Honeywell PRESSURE SWITCHES DATASHEET [de]

Druckschalter

Mechanische Druckschalter

Allgemeine Hinweise zum Explosionsschutz

Grundprinzip

Das Grundprinzip des Explosionsschutzes besteht darin, das gleichzeitige Auftreten von:

a) brennbaren Stoffen (Gas, Dampf, Nebel oder Staub) in gefahrdrohender Menge b) Luft (oder Sauerstoff) c) Zündquellen

zu verhindern.

Das ständige oder zeitweise Vorkommen von explosionsfähigen Gemischen nach a) und b) ist oft nicht zu vermeiden, deshalb muß beim Betrieb elektrischer Anlagen darauf geachtet werden, daß keine Zündquellen entstehen können. Dazu wurden in Europa folgende europäische Normen vom technischen Komitee CENELEC verabschiedet, die in allen EG-Staaten anerkannt sind.

· Allgemeine Bestimmungen EN 50 014 · Druckfeste Kapselung „d“ EN 50 018

· Ölkapselung „o“ EN 50 015 · Erhöhte Sicherheit „e“ EN 50 019

· Überdruckkapselung „p“ EN 50 016 · Eigensicherheit „i“ EN 50 020

· Sandkapselung „q“ EN 50 017 · Vergusskapselung „m“ EN 50 028

Die für die FEMA-Produkte relevanten Richtlinien sind – neben den „Allgemeinen Bestimmungen EN 50 014“ – die „Druckfeste Kapselung d“ und die „Eigensicherheit i“.

Desweiteren wurden sämtliche seitherigen Ex-Schutz-Richtlinien zu einer einheitllichen europäischen EX-Schutz-Richtlinie 94/9EG zusammengefasst. Ziel dieser neuen harmonisierten Richtlinie ist eine Angleichung der Ex-Schutz-Rechtsvorschriften aller europäischen Mitgliedsstaaten und die Beseitigung von Handelshemmnissen zwischen den Partnerstaaten. Mit der neuen Richtlinie 94/9EG (ATEX 100a), die ab dem 1. Juli 2003 verbindlich gültig wurde, wurden alle seitherigen Richtlinien außer Kraft gesetzt. Alle FEMA Ex-Druckschalter und Ex-Thermostate entsprechen den Vorschriften der neuen europäischen Ex-Schutz-Richtlinie 94/9EG (ATEX 100a).

Druckfeste Kapselung „d“

Schaltelemente und andere elektrische Funktionseinheiten, die ein explosionsfähiges Gemisch zünden können, sind in ein Gehäuse eingeschlossen, das bei einer Explosion im Inneren den Explosionsdruck aushält und eine Übertragung auf die umgebende Atmosphäre verhindert.

Eigensicherheit „i“

Die im explosionsgefährdeten Bereich eingesetzten Betriebsmittel enthalten nur eigensichere Stromkreise. Ein Stromkreis ist eigensicher, wenn die Energiemenge so klein ist, dass kein Funke und kein thermischer Effekt entstehen kann.

Begriff „Einfaches elektrisches Betriebsmittel“

Durch die Verwendung einfacher Mikroschalter ohne zusätzliche kapazitäts- oder induktivitätserzeugende Bauteile, fallen unsere, für die Zündschutzart Ex-i vorgesehenen Druckschalter und Thermostate, unter die Rubrik „Einfache elektrische Betriebsmittel“. Diese unterliegen nicht einer Prüf- und Zertifizierpflicht im Sinne der Richtlinie 94/9EG. Die Geräte dürfen nur zusammen mit ATEX-geprüften Trennschaltverstärkern in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden. Alle von uns hergestellten Geräte, die explizit für diesen Verwendungszweck vorgesehen sind, werden von uns mit Mikroschaltern mit Goldkontakt, einer Erdungsschraube, sowie zur besseren Kennzeichnung mit einer blauen Kabeldurchführung ausgestattet.

EEx-d

EEx-i

Druckschalter

Mechanische Druckschalter

Allgemeine Hinweise zum Explosionsschutz

Zoneneinteilung

Explosionsgefährdete Räume werden nach der Wahrscheinlichkeit des Auftretens gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre nach EN 1127-1 in Zonen eingeteilt. Bei der Beurteilung der Explosionsgefahr, d.h. bei Festlegung explosionsgefährdeter Bereiche, sind die „Richtlinien für Vermeidung der Gefahren durch explosionsfähige Atmosphäre mit Beispielsammlung (ExRL)“ der Berufsgenossenschaft Chemie zu berücksichtigen. Sofern es sich um Sonderfälle handelt, oder Zweifel über die Festlegung explosionsgefährdeter Bereiche bestehen, entscheiden die Aufsichtsbehörden (Gewerbeaufsichtsamt, ggf. unter Mitwirkung von Berufsgenossenschaft oder den Technischen Überwachungsvereinen). In den Zonen 0 (20) und 1 (21) dürfen nur elektrische Betriebsmittel verwendet werden, für die eine Baumusterprüfbescheinigung einer anerkannten Prüfstelle vorliegt. In Zone 0 (20) jedoch nur solche, die hierfür ausdrücklich zugelassen sind. In Zone 2 (22) dürfen die für den Einsatz in den Zonen 0 (20) und 1 (21) zugelassenen Betriebsmittel ebenfalls verwendet werden. In der neuen europäischen Richtlinie 94/9 EG (ATEX 100a) wird zwischen Gasatmosphären und Staubatmosphären unterschieden. Daraus ergeben sich folgende Zoneneinteilungen:

Zone 0 ständig Zone 0 (Gas) umfaßt Bereiche, in denen gefährliche ex-

oder langzeitig plosionsfähige Atmosphäre ständig oder langzeitig vorhanden

ist. Hierzu gehört in der Regel nur das Innere von Behältern oder das Innere von Apparaturen (Verdampfern, Reaktionsgefäßen u.s.w.), wenn die Bedingungen der Zone 0 erfüllt sind. Ständige Gefahr > 1000 Stunden/Jahr.

Zone 1 gelegentlich Zone 1 (Gas) umfaßt Bereiche, in denen damit zu rechnen ist,

daß gefährliche explosionsfähige Atmosphäre bei normalem Betrieb gelegentlich auftritt. Hierzu kann u. a. die nähere Umgebung der Zone 0 gehören. Gelegentliche Gefahr 10 bis 1000 Stunden/Jahr.

Zone 2 selten Zone 2 (Gas) umfaßt Bereiche, in denen damit zu rechnen

und kurzzeitig ist, daß gefährliche explosionsfähige Atmosphäre nur selten

und dann auch nur kurzzeitig auftritt. Hierzu können Bereiche gehören, die die Zonen 0 und/oder 1 umgeben. Gefahr nur bei abnormalen Betriebsbedingungen < 10 Stunden/Jahr.

Zone 20 ständig Zone 20 (Staub) umfaßt den Bereich, in dem eine gefährliche

oder langzeitig explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Staubwolke in Luft

ständig oder langzeitig oder häufig vorhanden ist, und in dem Staubablagerungen unbekannter oder übermäßiger Dicke gebildet werden können. Staubablagerungen alleine bilden keine Zone 20. Ständige Gefahr > 1000 Stunden/Jahr.

Zone 21 gelegentlich Zone 21 (Staub) umfaßt den Bereich, in dem bei normalem

Betrieb gefährliche Atmosphäre in Form einer Staubwolke in Luft gelegentlich auftreten kann, und in dem Ablagerungen oder Schichten von brennbarem Staub im Allgemeinen vorhanden sein werden. Hierzu kann auch die nähere Umgebung von Zone 20 gehören. Gelegentliche Gefahr 10 bis 1000 Stunden/Jahr.

Zone 22 selten Zone 22 (Staub) umfaßt Bereiche, in denen damit zu rechnen

und kurzzeitig ist, daß gefährliche explosionsfähige Atmosphäre nur selten

und dann auch nur kurzzeitig auftritt. Hierzu können Bereiche gehören, die zur Umgebung der Zonen 20 und 21 zählen. Gefahr nur bei abnormalen Betriebsbedingungen < 10 Stunden/Jahr.

GasStaub

Allgemeine Hinweise zum Explosionsschutz

Explosionsgruppe

Die Anforderungen an die explosionsgeschützten Betriebsmittel sind abhängig von den am Betriebsmittel vorhandenen Gasen und/oder Dämpfen so wie am Betriebsmittel aufliegenden, anhaftenden und/oder das Betriebsmittel umgebenden Stäuben. Dies beeinflußt die bei der druckfesten Kapselung erforderlichen Spaltabmessungen und bei eigensicheren Stromkreisen die maximal zulässigen Stromund Spannungswerte. Gase, Dämpfe und Stäube werden deshalb nach verschiedenen Explosionsgruppen unterteilt. Die Gefährlichkeit der Gase nimmt von Explosionsgruppe IIA nach IIC zu, entsprechend steigen die Anforderungen an elektrische Betriebsmittel für diese Explosionsgruppen. Elektrische Betriebsmittel, die für IIC zugelassen sind, dürfen auch für alle anderen Explosionsgruppen verwendet werden.

Temperaturklasse

Die maximale Oberflächentemperatur eines Betriebsmittels muß stets kleiner sein als die Zündtemperatur des Gas-, Dampf- oder Staubgemisches. Die Temperaturklasse ist deshalb ein Maß für die maximale Oberflächentemperatur eines Betriebsmittels.

Druckschalter

Mechanische Druckschalter

Temperaturklasse Zündtemperatur °C Höchste Oberflächen-

temperatur °C

T1 > 450 450 T2 > 300 300 T3 > 200 200 T4 > 135 135 T5 > 100 100 T6 > 85 85

Kennzeichnung explosionsgeschützter elektrischer Betriebsmittel

Zusätzlich zu den normalen Daten (Hersteller, Typ, Serien-Nummer, elektrische Daten) sind die den Explosionsschutz betreffenden Daten in die Kennzeichnung aufzunehmen. Nach der neuen Richtlinie 94/9EG (ATEX 95) sind in Anlehnung an die IEC-Empfehlungen folgende Kennzeichnung vorgeschrieben:

Beispiel: II G D EEx de IIC T6 IP65 T 80 °C

Ex-Schutzsymbol

Gerätegruppe II

Zugelassen für Gas

Zugelassen für Staub

Symbol für Betriebsmittel, die nach europäischen Normen gebaut sind

Kennzeichen der Zündschutzart

Explosionsgruppe

Temperaturklasse

IP-Schutzklasse

Zugelassene Maximaltemperatur

Druckschalter

Mechanische Druckschalter

Druckschalter mit spezieller Ausstattung können auch im Ex-Bereich Zone 1, 2 und 21, 22 eingesetzt werden. Folgende Alternativen sind möglich:

1. Druckfest gekapseltes Schaltgerät, Zündschutzart EEx de IIC T6, PTB 02 ATEX 1121

Der Druckschalter in druckfester Kapselung kann direkt im Ex-Bereich (Zone 1 und 2 bzw. 21 und 22) eingesetzt werden. Maximale Schaltspannung, Schaltleistung und Umgebungstemperatur sind zu berücksichtigen und die Regeln für die Installation im Ex-Bereich sind zu beachten. Alle Druckschalter können mit Ex-Schaltgerät ausgestattet werden. Sonderschaltungen sowie Ausführungen mit einstellbarer Schaltdifferenz oder interne Verriegelung (Wiedereinschaltsperre) sind allerdings nicht möglich.

2. Druckschalter in EEx-i-Ausführung

Alle Druckschalter in Normalausführung können im Ex-Bereich Zone 1 und 2 bzw. 21 und 22 eingesetzt werden, wenn sie in einen „eigensicheren Steuerstromkreis“ eingebunden sind. Im Prinzip beruht die Eigensicherheit darauf, dass der in den Ex-Bereich geführte Steuerstromkreis nur eine geringe Energiemenge führt, die nicht in der Lage ist, einen zündfähigen Funken zu erzeugen. Trennschaltverstärker, z. B. Type Ex 011 oder Ex 041 müssen von der PTB geprüft und für Ex-Anlagen zugelassen sein. Trennschaltverstärker müssen auf jeden Fall außerhalb der Ex-Zone installiert werden. Druckschalter, die für EEx-ia-Anlagen vorgesehen sind, können mit blauen Anschlußklemmen und Kabeleinführungen ausgestattet werden. Wegen der geringen Spannungen und Ströme, die über die Kontakte der Mikroschalter geführt werden, sind vergoldete Kontakte empfehlenswert (Zusatzfunktion ZF 513).

3. Druckschalter mit Mikroschalter und Widerstandskombination für die Kurzschlußund Leitungsüberwachung (s. DBS-Reihe)

Eine Kombination von Druckschalter mit mechanischem Mikroschalter, dem ein Reihenwiderstand von 1,5 k-Ohm vorgeschaltet ist und einem Trennschaltverstärker in Sicherheitstechnik (Type Ex 041) ist ebenfalls in Ex-Zone 1, 2 und 21, 22 verwendbar (Zündschutzart EEx-ia). Der Trennschaltverstärker in Sicherheitstechnik erzeugt einen eigensicheren Steuerstromkreis und überwacht gleichzeitig die Zuleitungen zwischen Trennschaltverstärker und Druckschalter auf Kurzschluß und Leitungsunterbrechung. Siehe dazu auch das Kapitel über Druckbegrenzer in Sicherheitstechnik und das Datenblatt Ex 041.

Drucküberwachung in explosionsgefährdeten Bereichen Zone 1, 2 und 21, 22

Ex-D…

Druckfest gekapselt

Zündschutzart: EEx de IIC T6 PTB-Zulassung für das komplette Schaltgerät Schaltleistung bei 250 V/3 A. Der Druckschalter kann innerhalb der Ex-Zone installiert werden.

D…-513 + Ex 011

Eigensicher

Zündschutzart: EEx-ia PTB-Zulassung für Trennschaltverstärker Ex 011 Druckschalter mit vergoldeten Kontakten, blauen Klemmen und blauen Kabeleinführungen. Der Trennschaltverstärker muß außerhalb der Ex-Zone eingebaut sein.

DWR…-576 + Ex 041

Eigensicher, Leitungsbruch- und Kurzschlußüberwachung

Zündschutzart: EEx-ia PTB-Zulassung für Trennschaltverstärker Ex 041 Druckschalter mit Sicherheitssensor, zwangsöffnendem Mikroschalter, vergoldeten Kontakten, blauen Klemmen und blauen Kabeleinführungen. Der Trennschaltverstärker muß außerhalb der Ex-Zone eingebaut sein.

Drucküberwachung in Ex-Bereichen Zone 1 (21) und 2 (22)

Druckschalter

Mechanische Druckschalter

Technische Merkmale / Vorteile

Alu-Druckgußgehäuse IP 54 oder IP 65

auch in -Ausführung

Wandbefestigung

oder direkt auf Druckleitung

Schaltelement (Mikroschalter)

Sollwerteinstellung plombierbar

Arretierung der Sollwertspindel

Klemmenanschluß oder Steckanschluß nach DIN 43 650 Form A

Edelstahl-Sensorgehäuse

Edelstahl Druckbalg

mit internem Anschlag

Druckanschluß

G 1/2“ außen G 1/4“ innen

Zentrierzapfen

Druckschalter

Mechanische Druckschalter

Druckschalter

Allgemeine Beschreibung

Wirkungsweise

Der im Sensorgehäuse (1) anliegende Druck wirkt auf den Meßbalg (2). Druckänderungen führen zu Bewegungen des Meßbalgs (2), die über einen Druckstift (4) auf die Schaltbrücke (5) übertragen werden. Die Schaltbrücke ist in gehärteten Spitzen (6) reibungsfrei gelagert. Bei steigendem Druck bewegt sich die Schaltbrücke (5) nach oben und betätigt den Mikroschalter (7). Als Gegenkraft wirkt die Feder (8), deren Vorspannung durch die Einstellschraube (9) verändert werden kann (Schaltpunkteinstellung). Durch Drehen der Sollwertspindel (9) wird die Laufmutter (10) bewegt und die Vorspannung der Feder (8) verändert. Die Schraube (11) dient zur werksseitigen Justierung des Mikroschalters. Die Gegendruckfeder (12) sorgt für stabiles Schaltverhalten, auch bei niedrigen Einstellwerten.

Drucksensoren

Bis auf wenige Ausnahmen im Niederdruckbereich sind alle Drucksensoren mit Meßbälgen, teilweise aus einer Kupferlegierung, meist aber in hoher Nirostahlqualität ausgestattet. Die Meßbälge sind, gemessen an den zulässigen Werten, niedrig belastet und machen nur eine geringe Hubbewegung. Daraus resultiert eine hohe Lebensdauer bei gleichzeitig geringen Schaltpunktdriften und hoher Überdrucksicherheit. Außerdem ist der Hub der Druckbälge durch einen internen Anschlag begrenzt,damit die aus dem Überdruck resultierenden Kräfte nicht auf das Schaltwerk übertragen werden können. Die mediumsberührten Teile des Sensors sind ohne Zusatzwerkstoffe miteinander verschweißt, die Sensoren enthalten keinerlei Dichtungen. Cu-Bälge, die nur für niedrige Druckbereiche verwendet werden, sind mit dem Sensorgehäuse verlötet. Die Sensorgehäuse und alle mediumsberührten Teile im Sensor können auch komplett in Edelstahl 1.4571 hergestellt werden (Baureihe DNS). Genaue Werkstoffangaben enthalten die einzelnen Datenblätter.

Druckanschluß

Der Druckanschluß ist bei allen Druckschaltern nach DIN 16288 (Manometeranschluß G 1/2A) ausgeführt. Wahlweise kann auch im Innengewinde G 1/4 nach ISO 228 Teil 1 angeschlossen werden. Max. Einschraubtiefe am Innengewinde G 1/4 = 9 mm.

Zentrierzapfen

Bei Anschluß am Außengewinde G 1/2 mit Dichtung im Gewinde (d. h. ohne die beim Manometeranschluß übliche Dichtscheibe) ist der beigelegte Zentrierzapfen nicht erforderlich. Differenzdruckschalter haben 2 Druckanschlüsse (Max. und Min.) und sind je an einem Innengewinde G 1/4 anzuschließen.

1 = Druckanschluß 2 = Meßbalg 3 = Sensorgehäuse 4 = Druckstift 5 = Schaltbrücke 6 = Lagerspitzen 7 = Mikroschalter oder andere

Schaltelemente

8 = Sollwertfeder 9 = Stellspindel

(Schaltpunkteinstellung)

10 = Laufmutter

(Schaltpunktanzeige)

11 = Justierschraube für

Mikroschalter (Werksjustierung)

12 = Gegendruckfeder

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