Für Stromversorgungen, die in der industriellen Automatisierung eingesetzt werden, gelten diverse Sicherheitsvorkehrungen. Diese Sicherheitsvorkehrungen gelten einzeln für verschiedene Arbeitsbereiche und ergänzen sich gegenseitig, um ein angemessenes Schutzniveau zu gewährleisten und Unfälle, Anlagenschäden und Verletzungen zu verhindern.
Informieren Sie sich über die zahlreichen Sicherheitsstandards für Stromversorgungen in der industriellen Automatisierung
15.11.2024
In industriellen Automatisierungssystemen ist die Sicherheit sowohl der Lasten (Geräte und Maschinen) als auch des Personals oberstes Gebot. Stromversorgungen sind natürlich ein wichtiger Bestandteil dieser Systeme. Sie bergen jedoch auch potenzielle Risiken, wenn sie nicht ordnungsgemäß gehandhabt werden. In diesem Blog erörtern wir die Sicherheitsanforderungen für Geräte und Personal im Zusammenhang mit der Stromversorgung in einer industriellen Umgebung.
Inhaltsverzeichnis
Was sind Sicherheitsklassen, -zonen und -divisionen?
Die Bereitstellung eines angemessenen Schutzniveaus erfordert eine genaue Definition der verschiedenen Aspekte des industriellen Umfelds und des damit verbundenen Risikoniveaus. Mehrere Schutzklassen decken unterschiedliche Einsatzbereiche ab.
Die Schutzklassen (I, II, III) legen das Schutzniveau gegen elektrischen Schlag fest. Geräte der Klasse I müssen geerdet sein, Geräte der Klasse II verfügen über eine doppelte Isolierung und Geräte der Klasse III arbeiten mit einer Spannung, die niedrig genug ist, um die Gefahr eines Stromschlags zu vermeiden.
Gefahrenzonen werden nach dem Klassen- und Divisionssystem (Nordamerika) oder dem Zonensystem (international) eingeteilt und geben das Vorhandensein von brennbaren Gasen, Dämpfen oder Staub an.
Die Temperaturklassen (T1 bis T6) bezeichnen die maximal zulässigen Oberflächentemperaturen, und die Schutzart (IP) gibt den Schutz gegen Staub und Wasser an und gewährleistet, dass die Geräte den Umweltbedingungen standhalten.
Schutzarten für Gehäuse
Die Gehäuse, in denen die Stromversorgungen untergebracht sind, werden nach dem Ort ihrer Verwendung beurteilt.
ATEX (ATmosphères EXplosibles) ist eine europäische Norm, die sich auf Geräte konzentriert, die in explosionsgefährdeten Bereichen auf der Grundlage ihrer Zoneneinteilung eingesetzt werden.
ATEX-Gehäuse sind so konstruiert, dass eine Entzündung dieser Atmosphären verhindert wird, und sie enthalten explosionssichere Merkmale und Flammensperren. Die Norm betont, dass die Geräte keine Funken oder übermäßige Hitze verursachen dürfen, die explosive Materialien entzünden könnten.
ATEX-Gehäuse sind so konstruiert, dass eine Entzündung dieser Atmosphären verhindert wird, und sie enthalten explosionssichere Merkmale und Flammensperren. Die Norm betont, dass die Geräte keine Funken oder übermäßige Hitze verursachen dürfen, die explosive Materialien entzünden könnten.
IEC Ex ist ein internationales Zertifizierungssystem für Geräte, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden, und bietet einen weltweiten Standard für Sicherheit.
Sie harmonisiert den Ansatz der Zertifizierung in verschiedenen Ländern und stellt sicher, dass die Geräte strenge Sicherheitsanforderungen erfüllen, um Explosionen zu verhindern. IEC Ex deckt ein breites Spektrum an gefährlichen Umgebungen ab und legt Wert auf internationale Konsistenz bei Prüfung und Zertifizierung.
Sie harmonisiert den Ansatz der Zertifizierung in verschiedenen Ländern und stellt sicher, dass die Geräte strenge Sicherheitsanforderungen erfüllen, um Explosionen zu verhindern. IEC Ex deckt ein breites Spektrum an gefährlichen Umgebungen ab und legt Wert auf internationale Konsistenz bei Prüfung und Zertifizierung.
NEMA (National Electrical Manufacturers Association): NEMA-Gehäuse werden hauptsächlich in Nordamerika verwendet und dienen in erster Linie dem Schutz von Geräten vor Umwelteinflüssen wie Staub, Feuchtigkeit und extremen Temperaturen und nicht vor explosionsgefährdeten Atmosphären.
Die NEMA-Einstufungen reichen von NEMA 1 (allgemeiner Schutz) bis NEMA 13 (schwere Bedingungen, die eine wasser- und staubdichte Ausführung erfordern).
Die NEMA-Einstufungen reichen von NEMA 1 (allgemeiner Schutz) bis NEMA 13 (schwere Bedingungen, die eine wasser- und staubdichte Ausführung erfordern).
Sicherheitsstandards für industrielle Stromversorgungen
Drei wichtige Sicherheitsstandards für industrielle Stromversorgungen sind UL 60947, EN/IEC 61010-2-201 und EN/IEC UL 62368-1. Die meisten AC/DC- und DC/DC-Netzteile von RECOM erfüllen eine oder mehrere dieser Standards.
UL 60947 ist eine von Underwriters Laboratories (UL) erstellte Sicherheitsnorm für industrielle Steuergeräte, einschließlich industrieller Stromversorgungen. Sie umreißt die Anforderungen an die elektrische und mechanische Sicherheit sowie den Brandschutz, um den sicheren Betrieb von Stromversorgungen in industriellen Steuerungssystemen zu gewährleisten.
UL 60947 deckt Aspekte wie Überstromschutz, Isolierung, Temperaturwerte und Umweltbeständigkeit ab und stellt sicher, dass Stromversorgungen den harten Bedingungen in industriellen Umgebungen standhalten.
Die Konformität mit UL 60947 zeigt an, dass eine Stromversorgung auf Sicherheit und Zuverlässigkeit geprüft wurde und somit die notwendigen Standards zum Schutz von Geräten und Personal in industriellen Anwendungen erfüllt.
UL 60947 deckt Aspekte wie Überstromschutz, Isolierung, Temperaturwerte und Umweltbeständigkeit ab und stellt sicher, dass Stromversorgungen den harten Bedingungen in industriellen Umgebungen standhalten.
Die Konformität mit UL 60947 zeigt an, dass eine Stromversorgung auf Sicherheit und Zuverlässigkeit geprüft wurde und somit die notwendigen Standards zum Schutz von Geräten und Personal in industriellen Anwendungen erfüllt.
IEC 62368-1 ist ein Sicherheitsstandard für Geräte der Audio-, Video-, Informations- und Kommunikationstechnik, einschließlich industrieller Stromversorgungen.
Im Gegensatz zu früheren störfallbasierten Standards verwendet die EN/IEC 62368-1 einen gefahrenbasierten Ansatz, um potenzielle Risiken wie Stromschlag, Feuer und thermische Verletzungen zu ermitteln und zu mindern, indem sie Energiequellen auf der Grundlage ihres Schadenspotenzials klassifiziert, Schutzmaßnahmen gegen diese Energiequellen vorschreibt und Leitlinien für die Anwendung und die Anforderungen an diese Schutzmaßnahmen enthält.
Für industrielle Stromversorgungen gewährleistet dieser Standard einen angemessenen Schutz gegen diese Gefahren, indem er Anforderungen an die Isolierung, den Überstromschutz, die Temperaturkontrolle und die mechanische Stabilität festlegt.
IEC 62368-1 ersetzt ältere Standards wie EN 60950-1 (Geräte der Informationstechnik) und EN 60065 (Audio-, Video- und ähnliche elektronische Geräte). Der Standard umfasst unter anderem alle Produkte, die zuvor unter die älteren Standards fielen.
Im Gegensatz zu früheren störfallbasierten Standards verwendet die EN/IEC 62368-1 einen gefahrenbasierten Ansatz, um potenzielle Risiken wie Stromschlag, Feuer und thermische Verletzungen zu ermitteln und zu mindern, indem sie Energiequellen auf der Grundlage ihres Schadenspotenzials klassifiziert, Schutzmaßnahmen gegen diese Energiequellen vorschreibt und Leitlinien für die Anwendung und die Anforderungen an diese Schutzmaßnahmen enthält.
Für industrielle Stromversorgungen gewährleistet dieser Standard einen angemessenen Schutz gegen diese Gefahren, indem er Anforderungen an die Isolierung, den Überstromschutz, die Temperaturkontrolle und die mechanische Stabilität festlegt.
IEC 62368-1 ersetzt ältere Standards wie EN 60950-1 (Geräte der Informationstechnik) und EN 60065 (Audio-, Video- und ähnliche elektronische Geräte). Der Standard umfasst unter anderem alle Produkte, die zuvor unter die älteren Standards fielen.
IEC 61010-2-201 legt Sicherheitsanforderungen für Steuer- und Regelgeräte, einschließlich industrieller Netzteile, fest, die in Mess-, Regel- und Laboranwendungen eingesetzt werden.
Zu den wichtigsten Aspekten gehören die elektrische Sicherheit (Isolierung, Kriechstrecken und Berührungsschutz), das Wärmemanagement (Übertemperaturschutz und Grenzwerte für den Temperaturanstieg) und die mechanische Sicherheit (Festigkeit des Gehäuses und Zugänglichkeit der Teile).
Der Standard umfasst auch den Schutz vor Umwelteinflüssen (Beständigkeit gegen Staub, Feuchtigkeit und korrosive Stoffe) und die funktionale Sicherheit (zuverlässige Steuerfunktionen und Redundanz). Die Einhaltung der Vorschriften gewährleistet, dass die Stromversorgungen in industriellen Umgebungen sicher und zuverlässig sind, um Schäden an Geräten zu vermeiden und das Personal vor elektrischen Gefahren zu schützen.
Zu den wichtigsten Aspekten gehören die elektrische Sicherheit (Isolierung, Kriechstrecken und Berührungsschutz), das Wärmemanagement (Übertemperaturschutz und Grenzwerte für den Temperaturanstieg) und die mechanische Sicherheit (Festigkeit des Gehäuses und Zugänglichkeit der Teile).
Der Standard umfasst auch den Schutz vor Umwelteinflüssen (Beständigkeit gegen Staub, Feuchtigkeit und korrosive Stoffe) und die funktionale Sicherheit (zuverlässige Steuerfunktionen und Redundanz). Die Einhaltung der Vorschriften gewährleistet, dass die Stromversorgungen in industriellen Umgebungen sicher und zuverlässig sind, um Schäden an Geräten zu vermeiden und das Personal vor elektrischen Gefahren zu schützen.
Wie unterscheiden sich die beiden letztgenannten Standards? IEC 62368-1 ist breiter angelegt, während IEC 61010-2-201 speziell auf industrielle Umgebungen zugeschnitten ist.
IEC 62368-1 konzentriert sich auf einen gefährdungsbasierten sicherheitstechnischen Ansatz für ein breites Spektrum von elektronischen Geräten, einschließlich Verbraucher- und Büroumgebungen. Der Standard legt den Schwerpunkt auf den Schutz vor potenziellen Schäden auf der Grundlage der Energieklassifizierung und ist für den allgemeinen Gebrauch geeignet.
Im Gegensatz dazu enthält IEC 61010-2-201 detaillierte Sicherheitsanforderungen speziell für industrielle Steuergeräte, einschließlich industrieller Stromversorgungen. Er ist auf industrielle Umgebungen zugeschnitten, wobei der Schwerpunkt auf elektrischer, mechanischer und umweltbedingter Beständigkeit liegt, und geht von geschulten Benutzern unter gefährlicheren Bedingungen aus.
IEC 62368-1 konzentriert sich auf einen gefährdungsbasierten sicherheitstechnischen Ansatz für ein breites Spektrum von elektronischen Geräten, einschließlich Verbraucher- und Büroumgebungen. Der Standard legt den Schwerpunkt auf den Schutz vor potenziellen Schäden auf der Grundlage der Energieklassifizierung und ist für den allgemeinen Gebrauch geeignet.
Im Gegensatz dazu enthält IEC 61010-2-201 detaillierte Sicherheitsanforderungen speziell für industrielle Steuergeräte, einschließlich industrieller Stromversorgungen. Er ist auf industrielle Umgebungen zugeschnitten, wobei der Schwerpunkt auf elektrischer, mechanischer und umweltbedingter Beständigkeit liegt, und geht von geschulten Benutzern unter gefährlicheren Bedingungen aus.
Was ist die LPS-Zertifizierung und warum ist sie wichtig?
LPS steht für Limited Power Source. Ein LPS-zertifiziertes Netzteil erfüllt bestimmte Sicherheitsanforderungen, um die Gefahr von Stromschlägen oder Bränden zu verringern. Diese Stromversorgungen werden durch Standards wie die IEC 62368-112 geregelt.
Zu den wichtigsten Merkmalen von LPS-zertifizierten Stromversorgungen gehören:
Diese Beschränkungen stellen sicher, dass LPS-zertifizierte Stromversorgungen mit hoher Wahrscheinlichkeit keinen Stromschlag oder Brand verursachen, was sie für den Einsatz in verschiedenen Anwendungen sicherer macht.
Die AC/DC-Stromversorgungsserie RACM90-K von RECOM bietet eine Ausgangsleistung von 90 W und ist gemäß den Sicherheitsstandards für die Bereiche Medizin, ITE, Industrie und Haushalt LPS-zertifiziert. Mit einer 2x4-Zoll-Grundfläche nach Industriestandard sind die Varianten als offene Karte oder mit einem Gehäuse erhältlich. Der Weitbereichseingang reicht von 100VAC bis 240VAC, und der Ausgang ist streng geregelt. Die einfache Systemintegration wird durch eine breite Konformitätsspanne mit der EMV-Norm EN55032 Klasse B ermöglicht. Integrierte Doppelsicherungen sind im Lieferumfang enthalten, und die Produktfamilie ist immun gegen Überspannungen der Installationsklasse 3 und der Überspannungskategorie OVCIII. Die Zertifizierungen werden bis zu einer Höhe von 4000m aufrechterhalten, und mit einem breiten Betriebstemperaturbereich ist die Serie eine der vielseitigsten auf dem Markt.
Zu den wichtigsten Merkmalen von LPS-zertifizierten Stromversorgungen gehören:
- Spannungs- und Stromgrenzwerte: Die LPS-Zertifizierung schreibt strenge Grenzwerte für Ausgangsspannung und -strom vor. So liegt die Ausgangsspannung in der Regel unter oder bei 30VDC oder 30VACrms, und der maximale Kurzschlussstrom ist auf 8A begrenzt.
- Leistungsbegrenzungen: Die maximale Ausgangsleistung ist auf 100W begrenzt, auch unter Fehlerbedingungen.
- Sicherheitsmerkmale: LPC-Netzteile sind häufig mit Überstromschutzvorrichtungen wie Sicherungen oder Leistungsschaltern ausgestattet, um den an die Last gelieferten Strom zu begrenzen.
Diese Beschränkungen stellen sicher, dass LPS-zertifizierte Stromversorgungen mit hoher Wahrscheinlichkeit keinen Stromschlag oder Brand verursachen, was sie für den Einsatz in verschiedenen Anwendungen sicherer macht.
Die AC/DC-Stromversorgungsserie RACM90-K von RECOM bietet eine Ausgangsleistung von 90 W und ist gemäß den Sicherheitsstandards für die Bereiche Medizin, ITE, Industrie und Haushalt LPS-zertifiziert. Mit einer 2x4-Zoll-Grundfläche nach Industriestandard sind die Varianten als offene Karte oder mit einem Gehäuse erhältlich. Der Weitbereichseingang reicht von 100VAC bis 240VAC, und der Ausgang ist streng geregelt. Die einfache Systemintegration wird durch eine breite Konformitätsspanne mit der EMV-Norm EN55032 Klasse B ermöglicht. Integrierte Doppelsicherungen sind im Lieferumfang enthalten, und die Produktfamilie ist immun gegen Überspannungen der Installationsklasse 3 und der Überspannungskategorie OVCIII. Die Zertifizierungen werden bis zu einer Höhe von 4000m aufrechterhalten, und mit einem breiten Betriebstemperaturbereich ist die Serie eine der vielseitigsten auf dem Markt.
Fazit
Die Gewährleistung der Sicherheit von Anlagen und Personal in der industriellen Automatisierung ist eine komplexe und vielschichtige Aufgabe. Diverse Sicherheitsstandards betreffen die Netzteile selbst, die Gehäuse, in denen sie untergebracht sind, und die Umgebung, in der sie betrieben werden. Alle RECOM-Netzteile entsprechen den einschlägigen Standards. Die RACM90-K-Familie von RECOM ist LPS-zertifiziert und verfügt über zahlreiche weitere Sicherheitseinstufungen, die für strengste medizinische und industrielle Anwendungen erforderlich sind.
Anwendungen
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RACM90-K
Fokus
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