So lässt sich eine Zündung im Ex-Bereich zuverlässig verhindern

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Lichtwellenleiter – eine Gefahr im Ex-Bereich?

Der Einsatz von Lichtwellenleitern im Ex-Bereich bietet überzeugende Vorteile: Datenübertragung über weite Strecken, geringste Störanfälligkeit durch elektromagnetische Felder und Eigensicherheit.

Doch optische Übertragungssysteme bergen auch Gefahren. Die Norm DIN EN 60079-28 aus 2007: „Schutz von Einrichtungen und Übertragungssystemen, die mit optischer Strahlung arbeiten“ gibt dazu klare Vorgaben über einzuhaltende Grenzwerte, denn es muss beim Einsatz von LWL-Netzen im Ex-Bereich, sichergestellt sein, dass es niemals zur Zündung einer explosionsfähigen Atmosphäre kommen kann. Ähnlich wie bei einem Brennglas, das mit gebündeltem Sonnenlicht ein brennbares Material sehr schnell entzündet, kann dies bei Lichtwellenleitern auftreten. Denn die dort fokussierte optische Strahlung kann beim Öffnen eines Steckverbinders oder bei Kabelbruch eine Explosion auslösen.

Neben anderen Zündmechanismen ist vor allem die durch Licht unzulässig verursachte Erwärmung problematisch. Die Absorption optischer Strahlung durch Partikel oder durch Geräteoberflächen kann zu einer solchen Erwärmung führen.

Deshalb darf nie eine zu hohe Lichtenergie freigesetzt oder eine bestimmte Bestrahlungsstärke überschritten werden. Die Werte für eine flächenbezogene Bestrahlung liegen bei 5 oder 20 mW/mm² und haben ihren streuungsunabhängigen Grenzwert bei 15, 35 oder 150 mW bei Dauerbestrahlung.

Gefahr entsteht häufig auch durch zu hohe Leistung an optischen Ports von Standard-Switches.

Optische Trennstufe verhindert ein Überschreiten der Grenzwerte

Um diese zu verhindern, setzt Primation Systemtechnik spezielle, zertifizierte Transceiver-Module ein. Die optische Trennstufe „P-Ex OTR opis“ wird den Standard-Switches vorgeschaltet und so die Energie begrenzt. Erhältlich ist das Produkt für 100 Mbit und 1000 Mbit. Die Switches und Medienkonverter der P-Ex 1000 Serie des Unternehmens aus Grasbrunn in der Nähe von München sind bereits ab Werk mit speziellen op is Ports für die ATEX Zone 1 ausgerüstet. Damit ist sichergestellt dass die vorgeschriebenen Grenzwerte beim Betrieb optischer Netzwerke im Ex-Bereich auch im Fehlerfall nicht überschritten werden.

Die P-Ex Serie in Safetynet p Netzwerken

Die Komponenten P-Ex 1002MC, P-Ex 1003GX2 und P-Ex 1005TX sind auch für Safetynet p Netzwerke zugelassen. Remote I/O, HMI, Scanner oder Kamerasysteme können problemlos im Ex-Bereich installiert und betrieben werden. Zudem sind die kompakten Module für begrenzte Räume prädestiniert, wo Standardprodukte in großen, druckfesten Gehäusen neben Ex-IP-Kameras, Remote I/O und Scanner keinen Platz finden würden.

Mit der P-Ex 1000 Serie können nicht nur Anlagenteile und Leitsystem mit Lichtleiter verbunden werden, auch das Nachrüsten ist einfach und die Sicherheitsaspekte werden berücksichtigt. [in]

* Marco Pfiffer, Projektmanager, QMB Primation Systemtechnik; Marita Minnerup

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