Lichtwellenleiter im Ex-Bereich

P-Ex OTR opis Module

 

Ein Mythos, der sich standhaft hält 

Ein Mythos in vielen Unternehmen besagt “Einmal verlegt, muss ein Glasfaserkabel nur noch seinen Zweck erfüllen: Daten von A nach B transportieren“ – was in der Regel auch ohne Probleme funktioniert. Dieser Mythos, der sich standhaft hält, besagt leider auch, dass das Licht in der Faser auch im Ex-Bereich sicher ist und man sich keine weiteren Gedanken machen muss.

Weil das Medium Lichtwellenleiter (LWL) bisher als sicher und ungefährlich eingestuft wird, dient es heute in vielen Firmen zur Gefahrenabwehr, wenn es um die Datenverkabelung im Ex-Bereich geht. Gefahren, die von Stromkabeln ausgehen, sind allgemein bekannt und sie werden entsprechend geschützt verlegt oder es werden andere Maßnahmen getroffen, wie z.B. die Eigensicherheit. Werden aber die Betreiber von Anlagen auf das Thema Licht-/Glasfaserkabel im Ex-Bereich angesprochen, reagieren sie häufig mit Unverständnis oder Achselzucken und beim Hinweis auf die Norm verweisen sie auf das jahrelange Betreiben ohne nennenswerten Schaden.

Im Ex-Bereich kann ein ungeschützt verlegtes Glasfaserkabel, welches versehentlich bei einer Nachinstallation beschädigt wird, ein nicht richtig ausgeführter Spleiß des LWL-Kabels oder ein unachtsam abgezogener Datenstecker jedoch zu immensen Schäden führen. Es kann sogar zu einer Explosion kommen. Licht hat zwar nicht wirklich die Energie, die ausreicht, um ein Gas-/Luft-Gemisch zu zünden (Ausnahme blaue Laser mit extrem hoher Energiedichte), sie kann aber Ablagerungen oder andere Schwebteilchen derart erwärmen, dass es dadurch zu einer Reaktion kommt. Deshalb gibt es die Norm IEC/EN60079-28 2015, die sich genau mit dieser Thematik befasst.

Zusammengefasst können als mögliche Lösung drei unterschiedliche Ansätze betrachtet werden:

• Optische Systeme mit Verriegelung (op sh)

• Geschützte optische Strahlung (op pr)

• Inhärent sichere optische Strahlung (op is)

Die erste Variante dient überwiegend dem Einsatz in Laboren und kleinen Anlagenteilen, da hier die gesamte Anlage oder ein definierter Bereich bei Auftreten eines entsprechenden Gasgemisches sehr schnell abgeschaltet wird. Diese Schutzmaßnahme, die sich op sh (Optische Strahlung mit Verriegelung) nennt, ist aber für Produktionsanlagen nicht sinnvoll, da bedingt durch die Abschaltung großer Schaden entstehen kann.

Die nächste praktikable Lösung wäre die geschützte Verlegung der LWL-Leiter. Diese Variante heißt op pr (Geschützte Optische Strahlung). Aufgrund von örtlichen Widrigkeiten kann sie jedoch schnell zu einem teuren Projekt werden, da die Faser in ihrem gesamten Verlauf geschützt verlegt werden muss. Dazu gehört unter Umständen auch das Überspringen verschiedener Etagen, das Durchlaufen unterschiedlicher Brandabschnitte und, nicht zu unterschätzen, der komplette Potenzialausgleich des zu schützenden Rohres. Alles in allem erfordert dies eine äußerst sorgsame Planung und eine entsprechend zu überwachende Ausführung.

Die einfachste und kostengünstigste Lösung besteht darin, die Leistung der Lichtenergie auf unter 35mW zu begrenzen. Somit kann es aufgrund der benötigten Zündenergie verschiedener Gase niemals zu einer Zündung/Explosion kommen. Diese Lösung nennt sich op is (inhärent sichere optische Strahlung, ähnlich Ex „i“ bei Kupferverkabelung). Hierzu werden einfach Module in die Sende- und Empfangsleitung eingesetzt, die im Schadensfall dafür sorgen, dass es niemals zu einer Überschreitung der 35mW kommen kann. Wichtig ist hierbei, dass die Leitung auf beiden Seiten abgesichert wird, wenn Daten übertragen und nicht nur empfangen werden. Doch auch die dazugehörige Spannungsversorgung sollte nicht vernachlässigt werden. Was heißt, dass eine defekte oder fehlerhafte Stromquelle die Funktion der Laserdiode nicht beeinträchtigen darf.

Deshalb verfügen die Medienkonverter der Reihe P-Ex-OTR opis von PRIMATION Systemtechnik über eine entsprechende Schutzbeschaltung.

Der Einbau in vorhandene Installationen oder Neuanlagen ist wegen der geringen Abmessungen und der kompakten Bauform in den meisten Fällen unproblematisch. Sollte es Fragen bei der Auswahl der Geräte geben, sprechen Sie uns bitte an. Gerne bieten wir Ihnen Unterstützung und beraten Sie bereits in der Planungsphase.