Trenn- und Zenerbarrieren

Trenn- und Zenerbarrieren sind wesentliche Bestandteile der industriellen Sicherheitstechnik, insbesondere in explosionsgefährdeten Bereichen. Sie werden häufig in Branchen wie der Chemie-, Öl- und Gasindustrie, der Pharmazie sowie in der Lebensmittelproduktion eingesetzt. In diesen Bereichen sind oft brennbare Stoffe und Gase vorhanden, die bei Kontakt mit Funken oder elektrischen Entladungen eine Explosion verursachen könnten. Um solche Gefahren zu minimieren, bieten Trenn- und Zenerbarrieren eine zuverlässige Methode, um elektrische Signale sicher zu übertragen und gleichzeitig das Risiko von Zündquellen zu eliminieren.

Trennbarrieren sind elektronische Bauelemente, die dafür sorgen, dass Signale sicher aus explosionsgefährdeten in nicht explosionsgefährdete Bereiche übertragen werden. Sie trennen die beiden Bereiche galvanisch, was bedeutet, dass es keine direkte elektrische Verbindung zwischen ihnen gibt. Stattdessen werden die Signale durch verschiedene Technologien wie Transformatoren oder Optokoppler übertragen. Trennbarrieren werden eingesetzt, um sicherzustellen, dass auch bei einem Fehler in der Verdrahtung oder bei Kurzschlüssen kein Funke entsteht, der eine Explosion auslösen könnte.

Zenerbarrieren hingegen begrenzen den Strom und die Spannung, die in den explosionsgefährdeten Bereich gelangen können. Sie bestehen aus einer Kombination von Zenerdioden, Widerständen und Sicherungen. Die Zenerdiode ist dabei ein zentrales Element, das sicherstellt, dass die Spannung in einem bestimmten Bereich bleibt und im Falle einer Überspannung die Energie in ungefährliche Wärme umgewandelt wird. Zenerbarrieren sind kostengünstiger als Trennbarrieren, da sie keine galvanische Trennung bieten, aber dennoch eine sichere Lösung für viele Anwendungen darstellen.

Anwendung von Trenn- und Zenerbarrieren

In der industriellen Prozessautomation sind Trenn- und Zenerbarrieren von großer Bedeutung. Sie kommen in zahlreichen Anwendungen zum Einsatz, darunter:

• Mess- und Regeltechnik: In explosionsgefährdeten Bereichen, wie etwa in Raffinerien oder Chemieanlagen, sind Sensoren und Aktoren oft direkt mit Steuerungssystemen verbunden. Um sicherzustellen, dass diese Signale sicher und zuverlässig übertragen werden, werden Trenn- oder Zenerbarrieren in den Signalleitungen installiert.
• Fernüberwachung und Datenübertragung: In vielen Industriezweigen werden Prozesse aus der Ferne überwacht und gesteuert. Trenn- und Zenerbarrieren stellen sicher, dass diese Datenübertragungen auch in potenziell gefährlichen Bereichen sicher ablaufen.
• Explosionsgeschützte Geräte: Geräte und Maschinen, die in explosionsgefährdeten Zonen betrieben werden, müssen strenge Sicherheitsvorgaben erfüllen. Trenn- und Zenerbarrieren sind hier unverzichtbare Komponenten, um die elektrische Sicherheit zu gewährleisten und das Risiko von Zündquellen zu minimieren.

Vorteile von Trenn- und Zenerbarrieren

Beide Arten von Barrieren bieten verschiedene Vorteile, die sie zu einer unverzichtbaren Sicherheitskomponente in explosionsgefährdeten Bereichen machen:

• Sicherheit: Der Hauptvorteil ist die drastische Reduzierung des Explosionsrisikos. Trenn- und Zenerbarrieren verhindern, dass eine potenziell gefährliche Menge an Energie in den explosionsgefährdeten Bereich gelangt.
• Zuverlässigkeit: Diese Barrieren sind extrem zuverlässig und für den langfristigen Einsatz in rauen industriellen Umgebungen konzipiert. Sie sind widerstandsfähig gegen äußere Einflüsse wie hohe Temperaturen, Feuchtigkeit und aggressive Chemikalien.
• Kosteneffizienz: Insbesondere Zenerbarrieren sind eine kostengünstige Lösung für den Explosionsschutz. Sie sind einfach zu installieren und benötigen wenig Wartung. Trennbarrieren hingegen bieten eine zusätzliche galvanische Trennung und sind daher oft etwas teurer, bieten jedoch einen höheren Schutz.
• Einfache Integration: Sowohl Trenn- als auch Zenerbarrieren lassen sich leicht in bestehende Anlagen integrieren. Sie sind in verschiedenen Ausführungen und für unterschiedliche Signaltypen verfügbar, was ihre Anwendung vielseitig macht.

Unterschiede zwischen Trenn- und Zenerbarrieren

Obwohl beide Barrieren dazu dienen, das Explosionsrisiko zu minimieren, gibt es einige wichtige Unterschiede. Trennbarrieren bieten eine galvanische Trennung, was sie besonders sicher macht, da sie physikalisch verhindern, dass ein Stromfluss zwischen den gefährdeten und sicheren Bereichen stattfindet. Diese Technologie ist jedoch aufwändiger und teurer.

Zenerbarrieren bieten keine galvanische Trennung, sondern setzen auf die Begrenzung von Spannung und Strom, um eine Explosion zu verhindern. Sie sind einfacher aufgebaut und günstiger, bieten aber einen geringeren Schutz als Trennbarrieren.