Unterbindung von Fangentladungen in blitzgeschützten Ex-Zonen durch Feldreduzierung mit Fangeinrichtungen

Inhalt:
Einrichtungen mit Explosionszonen (Ex-Zonen) sind so zu schützen, dass eine Entzündung oder Explosion von zündfähigen Atmosphären bei Blitzeinwirkungen mit hoher Wahrscheinlichkeit vermieden wird. In den Technischen Regeln für Betriebssicherheit (TRBS 2152) ist der Blitzschlag als Zündquelle genannt und es wird davon ausgegangen, dass der vorgeschriebene Schutz für Anlagen mit Ex-Zonen ausgeführt ist. Der direkte Blitzeinschlag in Einrichtungen mit Ex-Zonen, meist Ausbläser, ist durch Fangeinrichtungen zu verhindern und Maßnahmen zum Potentialausgleich gegen gefährliche Funkenbildung aufgrund von fließenden Blitzströmen, Potentialanhebungen oder induzierten Spannungen sind auszuführen. Darüber hinaus ist davon auszugehen, dass eine Entzündung von Ex-Atmosphären auch aufgrund der eingebrachten Energie von Fangentladungen erfolgen kann, die von Ausbläsern mit Ex-Zone starten, ohne dass dort ein direkter Einschlag auftritt. Die Untersuchung beschäftigt sich mit Maßnahmen zur Reduktion der Gefahren durch auftretende Fangentladungen. Für eine betrachtete Maßnahme sollen notwendige geometrische Verhältnisse von Ausbläsern mit Fangeinrichtungen ermittelt werden, die das Auftreten von Einsatzfeldstärken für Fangentladungen unwahrscheinlich werden lassen. Die Abschirmwirkung für das elektrische Feld an der geschützten Einrichtung durch die zum Schutz installierten Fangstangen und Fangseile sowie durch Schirmelektroden wird untersucht. Hierzu werden numerische 3D-Feldberechnungen für Elektrodenanordnungen bei Änderung von Abständen und Höhen durchgeführt. Für einfache Anordnungen wurden die Ergebnisse der numerischen Berechnungen anhand analytischer Betrachtungen überprüft. Der notwendige Aufwand für Maßnahmen zur wirksamen Feldabschirmung wird aufgezeigt.