Einfache Lösung

Trennwand ermöglicht eigensichere und nicht eigensichere Signale Seite an Seite

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31.01.2014 Der Knall muss verhindert werden! Remote-I/O-Systeme nutzen unterschiedliche Arten von Stromkreisen und eine Kombination verschiedener Explosionschutzverfahren. Ein weitverbreiteter Weg zur Anbindung von Signalen aus dem explosionsgefährdeten Bereich ist dabei die Zündschutzart „Eigensicherheit“ (Ex i).

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Entscheider-Facts Für Betreiber

  • Für das Nebeneinander von eigensicheren und nicht eigensicheren Remote-I/O-Stromkreisen muss im täglichen Betrieb ein Fadenmaß von 50 mm eingehalten werden.
  • Eine neue Trennwand ist dazu geeignet, dieses Fadenmaß zwischen eigensicheren und anderen Signalen zu gewährleisten.
  • Durch den Einsatz dieser Wände wird das LB-Remote-I/O-System zum einzigen System, das es erlaubt, eigensichere und nicht eigensichere Stromkreise direkt nebeneinander auf einer Backplane zu betreiben.

Bei diesem Prinzip werden Stromstärke und Spannung so stark begrenzt, dass zündfähige Energie gar nicht erst entsteht. Das bedeutet, dass zum Beispiel im Falle eines Kurzschlusses oder beim Ziehen eines Steckers Funken entstehen können, diese aber nicht genug Energie für eine Zündung freigeben. Es kann daher nicht zu einer Explosion von Brennstoff-Luft-Gemischen kommen. Im täglichen Betrieb sind die meisten Remote-I/O-Module nach der Zündschutzart „Eigensicherheit“ ausgelegt.
Allerdings erfordert der Anlagenbetrieb zuweilen eine deutlich höhere Spannung und Stromstärke. Das ist zum Beispiel notwendig, wenn akustische Signalgeber, Signalleuchten oder leistungsstarke Ventile im Einsatz sind. In solchen Fällen greift man auf die Zündschutzart „erhöhte Sicherheit“ (Ex e) zurück. Funktionsprinzip dieser Zündschutzart ist es, zu verhindern, dass es durch das Betriebsmittel zu einer Zündung der explosionsfähigen Atmosphäre kommt, die möglicherweise auch in das Gehäuse eindringen könnte. Das Betriebsmittel darf daher keine Temperaturen annehmen, die oberhalb der Temperaturklasse von Gasen liegen, die am Einsatzort auftreten könnten. Ebenso wenig dürfen Funken oder Lichtbogen im Innern oder an äußeren Teilen entstehen. Diese Anforderungen sind gültig für den Normalbetrieb, aber auch für den Fall, dass vorhersehbare Fehler auftreten. Um diese Vorgaben umzusetzen, können verschiedene Maßnahmen ergriffen werden – so zum Beispiel das Einhalten der Schutzart IP 54, schlagfeste Gehäuse, erhöhte Kriech- und Luftstrecken oder der Einsatz spezieller Isolierstoffe. Die Wirksamkeit solcher Maßnahmen wird im Rahmen elektrisch-thermischer Prüfungen kontrolliert.

Seite an Seite auf der Backplane
Da bei Remote-I/O-Systemen sowohl eigensichere als auch nicht eigensichere Stromkreise betrieben werden, sind für das Nebeneinander Sicherheitsmaßnahmen erforderlich. So muss das sogenannte Fadenmaß von 50 mm zwischen eigensicheren und nicht eigensicheren Signalen eingehalten werden. Um den kostbaren Platz im Schaltschrank dennoch optimal nutzen zu können, hat man nach Wegen gesucht, das Fadenmaß auf möglichst platzsparende Weise einzuhalten – ohne dabei Raum auf der Backplane zu verschenkten. Die Lösung fand man zunächst in Form einer Abdeckhaube für die Remote-I/O-Module. Durch sie war das Fadenmaß gewährleistet und ein ganz entscheidender Entwicklungsschritt vollzogen. Denn derart geschützt, war erstmals ein direktes Nebeneinander von eigensicheren und anderen Remote-I/O-Stromkreisen auf einer Backplane möglich.
Allerdings war diese erste Lösung noch nicht mit jedem Klemmentyp, sondern lediglich mit Schraubklemmen verwendbar. Frontschraubklemmen oder Federzugklemmen konnten nicht genutzt werden. Und auch die komplette Abdeckung der Schraubklemmen war hinsichtlich der Wartung noch keine optimale Lösung. Diese wurde nun mit einer eigens entwickelten Trennwand gefunden. Die Idee, die hierbei realisiert wurde, ist bestechend einfach, und ebenso einfach ist auch die Anwendung im täglichen Betrieb.

Die Lösung liegt auf der Hand
Die Trennwand wird schlicht zwischen zwei Module des Backplanes montiert. Mehr ist nicht notwendig, um das geforderte 50-mm-Fadenmaß zwischen eigensicheren und nicht eigensicheren Remote-I/O-Stromkreisen zu gewährleisten. Durch einen einfachen Handgriff wird das LB-Remote-I/OSystem des Unternehmens so zum einzigen System, das es erlaubt, eigensichere und nicht eigensichere Stromkreise direkt nebeneinander auf einer Backplane zu betreiben. Auf diese Weise ist es möglich, jeden einzelnen Steckplatz der Backplanes zu nutzen – völlig unabhängig von der Art des Stromkreises. Das spart wertvollen Platz im Verteilerkasten und ermöglicht den Anwendern eine höchst flexible Planung und ein effektives Nutzen der Remote I/O.
Ohne zusätzlichen Montageaufwand können die Trennwände ganz einfach auf die Kunststoffhalterung der Backplanes aufgesteckt werden. Durch die extra­schmalen Wände selbst geht dabei kein zusätzlicher Platz verloren. Sie passen auf alle Backplanes mit oder ohne Beschriftungsträger. Und – ganz ohne Einschränkung – sind sie auch die richtige Lösung für alle Typen von Klemmen. So haben Anlagenbetreiber nun die freie Auswahl zwischen Schraubklemmen, Frontschraubklemmen und Federzugklemmen.

Einfache Wartung durch frei zugängliche Module
Dass die Trennwände nicht an den Modulen, sondern direkt auf der Backplane fixiert werden, hat einen ganz entscheidenden Vorteil: Die Module und insbesondere die Klemmen bleiben auf diese Weise frei zugänglich. So sind direkte Messungen an den Klemmblöcken möglich; darüber hinaus bleiben auch die Diagnose-LEDs auf den Modulen gut sichtbar. Messungen und Wartungen können daher ohne weitere Montageschritte durchgeführt werden – das spart wertvolle Zeit vor Ort und natürlich Kosten. So hilft der Einsatz der Trennwände zur Einhaltung des Fadenmaßes beim Aufbau eines hochflexiblen und effizienten Remote I/O Systems für Zone 2/22,
Class I und Div 2.l

Zur Technik
Remote-I/O-Trennwand auf einen Blick:

  • Für eine Mischung von eigensicheren und nicht eigensicheren Signalen muss ein Fadenmaß von 50 Millimetern eingehalten werden.
  • Die Remote-I/O-Trennwand sorgt zuverlässig für den nötigen Abstand.  
  • Das LB-Remote-I/O-System erlaubt so die Mischung von nicht Ex- und Ex-Signalen auf einer Backplane.
  • Der Platz im Schaltschrank kann auf diese Weise optimal genutzt werden.
  • Die Trennwand wird ohne Montageaufwand zwischen Module auf die Backplane aufgesteckt.
  • Das neuartige Prinzip ist für alle Typen von Klemmen geeignet.
  • Die Module bleiben frei zugänglich.
  • Wartungsarbeiten können problemlos und schnell durchgeführt werden.

Hier geht‘s zur Homepage des Anbieters, auf der Sie weitere Infos zur Trennwand finden

Heftausgabe: Februar 2014
Sabrina Weiland, Produkt Marketing Managerin Geschäftsbereich Prozessautomation Pepperl+Fuchs

Über den Autor

Sabrina Weiland, Produkt Marketing Managerin Geschäftsbereich Prozessautomation Pepperl+Fuchs

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