Wärmeabfuhr von den eingebetteten Bauteilen gewährleisten.

2. Komponentenvorbereitung

   • Alle Bauteile müssen vor dem Gießen sauber, trocken und ordnungsgemäß befestigt sein.

   • Um einen gleichmäßigen Schutz zu gewährleisten, sollten Hohlräume oder Lufteinschlüsse im Harz vermieden werden.

3. Wärmemanagement

   • Berechnen Sie den Temperaturanstieg der verkapselten Bauteile; das Harz kann Wärme einschließen.

   • Verwenden Sie gegebenenfalls wärmeleitende Füllstoffe oder planen Sie eine passive Kühlung ein.

4. Mechanische Überlegungen

   • Gekapselte Module lassen sich nicht einfach reparieren; jeder Defekt erfordert in der Regel einen kompletten Austausch.

   • Bei der Montage müssen Vibrationen und Wärmeausdehnung berücksichtigt werden.

5. Zonenspezifische Anforderungen

   • Die ma-Kapselung für Zone 0 erfordert dreifache Fehlertoleranz, um den Schutz auch unter ungünstigsten Bedingungen zu gewährleisten.

   • mb für Zone 1 ermöglicht eine einfachere Kapselung und verhindert dennoch eine Zündung bei einzelnen Fehlern.

Anwendbare Zonen und Gasgruppen

• Zonen:

  • Zone 0/20: kontinuierliches Risiko → ma

  • Zone 1/21: gelegentliche Gefahr → mb

• Gas-/Staubgruppen:

  • IIB/IIC für Gase, IIIC für leitfähigen Staub (abhängig von den Harzeigenschaften)

• Die Verkapselung ist besonders effektiv für kleine oder empfindliche Elektronikmodule, die nicht in schweren Ex d-Gehäusen untergebracht werden können.

Vorteile und Nachteile

Vorteile	Nachteile
Einfache und kompakte Lösung für kleine Bauteile	Nicht geeignet für große oder leistungsstarke Geräte
Kostengünstig für modulare Geräte	Gekapselte Bauteile lassen sich nicht ohne Weiteres reparieren.
Verhindert Funken, Lichtbögen und Wärmeausbreitung	Das Wärmemanagement kann eine Herausforderung sein
Wirksamer Schutz vor Staubeintritt	Fügt je nach Harz Gewicht und Volumen hinzu.
Kann mit anderen Schutzarten kombiniert werden (Hybridlösungen)	Erfordert präzise Fertigung, um Lufteinschlüsse oder Defekte zu vermeiden.

Inspektions- und Wartungsrichtlinien

1. Sichtprüfung

   • Prüfen Sie das Harz auf Risse, Ablösungen oder Verfärbungen.

   • Prüfen Sie die Befestigungspunkte auf mechanische Belastungen oder Vibrationsschäden.

2. Thermische Überwachung

   • Messen Sie die Betriebstemperatur der Module im Betrieb, um sicherzustellen, dass sie unterhalb der Harz- oder Bauteilgrenzen bleibt.

3. Elektrische Prüfung

   • Nach der Verkapselung die Integrität und Kontinuität der Isolierung prüfen.

   • Bei kritischen Modulen sind dielektrische Festigkeits- und Leckstromprüfungen durchzuführen.

4. Ersatzstrategie

   • Bereiten Sie sich auf einen Modulaustausch statt auf eine Reparatur vor; gekapselte Module sind im Allgemeinen nicht reparierbar.

Typische Anwendungen

• Kleine Relais, Klemmenblöcke, Transformatoren und elektronische Sensoren in explosionsgefährdeten Bereichen

• Module in Schaltschränken, insbesondere wenn nicht ex-geschützte Komponenten sicher eingesetzt werden müssen.

• Lithium-Batterieüberwachungsschaltungen, Signalaufbereitungsmodule und Kommunikationsschnittstellen.

Bei Weimiao bietet unser Team Ex m-Verkapselungslösungen an, die:

• Wählen Sie hochwertige Harze und Aushärtungsprozesse für thermische und mechanische Stabilität.

• Sicherstellung der Einhaltung von IEC 60079-18 und internationalen Standards

• Integration von gekapselten Modulen in Hybrid-Ex-Panels (Ex d, Ex i und Ex p)

• Optimierung des Wärmemanagements und der Größe für ein kompaktes Gehäusedesign

Dies ermöglicht es Kunden, empfindliche oder nicht Ex-geschützte Komponenten in explosionsgefährdeten Bereichen sicher zu verwenden, ohne Kompromisse bei der Einhaltung von Vorschriften oder der Sicherheit einzugehen.

Wie man beurteilt, ob die Ex-Kennzeichnung eines Kunden korrekt ist

Bei der Arbeit mit explosionsgeschützten Geräten müssen Ingenieure sicherstellen, dass alle Ex-Kennzeichnungen korrekt und vorschriftsmäßig sind. Falsche Kennzeichnungen können zu unsicheren Installationen, Verstößen gegen Vorschriften oder Geräteausfällen in explosionsgefährdeten Bereichen führen.

Schritt 1: Überprüfen Sie jedes Segment der Ex-Markierung.

Eine typische Ex-Kennzeichnung könnte wie folgt aussehen: Ex db ec ic nC IIC T4 Gc

Zur Überprüfung der Korrektheit:

1. Ex – Muss immer vorhanden sein; zeigt die Einhaltung der Normenreihe IEC 60079 an.

2. Schutzarten – Stellen Sie sicher, dass jeder Buchstabe/Code der tatsächlich verwendeten Schutzmethode entspricht (d, e, i, p, m, nC usw.) und gemäß den IEC 60079-0-Regeln in alphabetischer Reihenfolge aufgeführt ist.

3. Gerätegruppe – Gibt korrekt an, ob es sich um Gruppe I (Bergbau), II (Industriegase) oder III (Staub) handelt.

4. Gas-/Staubgruppe – Muss der Ausrüstung und der zu erwartenden Gefährdung entsprechen. Zum Beispiel: IIC für Wasserstoff/Acetylen; IIIC für leitfähigen Staub.

5. Temperaturklasse – Prüfen Sie, ob die maximale Oberflächentemperatur mit den in der Umgebung vorhandenen brennbaren Stoffen kompatibel ist (T1–T6 oder °C-Klassifizierung).

6. Geräteschutzstufe (EPL) – Stellen Sie sicher, dass die EPL (Ga, Gb, Gc, Da, Db, Dc) der beabsichtigten Zonenklassifizierung entspricht.

Schritt 2: Fehlende oder inkonsistente Teile identifizieren

Häufige Fehler sind:

• Fehlende Gasgruppe: z. B. nur die Kennzeichnung „Ex db T4 Gc“ ohne Angabe von IIA/IIB/IIC

• Fehlende Temperaturklasse: Kann zu einer unsicheren Exposition der Geräte führen.

• Widersprüchliche Schutzkonzepte: z. B. Kennzeichnung von Ex d und Ex i auf demselben Stromkreis ohne ordnungsgemäße Trennung.

• Falsche Premier League vs. Zone: EPL Gb (Zone 1) wird für ein Gebiet der Zone 0 verwendet.

Schritt 3: Überprüfung anhand der Zone und der Anwendung

1. Zuordnung der Gefahrenzonen: Stellen Sie sicher, dass die Markierung mit der vorgesehenen Gefahrenzone (0/1/2 oder 20/21/22) übereinstimmt.

2. Komponentenprüfung: Bestätigen Sie, dass die internen Komponenten und Schaltkreise den aufgeführten Schutzarten entsprechen.

   • Ex i-Schaltungen: Alle Leitungen und Geräte müssen eigensicher sein.

   • Ex p-Schränke: Überdrucksystem betriebsbereit

   • Ex m-Module: Verkapselung ordnungsgemäß angebracht

Schritt 4: Referenzstandards und Zertifizierung

• Überprüfen Sie die Kennzeichnung anhand der IEC 60079-Normen:

  • IEC 60079-0 (Allgemeine Anforderungen)

  • IEC 60079-1 (Flammgeschützt)

  • IEC 60079-7 (Erhöhte Sicherheit)

  • IEC 60079-11 (Eigensicherheit)

  • IEC 60079-2 (Druckbeaufschlagung)

  • IEC 60079-18 (Verkapselung)

• Stellen Sie sicher, dass die Zertifizierungsstelle (z. B. ein CNAS-akkreditiertes Labor) die Kennzeichnung bestätigt.

• Prüfen Sie, ob die Kennzeichnung exakt mit dem Zertifikat übereinstimmt; jede Abweichung stellt einen Verstoß gegen die Vorschriften dar.

Schritt 5: Praktische Verifizierungstipps

• Verwenden Sie für jeden Markierungsabschnitt eine Checkliste.

• Vergleichen Sie die Zeichnungen für explosionsgefährdete Bereiche, um die Gefahrenklasse (EPL) bzw. die Zone zu bestätigen.

• Prüfen Sie die interne Kennzeichnung: Jede Ex i- oder Ex d-Komponente sollte, falls erforderlich, über ein eigenes Prüfzeichen verfügen.

• Dokumentieren Sie die Ergebnisse: Fügen Sie Fotos, Zertifikate und Prüfprotokolle für Audits bei.

Vorteile einer ordnungsgemäßen Bewertung

• Verhindert unsichere Installationen, die zu Bränden oder Explosionen führen könnten.

• Gewährleistet die Einhaltung globaler Standards (IECEx, ATEX, NEC)

• Minimiert das Risiko von Geräteschäden und Ausfallzeiten

• Stärkt das Kundenvertrauen und unterstreicht Weimiaos Engagement für Sicherheit und Qualität

Häufige Fehler im Ingenieurwesen

Auch erfahrenen Ingenieuren können Fehler bei der Konstruktion, Spezifizierung oder Installation explosionsgeschützter Geräte unterlaufen. Diese Fehler beruhen häufig auf Missverständnissen bezüglich Kennzeichnungen, Schutzarten oder Anwendungsgrenzen. Eine frühzeitige Erkennung dieser Fehler beugt Sicherheitsrisiken, behördlichen Problemen und kostspieligen Nacharbeiten vor.

1. Verwechslung von IP-Schutzart und Ex-Schutzart

• IP (Ingress Protection): Gibt den Schutz gegen das Eindringen von Staub und Wasser an. Beispielsweise bedeutet IP65 „staubdicht und gegen Strahlwasser geschützt“.

• Ex (Explosionsgeschützt): Kennzeichnet Schutz gegen Entzündung in explosionsgefährdeten Bereichen (Gas/Staub) durch spezifische Schutzmethoden (d, e, i, p, m).

Irrtum: Die Annahme, dass eine hohe IP-Schutzart automatisch bedeutet, dass das Gerät für explosionsgefährdete Bereiche geeignet ist.

Lösung: Prüfen Sie stets sowohl die IP- als auch die Ex-Schutzart. Die Ex-Kennzeichnung gibt die Eignung für explosionsgefährdete Bereiche an; die IP-Schutzart gewährleistet Umweltschutz, aber keine Explosionssicherheit.

2. Verwechslung der Temperaturklasse (T-Klasse) mit der Umgebungstemperatur

• T-Klasse (T1–T6): Maximale Oberflächentemperatur, die das Gerät erreichen kann, ohne dass sich umgebende Gase oder Stäube entzünden.

• Umgebungstemperatur: Die Umgebungstemperatur, in der das Gerät betrieben wird.

Fehler: Auswahl von Geräten der Schutzklasse T6 aufgrund hoher Umgebungstemperaturen, ohne zu prüfen, ob interne Komponenten Wärme erzeugen, die die Grenzwerte der Schutzklasse T überschreiten könnte.

Lösung: Berücksichtigen Sie sowohl die Grenzwerte der Schutzklasse T6 als auch den tatsächlichen Temperaturanstieg des Geräts. Beispielsweise erfordert die Schutzklasse T6 (max. 85 °C) eine sorgfältige Auslegung der internen Schaltungen, um sicherzustellen, dass die Oberflächentemperatur 85 °C nicht überschreitet.

3. Vergessen von Staubspuren

• Staubgefahren erfordern separate Kennzeichnungen (Ex t / IIIC / Txx°C), die sich von Gasgefahren unterscheiden.

• Leitfähiger Staub (IIIC) oder brennbarer Staub (IIIA, IIIB) haben unterschiedliche Schutzanforderungen.

Fehler: Installation von Geräten, die nur für Gaszonen (Ex d / Ex e) gekennzeichnet sind, in Bereichen mit brennbarem Staub.

Lösung: Überprüfen Sie sowohl die Gas- als auch die Staubzone. Verwenden Sie gegebenenfalls kombinierte Kennzeichnungen (z. B. Ex tb ib mb IIIC T130°C Db) und bestätigen Sie die EPL für Staub (Da/Db/Dc).

4. Verwendung von Gasanlagen mit niedrigerer Nennleistung in Risikogebieten

• Gasgruppen: IIA < IIB < IIC (IIC = höchstes Risiko, z. B. Wasserstoff, Acetylen).

• Fehler: Installation von Geräten der Schutzklasse IIB in einem explosionsgefährdeten Bereich der Schutzklasse IIC.

Folge: Das Gerät kann das Gas entzünden, was zu einer Explosion führen kann.

Lösung: Wählen Sie stets Geräte, die für die höchste im jeweiligen Bereich vorkommende Gasgruppe ausgelegt sind. Überprüfen Sie die Kennzeichnung und Zertifizierung.

5. Falsche Vermischung von Schutzarten

• Hybridschutz ist üblich (z. B. Ex db + Ex i + Ex p in einem Gehäuse).

• Fehler: Kombination von Schutzarten ohne ordnungsgemäße Trennung oder Designprüfung.

Lösung: Stellen Sie sicher, dass jede Schutzmethode korrekt auf den jeweiligen Schaltkreis oder das jeweilige Modul angewendet wird. Zum Beispiel:

• Leistungsstromkreise → Ex d (flammfest)

• Signalkreise → Ex i (Eigensicherheit)

• Nicht ex-Geräte im Inneren → Ex p (Druckgehäuse)

6. Vernachlässigung der EPL- vs. Zonenverifizierung

• Das Schutzniveau der Ausrüstung (EPL) muss der vorgesehenen Zone entsprechen:

  • Ga → Zone 0

  • Gb → Zone 1

  • Gc → Zone 2

• Fehler: Verwendung von Geräten mit Gb-Klassifizierung in Zone 0 oder von Geräten mit Gc-Klassifizierung in Zone 1.

Lösung: EPL immer mit der Zeichnung und Klassifizierung des explosionsgefährdeten Bereichs abgleichen.

7. Ignorieren von Wartungs- und Inspektionsanforderungen

• Selbst korrekt dimensionierte Geräte können ausfallen, wenn sie nicht gewartet werden.

• Häufige Versäumnisse: Korrosion von Ex d-Verbindungen, lose Verbindungen in Ex e-Gehäusen, Harzalterung in Ex m-Modulen.

Lösung: Regelmäßige Inspektionen und vorbeugende Wartungsarbeiten einführen und die Einhaltung der IEC 60079-Normen dokumentieren.

✅ Zusammenfassung: Die meisten Konstruktionsfehler entstehen durch Fehlinterpretationen von Ex-Kennzeichnungen, Gas-/Staubgruppen, T-Klassen und EPL-Werten oder durch Nichteinhaltung der Vorschriften für Hybridschutz. Bei Weimiao überprüfen unsere Ingenieure alle Ex-Kennzeichnungen, Zonenzuordnungen und Schutzmethoden doppelt, um die vollständige Einhaltung der Vorschriften und einen sicheren Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen zu gewährleisten.