Stahl ispac 9170/0 Series User manual

Typ/Type 9170/*0
Schaltverstärker
Switching Repeater
1.1.1 Betriebsanleitung
Operating Instructions

2
Inhaltsverzeichnis
1Sicherheitshinweise .................................................................................................... 3
2Normenkonformität...................................................................................................... 3
3Funktion...................................................................................................................... 3
4Kennzeichnung und technische Daten ........................................................................ 4
5Projektierung............................................................................................................... 5
5.1 Maximal zulässige Umgebungstemperaturen....................................................... 5
5.2 Verlustleistung..................................................................................................... 6
5.3 Projektierung der Verlustleistung in Schaltschränken........................................... 6
6Anordnung und Montage............................................................................................. 7
6.1 Maßzeichnung ..................................................................................................... 7
6.2 Installation............................................................................................................7
6.3 Montage und Demontage..................................................................................... 8
7Inbetriebnahme......................................................................................................... 10
7.1 Anschlüsse ........................................................................................................ 10
7.2 Projektierung...................................................................................................... 10
7.3 Einstellungen..................................................................................................... 11
8Betrieb und Betriebszustände ................................................................................... 11
9Reparatur und Instandhaltung................................................................................... 11
10 Zubehör und Ersatzteile......................................................................................... 12
Content
1Safety instructions..................................................................................................... 13
2Conformity to standards............................................................................................ 13
3Function.................................................................................................................... 14
4Marking and technical data ....................................................................................... 14
5Engineering............................................................................................................... 15
5.1 Max. ambient temperatures................................................................................ 15
5.2 Power dissipation............................................................................................... 16
5.3 Engineering of the power dissipation in cabinets................................................ 16
6Arrangement and fitting............................................................................................. 17
6.1 Dimensions........................................................................................................ 17
6.2 Installation.......................................................................................................... 17
6.3 Mounting and dismounting................................................................................. 18
7Commissioning ......................................................................................................... 20
7.1 Connections....................................................................................................... 20
7.2 Engineering........................................................................................................ 20
7.3 Settings.............................................................................................................. 21
8Operation and operational states .............................................................................. 21
9Maintenance and repair ............................................................................................ 21
10 Accessories and spare parts.................................................................................. 22
EG-Konformitätserklärung / EC-Declaration of Conformity............................................... 23
Certification drawing –UL Type 9170/*0 .......................................................................... 24
Certification drawing –FM / cFM Type 9170/*0................................................................ 25

deutsch Betriebsanleitung
Schaltverstärker Typ 9170 3
1 Sicherheitshinweise
In diesem Kapitel sind die wichtigsten Sicherheitsmaßnahmen zusammengefasst. Es
ergänzt die entsprechenden Vorschriften, zu deren Studium das verantwortliche Personal
verpflichtet ist.
Bei Arbeiten in explosionsgefährdeten Bereichen hängt die Sicherheit von Personen und
Anlagen von der Einhaltung aller relevanten Sicherheitsvorschriften ab. Das Montage- und
Wartungspersonal trägt deshalb eine besondere Verantwortung. Die Voraussetzung dafür
ist die genaue Kenntnis der geltenden Vorschriften und Bestimmungen.
Bei Errichtung und Betrieb ist Folgendes zu beachten:
Es gelten die nationalen Montage- und Errichtungsvorschriften (z.B. EN 60079-14)
Der Schaltverstärker ist außerhalb explosionsgefährdeter Bereiche zu installieren.
Die Schaltverstärker Typen 9170/*0-*0-11; 9170/*0-*1-11 und 9170/*0-*4-11 sind
auch für den Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 2 und Zone 22
zugelassen.
Gerät in explosionsgefährdeten Bereichen (Zone 2 oder 22) in ein Gehäuse einbauen,
das die Anforderungen der IEC/EN 60079-15 oder der IEC/EN 60079-31 erfüllt.
Bei Einsatz in Zone 2 und Zone 22 dürfen an die eigensicheren Eingangsstromkreise
auch eigensichere Geräte der Zonen 1, 0, 21 und 20 angeschlossen werden.
Der Schaltverstärker darf nur an Geräte angeschlossen werden, in denen keine
höheren Spannungen als AC 253 V (50 Hz) auftreten können.
Die sicherheitstechnischen Werte der / des angeschlossenen Feldgeräte/s müssen
mit den Angaben des Datenblattes bzw. der EG-Baumusterprüfbescheinigung
übereinstimmen.
Bei Zusammenschaltungen mehrerer aktiver Betriebsmittel in einem eigensicheren
Stromkreis können sich andere sicherheitstechnische Werte ergeben. Hierbei kann
die Eigensicherheit gefährdet werden!
Die nationalen Sicherheits- und Unfallverhütungsvorschriften
Die allgemein anerkannten Regeln der Technik
Die Sicherheitshinweise dieser Betriebsanleitung
Beschädigungen können den Explosionsschutz aufheben.
Verwenden Sie das Gerät bestimmungsgemäß, nur für den zugelassenen Einsatzzweck
(siehe „Funktion“).
Fehlerhafter oder unzulässiger Einsatz sowie das Nichtbeachten der Hinweise dieser
Betriebsanleitung schließen eine Gewährleistung unsererseits aus. Umbauten und
Veränderungen am Gerät, die den Explosionsschutz beeinträchtigen, sind nicht gestattet.
Das Gerät darf nur in unbeschädigtem, trockenem und sauberem Zustand eingebaut und
betrieben werden.
2 Normenkonformität
Bitte entnehmen sie die Normenkonformität der EG-Konformitätserklärung im Anhang
dieses Dokumentes.
Die aktuelle EG-Baumusterprüfbescheinigung können Sie im Internet unter www.stahl.de
herunterladen.
3 Funktion
Die Schaltverstärker werden zum eigensicheren Betrieb von z.B. Kontakten, Initiatoren
nach EN 60947-5-6 (NAMUR), Optokopplerausgängen usw. eingesetzt.

Betriebsanleitung deutsch
4Schaltverstärker Typ 9170
Für unterschiedliche Anforderungen stehen Ausgangsvarianten mit Signalrelais,
Leistungsrelais oder Optokoppler zur Verfügung.
4 Kennzeichnung und technische Daten
Hersteller
Typbezeichnung
CE-Kennzeichnung
ATEX Kennzeichnung Explosionsschutz
Prüfstelle und Bescheinigungsnummer
IECEx Kennzeichnung Explosionsschutz
Prüfstelle und Bescheinigungsnummer
max. Umgebungstemperaturbereich
R. STAHL
9170/*0-1*-*1
c0158
9170/*0-* *-21 9170/*0-*0-11
9170/*0-*2-11 9170/*0-*1-11
9170/*0-*3-11 9170/*0-*4-11
eII (1) G [Ex ia Ga] IIC eII 3 (1) G Ex nA nC [ia Ga] IIC T4 Gc
eII (1) D [Ex ia Da] IIIC eII (1) D [Ex ia Da] IIIC
DMT 02 ATEX E 195 X
[Ex ia Ga] IIC Ex nA nC [ia Ga] IIC T4 Gc
[Ex ia Da] IIIC [Ex ia Da] IIIC
IECEx BVS 09.0041X
-20 °C … + 70 °C
(Siehe Kapitel 5.1)
Sicherheitstechnische Daten
1 Kanal 2 Kanäle parallel
max. Spannung, Uo
max. Strom, Io
max. Leistung, Po
innere Kapazität, Ci
innere Induktivität, Li
max. anschließbare Kapazität, CoIIC / IIB
max. anschließbare Induktivität, Lo IIC / IIB
Isolationsspannung Um
10,6 V 10,6 V
24 mA 48 mA
64 mW 128 mW
2,42 nF 4,84 nF
vernachlässigbar vernachlässigbar
2,32 µF / 16,2 µF 2,32 µF / 16,2 µF
63 mH / 230 mH 16 mH / 61 mH
253 V 253 V
Weitere Angaben und Wertekombinationen siehe EG-Baumusterprüfbescheinigung.
Technische Daten (Auszug aus dem
Datenblatt)
Hilfsenergie
Nennspannung UN
DC-Versorgung (Typen 9170/*0-**-11)
AC-Versorgung (Typen 9170/*0-**-21)
24 VDC
120/230 VAC
Nennstrom (bei UN) DC-/AC-Versorgung
50 mA / 13 mA
Leistungsaufnahme (bei UN)
0,9 W / 2 VA
Ex i Eingang
gem. EN 60947-5-6
Ausgang (s.a. Betrieb und Betriebszustände)
Signalrelais (9170/*0-10-*1; 9170/*0-11-*1)
Leistungsrelais (9170/*0-12-*1;
9170/*0-13-*1)
Elektronikausgang (9170/*0-14-*1)
max. 125 V AC / 1 A
max. 250 V AC / 4 A; 250 V DC / 2 A
35 V DC / 50 mA
Umgebungsbedingungen
max. Betriebstemperatur
-20...+70 °C
Lagertemperatur
-40...+80 °C
relative Feuchte (keine Betauung)
< 95 %
Weitere technische Daten sind dem aktuellen Datenblatt zu entnehmen.
Bei anderen vom Standard abweichenden Betriebsbedingungen nehmen Sie bitte
Rücksprache mit dem Hersteller.

deutsch Betriebsanleitung
Schaltverstärker Typ 9170 5
5 Projektierung
5.1 Maximal zulässige Umgebungstemperaturen
Die Geräte der Reihe ISpac sind über einen weiten Temperaturbereich einsetzbar. Je nach
Geräteausführung und Einbaubedingung ergeben sich unterschiedliche, maximal zulässige
Umgebungstemperaturen.
Belüftung:
Ohne Umluft
Installation:
Einzelgerät
DIN-Schiene
pac-Träger
Einbaulage:
beliebig
vertikal
horizontal
vertikal
horizontal
Kanäle
Typ:
1
9170/10-11-11
9170/10-12-11
70 °C
65 °C
65 °C
60 °C
65 °C
9170/10-14-11
70 °C
70 °C
65 °C
70 °C
9170/10-11-21
9170/10-12-21
65 °C
70 °C
---
---
2
9170/20-10-11
9170/20-11-11
9170/20-12-11
70 °C
55 °C
60 °C
50 °C
55 °C
9170/20-14-11
65 °C
65 °C
60 °C
65 °C
9170/20-10-21
9170/20-11-21
9170/20-12-21
55 °C
60 °C
---
---
Belüftung:
Mit Umluft
Installation:
Einzelgerät
DIN-Schiene
pac-Träger
Einbaulage:
beliebig
vertikal
horizontal
vertikal
horizontal
Kanäle
Typ:
1
9170/10-11-11
9170/10-12-11
70 °C
70 °C
70 °C
70 °C
70 °C
9170/10-14-11
70 °C
70 °C
70 °C
70 °C
9170/10-11-21
9170/10-12-21
70 °C
70 °C
---
---
2
9170/20-10-11
9170/20-11-11
9170/20-12-11
70 °C
65 °C
65 °C
60 °C
65 °C
9170/20-14-11
70 °C
70 °C
65 °C
65 °C
9170/20-10-21
9170/20-11-21
9170/20-12-21
65 °C
65 °C
---
---

Betriebsanleitung deutsch
6Schaltverstärker Typ 9170
5.2 Verlustleistung
In den Datenblättern wird die max. Verlustleistung im Nennbetrieb angegeben. Da in der
Praxis nicht alle Geräte gleichzeitig unter Volllast betrieben werden, erfolgt die
Projektierung üblicherweise mit einer durchschnittlichen Verlustleistung von 70 %. (P70%).
Typ
Kanäle
max. Verlustleistung
70 % Verlustleistung
9170/10-1.-11
1
0,7 W
0,5 W
9170/20-1.-11
2
1,2 W
0,8 W
9170/10-14-11
1
0,6 W
0,4 W
9170/20-14-11
2
0,7 W
0,5 W
5.3 Projektierung der Verlustleistung in Schaltschränken
Beim Einbau von Geräten innerhalb von Schaltschränken wird der freie Luftstrom begrenzt
und die Temperatur steigt. Um die Temperaturerhöhung zu minimieren, ist es wichtig, die
Verlustleistung sowie die produzierte Wärme innerhalb des Schrankes zu optimieren.
a) Natürliche Konvektion in geschlossenen Schränken
Anwendung: bei geringer Verlustleistung und wenn das System in einer staubigen oder
rauen Umgebung installiert ist
Berechnung der maximal zulässigen Verlustleistung:
Pmax = t * S * K
Der errechnete Wert Pmax muss kleiner als die Summe der durchschnittlichen Verlust-
leistungen (70 % der max. Verlustleistung) der eingebauten Geräte sein: Pmax < P70%
b) Natürliche Konvektion in offenen Schränken
Funktion: die Wärme wird mittels kühler Luftströme zwischen den Geräten verdrängt
Voraussetzungen:
-Luftein und –Auslassöffnungen an den unteren und oberen Enden des Schrankes
-der Weg des Luftstroms muss frei von Hindernissen gehalten werden
Ergebnis: Je nach Ausführung kann die doppelte zulässige Verlustleistung wie unter a)
erreicht werden.
c) Erzwungene Belüftung mit Wärmetauscher in geschlossenen Schränken
Anwendung: wenn entweder die Umgebung oder die hohe Verlustleistung keine
natürliche Konvektion erlauben
Funktion: ein Wärmetauscher mit Lüfter saugt Luft in den Schrank und drückt sie in die
Wärmetauscherplatten, die durch einen zweiten Lüfter mit Umgebungsluft gekühlt
werden
Ergebnis: Je nach Ausführung kann die 5- bis 6-fache zulässige Verlustleistung wie
unter a) erreicht werden.
d) Erzwungene Belüftung in offenen Schränken
Funktion: Ein oder mehrere Lüfter erzeugen einen Luftstrom von der unteren
Schranköffnung an den Geräten vorbei durch die obere Schranköffnung hinaus.
Berechnung des notwendigen Luftstroms:
Q = (3,1 * P70%) / t
Pmax [W] max. zulässige Verlustleistung im Schaltschrank
t [°C] max. zulässige Temperaturerhöhung
S [m²] freie, wärme-emittierende Oberfläche des Schaltschrankes
K [(W/m²*°C)] thermischer Leitfähigkeitskoeffizient (lackierter Stahl: K = 5,5)
Q [m³/h] notwendiger Luftstrom
P70% [W] entstehende Verlustleistung (70 % der max. Verlustleistung)
t [°C] zulässige Temperaturerhöhung im Schaltschrank

deutsch Betriebsanleitung
Schaltverstärker Typ 9170 7
e) Klimaanlage
Anwendung: bei heißem Klima –eine Schranktemperatur gleich groß oder geringer als
die Umgebungstemperatur ist erreichbar.
Funktion: Nutzung eines spezifisches Kältemaschinen-Systems oder des existierenden
Klimasystems für die Schrankkühlung.
6 Anordnung und Montage
6.1 Maßzeichnung
6.2 Installation
Der Schaltverstärker ist außerhalb explosionsgefährdeter Bereiche zu installieren.
Die Schaltverstärker Typen 9170/*0-*0-11; 9170/*0-*1-11 und 9170/*0-*4-11 sind auch für
den Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 2 und Zone 22 zugelassen.
Die Geräte sind hierbei in ein Gehäuse einzubauen, das den Anforderungen der
IEC/EN 60079-15 bzw. IEC/EN 60079-31 genügt (z.B. Gehäuse 8146 der R. STAHL
Schaltgeräte GmbH).
Maß X
Schraubklemmen
108 mm
Federzugklemmen
128 mm
Schneid-Klemm Technik
131 mm

Betriebsanleitung deutsch
8Schaltverstärker Typ 9170
6.3 Montage und Demontage
6.3.1 Montage / Demontage pac-Bus
Der pac-Bus ist ein Zubehör, das die Verdrahtung der Hilfsenergie und das
Auslesen der Sammelfehlermeldung vereinfacht.
Die Komponenten für den pac-Bus Typ 9194 müssen separat bestellt
werden.
Gewünschte Anzahl der pac-Bus-Elemente
zusammenstecken.
pac-Bus-Elemente auf Hutschiene aufrasten.
Klemmenset am Anfang und am Ende
einstecken.
pac-Bus ist montiert.
6.3.2 Montage / Demontage auf Hutschiene
Montage
Beim Aufschwenken des Geräts auf die Hutschiene darauf achten, dass es
nicht verkantet.
Gerät an die Hutschiene ansetzen. Die
Aussparung des Gehäuses muss dabei auf die
Außenkante der Hutschiene gesetzt werden.
Gerät auf Hutschiene aufrasten.
Demontage
Fußriegel (1) mit dem Schraubendreher etwas
herausziehen.
Gerät herausschwenken.

deutsch Betriebsanleitung
Schaltverstärker Typ 9170 9
6.3.3 Montage / Demontage auf pac-Träger
Montage
Schwarze und grüne Klemmen entfernen.
Bei einkanaligen Geräten: Abdeckung im
Klemmenschacht 2 entfernen (zwischen
schwarzer und grüner Klemme)
Gerät auf pac-Träger aufsetzen. Die Aussparung
des Gehäuses muss dabei auf die Außenkante
des pac-Trägers gesetzt werden. Danach das
Gerät einschwenken bis roter Rasthebel
einrastet.
Der rote Rasthebel muss eingerastet sein.
Demontage
Rasthebel (1) mit einem Schraubendreher
ausschwenken.
Gerät wird aus dem Steckplatz geschoben (2).
6.3.4 Montage / Demontage abziehbare Klemmen
Alle Geräte sind mit abziehbaren Klemmen ausgestattet.
Demontage
Schraubendreher hinter Klemme ansetzen.
Klemme herausdrücken.
Montage
Klemme in Gerät stecken, bis Klemme einrastet.

Betriebsanleitung deutsch
10 Schaltverstärker Typ 9170
7 Inbetriebnahme
7.1 Anschlüsse
Typen 9170/*0-1*-11
(24 V DC Versorgung)
Typen 9170/*0-1*-21
(115/230 V AC Versorgung)
9170/...
/20-11-.1
/10-11-.1
/20-10-.1
/20-12-.1
/10-12-.1
Kanal 2
Kanal 1
7.2 Projektierung
a) Beschaltung zur Leitungsfehlererkennung bei spannungsfreien
Kontakten am Eingang:
Drahtbrucherkennung: 22 kparallel
Kurzschlusserkennung: 2,7 kin Reihe
Die Beschaltung ist in unmittelbarer Nähe des Kontaktes
vorzunehmen.
b) Beschaltung bei Induktiven Lasten am Ausgang:
Induktive Lasten müssen mit einer Freilaufdiode
beschaltet werden.
Von einer Beschaltung mittels Varistor raten wir ab.
+
-
2,7
k
k
22 k
