ATEX-Zonen: Welcher Temperaturfühler in welche Zone?

Wer in einer explosionsgefährdeten Anlage misst, wählt den Fühler nicht nur nach Messbereich und Einbaumaß, sondern nach der Zone. Diese Seite erklärt, was auf dem Typenschild steht, welche Ausführung in welche Zone darf und worauf es beim Anschluss ankommt.

GHI besitzt eigene EU-Baumusterprüfbescheinigungen — die Fühler sind nicht zugekauft, sondern in Hanau gefertigt und zugelassen.

Fühler für Ihre Zone anfragen

Nennen Sie uns Zone, Temperaturklasse und Einbaumaße – wir schlagen die passende Ausführung vor. Die Baumusterprüfbescheinigung schicken wir auf Wunsch mit.

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Zonen, Kategorien und Geräteschutzniveau

Die Zone beschreibt, wie oft und wie lange eine gefährliche Atmosphäre auftritt. Daraus folgt die Gerätekategorie, die ein Betriebsmittel mitbringen muss.

Atmosphäre	Zone	Kategorie	EPL	Auftreten
Gas	0	1G	Ga	ständig oder langzeitig
Gas	1	2G	Gb	gelegentlich
Gas	2	3G	Gc	selten und kurzzeitig
Staub	20	1D	Da	ständig oder langzeitig
Staub	21	2D	Db	gelegentlich
Staub	22	3D	Dc	selten und kurzzeitig

Die Kennzeichnung Zeichen für Zeichen

II 1/2G Ex ib IIC T1…T6 Ga/Gb

II	Gerätegruppe — alle Bereiche außer Bergbau
1/2G	Kategorie — die Spitze darf in Zone 0, der Anschlusskopf in Zone 1. Genau der Fall beim Schutzrohr-Thermometer in einer Behälterwand.
Ex ib	Zündschutzart Eigensicherheit, Schutzniveau ib
IIC	Explosionsgruppe — die schärfste, gilt auch für Wasserstoff und Acetylen
T1…T6	Temperaturklasse, abhängig von Medium und Leistung
Ga/Gb	Geräteschutzniveau nach EN IEC 60079-0

Das X hinter einer Bescheinigungsnummer bedeutet: es gelten besondere Bedingungen. Welche das bei GHI sind, steht weiter unten.

Schnitt durch eine Behälterwand mit eingebautem Schutzrohr-Thermometer: Spitze in Zone 0, Anschlusskopf in Zone 1

Ein Fühler, zwei Zonen: die Spitze steht in Zone 0, der Anschlusskopf in Zone 1 — daher die Doppelangabe 1/2G und Ga/Gb.

Ex ia, ib, eb und tb — welche Zündschutzart wofür

Ex ia — Eigensicherheit mit höchstem Schutzniveau, zugelassen bis Zone 0
Ex ib — Eigensicherheit für Zone 1, bei GHI der Regelfall für Fühler mit Schutzrohr
Ex eb — erhöhte Sicherheit, bei den Kabelfühlern WKF; kein eigensicherer Stromkreis nötig, dafür feste Verlegung des Anschlusskabels
Ex tb — Schutz durch Gehäuse für Staubatmosphären

Temperaturklassen

T1	T2	T3	T4	T5	T6
450 °C	300 °C	200 °C	135 °C	100 °C	85 °C

Maximal zulässige Oberflächentemperatur. Die erreichbare Klasse ergibt sich aus Medientemperatur und Eigenerwärmung: T_surf = T_amb + P · R_th.

Balkendiagramm der Temperaturklassen T1 bis T6 mit der maximal zulässigen Oberflächentemperatur

Die Temperaturklasse begrenzt die Oberflächentemperatur des Geräts — nicht die Medientemperatur.

Welche GHI-Ausführung für welche Zone

Ausführung	Kennzeichnung
WME, TME, WML, TML ohne Schutzrohr	II 1G Ex ia IIC T1…T6 Ga · II 2G Ex ib IIC T1…T6 Gb · II 2D Ex ib IIIC T440 °C…T63 °C Db
WME, TME mit Schutzrohr — gilt für alle Schutzrohr-Thermometer	II 1/2G Ex ib IIC T1…T6 Ga/Gb · II 1/2D Ex ib IIIC T₂₀₀ 440 °C…T₂₀₀ 63 °C Da/Db
WOF · TOF, WLF, TMF · WMF, aus WML/TML aufgebaut	wie WML / TML
WKF Kabel-Widerstandsthermometer	II 2G Ex eb IIC T6…T2 Gb · II 2D Ex tb IIIC T80 °C…T230 °C Db

In vier Schritten zum passenden Fühler

Die Zoneneinteilung legt der Betreiber der Anlage fest, meist im Explosionsschutzdokument. Mit der Zone in der Hand ist die Auswahl des Fühlers eine Abfolge von vier Fragen.

Zone der Messspitze und des Anschlusses klären. Oft liegen sie in verschiedenen Zonen, etwa die Spitze im Behälter in Zone 0 und der Anschlusskopf außen in Zone 1.
Kategorie und Geräteschutzniveau ableiten. Zone 0 verlangt Kategorie 1G (Ga), Zone 1 Kategorie 2G (Gb), Zone 21 Kategorie 2D (Db). Ein Gerät einer höheren Kategorie darf auch in der weniger gefährdeten Zone eingesetzt werden.
Temperaturklasse prüfen. Sie richtet sich nach dem Stoff, der die Atmosphäre bildet. Entscheidend ist die Oberflächentemperatur des Fühlers, also Medientemperatur plus Eigenerwärmung.
Ausführung wählen. Für Zone 0 und 1 kommen unsere eigensicheren Messeinsätze und Mantelfühler WME, TME, WML und TML infrage, allein oder als Einsatz im Schutzrohr-Thermometer. Die Tabelle oben zeigt die zugehörige Kennzeichnung.

Der eigensichere Stromkreis

Ein eigensicherer Fühler ist nur ein Teil der Messstelle. Eigensicher wird sie erst zusammen mit einem bescheinigten Trennverstärker oder Messumformer mit Ex-i-Ausgang und der Leitung dazwischen. Die Ausgangswerte des Trennverstärkers dürfen die Eingangswerte des Fühlers nicht überschreiten, bei unseren Fühlern Ui 30 V, Ii 70 mA und Pi 500 mW. Kapazität und Induktivität der Leitung werden mitgerechnet, bei WML und TML 250 pF und 50 µH je Meter.

Diesen Abgleich dokumentiert der Eigensicherheitsnachweis. Auf Wunsch erstellen wir ihn für Ihre Messstelle, wenn Sie uns Trennverstärker und Leitungslänge nennen.

Anschluss, Messbereiche und besondere Bedingungen

Messbereich Fühler eigensicher	−50…+450 °C · WKF −20…+225 °C
Umgebung	Anschlusskopf −40…+85 °C · WKF −20…+60 °C
Eingangswerte Ex i	U_i 30 V · I_i 70 mA · P_i 500 mW
Leitung WML / TML	C_i 250 pF/m · L_i 50 µH/m
Speisung WKF Ex eb	Messstrom max. 7 mA · Leistung max. 10 mW
Normen	EN IEC 60079-0, -11, -26 · WKF: EN IEC 60079-0, -7, EN 60079-31

Besondere Bedingungen aus der Bescheinigung

Trennt der Fühler eine Zone 0 (EPL Ga / Da) von einem weniger gefährdeten Bereich, ist ein zusätzliches Schutzrohr zu verwenden und auf die Dichtheit des Prozessanschlusses zu achten. Metallische Gehäuse sind zu erden, der Anschluss erfolgt nur an bescheinigte eigensichere Stromkreise. Beim WKF (Ex eb) ist das Anschlusskabel fest zu verlegen; die zulässige Medientemperatur richtet sich nach der Temperaturklasse: T6 ≤ 75 °C, T5 ≤ 90 °C, T4 ≤ 125 °C, T3 ≤ 190 °C, T2 ≤ 225 °C.

Häufige Fragen zu ATEX-Zonen

Darf ein Fühler für Zone 1 auch in Zone 2?
Ja. Ein Gerät der Kategorie 2G ist auch für Zone 2 zugelassen, ein Gerät der Kategorie 1G für Zone 0, 1 und 2.

Brauche ich für Zone 0 immer Ex ia?
Bei Eigensicherheit ja. Ex ib reicht bis Zone 1.

Was bedeutet das X hinter der Bescheinigungsnummer?
Es gelten besondere Bedingungen für den Einsatz. Bei uns sind das unter anderem ein zusätzliches Schutzrohr, wenn der Fühler eine Zone 0 abtrennt, und die Erdung metallischer Gehäuse.

Gilt die Zulassung auch international?
Für die eigensicheren Fühler gibt es zusätzlich die IECEx-Bescheinigung IECEx EPS 25.0012X.

Welche Temperaturklasse erreicht mein Fühler?
Das hängt von Medientemperatur und Eigenerwärmung ab. Der eigensichere Messfühler ist für −50…+450 °C ausgelegt. Nennen Sie uns Medium und Temperatur, dann prüfen wir die Klasse für Ihren Fall.

Welche Unterlagen bekomme ich?
Baumusterprüfbescheinigung und Betriebsanleitung, auf Wunsch den Eigensicherheitsnachweis. Datenblätter und Zertifikate stehen auch im Downloadcenter.

Unsere Bescheinigungen

EIGENSICHERHEIT

EPS 25 ATEX 1 060 X Rev. 1

Bureau Veritas, benannte Stelle 2004, mit IECEx EPS 25.0012X. Gilt für die eigensicheren Messeinsätze und Mantelfühler — und damit für jeden Fühler, der daraus aufgebaut wird.

ERHÖHTE SICHERHEIT