Kabel erfüllt IEC 60079-14-9.3.1 Zonenverschleppung unterbunden

Bis dato ließ sich die Nichterfüllung der IEC 60079-14-9.3.1 zu elektrischen Betriebsmitteln in gasexplosionsgefährdeten Bereichen im Bereich der Kabel mit dem »Stand der Technik« erklären. Ein neues Safety-Kabel soll die sogenannte Zonenverschleppung von Gasen innerhalb des Kabels unterbinden und so diese Norm vollständig erfüllen.

Explosionsschutz wird in vielen industriellen Fertigungsbereichen groß geschrieben. In der chemischen und petrochemischen Industrie, bei der Erdöl- und Erdgasförderung und im Bergbau entweichen während der Fertigung sowie bei Transport und Lagerung brennbare Gase sowie Dämpfe. Können Strom und Spannung nicht derart begrenzt werden, dass eine Funkenbildung hundertprozentig auszuschließen ist, so versucht man durch erhöhte Sicherheit der Komponenten und druckfeste Kapselung eine Explosion in die Umgebung zu verhindern. Trotzdem haben sich mehrfach Unfälle ereignet, weil explosive Gase durch die Kabel in weniger geschützte Bereiche hindurchwanderten.

Aus diesen Gründen legt die IEC 60079-14-9 bestimmte Anforderungen an die Kabel im Ex-Bereich hinsichtlich von mechanischen Beschädigungen, von Korrosion sowie von chemischen und thermischen Einwirkungen fest (siehe auch Kasten). Und diese klassischen Anforderungen werden auch heute von vielen Anbietern eingelöst, spezielle thermoplastische Materialien und konstruktive Kabelaufbauten kommen hier zum Einsatz.

Neues Produktionsverfahren

Aber die Forderung der IEC 60079-14-9.3.1, eine »Pumping Action« - also eine Verschleppung - von brennbaren Gasen aus einer Umgebung mit explosionsfähiger Atmosphäre heraus zu verhindern, wurde bis dato nur ungenügend erfüllt. Hintergrund hierfür ist die Tatsache, dass ein Kabel in seinem konstruktiven Aufbau nicht völlig kompakt ist. Zwischen den Adern und Füllern können Leerräume entstehen, in die brennbare Gase einströmen und weitergeleitet werden. Angesichts dieser kapillaren Wirkung lässt sich eine Verschleppung nicht ausschließen. Dieser Effekt kann noch verstärkt werden, wenn in der Leitung poröse Füllmaterialien wie Vliesstoffe und faserige Materialien verbaut werden, die sich hygroskopisch verhalten.

Zulieferern und Herstellern für den Ex-Bereich ist seit Jahren bekannt, dass sich die IEC 60079-14-9.3.1 beim Punkt Zonenverschleppung kaum hatte einlösen lassen. Bis dato war das in der Praxis auch nicht weiter problematisch. Selbst im Falle des Worst Case konnte man auf das latente Restrisiko verweisen, denn Stand der Technik war, dass aufgrund der produk-tionstechnischen Möglichkeiten in der Kabelfertigung eine Zonenverschleppung nicht ausgeschlossen werden konnte.

Hradil hat nun ein Produktionsverfahren entwickelt, das genau diese Forderung der IEC 60079-14 9.3.1 für unterschiedliche Leitungstypen erfüllt. Technischer Hintergrund ist eine spezielle Druck-Extrusion, mit der sich eine flammwidrige, halogen- und nicht-hygroskopische Materialmischung in das Kabel-innere einbringen lässt. Alle Adern und Schirmungen werden derart eingebettet, dass Kapillarräume innerhalb der Leitung verfüllt werden. Zu einer Verschleppung von brennbaren Gasen kann es nicht mehr kommen, wie es ein Prüfbericht der DEKRA belegt.

Mit dem neuen Safety-Kabel »SC 44« lässt sich somit erstmalig garantieren, dass es nicht zu einer Zonenverschleppung von brandgefährlichen Stoffen kommen kann. Damit ist die Leitung insbesondere für Anwendungen im Offshore-Bereich und in der chemischen Industrie von enormer Tragweite. Denn mit dem neuen Kabel können alle Zulieferer und Hersteller den, dem weiterentwickelten Stand der Technik entsprechenden, vollständigen Nachweis der IEC 60079-14-9.3.1 erbringen.

Über den Autor:

Dr. Edmund Remane kümmert sich um F&E-Sonderprojekte bei Hradil Spezialkabel.

Hintergrund IEC 60079-14 
Zum 1. August 1998 wurde in Deutschland eine neue Einrichtungsbestimmung elektrischer Betriebsmittel für Ex-Bereiche, die EN 60079-14:1997 (DIN VDE 0165 Teil 1:1998-08) Elektrische Betriebsmittel in gasexplosionsgefährdeten Bereichen (ausgenommen Grubenbauten) umgesetzt.
Diese Norm regelt die Installation elektrischer Betriebsmittel in kritischen Bereichen, die durch Gase und Dämpfe explosionsgefährdet sind. Sie kommt als Nachfolgerin der DIN VDE 0165:1991-02, deren Abschnitte für staubgefährdete Bereiche jedoch noch weiterhin Gültigkeit besitzen (bis zur Inkraftsetzung der EN 50281-1-2 (DIN VDE 0165 Teil 2)). Sie ergänzt die Anforderungen der allgemeinen Errichtungsbestimmungen der DIN VDE 0100ff. und weiteren mitgeltenden Normen.
Der Geltungsbereich ist umfassend geregelt: Die Norm gilt für alle elektrischen Einrichtungen und Anlagen in gefährdeten Bereichen, ganz gleich, ob es sich um fest installierte, zeitweilig installierte, tragbare, transportable oder in der Hand gehaltene handelt. Sie gilt für alle Spannungen.