Signalleuchten in Ex-Bereichen und rauer Umgebung für mehr Sicherheit

Bild 1: Die Farben sind bei den Gehäusen und bei den Abdeckungen wählbar.RS Components

Signalleuchten liefern sichere, effiziente und zuverlässige visuelle Alarmsignale, die weithin sichtbar und für Bereiche mit hohem Geräuschpegel besonders geeignet sind. Sie begegnen einem überall in Industrie, Petrochemie, Rohstoffförderung und Verkehrsbereichen, sodass man sie nicht als etwas technisch Aufregendes wahrnimmt. Aber sie müssen unter allen Bedingungen zuverlässig funktionieren, um den Zweck der Warnung für die Sicherheit von Anlagen und Personen zu erfüllen.

In Industrieanlagen, in denen mit gefährlichen Prozessen oder Medien gearbeitet wird, kommen neben dieser Notwendigkeit als zuverlässige Warninstrumente noch raue oder im Extremfall explosionsgefährliche Umgebungsbedingungen hinzu. Beispiele dafür sind chemische oder petrochemische Anlagen, wo man in bestimmten Zonen nur Instrumente nutzen darf, die für explosionsgefährdete Umgebungen konstruiert, geprüft und zertifiziert sind. Diese Kriterien gelten auch für Signalleuchten, die in diesen Bereichen Einsatz finden (Bild 1, Bild 2 und Bild 4).

Weitere Kriterien für die Auswahl der geeigneten Signalleuchten sind die Art der Beleuchtung, die Beleuchtungsstärke und Funktionen, wie die Kombinationsfähigkeit mit akustischen und Telekommunikationssystemen.

Schön in Form bleiben

Moflash Signalling, ein Hersteller von Signaleinrichtungen aus Großbritannien, produziert Signalleuchten in fünf Bauformen, an deren Beispielen sich die Eigenschaften erläutern lassen.

• Rotierende Signalleuchten (R – Rotating): Ein parabolischer Reflektor umschließt eine kontinuierlich beleuchtete Lampe; der Antrieb erfolgt durch einen elektrischen Motor. Die Drehung um die vertikale Achse erzeugt dabei einen intensiven Lichtstrahl, der 360° umläuft. Die Leuchten gibt es mit Glühfadenlampen oder Halogenlampen. Dieser Typ hat eine höhere Beleuchtungsstärke als andere Modelle, ist aber durch die Abschattung durch den parabolischen Reflektor nicht kontinuierlich sichtbar.

• Signalleuchten mit blinkenden Lampen (FF – Flashing Filament): Die Steuerung erfolgt durch einen Schaltkreis, der die Ein- und Aus-Zyklen steuert. Die Signalleuchten haben eine geringere Beleuchtungsstärke, weil die Lampen nicht konstant eingeschaltet sind und beim Einschalten für die volle Lichtausbeute einige Zeit benötigen. Durch eine Fresnellinse, die oberhalb der Lampe platziert ist und das Licht bündelt, lässt sich die Helligkeit für den gewünschten Abstrahlbereich erhöhen. Der Vorteil dieser Signalleuchten liegt in der hohen Lichtabdeckung über volle 360°.

• Signalleuchten mit kontinuierlich brennenden Lampen (SF – Static Filament): Die Einheiten sind vergleichbar mit den FF-Typen, haben aber keine Ein- und Aus-Zyklen, sondern sind nach Start permanent eingeschaltet. Der wesentliche Vorteil dieser Signalleuchten liegt darin, dass sie sich durch separate Quellen – wie ein Bedienfeld oder eine Steuereinheit – steuern lassen. Dadurch ergibt sich eine höhere Flexibilität.

Bild 2: Die Moflash-Signalleuchten der BC125-Serie eignen sich für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen.RS Components

• Signalleuchten mit Xenon-Blitzröhren (X – Xenon Strobe): Ein sich entladender Kondensator erzeugt durch einen Konverterschaltkreis eine hohe Spannung und generiert in einer mit dem Edelgas Xenon gefüllten Röhre helle Lichtblitze. Die volle Helligkeit ist extrem schnell erreicht und lässt sich durch eine Fresnellinse weiter erhöhen. Weitere Vorteile von Xenon-Blitzröhren sind die geringe Energieaufnahme und hohe Lebensdauer, die etwa fünf Millionen Blitze beträgt. Diese Signalleuchten sind besonders effizient, da sie eine 360°-Ausleuchtung mit einem sehr hellen sichtbaren Warnsignal verbinden. In einigen Modellen sind zur weiteren Steigerung der Wahrnehmung für das menschliche Auge Doppelblitz-Optionen verfügbar.

• Signalleuchten mit Leuchtdioden (LED): LEDs sind Halbleiter-Bauelemente, die bei Stromfluss Licht emittieren. Ihr wesentlicher Vorteile beim Einsatz in Signalleuchten sind geringer Energiebedarf, hohe Effizienz, lange Lebensdauer und die Möglichkeit, mehrere Signalfarben in einem Gehäuse zu realisieren. LEDs lassen sich in Signalleuchten mit rotierenden, blinkenden und kontinuierlichen Lichtsystemen integrieren.

Bild 3: Die Tabelle gibt eine Indikation, wie viel Licht durch die farbige Abdeckung des Leuchtkörpers geht, abhängig von der Farbe und der Lichtquelle.RS Components

Faktoren für die Beleuchtungsstärke

Die Beleuchtungsstärke ist, abhängig vom Modell der Signalleuchte und ihrem Einsatzbereich, äußerst unterschiedlich. Die wesentlichen Parameter sind die Leistungsaufnahme in Watt, die Art des Leuchtkörpers, der Abstand der Signalleuchte zum Bereich, in dem die Warnung erfolgen soll und die Farbe der Abdeckung des Leuchtkörpers.

Als Richtwert lässt sich zugrunde legen, dass sich die Beleuchtungsstärke quadratisch mit dem Abstand verringert (doppelter Abstand heißt: die Beleuchtungsstärke verringert sich um den Faktor 4). Die Farbe der Abdeckung hat einen großen Einfluss und verhält sich unterschiedlich im Bezug auf die verwendete Lichtquelle. Wie viel Licht durch die farbige Abdeckung des Leuchtkörpers geht ist abhängig von der Farbe und der Lichtquelle (Bild 3).

Alarm schlagen

Für sichere Warnfunktionen unter allen Umständen sind Signalleuchten mit kombiniertem Audio-Video-Alarm erforderlich. Das trifft gerade auf Umgebungen zu, die durch hohe Lautstärke und starke Lichteinflüsse beide Möglichkeiten der Alarmgenerierung nutzen müssen. Außerdem ist bei diesen dualen Funktionen immer ein Backup bei einem ausfallenden Warnsignal vorhanden. Einige Signalleuchten lassen sich mit Steuerungssignalen für akustische Alarmgeber und sogar mit Ethernet-kompatiblen und mit SPS-gesteuerten Systemen kombinieren.

Achtung explosiv

Die glasfaserverstärkten Kunststoff-Signalleuchten der Serie BC150 (Bild 1) und die Edelstahl-Signalleuchten der Serie BC125 (Bild 2 und Bild 4) wurden entwickelt, um deutlich sichtbare optische Warnsignale in explosionsgefährdeten oder rauen Umgebungsbedingungen, wie man sie in Öl- und Gasanwendungen an Land und küstennah findet, zu liefern. Zu diesem Umfeld zählen chemische und petrochemische Anlagen sowie die Meerestechnik. Bei beide Signalleuchtenserien kann der Anwender unter zwei Arten von Lichtquellen wählen:

• Xenon-Blitzröhre mit einstellbarer Blitzfrequenz von 60 bis 120 Hz und Nennleistungen von 10, 15, 20 und 25 W
• LED-Array mit Nennleistungen 5 und 10 W und den Optionen blinkend, rotierend und statisch zur Statusanzeige

Die Anzeigeeinheiten sind in den Standardfarben gelb (Bernstein), rot, blau, grün, klar oder in alternativen Farben auf Anfrage lieferbar. Alle Modelle sind optional mit einer Auslösefunktion für Telefone ausgestattet und damit als sekundäre Signalanzeige für ankommende Anrufe nutzbar, wenn Telefone in lauten Umgebungen installiert sind.

Bild 4: Signalleuchten gibt es in verschiedenen Designs.RS Components

Wiegen zum Abwägen

Mit einem Gewicht von 3,8 kg positionieren sich die Signalleuchten der BC150-Serie aus glasfaserverstärktem Kunststoff als eine einfach installierbare und preisgünstige Variante für signaltechnische Anforderungen. Die robustere Edelstahlausführung BC125 wiegt 5,4 kg und eignet sich für küstennahe Anwendungen, in denen besonders raue Umgebungsbedingungen auftreten.

Beide Produktreihen sind für den Betrieb in explosionsgefährdeten Umgebungen gemäß ATEX-II-2G-Ex-d-IIC-T4-T6 zertifiziert. Die zulässige Oberflächentemperatur bis 135 °C ermöglicht den Betrieb bei großer Hitze und Sonneneinstrahlung. Mit den Schutzarten IP66 und IP67 entspricht die Serie den Anforderungen an Staubdichtigkeit und Schutz gegen starkes Strahlwasser.

Die Produkte entsprechen außer den für Europa relevanten Sicherheitsvorschriften den Zertifizierungen gemäß der CQST-Normen (China National Quality Supervision and Test Centre for Explosion Protected Electrical Products).

(rao)