I. Kernbegrenzende Faktoren
Signaldämpfung: Die Übertragung über große Entfernungen kann zu einem Signalspannungsabfall von 4–20 mA und einer Reaktionsverzögerung führen. Wenn die Kabellänge 300 Meter überschreitet, muss überprüft werden, ob der Gesamtwiderstand des Stromkreises innerhalb des Antriebsfähigkeitsbereichs des Senders liegt. Andernfalls kann es zu Signalverzerrungen oder Kommunikationsfehlern kommen.
Parameterbeschränkungen für eigensichere Systeme: Eigensichere Stromkreise stellen strenge Anforderungen an die verteilte Kapazität (C₀) und Induktivität (L₀) des Kabels. Übermäßig lange Kabel können zu C/L-Werten führen, die die zulässigen Werte von Sicherheitsbarrieren oder zugehörigen Geräten überschreiten, wodurch die Eigensicherheitsleistung beeinträchtigt wird und ein Zündrisiko besteht. Daher muss sichergestellt werden, dass der Gesamt-C/L-Wert des gesamten Kreislaufs innerhalb des zertifizierten Bereichs liegt.
Ansammlung elektromagnetischer Störungen: Längere Kabel sind anfälliger für die Kopplung mit externen elektromagnetischen Störungen (z. B. von Frequenzumrichtern und Motoren). Selbst bei Abschirmung kann eine unsachgemäße Erdung oder eine unvollständige Abschirmung zu erhöhten Störungen führen.
II. Lösungen für die erweiterte Übertragung
Verwendung eigensicherer Signalisolatoren/Repeater: Bei Entfernungen über 300 Metern kann am Zwischenende eine Isolationsschutzbarriere oder ein eigensicheres Signalrepeatermodul installiert werden, um eine Signalregeneration und elektrische Isolierung zu erreichen und so die Einschränkungen der Einzelsegmentlänge zu überwinden.
Auswahl von dedizierten Kabeln mit niedriger-Kapazität und niedriger-Induktivität: Geschirmte, verdrillte-Kabel in Instrumentenqualität mit einer Kapazität kleiner oder gleich 100 pF/m und einer Induktivität kleiner oder gleich 0,5 μH/m werden empfohlen. Dies trägt dazu bei, die effektive Übertragungsentfernung zu verlängern, ohne die Einhaltung der eigensicheren Zertifizierung zu beeinträchtigen.
Segmentierte Verlegung + Anschlusskastenverbindungen: Explosionssichere Anschlusskästen werden in Langstreckenverkabelungen installiert. Dabei werden kurze Überbrückungsverbindungen zur einfachen Wartung und Fehlerbehebung verwendet, während gleichzeitig die Parameter jedes Kabelsegments innerhalb sicherer Bereiche kontrolliert werden.
