Neuartige Möglichkeiten im Explosionsschutz

Werden elektrische Geräte in explosionsgefährdeten Bereichen betrieben, dann gilt besondere Vorsicht. Schließlich kann schon ein kleiner Funke zur Katastrophe führen. Damit das nicht passiert müssen solche Geräte entweder aufwendig verkapselt werden oder man sorgt dafür, dass keine zündfähigen Funken entstehen. Letzteres Schutzkonzept wird „Eigensicherheit“ genannt.

Bisher konnten eigensichere Geräte kaum mehr als 2 Watt Wirkleistung umsetzen. Mit Hilfe der neu entwickelten DART-Technologie lässt sich die Obergrenze des Wirkleistungsumsatzes auf bis zu 50 Watt anheben. Damit lassen sich nun gegenüber bisherigen Lösungen völlig neue eigensichere Anwendungsbereiche erschließen oder auch wesentlich mehr elektrische Geräte eigensicher betreiben.

Das DART-Konzept ist das Ergebnis eines AiF-Forschungsvorhabens, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit gefördert wird. Hierbei arbeitet die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) als leitende Forschungsstelle sehr eng mit sechs deutschen Industriefirmen – dem Projektbegleitenden Ausschuss – zusammen. Vom 21. – 25. April wird die Wirkungsweise von DART in Verbindung mit industriellen Applikationen auf der Hannover Messe – INTERKAMA präsentiert. (Halle 7, Stand E 14).

Ein eigensicheres elektrisches Gerät bietet viele Vorteile: Unter anderem lässt sich bei der Produktion Geld sparen, weil keine aufwendigen Verkapselungen oder ähnliche Schutzvorrichtungen nötig sind. Außerdem ist es auch im laufenden Betrieb möglich, Arbeiten wie Umrüstung, Erweiterung oder Wartung ohne Heißarbeitserlaubnis durchzuführen. Und auch die Anschluss- und Installationstechnik ist einfacher. Doch wegen der Obergrenze der erlaubten Wirkleistung kam diese Zündschutzart bisher hauptsächlich in der Mess- und Regeltechnik zum Einsatz – etwa bei der Energieversorgung von Sensoren oder Aktoren. Mit Hilfe der deutlich leistungsstärkeren DART-Technologie lassen sich die Vorteile der Eigensicherheit auf eine wesentlich größere Anwendungspalette übertragen. Damit können jetzt auch beispielsweise Industrie-PCs, LED-Beleuchtungssysteme, Sensoren mit hohem Leistungsbedarf, magnetische Stellglieder, Magnetventile oder Heizungen eigensicher konstruiert werden.

DART bedeutet Dynamic Arc Recognition and Termination. Es funktioniert wie ein Notschalter: Es erkennt einen sich bildenden Störfall (etwa der Öffnung des Stromkreises) über die damit verbundene Stromänderung und schaltet die Versorgung sofort ab. Dabei wird in wenigen Mikrosekunden die zündungsrelevante Energie wirksam begrenzt und damit ein zündfähiger Funke verhindert. Bei einem so schnell reagierenden System hat auch die Laufzeit in der Leitung einen Einfluss. Je nach Länge der Leitung sowie nach der Art der Anwendung (Feldbus- oder High-Power-Anwendung) kann die maximal erlaubte Wirkleistung für die Zündschutzart Eigensicherheit auf 8 Watt bis 50 Watt angehoben werden.

Außerdem gibt die PTB auf der Messe einen Überblick über ihre Aufgaben bei der Zulassung explosionsgeschützter Antriebssysteme. Die PTB genießt auf diesem Gebiet international ein hohes Ansehen, nicht zuletzt weil sie gestützt auf eigene Grundlagenforschung aktiv in nationalen und internationalen Normungsinstitutionen mitarbeitet.

Ansprechpartner in der PTB
DART: Dr. Udo Gerlach, PTB-Arbeitsgruppe 3.62 Explosionsgeschütze Feldbus- und Speisesysteme, Tel. (0531) 592 – 3620, E-Mail: udo.gerlach@ptb.de

Zulassungsaufgaben der PTB: Dr. Christian Lehrmann, PTB-Arbeitsgruppe 3.72 Explosionsgeschützte elektrische Antriebssysteme, Tel. (0531) 592 – 3533, E-Mail: christian.lehrmann@ptb.de