Ladungstransfermessung

Gegenstände aus isolierenden Materialien können durch Reiben oder infolge betrieblicher Vorgänge z.B. Entleeren bzw. Befüllen eines Kanisters, elektrostatisch aufgeladen werden. Dies kann zu Büschel- oder Gleitstielbüschelentladungen führen.

Isolierende Gegenstände oder Einrichtungen dürfen in explosionsgefährdeten Bereichen der Zonen 0, Zone 1 oder Zone 2 nur benutzt werden, wenn gefährliche Aufladungen vermieden werden. (TRGS 727, Kapitel 3.2)

Neben der Flächenbegrenzung solcher isolierenden Gegenstände kann auch der Nachweis erbracht werden, dass sich der isolierende Gegenstand nicht gefährlich aufladen lässt bzw. es nicht zu einer kritischen elektrostatischen Entladung kommt. Dieser Nachweis kann z.B. experimentell über die Bestimmung des Ladungstransfers erbracht werden.

Die Ladungstransfermessung wird in Anlehnung an die Norm DIN EN 60079-32-2 -Elektrostatische Gefährdung – Prüfverfahren durchgeführt.

Zur Bestimmung der übertragbaren Ladung wird der isolierende Gegenstand auf einer geerdeten Metallplatte platziert. Der Gegenstand wird anschließend sowohl mit einer Nadel-Elektrode als auch mit einer Fakir-Elektrode (Vielnadelelektrode) mit z.B. 40 kV und 60 kV gezielt aufgeladen (Dauer der Aufladung 15 – 60 Sekunden).

Zur Aufladung wird ein Hochspannungserzeuger HS 70kV (negativ) benutzt. Anschließend wird geprüft, welche Ladung von dem aufgeladenen Gegenstand abgegriffen werden kann. Die übertragbare Ladung wird mittels eines Handcoulombmeters HMG 11/02 (Messbereich: 5 – 200 nC) gemessen. Um die Präzision (Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit) des Messverfahrens zu berücksichtigen werden mindestens 10 Einzelversuche durchgeführt. Das Ergebnis mit dem größten Ladungstransfer dient zur Einstufung bzw. Beurteilung des Prüfgegenstandes.

Gemäß TRGS 727, darf die von einem Gegenstand maximal übertragene Ladung in der Zone 1 und 2 die folgenden Werte nicht überschreiten:

1. für Explosionsgruppe IIA: 60 nC,
2. für Explosionsgruppe IIB: 25 nC,
3. für Explosionsgruppe IIC: 10 nC.

In Zone 0  dürfen die folgende Werte nicht überschritten werden:

1. für Explosionsgruppe IIA: 25 nC,
2. für Explosionsgruppe IIB: 10 nC,
3. für Explosionsgruppe IIC: Es dürfen keine Entladungen detektierbar sein.