Elektrische Geräte mit erhöhter Sicherheit, gekennzeichnet durch das Symbol “e”, sind eine spezielle Art von explosionsgeschützten elektrischen Geräten, die in industriellen Umgebungen mit brennbaren Gasen weit verbreitet sind. Diese Geräte sind nach den Grundsätzen der Explosionsschutztechnik konstruiert, wobei die Nennspannung der Stromversorgung 11 kV (Wechselstrom-Effektivwert oder Gleichstrom) nicht überschreitet. Sie sind so konstruiert, dass sie unter normalen oder bestimmten außergewöhnlichen Bedingungen ohne die Entstehung von Funken, Lichtbögen oder gefährlichen Temperaturen betrieben werden können.
Prinzip der Explosionssicherheit
Gemäß dem Prinzip der explosionsgeschützten Bauweise können elektrische Geräte, die unter normalen oder zugelassenen außergewöhnlichen Betriebsbedingungen keine Funken, Lichtbögen oder gefährliche Temperaturen erzeugen und innerhalb der Nennspannungsgrenze von 11 kV betrieben werden, als elektrische Geräte mit erhöhter Sicherheit konstruiert und hergestellt werden. Es liegt auf der Hand, dass Geräte, die diese Bedingungen nicht erfüllen, nicht in dieser Bauart hergestellt werden können.
Anstelle eines “explosionsgeschützten Gehäuses”, wie es bei druckfesten elektrischen Geräten zum Einsatz kommt, werden bei Geräten mit erhöhter Sicherheit mechanische und/oder elektrische Verstärkungen an den verschiedenen Komponenten eingesetzt. Ausgehend von den notwendigen und hinreichenden Bedingungen für Verbrennung und Explosion erhöhen diese Maßnahmen die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Geräte. Dieser Ansatz umfasst spezifische bauliche Maßnahmen und Sicherheitsanforderungen, um sicherzustellen, dass die elektrischen Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen nicht zur Zündquelle werden.
Anwendung und Sicherheitsmaßnahmen
Elektrische Geräte mit erhöhter Sicherheit, die typischerweise in Bereichen wie Wechselstrommotoren (einschließlich rotierender Motoren, Transformatoren, Elektromagneten), Beleuchtung (einschließlich induktiver Vorschaltgeräte für die Beleuchtung), Widerstandsheizungen, Batterien, Anschlusskästen sowie Stromwandler für Mess- und Nicht-Messzwecke, werden unter Berücksichtigung der mechanischen Konstruktion, des Gehäuseschutzes, der elektrischen Isolierung, der Verdrahtungsanschlüsse, der elektrischen Luft- und Kriechstrecken sowie der Begrenzung des Temperaturanstiegs ausgelegt.
Bei der Herstellung anderer elektrischer Geräte dieser Art werden über die allgemeinen Anforderungen an eine erhöhte Sicherheitsauslegung hinausgehende technische Maßnahmen und Sicherheitsanforderungen berücksichtigt.
Wichtige Hinweise
1. Unter den jeweiligen Installationsbedingungen sollten die Betriebsparameter elektrischer Komponenten 2/3 ihrer Nennwerte nicht überschreiten.
2. Heizelemente dürfen keine gefährlichen Temperaturen entwickeln, die den Grenzwert überschreiten, und keine nachteiligen Auswirkungen auf benachbarte Schaltungseinheiten haben.
3. Als Widerstandselemente sollten Dünnschicht- oder Drahtwickelwiderstände verwendet werden.
4. Induktive Bauteile sollten die Entstehung einer Gegen-EMK bei Unterbrechung des Stromkreises verhindern.
5. Als kapazitive Elemente sollten Kondensatoren mit festem Isoliermedium verwendet werden; Elektrolyt- oder Tantalkondensatoren sind zu vermeiden.
6. Schaltkomponenten sollten durch druckfeste Gehäuse geschützt werden.
Im Allgemeinen wird bei dieser Art der Explosionsschutzausführung nicht zwischen verschiedenen Explosionsschutzstufen unterschieden. Falls erforderlich, können spezifische Schutzklassen wie IIA, IIB oder IIC durch Prüfungen an Wechselstrommotoren mit erhöhter Sicherheit (Hochspannung oder hohe Kapazität) ermittelt werden. Die Geräteschutzklassen, wie z. B. Klasse b oder c, werden im praktischen Einsatz ebenfalls berücksichtigt und als Gh- oder Gc-Klassen bezeichnet.
Die Gehäuse von elektrischen Geräten mit erhöhter Sicherheit bestehen in der Regel aus Metallblechen (wie bestimmten Stahl- und Aluminiumlegierungen), Gusseisen, Aluminiumguss und technischen Kunststoffen.
