FUNKTIONSPRINZIP
Schutzniveaus ia, ib und ic
Besonders am Beispiel eines einfachen zugehörigen Betriebsmittels – der so
genannten Zenerbarriere – lässt sich der Unterschied zwischen den einzelnen
Schutzniveaus anschaulich darstellen.
Die Definition des eigensicheren Stromkreises beinhaltet die Forderung, dass
auch unter bestimmten Fehlerbedingungen kein zündfähiger Funke entstehen darf.
Wenn in einer Zenerbarriere nun Widerstände und Zenerdioden zum Einsatz kom-
men, so kann durch deren (gefährliche) Ausfälle diese Forderung verletzt werden.
Setzt man hingegen mehrere strom- und/oder spannungsbegrenzende Bauteile
ein, können diese Fehler beherrscht werden.
Die Definition des Schutzniveaus „ia“ lautet:
„Bei angelegten Spannungen Um und Ui dürfen die eigensicheren Stromkreise in
elektrischen Betriebsmitteln des Schutzniveaus „ia“ in keinem der folgenden Fälle
in der Lage sein, eine Zündung zu verursachen:
a) im ungestörten Betrieb […];
b) im ungestörten Betrieb und bei Vorhandensein eines […] Fehlers […];
c) im ungestörten Betrieb und bei […] zwei […] Fehlern.“ (vgl. dazu [6])
Da auch bei Ausfall beispielsweise zweier spannungsbegrenzender Dioden das
Ausgangssignal immer noch eigensicher sein muss, kann man sich eine „ia-Barriere“
im einfachsten Fall wie folgt vorstellen:
Beispiel einer Zenerbarriere für Zone 0
Nicht-Ex-Versorgung
Eigensichere Barriere
Feldgerät
2-Fehler-sicher
à
Schutzniveau ia
à
Kategorie (1) G
à
Zone 0
R
II 1 G
Ex ia IIC T6
Zone 0
Versagen zwei Zenerdioden in gefährlicher Weise, indem sie unterbrechen, bleibt
immer noch eine dritte wirksam. Aus Gründen, die für das Verständnis des Grund-
prinzips unerheblich sind, kann der Strom jedoch mit einem einzigen Widerstand
begrenzt werden.
Da die Definition des Schutzniveaus ib eine 1-Fehler-Sicherheit bzw. im Falle von
ic die 0-Fehler-Sicherheit fordert, kann man sich entsprechende Barrieren wie in
den folgenden Abbildungen vorstellen.
Die Definition des eigen
sicheren Stromkreises
beinhaltet die Forderung,
dass auch unter bestimmten
Fehlerbedingungen kein
zündfähiger Funke entstehen
darf
10
