Zündtemperatur und Temperaturklassen
Die Zündtemperatur ist von der jeweiligen Zusammensetztung der atmosphärisch auftretenden Gase oder Dämpfe abhängig. Entsprechend ihrer jeweils ermitteltetn Zündtemperatur können ihnen Temperaturklassen zugeordnet werden. Die maximale Oberflächentemperatur der jeweiligen Klasse, darf dabei - analog zu anderen sicherheitstechnischen Kenngrößen - die Zündtemperatur der zugehörigen Gase (Atmosphären) nicht erreichen darf.
Zündtemperatur (Definition)
Die Zündtemperatur eines brennbaren Gases, Dampfes oder eines brennbaren Staubes ist die niedrigste Temperatur einer erwärmten Oberfläche, an der die Entzündung des Gas/Luft- bzw. Dampf/Luft-Gemisches eintritt.
Sie stellt folglich den Temperaturunterwert dar, bei dem eine "heiße" Oberfläche die jeweilige explosionsfähige Atmosphäre zünden kann.
Explosionsfähige Gas-Atmosphären
In Abhängigkeit von ihrer Entzündbarkeit unterteilt man brennbare Gase und Dämpfe in so genannte "Temperaturklassen" (vgl. Tabelle). Ensprechen der Definition, muss die maximale Oberflächentemperatur eines elektrischen Betriebsmittels stets kleiner sein als die Zündtemperatur des Gas/-bzw. Dampf/Luftgemisches, in dem es eingesetzt ist.
Dabei können die Betriebsmittel, die einer höheren Temperaturklasse entsprechen (z. B. T5) auch für Anwendungen zulässig, bei denen eine niedrigere Temperaturklasse gefordert ist (z.B. T2 oder T3).
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Zündtemperatur der Gase und Dämpfe in °C |
Temperaturklasse |
Maximale Oberflächentemperatur am Betriebsmittel in °C |
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> 450 |
T1 |
450 |
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> 300 bis 450 |
T2 |
300 |
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> 200 bis 300 |
T3 |
200 |
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> 135 bis 200 |
T4 |
135 |
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> 100 bis 135 |
T5 |
100 |
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> 85 bis 100 |
T6 |
85 |
Anmerkung: In den USA existiert ein System mit einer weiteren Unterteilung in Untertemperaturklassen.
Brennbare Stäube
Abbildung 1 angelehnt an DIN EN 60079-14, VDE 0165-1
Für
brennbare Stäube findet keine Temperaturklassen-Einteilung
statt.
Man vergleicht die Mindestzündtemperatur der Staub-/Luft-Wolke mit der maximal möglichen Oberflächentemperatur des Betriebsmittels. Dabei berücksichtigt man einen so genannten "Sicherheitsfaktor". Das bedeutet, dass die maximal mögliche Oberflächentemperatur des Betriebsmittels nur zwei Drittel der Mindestzündtemperatur der Staub-/Luft-Wolke betragen darf.
Zusätzlich muss die Glimmtemperatur dabei betrachtet werden, da sich die ausfallenden Stäube auch auf den Betriebsmitteln ablagern können. Die so genannte "Glimmtemperatur" ist die Mindestzündtemperatur der abgelagerten Staubschicht.
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Defition: Die Glimmtemperatur ist die niedrigste Temperatur einer heißen Oberfläche, auf der sich eine Staubschicht von 5 mm entzünden kann.
Der Abgleich mit der maximal zulässigen Oberflächentemperatur des zu beurteilenden Betriebsmittels wird mit einem Sicherheitsfaktor von 75 K durchgeführt. Die Wärmedämmung bimmt bei höheren Schichtdicken der Staubablagerungen zu. Die Staubschicht kann sich deshalb auch bei niedrigeren Temperaturen entzünden. Daher ist eine reduzierte Oberflächentemperatur am Betriebsmittel zulässig. Sie ist der schematischen Darstellung (Abbildung 1) (DIN EN 60079-14, VDE 0165-1: 2009-10) ermittelt. Falls die zu beurteilende Schichtdicke über 50 mm liegt, hat die Glimmtemperatur in Laborversuchen ermittelt zu werden. Dies gilt auch bei zu betrachtenden Schichtdicken über 5 mm, wenn die Glimmtemperatur bei 5 mm Schichtdicke unter als 250 °C liegtt. Ebenfalls haben die Laborversuche bei kompletter Einschüttung der Betriebsmittel mit brennbarem Staub statt zu finden.
