Eaton ZB65 Series User manual

Handbuch/Manual
Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und
ZB150-…/XTOB…GC1
Überlastüberwachung von Standard- und Ex e-Motoren
Motor-protective relays ZB65-…/XTOB…DC1 and
ZB150-…/XTOB…GC1
Overload monitoring of standard and Ex e motors
Titel/Title
11/17 MN03407005Z-DE/EN

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Störfallservice
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Originalbetriebsanleitung
Die deutsche Ausführung dieses Dokuments ist die Originalbetriebsanleitung.
Übersetzung der Originalbetriebsanleitung
Alle nicht deutschen Sprachausgaben dieses Dokuments sind Übersetzungen der Originalbetriebsanleitung.
1. Auflage 2004, Redaktionsdatum 07/04
2. Auflage 2011, Redaktionsdatum 01/11
3. Auflage 2015, Redaktionsdatum 09/15
4. Auflage 2017, Redaktionsdatum 11/17
Siehe Änderungsprotokoll im Kapitel „Zu diesem Handbuch“.
© 2017 by Eaton Industries GmbH, 53105 Bonn
Autoren: O. Fiebag-Elias, Ch. Bausch, D. Meyer, W. Nitschky
Redaktion: René Wiegand
Alle Rechte, auch die der Übersetzung, vorbehalten.
Kein Teil dieses Handbuches darf in irgendeiner Form (Druck, Fotokopie, Mikrofilm oder einem anderen Verfahren)
ohne schriftliche Zustimmung der Firma Eaton Industries GmbH, Bonn, reproduziert oder unter Verwendung
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Original operating manual
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Translation of the original operating manual
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1. Edition 2004, publication date 07/04
2. Edition 2011, publication date 01/11
3. Edition 2015, publication date 09/15
4. Edition 2017, publication date 11/17
See revision protocol in the “About this manual“ chapter.
© 2017 by Eaton Industries GmbH, 53105 Bonn
Authors: O. Fiebag-Elias, Ch. Bausch, D. Meyer, W. Nitschky
Redaction: René Wiegand
All rights reserved, also for the translation.
No part of this manual may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted in any form or by any means,
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Eaton Industries GmbH, Bonn.
Subject to alteration.
Impressum/Imprint

Sicherheitshinweise/Safety Instructions
Vor Beginn der Installationsarbeiten Before commencing the installation
• Gerät spannungsfrei schalten
• Gegen Wiedereinschalten sichern
• Spannungsfreiheit feststellen
• Erden und kurzschließen
• Benachbarte, unter Spannung stehende Teile
abdecken oder abschranken.
• Die für das Gerät angegebenen Montagehin-
weise (IL = instruction leaflet) sind zu beachten.
• Nur entsprechend qualifiziertes Personal gemäß
EN 50110-1/-2 (VDE 0105 Teil 100) darf Eingriffe
an diesem Gerät/System vornehmen.
• Achten Sie bei Installationsarbeiten darauf, dass
Sie sich statisch entladen, bevor Sie das Gerät
berühren.
• Schwankungen bzw. Abweichungen der Netz-
spannung vom Nennwert dürfen die in den tech-
nischen Daten angegebenen Toleranzgrenzen
nicht überschreiten, andernfalls sind Funktion-
sausfälle und Gefahrenzustände nicht
auszuschließen.
• Einbaugeräte für Gehäuse oder Schränke dürfen
nur im eingebauten Zustand betrieben und
bedient werden.
• Disconnect the power supply of the device.
• Ensure relosing interlock that devices cannot be
accidentally restarted.
• Verify isolation from the supply.
• Connect to earth and short-circuit.
• Cover or fence off neighbouring live parts.
• Follow the installation instructions (IL = instruc-
tion leaflet) included with the device.
• Only suitably qualified personnel in accordance
with EN 50110-1/-2 (VDE 0105 Part 100) may
work on this device/system.
• Before installation and before touching the
device ensure that you are free of electrostatic
charge.
• The rated value of the mains voltage may not
fluctuate or deviate by more than the tolerance
specified, otherwise malfunction and hazardous
states are to be expected.
• Panel-mount devices may only be operated
when properly installed in the cubicle or control
cabinet.
Eaton Industries GmbH Sicherheitshinweise / Safety instructions
Gefahr!
Gefährliche elektrische Spannung!
Danger!
Dangerous electrical voltage!

Überblick/Overview
Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und
ZB150-…/XTOB…GC1
Überlastüberwachung von Ex e-Motoren ................................... 1
Motor-protective relays ZB65-…/XTOB…DC1 and
ZB150-…/XTOB…GC1
Overload monitoring of Ex e motors ........................................... 25
Anhang/Appendix.......................................................................... 49

ZB65-…, ZB150-… 11/17 MN03407005Z-DE/EN www.eaton.com 1
Inhaltsverzeichnis
0 Zu diesem Handbuch................................................................. 3
0.1 Zielgruppe .................................................................................... 3
0.2 Änderungsprotokoll...................................................................... 3
0.3 Abkürzungen und Symbole .......................................................... 4
0.4 Lesekonventionen........................................................................ 4
0.4.1 Warnhinweise vor Sachschäden .................................................. 4
0.4.2 Warnhinweise vor Personenschäden........................................... 4
0.4.3 Tipps............................................................................................. 4
1 Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und
ZB150-…/XTOB…GC1 ............................................................... 5
1.1 Vorwort ........................................................................................ 5
1.2 Geräteübersicht............................................................................ 6
1.3 Gerätebeschreibung..................................................................... 7
1.3.1 Überlastschutz mit Bimetallrelais................................................. 7
1.3.2 Direktanbau.................................................................................. 7
1.3.3 Einzelaufstellung .......................................................................... 7
1.3.4 Strombereiche der Motorschutzrelais.......................................... 9
1.3.5 Temperaturkompensation............................................................ 10
1.3.6 Phasenausfall ............................................................................... 10
1.3.7 Wiedereinschaltung ..................................................................... 11
1.3.8 Testfunktion ................................................................................. 11
1.4 Sicherheitstechnische Betrachtung ............................................. 12
2 Projektierung.............................................................................. 13
2.1 Überlastüberwachung von Motoren im Ex e-Bereich .................. 13
2.2 Einstellung der Überstromschutzeinrichtung ............................... 13
2.2.1 Kurzschlussschutz der Motorschutzrelais .................................... 14
2.3 Zulassungen................................................................................. 16
3 Installation.................................................................................. 17
3.1 Hinweise zur Installation .............................................................. 17
3.2 Geräte montieren......................................................................... 18
3.2.1 Montage einer Plombierhaube..................................................... 20
4 Geräte betreiben ........................................................................ 22
4.1 Einstellungen................................................................................ 22
4.1.1 Rücksetzung................................................................................. 22
4.1.2 Test .............................................................................................. 22

2ZB65-…, ZB150-… 11/17 MN03407005Z-DE/EN www.eaton.com
5 Anhang/Appendix...................................................................... 49
5.1 Typenschilder/Rating plates......................................................... 49
5.2 Auslösekennlinien/Tripping characteristics .................................. 51
5.2.1 ZB65-10/XTOB010DC1 ................................................................ 52
5.2.2 ZB65-16/XTOB016DC1 ................................................................ 53
5.2.3 ZB65-24/XTOB024DC1 ................................................................ 54
5.2.4 ZB65-40/XTOB040DC1 ................................................................ 55
5.2.5 ZB65-57/XTOB057DC1 ................................................................ 56
5.2.6 ZB65-65/XTOB065DC1 ................................................................ 57
5.2.7 ZB65-75/XTOB075DC1 ................................................................ 58
5.2.8 ZB150-35/XTOB35GC1, ZB150-35KK/XTOB035GC1S................. 59
5.2.9 ZB150-50/XTOB050GC1 .............................................................. 60
5.2.10 ZB150-50KK/XTOB050GC1S........................................................ 61
5.2.11 ZB150-70/XTOB070GC1, ZB150-70KK/XTOB070GC1S............... 62
5.2.12 ZB150-100/XTOB100GC1 ............................................................ 63
5.2.13 ZB150-100KK/XTOB100GC1S...................................................... 64
5.2.14 ZB150-125/XTOB125GC1, ZB150-125KK/XTOB125GC1S........... 65
5.2.15 ZB150-150/XTOB150GC1 ............................................................ 66
5.2.16 ZB150-150KK/XTOB150GC1S...................................................... 67
5.2.17 ZB150-175/XTOB175GC1 ............................................................ 68
5.2.18 ZB150-175KK/XTOB175GC1S...................................................... 69
5.3 EU-Konformitätserklärung/EU declaration of conformity – ZB65
(Doc. No.: CE1700095) ................................................................ 70
5.4 EU-Konformitätserklärung/EU declaration of conformity – ZB150
(Doc. No.: CE1700094) ................................................................ 72

0 Zu diesem Handbuch
0.1 Zielgruppe
ZB65-…, ZB150-… 11/17 MN03407005Z-DE/EN www.eaton.com 3
0 Zu diesem Handbuch
Das vorliegende Handbuch gilt für die Motorschutzrelais
ZB65-…/XTOB…DC1 und ZB150-…/XTOB…GC1.
Es beschreibt die Überlastüberwachung zum Schutz von Ex e-Motoren in
explosionsgefährdeten Bereichen.
0.1 Zielgruppe
Das Handbuch richtet sich an Fachpersonal, das die Motorschutzrelais instal-
liert, in Betrieb nimmt und wartet.
0.2 Änderungsprotokoll
Gegenüber der letzten Ausgabe haben sich folgende wesentliche Änderun-
gen ergeben.
￫Das Handbuch AWB2300-1545D/GB ist ab der Ausgabe mit
Redaktionsdatum 01/11 umbenannt in MN03407005Z-DE/EN.
Redaktions-
datum
Seite Stichwort neu geändert entfällt
11/17 16 Zulassungen ✓
21 Abisolierlänge ✓
49, 50 Typenschilder ✓
70 - 73 EU-Konformitätserklärungen ✓
09/15 Sicherheitstechnische Betrachtung ✓
Zulassungen ✓
Montage einer Plombierhaube ✓
01/11 Aufnahme der Eaton Typen ✓
EEx e (jetzt: Ex e) ✓
Hinweis auf zusätzliche Maßnahmen bei
Motoren in explosionsgefährdeten
Staub-Luft-Gemischen
✓
EG-Baumusterprüfbescheinigungs-
Nummer ✓
Typenschilder ✓
Auslösekennlinien ✓
EG-Konformitätserklärung ✓
07/04 Erstausgabe – – –

0 Zu diesem Handbuch
0.3 Abkürzungen und Symbole
4ZB65-…, ZB150-… 11/17 MN03407005Z-DE/EN www.eaton.com
0.3 Abkürzungen und Symbole
In diesem Handbuch werden folgende Abkürzungen und Symbole
eingesetzt:
0.4 Lesekonventionen
In diesem Handbuch werden Symbole mit folgender Bedeutung verwendet:
▶zeigt Handlungsanweisungen an.
0.4.1 Warnhinweise vor Sachschäden
0.4.2 Warnhinweise vor Personenschäden
0.4.3 Tipps
Ex e Zündschutzart „Erhöhte Sicherheit“
HFT Hardware-Fehler-Toleranz
HM Höchster möglicher Einstellstrom
NM Niedrigster möglicher Einstellstrom
PL Performance Level
PTB Physikalisch Technische Bundesanstalt (Zertifizierungsstelle für Geräte im Ex-Bereich)
SIL Sicherheitsintegritätslevel
ACHTUNG
Warnt vor möglichen Sachschäden.
VORSICHT
Warnt vor gefährlichen Situationen mit möglichen leichten
Verletzungen.
WARNUNG
Warnt vor gefährlichen Situationen, die möglicherweise zu
schweren Verletzungen oder zum Tod führen.
GEFAHR
Warnt vor gefährlichen Situationen, die zu schweren
Verletzungen oder zum Tod führen.
￫Weist auf nützliche Tipps hin.

1 Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und ZB150-…/XTOB…GC1
1.1 Vorwort
ZB65-…, ZB150-… 11/17 MN03407005Z-DE/EN www.eaton.com 5
1 Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und ZB150-…/XTOB…GC1
1.1 Vorwort
Für den Schutz von Motoren in explosionsgefährdeten Bereichen gelten
zusätzlich zu den Vorschriften nach EN 60079-14 und VDE 0165 Teil 1
separate Vorschriften für die entsprechenden Zündschutzarten.
Für Motoren in der Zündschutzart „e“ „Erhöhte Sicherheit“, verlangt die
Vorschrift EN 60079-7 zusätzliche Maßnahmen. Durch diese werden mit
einem erhöhten Grad an Sicherheit die Möglichkeiten von unzulässig hohen
Temperaturen und das Entstehen von Funken und Lichtbögen an Motoren,
bei denen dies im normalen Betrieb nicht auftritt, verhindert.
Die Motorschutzgeräte hierfür, die sich selber nicht im Ex e-Bereich befin-
den, müssen durch eine akkreditierte Zulassungsstelle zertifiziert sein.
Für Motoren in explosionsgefährdeten Staub-Luft-Gemischen verlangt die
EN 60079-14 zusätzliche Maßnahmen.
Die Richtlinie 94/9/EG (ATEX 95) bzw. 2014/34/EU zur Angleichung der
Rechtsvorschriften der Mitgliedsstaaten für Geräte und Schutzsysteme zur
bestimmungsmäßigen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen ist
seit dem 30.06.2003 bindend.
Die Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und ZB150-…/XTOB…GC1 sind
nach der Richtlinie 94/9/EG (ATEX 95) bzw. 2014/34/EU zugelassen.
Die folgenden Motorschutzrelais sind ohne ATEX-Zulassung:
•ZB65-75/XTOB075DC1,
•ZB150-175/XTOB175GC1,
•ZB150-175KK/XTOB175GC1S.
￫Die EG-Baumusterprüfbescheinigungs-Nummer lautet:
PTB 10 ATEX 3010

1 Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und ZB150-…/XTOB…GC1
1.2 Geräteübersicht
6ZB65-…, ZB150-… 11/17 MN03407005Z-DE/EN www.eaton.com
1.2 Geräteübersicht
Abbildung 1: Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1
Abbildung 2: Motorschutzrelais ZB150-…/XTOB…GC1
Abbildung 3: Motorschutzrelais ZB150-…KK/XTOB…GC1S

1 Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und ZB150-…/XTOB…GC1
1.3 Gerätebeschreibung
ZB65-…, ZB150-… 11/17 MN03407005Z-DE/EN www.eaton.com 7
1.3 Gerätebeschreibung
1.3.1 Überlastschutz mit Bimetallrelais
Die Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und ZB150-…/XTOB…GC1 sind
dreipolige elektromechanische Motorschutzrelais mit Bimetallen.
Sie sind zur Überwachung von Gleich- und Wechselstrom geeignet.
Die Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und ZB150-…/XTOB…GC1 sind
als Direktanbau an die Schütze DIL einsetzbar.
1.3.2 Direktanbau
Zusätzlich sind die Relais ZB65/XTOB…DC1 in Kombination mit einer Einzel-
aufstellung einzeln einsetzbar.
Die Relais ZB150-…KK/XTOB…GC1S sind für Einzelaufstellung konzipiert.
1.3.3 Einzelaufstellung
Bei einer Überlastauslösung schalten die Hilfsschalter 95-96 und 97-98 um
und unterbrechen den Steuerstromkreis des zugehörigen Leistungsschüt-
zes. Sie schalten so indirekt den Stromfluss des zu überwachenden Motors
ab.
Motorschutzrelais Schütz
ZB65-…/XTOB…DC1 DILM40
DILM50
DILM65
DILM72
XTCE040D
XTCE050D
XTCE065D
XTCE072D
ZB150-…/XTOB…GC1 DILM80
DILM95
DILM115
DILM150
DILM170
XTCE080F
XTCE095F
XTCE115G
XTCE150G
XTCE170G
Motorschutzrelais Einzelaufstellung
ZB65-…/XTOB…DC1 ZB65-XEZ/XTOBXDIND
ZB150-…KK/XTOB…GC1S –

1 Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und ZB150-…/XTOB…GC1
1.3 Gerätebeschreibung
8ZB65-…, ZB150-… 11/17 MN03407005Z-DE/EN www.eaton.com
Abbildung 4: Schaltbild eines Motorabgangs mit Motorschutzrelais
F1 Sicherung
F2 Motorschutzrelais
Q11 Motorschütz
M1 Motor
M1
M
UVW
F2
F1
L1 L2 L3
Q11
246
246
97
97
95
96
135
PE
3~
L1
(Q11/1)
95
96
21
22
13
14
-F2
0
-S11
I
13
14
-Q11
A1
A2
-Q11
N
-F0

1 Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und ZB150-…/XTOB…GC1
1.3 Gerätebeschreibung
ZB65-…, ZB150-… 11/17 MN03407005Z-DE/EN www.eaton.com 9
1.3.4 Strombereiche der Motorschutzrelais
Die Motorschutzrelais werden mit Hilfe der Strom-Einstellscheibe auf den
Motornennstrom eingestellt.
Mit entsprechenden Typen können Motoren von 6 bis 175 A Motor-
nennstrom überwacht werden.
Tabelle 1: Strombereich der Relais ZB65-…/XTOB…DC1
Tabelle 2: Strombereich der Relais ZB150-…/XTOB…GC1
Typ Strombereich I
ZB65-… XTOB… A
ZB65-10 XTOB010DC1 6 - 10
ZB65-16 XTOB016DC1 10 - 16
ZB65-24 XTOB024DC1 16 - 24
ZB65-40 XTOB040DC1 24 - 40
ZB65-57 XTOB057DC1 40 - 57
ZB65-65 XTOB065DC1 50 - 65
ZB65-751) XTOB075DC11) 65 - 75
1) ohne ATEX-Zulassung
Typ Strombereich I
ZB150-… XTOB… A
ZB150-35 XTOB035GC1 25 - 35
ZB150-50 XTOB050GC1 35 - 50
ZB150-70 XTOB070GC1 50 - 70
ZB150-100 XTOB100GC1 70 - 100
ZB150-125 XTOB125GC1 95 - 125
ZB150-150 XTOB150GC1 120 - 150
ZB150-1751) XTOB175GC11) 145 - 175
ZB150-35KK XTOB035GC1S 25 - 35
ZB150-50KK XTOB050GC1S 35 - 50
ZB150-70KK XTOB070GC1S 50 - 70
ZB150-100KK XTOB100GC1S 70 - 100
ZB150-125KK XTOB125GC1S 95 - 125
ZB150-150KK XTOB150GC1S 120 - 150
ZB150-175KK1) XTOB175GC1S1) 145 - 175
1) ohne ATEX-Zulassung

1 Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und ZB150-…/XTOB…GC1
1.3 Gerätebeschreibung
10 ZB65-…, ZB150-… 11/17 MN03407005Z-DE/EN www.eaton.com
1.3.5 Temperaturkompensation
Zwei Parameter beeinflussen die Ausbiegung der Bimetalle: Zum einen die
Wärme, die proportional zum fließenden Strom erzeugt wird, zum anderen
die Umgebungstemperatur.
Der Einfluss der Umgebungstemperatur wird mit Hilfe eines zusätzlichen
Bimetalls, das nicht vom Motorstrom durchflossen wird, im Temperaturbe-
reich von -5 °C bis +55 °C kontinuierlich durch Korrektur des Auslöseweges
selbsttätig kompensiert.
1.3.6 Phasenausfall
Die Motorschutzrelais ZB…/XTOB… sind phasenausfallempfindlich. Die Aus-
lenkung aller drei Bimetalle wirkt auf eine Auslösebrücke, die bei Erreichen
des Grenzwertes einen Sprungschalter umschaltet. Gleichzeitig verschieben
alle drei Bimetalle die Differenzialbrücke. Wird bei einem Phasenausfall ein
Bimetall weniger ausgelenkt, bleibt die Differenzialbrücke zurück und der
Weg wird in zusätzlichen Auslöseweg umgewandelt, so dass es zu einer vor-
zeitigen Auslösung kommt.
Abbildung 5: Funktion der Phasenausfallempfindlichkeit mit Hilfe einer Auslöse- und
Differenzialbrücke
aAuslösebrücke
bDifferenzialbrücke
cDifferenzweg
s = Auslöseweg
Abbildung 6: Verdrahtung der Motorschutzrelais für den Schutz von Wechselstrom- oder
Gleichstrommotoren (Reihenschaltung der Bimetallauslöser)
(￫Abschnitt 5.2, „Auslösekennlinien/Tripping characteristics“, Seite 49)
Normalbetrieb
ungestört
dreiphasige Überlast Ausfall einer Phase
(zweiphasige Belastung)
￫Soll mit einem Motorschutzrelais ZB…/XTOB… ein Wechsel-
strommotor oder ein Gleichstrommotor überwacht werden,
muss der Strom über alle drei Strombahnen geführt werden, um
Frühauslösungen zu vermeiden.
97
S
95
98 96
97 95
98 96
97 95
98 96
햲
햳
햴

1 Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und ZB150-…/XTOB…GC1
1.3 Gerätebeschreibung
ZB65-…, ZB150-… 11/17 MN03407005Z-DE/EN www.eaton.com 11
1.3.7 Wiedereinschaltung
Nach einer Auslösung müssen zunächst die Bimetalle abkühlen, bevor das
Motorschutzrelais wieder zurückgesetzt werden kann. Mittels eines Wahl-
schalters kann zwischen manuellem und automatischem Zurücksetzen
gewählt werden (￫Abschnitt 4.1.1, „Rücksetzung“, Seite 22).
In der Stellung „Automatik“ fallen die Kontakte nach dem Abkühlen der
Bimetalle automatisch zurück; in der Handstellung muss die Auslösung vor
Ort am Motorschutzrelais quittiert werden.
1.3.8 Testfunktion
Durch eine zusätzliche Testtaste kann die Funktionstüchtigkeit der Hilfsschal-
ter kontrolliert werden. Hierbei hat die Testtaste eine Doppelfunktion:
•Das Drücken der Testtaste öffnet den Öffner 95-96.
Nach dem Loslassen fällt der Öffner wieder zurück.
Diese Funktion kann zum manuellen Ausschalten des Motors genutzt
werden.
•Das Ziehen der Testtaste führt zur Auslösung des Motorschutzrelais.
Der Öffner 95-96 öffnet und der Schließer 97-98 schließt. Nach dem
Loslassen der Testtaste muss das Motorschutzrelais wie nach einer
Auslösung zurückgesetzt werden (￫Abschnitt 1.3.7, „Wiedereinschal-
tung“, Seite 11).
GEFAHR
Für den Explosionsschutz ist nur ein manuelles Rücksetzen/Ein-
schalten der Bimetalle des Motorschutzrelais oder ein automati-
sches Zuschalten über eine Steuerungsverriegelung zum Motor
bzw. zur elektrischen Maschine zulässig.
Zurücksetzungen dürfen manuell vor Ort oder durch geschultes
Personal in der Leitwarte vorgenommen werden.

1 Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und ZB150-…/XTOB…GC1
1.4 Sicherheitstechnische Betrachtung
12 ZB65-…, ZB150-… 11/17 MN03407005Z-DE/EN www.eaton.com
1.4 Sicherheitstechnische Betrachtung
Folgende Kenndaten für die funktionale Sicherheit wurden für die Motor-
schutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und ZB150-…/XTOB…GC1 ermittelt:
Für die Betriebsart mit niedriger Anforderungsrate und der Architektur 1oo1,
bestehend aus Subsystemen nach Typ A und Hardware-Fehler-Toleranz
(HFT) 0 (siehe EN 61508 Teil 1 Tabelle 3 und EN 61508 Teil 2 Tabelle 2) für
die Motorschutzrelais bei einer Umgebungstemperatur von 55 °C:
Mittlere Wahrscheinlichkeit eines gefahrbringenden Ausfalls bei Anforderung
der Sicherheitsfunktion bei einem Intervall für die Wiederholungsprüfung von
36 Monaten:
1. Anforderungsrate F1/Jahr (low demand mode): PFDavg: 2,2 x 10-3 h
Die mittlere Betriebsdauer zwischen zwei Ausfällen (MTBF) beträgt:
43 Jahre.
Für die sicherheitsbezogenen Teile von Steuerungen nach EN ISO 13849
wurden bei einer Umgebungstemperatur von 55 °C folgende Daten ermittelt:
Motorschutz (Überlast)
Sicherheitsintegritätslevel SIL1
Verhältnis der ungefährlichen Fehler zu den gefährlichen Fehlern (SFF) 93 %
Ausfallrate nicht erkannter sicherer Ausfälle (λsu)632 x 10-9/h
Ausfallrate erkannter sicherer Ausfälle (λsd)1.474 x 10-9/h
Ausfallrate nicht erkannter gefahrbringender Ausfälle (λdu)170 x 10-9/h
Ausfallrate erkannter gefahrbringender Ausfälle (λdd)397 x 10-9/h
Größe Wert
Kategorie 1
Performance Level (PL)1) c
MTTFdnach 3 Jahren2) 67 Jahre
1) Der Performance Level ist das Ergebnis der Risikobeurteilung bezogen auf den
Anteil der Risikominderung durch die sicherheitsbezogenen Teile der Steuerung.
2) MTTFd= mittlere Zeit bis zu einem gefahrbringenden Ausfall

2 Projektierung
2.1 Überlastüberwachung von Motoren im Ex e-Bereich
ZB65-…, ZB150-… 11/17 MN03407005Z-DE/EN www.eaton.com 13
2 Projektierung
2.1 Überlastüberwachung von Motoren im Ex e-Bereich
Durch besondere konstruktive Maßnahmen erreicht man bei Motoren die
Zündschutzart Ex e. Den Motoren werden auf Basis der höchstzulässigen
Oberflächentemperaturen Temperaturklassen zugeordnet. Zusätzlich wer-
den die Erwärmungszeit tEsowie das Verhältnis IA/IN von Anlaufstrom IA zu
Nennstrom IN bestimmt und auf dem Motor angegeben.
Die Erwärmungszeit tEist diejenige Zeit, in der sich eine Wicklung bei einem
Anlaufstrom IAvon der Endtemperatur im Bemessungsbetrieb bis zur Grenz-
temperatur erwärmt.
Ex e-Motoren sind für sich alleine nicht sicher. Sie erlangen die Explosionssi-
cherheit durch zusätzliche Maßnahmen bei der Installation durch eine
zweckentsprechende Auswahl und Einsatzbedingungen (PTB-Prüfregeln),
unter anderem durch das Zusammenschalten mit einer richtig bemessenen
und eingestellten Überstromschutzeinrichtung.
2.2 Einstellung der Überstromschutzeinrichtung
GEFAHR
Die stromabhängige Schutzeinrichtung muss so ausgewählt
werden, dass nicht nur der Motorstrom überwacht wird, son-
dern auch der festgebremste Motor innerhalb der Erwärmungs-
zeit tEabgeschaltet wird.
Dies bedeutet:
Das Schutzorgan ist so zu bemessen, dass die Auslösezeit tAfür
das Verhältnis IA/INdes Ex-e Motors nach Kennlinie nicht größer
als seine Erwärmungszeit tEist, um den Motor innerhalb dieser
Zeit sicher abzuschalten (a nachfolgendes Beispiel).

2 Projektierung
2.2 Einstellung der Überstromschutzeinrichtung
14 ZB65-…, ZB150-… 11/17 MN03407005Z-DE/EN www.eaton.com
Beispiel
IA/IN= 6, tE= 10 s
Abbildung 7: Auslösekennlinie des Motorschutzrelais
Der Motor wird zuverlässig geschützt.
2.2.1 Kurzschlussschutz der Motorschutzrelais
Der Kurzschlussschutz der Motorschutzrelais wird durch Sicherungen reali-
siert. Bei Direktanbau an ein Schütz wird die Vorsicherung des Schützes für
die entsprechende Zuordnungsart mit berücksichtigt.
1
0.1
0.2
0.4
0.6
0.8
1
2
4
6
8
10
20
40
1
2
4
6
8
10
2345678910
J
min
s
N 1
VORSICHT
Zum Schutz von Ex e-Motoren ist nach EN 60947-4-1 nur die
Zuordnungsart „2“ zulässig.

2 Projektierung
2.2 Einstellung der Überstromschutzeinrichtung
ZB65-…, ZB150-… 11/17 MN03407005Z-DE/EN www.eaton.com 15
Tabelle 3: ZB65-…/XTOB…DC1 in Direktanbau oder Einzelaufstellung
Tabelle 4: ZB150-…/XTOB…GC1 in Direktanbau
Tabelle 5: ZB150-…/XTOB…GC1S in Einzelaufstellung
Motorschutzrelais Schütz Sicherung gG/gL
ZB65-… XTOB… Zuordnungsart
„1“1)Zuordnungsart „2“1)
A A
ZB65-10 XTOB010DC1 DILM40 / XTCE040D 50 25
ZB65-16 XTOB016DC1 DILM40 / XTCE040D 63 35
ZB65-24 XTOB024DC1 DILM40 / XTCE040D 63 50
ZB65-40 XTOB040DC1 DILM40 / XTCE040D 125 63
ZB65-57 XTOB057DC1 DILM50 / XTCE050D 160 80
ZB65-65 XTOB065DC1 DILM65 / XTCE065D 160 100
ZB65-75 XTOB075DC1 DILM72 / XTCE072D 200 125
1) nach IEC/EN 60947
Motorschutzrelais Schütz Sicherung gG/gL
ZB150-… XTOB… Zuordnungsart
„1“1) Zuordnungsart „2“1)
A A
ZB150-35 XTOB035GC1 DILM80 / XTCE080F 125 100
ZB150-50 XTOB050GC1 DILM80 / XTCE080F 160 125
ZB150-70 XTOB070GC1 DILM80 / XTCE080F 250 160
ZB150-100 XTOB100GC1 DILM95 / XTCE095F 315 200
ZB150-125 XTOB125GC1 DILM115 / XTCE115G 315 250
ZB150-150 XTOB150GC1 DILM150 / XTCE150G 315 250
ZB150-175 XTOB175GC1 DILM170 / XTCE170G 315 250
1) nach IEC/EN 60947
Motorschutzrelais Sicherung gG/gL
ZB150-… XTOB… Zuordnungsart
„1“1) Zuordnungsart „2“1)
A A
ZB150-35KK XTOB035GC1S 125 100
ZB150-50KK XTOB050GC1S 160 125
ZB150-70KK XTOB070GC1S 250 160
ZB150-100KK XTOB100GC1S 315 200
ZB150-125KK XTOB125GC1S 315 250
ZB150-150KK XTOB150GC1S 315 250
ZB150-175KK XTOB175GC1S 400 315
1) nach IEC/EN 60947

2 Projektierung
2.3 Zulassungen
16 ZB65-…, ZB150-… 11/17 MN03407005Z-DE/EN www.eaton.com
2.3 Zulassungen
Die Motorschutzrelais ZB65-…/XTOB…DC1 und ZB150-…/XTOB…GC1 sind
nach der Vorschrift IEC EN 60947 „Niederspannungsschaltgeräte“ gebaut
und erfüllen die Forderungen nach der Richtlinie 94/9/EG (ATEX 95) zum
Schutz von Ex e-Motoren.
Außerdem können nach EN 60079-14 Motoren in den Zonen 21 und 22
(Bereiche mit brennbarem Staub) geschützt werden. Die Motorabgangs-
verdrahtung ist nach IEC/EN 60947-1, Tabelle 9 auszuführen.
Die Motorschutzrelais sind nach UL und CSA für die USA und Kanada
approbiert.
Weitere Approbationen bestehen für:
c
Us
China
nur ZB65
Russland,
Weissrussland,
Kasachstan
0102
II(2)G [Ex d] [Ex e] [Ex px]
II(2)D [Ex p] [Ex t]
PTB10ATEX3010