SM_H2_LC goes EX-i

31 August 2020

Mit dem SM_H2_LC wird speziell für den europäischen Markt ein neuer Sensor eingeführt, der gezielt Wasserstoffkonzentrationen erfassen und melden kann. Die vielschichtigen und transparenten Optionen bieten viel Flexibilität und erleichtern so die Integration in bestehende Gebäude- und Prozessleitsysteme.

Link zum Artikel: Neue Wasserstoffsensoren verfügbar

Was ist „EX-i“, "IP-52" und "ATEX"?

EX-I („IP52“, „ATEX“) befasst sich mit der Möglichkeit, Geräte so zu designen, dass sie selbst im Fehlerfall keine kritische Energiemenge erzeugen oder an eine Umgebung abgeben können, die dafür bekannt ist, dass sich hochexplosive Gas- und Feinstaubmischungen bilden könnten.

Einige Fakten zum Verständnis von Begriffen wie Explosionsschutz und Eigensicherheit

Ende des 19. Jahrhunderts erforschten Experten nicht nur Explosionen an sich, sondern auch, unter welchen Bedingungen wie (Druck und Mischungsverhältnissen innerhalb von Gasen, Pulvern und Flüssigkeiten, etc.) sich eine explosive Mischung ergeben kann.

Ihre mehr oder weniger erfolgreichen Experimente zeigten hier, dass der Auslöser der Explosion immer wieder nicht unbedingt auf eine bestimmte Zündquelle zurückzuführen war - sie fanden heraus, dass hierbei eine Art allgemein undefinierte Energie ist, die im falschen Moment hinzugefügt werden muss, um nahe dem kritischen Punkt eine Explosion auszulösen.

Als Nebeneffekt dieser Experimente wurde natürlich auch nach Strategien und Lösungen gesucht, mit denen die eigenen Laborgeräte, Produktionsanlagen und Transportbehälter vor einer ungewollten Explosion geschützt werden könnten.

Eigensicherheit bei Geräten

Basierend auf den Forschungsergebnissen jener frühen Tage wissen wir heute ziemlich genau, welche Rahmenbedingungen ein Gerät erfüllen muss, um diese kritische Zündenergie nicht in eine kritische Umgebung abgeben kann und damit als "eigensicher" gelten.

Die "Eigensicherheit" elektrischer Geräte und Maschinen ist im Maßnahmenkatalog für den modernen Explosionsschutz nach IP 52 beschrieben. Dazu muss unter anderem die Betriebsspannung unter 24 Volt und der Stromverbrauch unter 100mA liegen.
Warum sollte ein Sensor, der vor Wasserstoff warnen soll, selber eigensicher sein?

In der Nähe der Batterien wird durch den Ladevorgang Wasserstoff erzeugt und an die Luft um die Batterien abgegeben. Da dieses Gas leichter als normale Luft ist, steigt es auf und sammelt sich unter Regalen, Kabelbäumen, Zwischendecken usw. Der SM_H2_LC ist daher so platziert, dass er rechtzeitig auf den Gefahrenbereich aufmerksam macht.

Die direkte Betriebsumgebung ist dabei immer kritisch zu betrachten:

  • Es ist durchaus möglich, dass bei einem Produktionsprozess auch andere leicht entzündliche oder sogar explosive Gasgemische entstehen können. Da der SM_H2_LC ein Wasserstoffsensor ist, werden andere Gase, die ebenfalls explodieren können, nicht berücksichtigt.
  • In anderen Betriebsszenarien kann es erforderlich sein, einen solchen Sensor sehr nahe an den Ventilen von Wasserstoffbehältern zu installieren.

In solchen Fällen kann der Sensor selber zwar rechtzeitig auslösen, aber durch die Rahmenbedingungen unabsichtlich Zünder werden.

Der SM_H2_LC kann den Explosionsschutz nach IP52 und EX-i erfüllen
Auf Anfrage kann der SM_H2_LC auch in einem speziell gekapselten Gehäuse geliefert werden damit alle Anforderungen, die für den Betrieb in ausgewiesenen explosionsgefährdeten Betriebsumgebungen erforderlich sind.:
  • Eine speziell entwickelte Membran schützt den Sensorkopf mit seinen stromführenden Elementen vor schädlichen oder anderweitig explosiven Substanzen, lediglich der Wasserstoff findet einen Weg zum Sensorkopf.
  • Die elektronischen und mechanischen Komponenten wurden gasdicht versiegelt, um elektrische Funken während eines Schaltvorgangs zu sichern.
  • Auf Wunsch des Kunden kann das gesamte Alarmverhalten des Sensors neu ausgerichtet und so an andere, weitaus niedrigere Wasserstoffkonzentrationen angepasst werden.
  • Alternative Sensorköpfe können ausgerüstet werden, um Gase zu erfassen, die in industriellen Produktionsprozessen auftreten können. Da bis zu 5 Sensoren über eine Daisy Chain verbunden werden können, ist es möglich, auch Sensorgitter für ein umfassendes Alarmverhalten zu konfigurieren.