Explosionsschutz bei bewegten Leitungen in e-ketten

Im Explosionsschutz gibt es eine Reihe an Vorschriften, die sich eingehend mit der Art und dem Aufbau der zu verwendenden Produkte, Installations- und Schutzmaßnahmen in explosionsgefährdeten Umgebungen beschäftigen. Die dort einzuhaltenden Anforderungen sind in zahlreichen EU- und IEC- Richtlinien, wie den Atex- und NFPA-Leitlinien ausführlich beschrieben.

Atex-Richtlinien für bewegte Leitungen in Energieketten ungenau

Dabei wird die gefährliche explosionsfähige Atmosphäre in drei Zonen eingeteilt: Zone 0 bezeichnet einen Bereich, indem sich ständig oder über lange Zeiträume hinweg eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln bilden kann, in Zone 1 ist gelegentlich und in Zone 2 ist nur selten und kurzfristig von einer Explosionsgefahr auszugehen. Besonders im Ex-Schutz müssen Kabel und Leitungen bei der Installation vor mechanischen, thermischen und chemischen Einwirkungen geschützt sein. Die Atex-Richtlinie unterscheidet, ob ortsfeste, ortsveränderliche oder transportable Betriebsmittel oder flexible Kabel und Leitungen eingesetzt werden. Sie differenziert jedoch nicht weiter zwischen bewegten Leitungen und dem besonderen Fall von bewegten Leitungen in Energieketten. Für den Explosionsschutz schreibt die Atex-Leitlinie ganz allgemein Leitungsausführungen in leichten Gummischlauchleitungen, schweren Gummischlauchleitungen – beide sowohl ohne als auch mit Polychloroprenummantelung – sowie kunststoffisolierte Leitungen, vergleichbar schweren Gummischlauchleitungen, vor. Für Leitungen in Energieketten gehen die Vorschriften jedoch nicht weiter ins Detail, so dass sich der Anwender selbst mit den spezifischen Anforderungen bewegter Leitungen in Energieketten auseinander setzen muss.

Mantelvergleich: Gummi versus PUR

Zum einen, da Gummischlauchleitungen keinen besonderen Schutz gegen Korkenziehereffekte oder Aderbrüche in der e-kette bieten. Zum anderen da Gummi zwar über besondere Eigenschaften verfügt, die oft hilfreich, in der e-Kette jedoch unerwünscht sind: Gummi ist ein besonders robuster Werkstoff. Daher wird er bei der Pkw- oder Lkw-Bereifung eingesetzt. Dort muss er über Stock und Stein fahren, ohne dass der Reifen Schaden nehmen darf. Gummi hat ferner fantastische Eigenschaften, wenn es schnell um enge Kurven gehen soll oder der Fahrer stark bremsen muss. Dann sorgt der Abrieb der Gummireifen dafür, dass wir stehen bleiben oder eben nicht aus der Kurve rutschen. Doch gerade der Effekt des Abriebes ist in der Energiekette gefährlich. Denn wo Abrieb entsteht, wird der Außenmantel der Leitung dünner. Wird er gar bis zum blanken Kupfer der stromführenden Adern abgerieben, kann dies im schlimmsten Fall zu Kurzschlüssen führen. Um diesen Abrieb zu verhindern, ummantelt igus chainflex Leitungen unter anderem mit besonderen getesteten PUR-Werkstoffen, die mechanisch ebenso robust sind wie die Gummimischungen.

igus Labor: Material- und Leitungstests an 56 Normprüfständen

Für die sichere Funktion ist es wichtig, dass die Werkstoffe der Leitungen genau auf die Materialien der e-ketten abgestimmt sind. Aus diesem Grund entwickelt und fertigt igus unter dem Namen chainflex eigene Leitungen für die dauerbewegte Anwendung in Energieketten und testet diese auf Herz und Nieren. Die Werkstoffe der chainflex Leitungen und Ketten werden im unternehmenseigenen, 1.750m² großen Labor auf 56 Normprüfständen untersucht. Dort werden sowohl die spezifischen chainflex-Leitungskonstruktionen gegen Korkenzieher oder Aderbruch, als auch die Abriebfestigkeit der Mantelwerkstoffe in Abhängigkeit zu den Kettenmaterialien getestet. Diese Tests sind deshalb so wichtig, da die mithilfe von Sandpapier oder Rasierklinge durchgeführten Standard-Normtests von VDE, IEC oder UL an Leitungsmänteln als Bewertungsgröße nicht ausreichen. Denn durch diese Art des Testens kann die für den Explosionsschutz so wichtige Abriebfestigkeit im Zusammenspiel mit den e-ketten-Werkstoffen nicht nachgewiesen werden.

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