Um die Zündung einer explosionsgefährdeten Atmosphäre zu verhindern, werden Funkkomponenten zum Betrieb in der Ex-Zone 1 in der Regel durch spezielle Gehäuse geschützt. Allerdings sind geeignete Ex-zertifizierte Antennen hochpreisig und in nur wenigen Ausführungen verfügbar. Die Auswahl der zur Anwendung passenden Antenne ist jedoch ein entscheidendes Kriterium für eine zuverlässige Funktion der Funkverbindung. Die durch den Explosionsschutz vorgegebene Bauform ohne die üblichen Steckverbinder erschwert die flexible Installation und die Wartung. Mit dem HFisolator des Typs 9730 bietet R. Stahl eine Lösung, die viele Nachteil konventioneller Konfigurationen beseitigt. Das Gerät wandelt das normale Antennensignal in ein explosionsgeschütztes Signal der Zündschutzart Eigensicherheit Ex i um. Eine Zündgefahr durch das Antennensignal in explosionsgefährdeten Bereichen ist damit ausgeschlossen. Zur drahtlosen Kommunikation steht damit das gesamte Spektrum industrietauglicher Antennen und Steckverbinder zur Verfügung, denn diese Komponenten müssen nun nicht mehr selbst Ex-zertifiziert sein. Der HFisolator ist auch unter sehr rauen klimatischen Bedingungen einsetzbar und hält Temperaturen von -60 °C bis +80 °C stand. Er ist auf die ISM-Frequenzbänder um 900 MHz, 2,4 GHz und 5 GHz ausgelegt und unterstützt alle in der Industrie gängigen drahtlosen Übertragungsstandards (WLAN 802.11 a/b/g/n; WirelessHart; ISA 100.11a; Bluetooth; ZigBee; EnOcean).
Kommunikation per Funk
Funkverbindungen ermöglichen neue, ökonomischere Arbeitsabläufe. Dazu gehört die bequemere Handhabung kabelloser Lesegeräte zur Erfassung von Behältnissen mit Barcode-Etiketten oder RFID-Tags. Die kabellose Datenübertragung sorgt dafür, dass das Personal vor Ort nicht nur Prozess-Messwerte im Auge behalten kann, sondern auch Zugriff auf Wartungspläne, Bedienungsanleitungen und Atex-Zertifikate hat. Zudem können Aufträge per Funk an mobile Geräte von Servicetechnikern geschickt werden.
Funksysteme bergen elektrische Zündgefahren einschließlich transienter Spannungen in sich. Zwar kann das elektromagnetische Feld eines Senders in der Regel nicht unmittelbar ein explosionsfähiges Gemisch entzünden, solange die Funkquelle nicht gleich mehrere hundert Watt Sendeleistung erreicht. Doch besteht die Gefahr, dass in metallische Objekte oder unzureichend EMV-geschützte elektronische Schaltungen induzierte Ströme zu Funkenbildung führen. Seit 2004 gibt es mit der IEC EN 60079-0 eine internationale Norm, die Schutzniveaus und Grenzwertanforderungen für Funksignale im Ex-Bereich definiert. Zusätzlich zur Einhaltung der Grenzwerte im Normalbetrieb fordert diese Norm eine Fehlerfallbetrachtung für Geräte in der Zone 1: Auch Kurzschlüsse, Nebenschlüsse oder Unterbrechungen dürfen keine Explosionsgefahr bedingen.
Der HFisolator des Typs 9730 von R. Stahl verhindert durch galvanische Trennung, dass Versorgungsströme bei Fehlfunktionen des Geräts aus dessen explosionsgeschütztem Gehäuse (z.B. in Schutzart Ex d) austreten. Dadurch werden alle damit verbundenen Zündgefahren nach außen neutralisiert. Einer externen Antenne führt der Trenner stattdessen ein Signal zu, das in der explosionsgefährdeten Atmosphäre auf ein eigensicheres Niveau (Ex ia IIC) begrenzt bleibt. Neben der hohen Sicherheit sorgt der HFisolator für eine einfachere Handhabung bei der Installation und im Betrieb: Funkfähige Geräte und externe Antennen müssen nicht mehr unflexibel mit Leitungen ohne Steckverbinder installiert werden. Stattdessen lassen sich beliebige industrietaugliche Antennen über frei konfektionierbare Kabel per Steckverbinder anschließen.
