Auswahl von Kabeln in explosionsgefährdeten Bereichen

Letztendlich sieht die Norm eine Betreiberhaftung vor: Bei Unfällen wird der Betreiber in Regress genommen. Dieser gibt die Verantwortung jedoch in der Regel vertraglich abgesichert an die Planer und Errichter der Anlage weiter, die wiederum Elektriker beauftragen, die letztendlich die Kabel beschaffen. Wenn der Elektriker seine Arbeit ordnungsgemäss ausführt, fordert er bei der Kabelanfrage normkonforme Kabel und verlangt bei der Lieferung einen Konformitätsnachweis. Damit sind wir als Kabelhersteller am Zug.

Komplexes Thema
Die Installation elektrischer Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen ist ein komplexes Thema, das eine kompetente Planung und Beratung erfordert. Ein häufiger Fehler von Installateuren, die mit der Norm nicht vertraut sind, ist die Annahme, dass beispielsweise der Hinweis in unserem Datenblatt zum Typ OZ-BL mit Verweis auf die IEC 60079-14, eine allgemeine Konformität mit der Norm bedeutet. Dies ist jedoch falsch, da sich unser Verweis lediglich auf einen Abschnitt der Norm beschränkt, der nur einen kleinen Teilbereich für eine Schutzart definiert (die in diesem Fall zudem besonders unkritisch ist).
Zunächst müssen wir uns also mit den allgemeinen Konstruktionskriterien für Kabel befassen, die in Abschnitt 7.4 definiert sind: Kabel müssen robust, rund (oder flach) und kompakt aufgebaut sein. Diese Aussage bedarf einer Interpretation.
Es ist nachvollziehbar, dass eine Kabelummantelung in einem explosionsgefährdeten Bereich eine bestimmte mechanische Stabilität aufweisen muss. Dafür wird die Zugfestigkeit des Mantelmaterials herangezogen, die nun auf (allerdings sehr niedrige) 7 N/mm2 festgelegt wurde – allerdings mit Verweis auf andere Normtypen, für die abweichende (und normalerweise höhere) Anforderungen gelten, die dann damit verbindlich sind.

Erforderliche IP-Schutzart erfüllen
Die Anforderung, dass ein Kabel «nominal rund» sein muss, wird dadurch hinreichend relativiert, dass auch flache und andere Querschnitte eines Kabels zulässig sind, solange die Integrität der Ex-Geräte gewährleistet ist. Das bedeutet, dass wenn ein Kabel mit einer zugelassenen Verschraubung so abgedichtet werden kann, dass beispielsweise die erforderliche IP-Schutzart erfüllt wird, dieses Kriterium als erfüllt angesehen wird. Neu wird in dieser Ausgabe präzisiert, dass die Verschraubung nicht über den zulässigen Wert hinaus angezogen werden darf – ein Verquetschen des Kabels zum Schliessen eventueller Hohlräume im Kabel ist nun also verboten (siehe auch Anhang C).
Der anspruchsvollste Punkt betrifft die Verkabelung zwischen verschiedenen Ex-Zonen, den wir daher hier vollständig (in Übersetzung) zitieren: «In Fällen, in denen aufgrund der Anwendung Gas- oder Dampfmigration durch die Zwischenräume zwischen einzelnen Adern eines Kabels auftreten kann und das Kabel in einen nicht explosionsgefährdeten Bereich oder zwischen verschiedene Zonen führt, ist die Kabelkonstruktion (zum Beispiel die Kompaktheit) zu berücksichtigen. Geeignete Kontrollmassnahmen sind zu erwägen (siehe Anhang C).»

Verbindlich vorgeschrieben
Es ist verständlich, dass die Migration explosiver Gase oder Dämpfe einen Ex-Bereich mit einer niedrigeren Klassifizierung kontaminieren und diesen Bereich gefährden kann, da die darin installierten Geräte nicht mehr den nunmehr geänderten höheren Anforderungen entsprechen. Massnahmen müssen getroffen werden, um dies zu verhindern. Die bislang rein informativ vorgeschlagene Prüfung gemäss Anhang C (in der 5. Ausgabe noch Anhang E) ist nun verbindlich vorgeschrieben. Dies betrifft (siehe Abschnitte 7.4.3 und 7.4.4), auch die Einführung in druckfeste und schwadensichere Gehäuse und den Flammendurchschlag aus einem nicht explosionsgefährdeten Bereich in einen explosionsgefährdeten Bereich. Die Verwendung von Barriere- oder Dichtungsverschraubungen (etwas sperrig als «druckfeste Einführungsvorrichtung» bezeichnet) bleibt ein wirksames Mittel zur Abdichtung des Systems.
Die Prüfung selbst ist relativ einfach, aber die Vorbereitung des Prüflings nimmt ordentlich Zeit in Anspruch. Allerdings sollte jedes Produktionslos geprüft werden, da wir als Hersteller diese Eigenschaft letztendlich mit unserer Unterschrift in der Konformitätserklärung bestätigen. Es reicht auch nicht aus, eine Abmessung aus einer Produktgruppe zu prüfen: Mehrlagige Aufbauten oder Kabel mit paarverseilten Elementen haben viel mehr Zwischenräume, die abgedichtet werden müssen.

Die Norm lässt einen gewissen Interpretationsspielraum
Grundsätzlich muss daher zwischen Kabeln, die innerhalb ein- und derselben Zone verlegt werden, und Kabeln, die zur Einführung in andere Zonen oder Gehäuse dienen oder zu nicht explosionsgefährdeten Bereichen dienen, unterschieden werden. Die beiden oben abgebildeten Beispiele zeigen, dass «gasdichte» Lösungen nicht billig sind, und auch die alternative Lösung mit Dichtungsverschraubun-gen kostet viel Geld. Insbesondere bei kleineren Kabeln kann die Verwendung einer kompakt aufgebauten Sonderleitung letztendlich kostengünstiger sein. Unsere Kunden sind daher gut beraten, genau zu spezifizieren, welche Kabel für die Verbindung zwischen verschiedenen Ex-Zonen und für den Eintritt in Gehäuse vorgesehen sind.
Die weiteren Anforderungen an Kabel sind relativ trivial: Es versteht sich von selbst, dass ein Kabel in Bereichen mit explosionsfähigen Gasen oder Stäuben flammwidrig sein muss. Die Norm lässt jedoch einen gewissen Interpretationsspielraum mit der Festlegung, dass die Kabel «den Prüfungen der Reihe IEC 60332 in geeigneter Weise standhalten müssen» (7.4.5). Hier ist also der Betreiber/Planer/Installateur verpflichtet, bei vertikalen Installationen eine Bündelbrandprüfung vorzugeben, wenn dies «angemessen» ist – die 5. Aus-gabe der Norm war in dieser Hinsicht etwas strenger. Selbstverständlich müssen Kabel, die UV- oder Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind, ebenfalls entsprechend geschützt werden (7.4.6).

Welches Kabel zu welchem Zweck
Diese kurze Einführung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit und ersetzt nicht die Notwendigkeit, dass der Planer die Norm liest und versteht. Sie soll lediglich eine Richtlinie für den Installateur sein, um sich der Probleme bewusst zu werden, die bei einer Installation in explosionsgefährdeten Bereichen auftreten können und uns mitzuteilen, welches Kabel er zu welchem Zweck installieren möchte.
Wir haben einige Kabel in unserem (Spezial-)Sortiment, bei denen jedes Produktionslos gemäss Anhang C geprüft wird. Ausserdem haben wir Dichtungsverschraubungen im Programm. Und wie das Bild links zeigt, gibt es auch andere Anwendungen, die hohe Anforderungen an die kompakte Bauweise eines Kabels stellen und daher ebenfalls die Vorgaben von Anhang C erfüllen können, wie zum Beispiel Schleppkabel in höchster Qualität oder einige Leitungen für den Trommelbetrieb. Wir werden jedoch keine allgemeinen Konformitätserklärungen hierzu auf unseren Datenblättern veröffentlichen, da jede Konstruktion und Abmessung vor der Ausstellung einer Konformitätserklärung geprüft werden muss. Wir haben die Möglichkeit, diese Prüfung sowohl im Werk als auch im Zentrallager durchzuführen. Da die Vorbereitung des Prüflings (oft mit einer EMV-Verschraubung) Zeit erfordert, ist dieser Service kostenpflichtig.

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