Eigensicherheit (Ex i) ist die sicherste Zündschutzart für elektrische Betriebsmittel in explosionsgefährdeten Bereichen. Grundlagen, Schutzklassen ia/ib/ic, Zener-Barrieren und Normen kompakt erklärt.

In der Entwicklung eigensicherer Geräte ist die genaue Berechnung der Pulsbelastung von Zener-Dioden essenziell, insbesondere bei Geräten, die mit Netzspannung betrieben werden. Die Fähigkeit, solche Pulsbelastungen korrekt einzuschätzen, stellt sicher, dass die Zener-Dioden innerhalb ihrer sicheren Betriebsgrenzen arbeiten und somit die Integrität des gesamten Geräts gewahrt bleibt. In diesem Blogpost wird eine Methode zur Berechnung der Pulsbelastung vorgestellt, die das Schmelzintegral und den Kaltwiderstand berücksichtigt. Obwohl diese Methode nicht vollkommen den physikalischen Gegebenheiten entspricht, ist diese Vorgehensweise aus der Praxis bekannt und wird von Entwicklern und Herstellern eigensicherer Geräte, sowie von Prüfstellen für die ATEX oder IECEx Zulassung angewandt. Es sind einige Kritikpunkte an dieser Methode angebracht, die in diesem Artikel aufgeführt werden. Vielen Dank an dieser Stelle für die Kommentare und Hinweise in diesem Zusammenhang. Es ist ratsam im Zweifel eine praktische Prüfung durchzuführen oder weitergehende Informationen vom Hersteller der Dioden und Sicherungen einzuholen.

Als Ingenieur oder Techniker, stehst du oft vor der Herausforderung, Berechnungen durchzuführen, diese sauber zu dokumentieren und die Ergebnisse in einer Form bereitzustellen, die langfristig verfügbar und flexibel nutzbar ist. So war es auch bei mir, als ich mit der Selbständigkeit begann und für meine Kunden Berechnungen für ihre Dokumentation anstellen musste. Mir waren damals schon die üblichen Programme wie Excel oder Mathcad bekannt, welche aber bezüglich der Lesbarkeit und exportierbarkeit ihre Grenzen haben. Ebenso habe ich viele Berechnungen mit meinem Taschenrechner gemacht (grüße gehen raus an alle Casio FX-991 Nutzer), aber der Aufwand der Dokumentation und die Fehleranfälligkeit ist einfach zu hoch. Nach ein bisschen Recherche und Ausprobieren verschiender Tools bin ich auf Calcpad gestoßen– ein leistungsstarkes, aber dennoch schlankes Tool, das ich für meine Arbeit nicht mehr missen möchte. Das Programm ist mir ans Herz gewachsen, sodass ich den Entwickler (Hi Ned!) seit einer Weile unterstütze und es meinen Kunden gerne weiterempfehle, wo es bereits von einigen Entwicklern intensiv verwendet wird.