SolConeX. - kompromisslose Sicherheit für die flexible Energieverteilung Die neue Generation von explosionsgeschützten Steckvorrichtungen.

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1 SolConeX - kompromisslose Sicherheit für die flexible Energieverteilung Die neue Generation von explosionsgeschützten Steckvorrichtungen von R. Nägle Bild 1: SolConeX die neue Steckvorrichtungsreihe Mit der neuen Reihe SolConeX präsentiert R. STAHL einen innovativen Nachfolger für die erfolgreiche CES-Reihe explosionsgeschützter Steckvorrichtungen bis 16 A und 32 A Nennstrom (Bild 1). Die neuen Steckvorrichtungen wurden unter Einbindung der Erfahrungen vieler Anwender auf Kundennutzen hin optimiert und repräsentieren die derzeit modernste Produktreihe auf diesem Gebiet. Dies gibt dem Anwender jegliche Freiheit bei der Umstellung von Alt auf Neu und hat große Vorteile für die Nachrüstung und die Ersatzteilbeschaffung. Die Abmessungen des Buchsenträgers und die Stiftanordnung sind gemäß IEC/EN genormt. Durch konstruktive Maßnahmen ist sichergestellt, dass eine Verwechslung explosionsgeschützter Steckvorrichtungen mit nicht-explosionsgeschützten Steckvorrichtungen ausgeschlossen wird. Außerdem muss der Ex-Stecker sowohl in eine Ex-Steckdose als auch in eine normale Industriesteckdose passen. Dies ist äußerst wichtig, denn transportable Aggregate, die für den explosionsgefährdeten Bereich konzipiert sind, werden auch im sicheren Bereich betrieben. Selbstverständlich sind die SolConeX Steckdosen so konstruiert, dass normale Industriestecker in ihnen nicht betrieben werden können. Technik Normenkonformität Steckvorrichtungen dienen zum Anschluss und Betreiben ortsveränderlicher Betriebsmittel, wie z. B. Pumpen oder Handleuchten. Dabei ist wichtig, zu beachten, dass in explosionsgefährdeten Bereichen der Zonen 1, 2, 21 und 22 nicht nur die Steckvorrichtungen, sondern auch die daran angeschlossenen Geräte den für die jeweilige Zone zulässigen Gerätekategorien entsprechen müssen. Die neue Reihe SolConeX erfüllt die Anforderungen der Gerätekategorie 2 G/D gemäß Richtlinie 94/9/EG und ist von R. STAHL unter Beachten der Normen, die in Tabelle 1 10 aufgeführt sind, konzipiert worden. Die komplette Kennzeichnung lautet somit: II 2G EEx ed IIC T6 und II 2D IP66 T85 C Sonderausführungen mit eigensicheren Hilfskontakten: II 2G EEx ed [ia] IIC T6. Kompatibilität Wie bei R. STAHL üblich, ist die neue Reihe SolConeX vollständig kompatibel zur bestehenden CES-Reihe, d.h. die bisherigen Stecker passen in die neuen Steckdosen und die neuen Stecker passen in die bisherigen Steckdosen (Bild 6, Seite 14). Mit dem Ziel flexibler Einsatzmöglichkeiten wurde SolConeX konsequent in modularer Bauweise konzipiert. Das Ergebnis ist ein Steckdosenflansch, welchen man sowohl für Flanschsteckdosen als auch modular für Wandsteckdosen oder Steckdosenverteilungen verwenden kann. Dies vereinfacht die Ersatzteilbeschaffung. Ermöglicht wurde dies dadurch, dass bei SolConeX der Lasttrennschalter in den Steckdosenflansch integriert wurde (Bild 2). Dadurch sind die Steckdosen kompakter und leichter geworden, was besonders für den Maschinenbau wichtig ist, wo Gewicht und Größe immer eine wichtige Rolle spielen.

2 Ex-Zeitschrift 2004 Außerdem wurde ein direkter Stromdurchgang ohne Zwischenverdrahtung zwischen Schalter und Kontaktbuchsen erreicht, was eine geringere Erwärmung und damit eine höhere Lebensdauer zur Folge hat. Durch die modulare Bauweise wird der Anschlussraum der Wandsteckdose deutlich größer und damit das Installieren wesentlich einfacher, sicherer und schneller. Der Wegfall des separaten Schalters hat auch Vorteile für Steckdosenverteilungen, da so eine größere Anzahl von Flanschsteckdosen als bisher in die jeweiligen Gehäuse projektiert werden können. Dies trifft in gleichem Maße für Steckdosenverteilungen mit Leitungsschutzschaltern zu, welche so ebenfalls deutlich kompakter aufgebaut werden können (Bild 3). Schaltkammer Ex d mit Betätigungsstössel und Kontaktbrücke Anschlussklemmen Bild 2: Längsschnitt durch den Steckdosenflansch 16 A, 4-polig Kontaktbuchsen Ex e mit Lamellenkontakten Tabelle 1: Betroffene Normen Bild 3: Steckdosenverteilung mit Leitungsschutzschaltern Eine Prämisse bei der Neuentwicklung war die Beibehaltung des großen Schaltgriffs und des einfachen und narrensicheren Betätigens. Durch den großen Schaltgriff hat der Anwender immer eine zuverlässige Schaltstellungsanzeige zur Verfügung, und das Stecken Schalten bzw. Schalten Ziehen erfolgt ohne komplizierte und materialermüdende Drehbewegungen, wie man es auch von Industriesteckvorrichtungen gewöhnt ist. Ebenfalls neu ist der griffige Bajonettverschluss an Stecker und Steckdose, der für eine hohe Schutzart von IP 66 sorgt. Besonders positiv hebt sich hierbei heraus, dass der Stecker diese Schutzart nicht nur im gesteckten IEC/EN IEC/EN IEC/EN IEC/EN IEC/EN IEC/EN IEC/EN IEC/EN Allgemeine Anforderungen - Druckfeste Kapeslung d - Erhöhte Sicherheit e - Eigensicherheit i Elektrische Betriebsmittel zur Verwendung in Bereichen mit brennbarem Staub Stecker, Steckdosen und Kupplungen für industrielle Anwendung (ehemals CEE-Publikation Nr. 17) Niederspannungsschaltgeräte Schutzarten durch Gehäuse (IP-Code) Zustand erfüllt, sondern in jeder beliebigen Gebrauchslage. Dies ist ein wichtiger Sicherheitsaspekt bei der Nutzung unter rauen Umgebungsbedingungen, wie sie z.b. auf Ölplattformen herrschen. SolConeX wurde entwickelt für den weltweiten Einsatz unter schwierigsten klimatischen Bedingungen und ist konsequenterweise für einen weiten Umgebungstemperaturbereich von 30 C bis +55 C zugelassen. Mit den optional erhältlichen Metallverschraubungen oder Adaptoren für Conduit- Systeme (Rohrinstallationen) ist SolConeX für alle international üblichen Installationstechniken einsetzbar. Oftmals sind Steckvorrichtungen in großer 11

3 SolConeX-Steckvorrichtungen Bild 4: Stecker mit innenliegender, abklappbarer Zugentlastung 12 Entfernung zur Unterverteilung installiert und erfordern somit das Verlegen langer Zuleitungen mit einem erhöhten Querschnitt. Diesem Umstand ist bei der Steckdose Typ 8570/11, 16 A Rechnung getragen worden, indem der maximale Anschlussquerschnitt von 4 mm² auf 6 mm² erhöht wurde. Darüber hinaus haben alle stromführenden Anschlussklemmen einen Finger- bzw. Berührungsschutz von IP 20. Durchverdrahtungsmöglichkeit, geringe Steck- und Ziehkräfte aufgrund schwimmend gelagerter Kontaktstifte und optimale Kontaktierung durch Lamellenkontakte zur Verminderung der Übergangswiderstände sind positive Eigenschaften, an die der Anwender schon von der CES-Reihe gewöhnt ist und die er natürlich auch bei SolConeX nicht missen muss. Der im Flansch integrierte Lasttrennschalter hat volles Motorschaltvermögen AC 3 bis 690 V und erlaubt somit die Nutzung der Steckdosen als Sicherheitsschalter oder Motorschalter. Für den US-amerikanischen Markt konnte mit der 16 A-Steckvorrichtung auch ein Schaltvermögen von 20 A (HP rated to UL 508, type 2 protection) erreicht Die Stecker haben eine innenliegende Zugentlastung, welche das Bilden einer sichtbaren Schleife beim Aderanschluss zulässt. Im Gegensatz zur außenliegenden Zugentlastung bietet die innenliegende Zugentlastung die Sicherheit, dass bei Verschließen des Steckers die Leitung nicht unabsichtlich straff gezogen wird. Damit wird einer fehlerhaften Installation vorgebeugt. Die abklappbare Zugentlastung (Bild 4) und die verbesserten Anschlussklemmen erleichtern die einfache und schnelle Installation der Leitungen am Stecker. Das Verschließen des Steckers konnte durch eine Rast-Sicherung der Stecker-Druckschraube weiter vereinfacht Diese erhöht gleichzeitig den Schutz vor Selbstlockerung. So kann SolConeX auch an stark vibrierenden Maschinen ohne Probleme eingesetzt Anlagensicherheit Steckvorrichtungen sind die Schnittstellen zwischen fest installierten elektrischen Anlagen und mobilen Verbrauchern, welche oftmals von Fremdfirmen in die Anlage gebracht und betrieben Somit kommt den Steckvorrichtungen eine besonders wichtige Rolle für die Anlagensicherheit zu. Aus diesem Grund hat R. STAHL SolConeX, wie schon die bisherige CES-Reihe, konsequent auf Anlagensicherheit hin konzipiert. Wichtigstes Sicherheitsmerkmal ist hierbei der Lasttrennschalter mit großem Schaltgriff zur eindeutigen Schaltstellungsanzeige. Die integrierte mechanische Verriegelung verhindert sowohl das Einschalten der Steckdose ohne eingesteckten Stecker als auch das Ziehen des Steckers in eingeschaltetem Zustand. Zur Gewährleistung dieser Verriegelung ist im Flansch von SolConeX ein Sicherheitsstift integriert. Dieser Sicherheitsstift wird durch die Nase des Steckers gedrückt und gibt dadurch ein Verriegelungszahnrad frei. Ein Überlisten der Steckvorrichtung durch Abtrennen der Steckernase ist somit zuverlässig verhindert. Dieser Schutz ist notwendig, da Betreiber explosionsgefährdeter Anlagen festgestellt haben, dass Personen versuchen, die dort befindlichen Ex-Steckdosen zu überlisten, um nicht-explosionsgeschützte Betriebsmittel anzuschließen. Die Steckdosen sind in EIN- und AUS- Stellung durch Anbringen eines handelsüblichen Hängeschlosses abschließbar. Somit kann sowohl ein unbefugtes Benutzen als auch ein sicherheitsgefährdendes Ausschalten deren Steckvorrichtung ausgeschlossen Einbindung in Automatisierungssysteme Im Zuge der Modernisierung vieler Anlagen werden vermehrt Niederspannungsschaltgeräte in Automatisierungssysteme mit einbezogen, um auch über deren Status im Leitsystem eine Meldung zu erhalten. In explosionsgefährdeten Bereichen kommunizieren diese Leitsysteme meist über eigensichere Remote I/O Systeme oder eigensichere Feldbussysteme mit den Geräten im Feld. Sollen Ex-Steckvorrichtungen mittels ei gen-

4 Ex-Zeitschrift 2004 Bild 5: SolConeX mit Ex i-hilfskontakt zur Einbindung in Automatisierungssysteme sicherer Stromkreise in diese Automatisierungssysteme integriert werden, müssen die Hilfskontakte entsprechend den Vorschriften für die Zündschutzart Eigensicherheit i ausgelegt Aus diesem Grund hat R. STAHL SolConeX als bisher erstes Steckvorrichtungssystem auf dem Markt mit bis zu 2 optionalen eigensicheren Hilfskontakten ausgestattet. Die Kennzeichnung dieser Versionen lautet II 2G EEx ed [ia] IIC T6 bzw. II 2D IP66 T80 C. Selbstverständlich sind die Hilfskontakte auch in Versionen für nicht-eigensichere Standardstromkreise lieferbar und für alle Polzahlvarianten verfügbar. Der besondere Vorteil für den Anwender liegt daran, dass sie sehr einfach am Flansch aufzurasten (Bild 5) und somit jederzeit nachrüstbar sind. Hierdurch ist der Anwender sehr flexibel, da er sich noch nach der Installation der Steckdose in der Anlage für zusätzliche Hilfskontakte entscheiden kann. Dies führt u.a. zu einer vereinfachten Lagerhaltung, einer flexibleren Installation und einfachen Änderungen bei der Inbetriebnahme. Alle Hilfskontakte eilen beim Ausschalten den Hauptkontakten vor und können so zum Freischalten von Lasten verwendet Die Hilfskontakte sind mit Ex e-käfigzugfederklemmen ausgestattet. Bei dieser Federklemmtechnik ist die Anschlussqualität weitgehend unabhängig von der Person, die den Anschluss des Leiters ausführt. Dies wird erreicht durch die konstruktiv voreingestellte querschnittsgerechte Klemmkraft. Schnell montierbare und wartungsfreie Klemmver- Bild 7: SolConeX-Steckvorrichtungen 16 A und 32 A 13

5 SolConeX-Steckvorrichtungen bindungen bieten daher große Vorteile hinsichtlich der Installationskosten sowie der Zuverlässigkeit und Störsicherheit über die gesamte Betriebszeit. In Tabelle 2 ist eine Auswahl möglicher Ausführungen der Steckvorrichtungen SolConeX für 16 A und 32 A aufgelistet. Mit dem neuen Steckvorrichtungssystem SolConeX hat R.STAHL ein sicherheitstechnisch hochwertiges explosionsgeschütztes Betriebsmittel entwickelt, welches ein auch im Design und in der Handhabung hervorragender Nachfolger für die bewährte CES-Reihe mit 16 A und 32 A Nennstrom ist (Bild 7). Bild 6: 100% Kompatibilität von SolConeX und der bisherigen CES-Reihe Tabelle 2: Auswahl möglicher Ausführungen der Steckvorrichtungen SolConeX für 16A und 32A Nennstrom Polzahl Nennspannung Frequenz Lage der Buchse für den PE-Stift 16 A 2P + PE 3P + PE 3P + N + PE 110V 130V 50/60 Hz Kennfarbe Typ 4 h gelb 8570/ V 240V 50/60 Hz 6 h blau 8570/ V 60 Hz 5 h hellgrau 8570/ > 50V 110V DC 3 h hellgrau 8570/ V 250V 50/60 Hz 9 h blau 8570/ V 415V 50/60 Hz 6 h rot 8570/ V 500V 50/60 Hz 7 h schwarz 8570/ V 690V 50/60 Hz 5 h schwarz 8570/ /208V 144/250V 50/60 Hz 9 h blau 8570/ V/346V 240/415V 50/60 Hz 6 h rot 8570/ /480V 288/500V 50/60 Hz 7 h schwarz 8570/ /600V 400/690V 50/60 Hz 5 h schwarz 8570/ A 3P + PE 3P + N + PE 200V 250V 50/60 Hz 9 h blau 8571/ V 415V 50/60 Hz 6 h rot 8571/ V 500V 50/60 Hz 7 h schwarz 8571/ V 690V 50/60 Hz 5 h schwarz 8571/ /208V 144/250V 50/60 Hz 9 h blau 8571/ V/346V 240/415V 50/60 Hz 6 h rot 8571/ /480V 288/500V 50/60 Hz 7 h schwarz 8571/ /600V 400/690V 50/60 Hz 5 h schwarz 8571/