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DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE

Einführungsbeitrag

Die Norm ersetzt die zweite Ausgabe von IEC 61241-1-2 vom Juni 1999. Sie wurde vom IEC/SC 31H "Betriebsmittel zur Verwendung in Bereichen mit brennbarem Staub" im Parallelverfahren erarbeitet und wird in Kürze auch EN 50281-1-2 "Elektrische Betriebsmittel zur Verwendung in Bereichen mit brennbarem Staub - Teil 1-2: Elektrische Betriebsmittel mit Schutz durch Gehäuse - Auswahl, Errichten und Instandhaltung" sowie deren nationale Fassung DIN EN 50281-1-2 (VDE 0165 Teil 2) ersetzen.
Struktur und Benummerung der neuen Normenreihe IEC 61241 für den Staubexplosionsschutz entsprechen den Vorgaben des IEC/TC 31 "Elektrische Betriebsmittel für explosionsgefährdete Bereiche", die künftig eine Zusammenlegung der Anforderungen für den Explosionsschutz bei Gasen und Stäuben verlangen, soweit dies möglich ist. Die Norm IEC 61241-14 wird daher mittelfristig in IEC 60079-14 aufgehen. Die gemeinsame technische Grundlage zwischen den Reihen IEC 60079 (Gas) und IEC 61241 (Staub) wird schon jetzt aus der Teil-Nummer (z. B. "-14") ersichtlich.
IEC 61241-14 orientiert sich weitgehend an den entsprechenden Anforderungen für gasexplosionsgeschützte elektrische Betriebsmittel in IEC 60079-14, ergänzt oder abgewandelt durch neue oder aus den vorhergehenden Normen übernommene staubspezifische Elemente. Es sind u. a. folgende Einzelheiten bemerkenswert:
Die Definition der Zonen ist nun international inhaltlich den europäischen Festlegungen in der ATEX-Richtlinie angeglichen. In der jetzt ersetzten Norm IEC 61241-1-2 wurde noch festgelegt, dass Staubablagerungen in unkontrollierter oder übermäßiger Dicke als Zone 20 zu klassifizieren sind. Jetzt wurden die europäischen Prinzipien übernommen: Zonen werden durch Häufigkeit und Dauer des Auftretens von Staubwolken bestimmt; Ablagerungen sind getrennt zu beachten.
Bei einer Staubauflage > 50 mm war nach den bisherigen Festlegungen eine Laboruntersuchung unter Verwendung der aktuellen Staubart gefordert. Als Option kann künftig im Rahmen der Typprüfung eine Oberflächentemperatur T_L unter der Dicke L eines Prüfstaubs definierter Wärmeleitfähigkeit = 0,03 kcal/(m · °C · h) ermittelt und in der Kennzeichnung angegeben werden. Für die Grenzen der wegen der Dicke der Staubauflage reduzierten Glimmtemperatur sind dann die entsprechenden Hinweise in den neuen Errichtungsbestimmungen IEC 61241-14 zu beachten.
In Anlehnung an die nordamerikanische Praxis wurde in den vorhergehenden Normen noch festgelegt, dass Bereiche mit leitfähigem Staub (definiert mit einem spezifischen elektrischen Widerstand ≤ 10³ Ώ · m) zwangsläufig als Zone 21 eingestuft werden müssen, selbst wenn die übrigen Bedingungen eine Zone 22 ergeben würden. Jetzt wurde der deutschen Argumentation gefolgt, wonach ein gefährdeter Bereich nur nach Häufigkeit und Dauer des Auftretens explosionsfähiger Atmosphäre festzulegen ist. Den besonderen Gefahren der Leitfähigkeit ist in Zone 22 durch die staubdichte Kapselung (IP6X) zu begegnen. Betriebsmittel zur Verwendung in Zone 22 mit leitfähigem Staub benötigen also künftig keine EG-Baumusterprüfbescheinigung durch eine benannte Stelle.
In den bisherigen Normen IEC 61241-1-2 und EN 50281-1-2 war zunächst nur eine Staubschutzart "DIP" (dust ignition protection) zu berücksichtigen. Inzwischen wurden bei IEC vier Staubzündschutzarten "tD", "pD", "iD" und "mD" mit eigenen Teilen der Normenreihe IEC 61241 eingeführt. Deren spezielle Belange (soweit schon festgelegt) werden in den neuen Errichtungsbestimmungen berücksichtigt. Innerhalb der Zündschutzart "tD" muss zusätzlich zwischen den Verfahren "A" (orientiert an europäischen Prinzipien auf Basis der IP-Schutzarten) und "B" (orientiert an nordamerikanischer Praxis mit weitgehenden konstruktiven Festlegungen der Spaltdichtungen) unterschieden werden.
Für Motoren der Zündschutzart "tD" zur Speisung mit veränderlicher Frequenz und veränderlicher Spannung wurden die Festlegungen aus IEC 60079-14 fast wortgleich übernommen. Da bei den Zündschutzarten "d" und "tD" vor allem die äußere Oberflächentemperatur maßgebend ist, kann auch ein vergleichbares Schutzkonzept bei Umrichterbetrieb verwendet werden: Wenn das Motorgehäuse den Anforderungen der Zündschutzart "tD" entspricht und wenn dessen Oberflächentemperatur durch in der Wicklung eingebaute Temperaturfühler bei allen Betriebszuständen sicher unterhalb der zulässigen Grenztemperatur gehalten werden kann, sind die Anforderungen der Norm erfüllt.
Die Festlegungen der neuen Norm orientieren sich weitgehend an den Mindestanforderungen der nun ersetzten Normen, enthalten jedoch wegen der vom IEC/TC 31 vorgegebenen Orientierung an den Errichtungsbestimmungen für den Gasexplosionsschutz viele zusätzliche Einzelbestimmungen. Diese vereinigen den "Explosionsschutz" für Gas und Staub unter einem Dach, machen jedoch in der Übergangszeit ein gründliches Studium der neuen Norm notwendig.