Warnschild Explosionsgefahr

(Bild: Julia – stock.adobe.com)

  • Am 30. August 2024 wurde die 6. Ausgabe der IEC 60079-14 über die Errichtung elektrischer Anlagen im Ex-Bereich publiziert.
  • Bis Ende des Jahres sollte auch die deutsche Ausgabe der EN IEC 60079-14 vorliegen.
  • Für Betreiber ergeben sich einige wesentliche Änderungen.

Eine der offensichtlichsten Änderungen in der 6. Ausgabe ist schon der Titel der Norm: Dieser wird in der englischen Version in „Electrical installation design, selection and installation of equipment, including initial inspection“ geändert. Die soll sicherstellen, dass alle Bereiche einschließlich der Erstprüfung im Titel erwähnt werden.


Zugehörige Geräte

Angewendet wird die Norm IEC 60079-14 auf elektrisches Gerät, das sowohl eigensichere Stromkreise als auch nicht eigensichere Stromkreise enthält und so gebaut ist, dass die nicht eigensicheren Stromkreise die eigensicheren Stromkreise nicht nachteilig beeinflussen können. Ein zugehöriges Gerät ist entweder: a) zusätzlich durch eine normierte Zündschutzart geschützt, die für die Verwendung in der entsprechenden explosionsfähigen Atmosphäre geeignet ist, oder b) nicht durch eine Zündschutzart geschützt, die für die Verwendung in der entsprechenden explosionsfähigen Atmosphäre geeignet ist, und darf daher nicht innerhalb einer explosionsfähigen Atmosphäre installiert werden.

In der Zwischenzeit ist die neue EN IEC 60079-11 „Geräteschutz durch Eigensicherheit“ erschienen. In der EN IEC 60079-14 sind die Anforderungen sinngemäß übernommen worden.

Die Norm erfasst alle Bereiche von der Auswahl der Geräte bis zur Erstprüfung.
Die Norm erfasst alle Bereiche von der Auswahl der Geräte bis zur Erstprüfung. (Bild: Autor)

Kabel und Leitungen

Die Kabel müssen für die spezifischen Anwendungen so ausgewählt werden, dass diese korrekt verlegt und mit den entsprechenden Kabel- und Leitungseinführungen korrekt in die Ex-Geräte eingeführt werden können. Im Betrieb dürfen die Kabel nicht mechanisch oder durch chemische Substanzen beschädigt werden. Grundsätzlich wird für die Kabel eine Mindestzugfestigkeit von 7 N/mm² gefordert.

Unabhängig davon, ob die Kabel kreisförmig oder nicht kreisförmig sind, müssen die Kabel- und Leitungseinführung so ausgewählt und installiert werden können, dass die IP-Schutzart des Ex-Gerätes in jedem Fall erhalten bleibt.

In Fällen, in denen aufgrund der Anwendung eine Gasmigration durch das Kabel auftreten könnte und das Kabel zwischen verschiedenen Zonen oder außerhalb des explosionsgefährdeten Bereichs führt, ist die Kompaktheit der Kabel zu berücksichtigen. In besonderen Fällen werden vergossene Kabel- und Leitungseinführungen erforderlich, bei denen das Gießharz um die einzelnen Leiter herum abdichtet. Diese Einführungstechnik mindert die Gefahr der Gasmigration, in Einzelfällen müssen zusätzliche Maßnahmen getroffen werden.

Bei direkten Einführungen in druckfeste Gehäuse müssen die Kabel und die Kabel- und Leitungseinführungen zusammen betrachtet werden. Wenn die Ex-Bescheinigung des Gehäuses oder die Betriebsanleitungen des Herstellers den Typ der Kabeleinführung nicht angeben, muss diese eine der folgenden Bedingungen erfüllen:

a)    Kabeleinführungen, die um einzelne Leiter herum mit einem Gießharz abdichten (Barrier Glands), die der EN 60079-1 entsprechen und über eine Ex-Bescheinigung verfügen.

b)     Kabeleinführungen, die über eine Ex-Bescheinigung nach der EN 60079-1 verfügen und zusammen mit dem Kabel ausgewählt werden. Das neue Flussdiagramm zur Auswahl der Kabel- und Leitungseinführung zusammen mit dem Kabel berücksichtigt die jeweiligen Gerätegruppen (IIA, IIB und IIC), die Kabellängen sowie das Gehäusevolumen (≤ 2.000 cm³ für die Gerätegruppen IIA und IIB). Zusätzliche Informationen sind im Begleitdokument SC 31J SD 001 zu finden. Die Anforderungen für die Kabelauswahl sind im Anhang C zusammen mit den Prüfanweisungen beschrieben. Der Kabelhersteller oder der Anwender sind in der Lage, die Druckprüfungen für die Kabel durchzuführen und in einem Bericht (Vorlage im Anhang C) die Resultate aufzuzeichnen.

c)    Indirekte Kabeleinführung unter Verwendung einer Kombination aus druckfester Kapselung mit Durchführungen und einem Anschlusskasten, der beispielsweise in der Zündschutzart „Erhöhte Sicherheit e“ ausgeführt wird.

Nachweis eigensicherer Stromkreise mit nur einer Stromquelle mit linearer Kennlinie

Die Werte der zulässigen Eingangsspannung Ui, des Eingangsstroms Ii und der Eingangsleistung Pi jedes eigensicheren Betriebsmittels müssen größer oder gleich der Ausgangsspannung Uo, dem Ausgangsstrom Io und der Ausgangsleistung Po der jeweiligen Energiequelle sein.

Die Gerätegruppe des eigensicheren Stromkreises ist die gleiche wie die niedrigste Gasgruppe der Betriebsmittel, die diesen Stromkreis bilden (beispielsweise hat ein Stromkreis mit Betriebsmitteln der Gruppen IIB und IIC die Stromkreisgruppe IIB).

Das Schutzniveau des eigensicheren Stromkreises ist das niedrigste Niveau aller Geräte, die diesen Stromkreis bilden (beispielsweise hat ein Stromkreis mit ib- und ic-Geräten ein Schutzniveau ic).

50-%-Regel für den Nachweis eigensicherer Stromkreise.
50-%-Regel für den Nachweis eigensicherer Stromkreise. (Bild: Autor)

Die Gesamtinduktivität und -kapazität aller angeschlossenen Geräte im System einschließlich etwaiger Kabelinduktivitäten und  -kapazitäten muss kleiner oder gleich Lo und Co für die Stromquelle sein. Die Anwender sind darauf hinzuweisen, dass zunächst die Anwendung zulässiger Paare in Betracht gezogen wird, und wenn diese nicht verfügbar sind, die 50-%-Regel anzuwenden ist. Wenn sowohl die Gesamtinduktivität als auch die Gesamtkapazität aller angeschlossenen Geräte mit Ausnahme des Kabels größer als 1 % von Lo bzw. Co der Stromquelle ist, muss eine der folgenden Bedingungen erfüllt sein:

Wenn in der Bescheinigung für die Stromquelle Werte in zulässigen Paaren für Lo und Co angegeben sind, die für Stromkreise mit kombinierten pauschalen Induktivitäten und Kapazitäten zu verwenden sind, sind diese Werte für die Bewertung zu verwenden; oder

Alternativ können die zulässigen Werte für Lo und Co halbiert und die zulässige Kabelinduktivität und -kapazität entsprechend anpasst werden. Bei Anwendung dieser Regel ist die maximale externe Kapazität Co auf einen Höchstwert von 1 μF für die Gruppen IIA, IIB und III und 600 nF für die Gruppe IIC zu begrenzen. Weitere Informationen sind in EN IEC 60079-25 enthalten.


Erstprüfung

In der bisherigen 5. Ausgabe der EN 60079-14 waren die gerätespezifischen Prüfpläne für die Erstprüfung normativ. Die Prüfpläne wurden auch in der neuen Installationsnorm von der EN 60079-17 „Prüfung und Instandhaltung elektrischer Anlagen“ übernommen. Neu dienen die gerätespezifischen Prüfpläne nur noch der Information. Dies erlaubt es dem Betreiber, individuelle Prüfpläne für die jeweiligen Anlagen und Gerätegruppen zu erstellen. Beispielshafte Prüfpläne finden sich neu im Anhang O.

Zum Hintergrund

Puzzleteile EN IEC 60079-xx
(Bild: Autor)

In der IEC (International Electrotechnical Commission) ist das TC 31 (Technische Kommission) zuständig für alle Normen für Geräte und Installationen in explosionsgefährdeten Bereichen. Innerhalb des TC 31 gibt es zusätzliche sogenannte „Sub Committees“. Ein derartiges „Sub Committee“ ist das SC 31J, welches den folgenden Anwendungsbereich hat:
Ausarbeitung und Aufrechterhaltung internationaler Normen für den Einsatz von Geräten einschließlich der Einteilung von explosionsgefährdeten Bereichen, der Auswahl und Installation, der Inspektion und Wartung, der Reparatur, Überholung und Rückgewinnung von Geräten, bei denen aufgrund des möglichen Vorhandenseins explosionsfähiger Atmosphären aus Gasen, Dämpfen, Nebeln oder brennbaren Stäuben eine Gefahr besteht.

Neben der EN IEC 60079-14 sind aus Sicht der Betreiber auch die folgende Normen des SC 31J wichtig: EN IEC 60079-17 (Elektrische Anlagen – Prüfung und Instandhaltung) und EN IEC 60079-19 (Gerätereparatur, Überholung und Regenerierung).

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