Pepperl+Fuchs WE77/Ex-2 Isolierter Schaltverstärker

Pepperl+Fuchs WE77/Ex-2-Installation & Verkabelungsanleitung

WE77/Ex-2: Zweikanaliger isolierter NAMUR-Schaltverstärker (eigensichere Barriere). Darf nur in einem Schaltschrank im sicheren Bereich installiert werden. Blaue Anschlüsse = eigensichere Seite (Anschluss an explosionsgeschützte Feldsensoren). Weiß/rote Anschlüsse = nicht eigensichere Seite (verbinden mit SPS und Stromversorgung).

Produktname: Isolierter eigensicherer Schaltverstärker

Notiz: WE77/Ex-2 ist ein veraltetes Legacy-Modell. Empfohlener Ersatz für neue Projekte: KFA6-SR2-Ex2

1. Modellcode-Definition

WE77: Produktfamilie, NAMUR-Schaltverstärker

Ex: Eigensichere, explosionsgeschützte Ausführung

2: Zweikanalversion (WE77/Ex-1 = einkanalig)

Zwei Netzteilvarianten:

1. WE77/Ex-2 115V: 115V AC-Versorgung
2. WE77/Ex-2 230V: 230V (220V) Wechselstromversorgung, am häufigsten in China
3. Kernfunktionen

Eigensichere isolierte Barriere für NAMUR-Sensoren und mechanische Trockenkontaktschalter in explosionsgefährdeten Bereichen. Es isoliert und überträgt binäre Schaltsignale vom Gefahrenbereich zum Steuerungssystem im sicheren Bereich. Ausgestattet mit LB-Leitungsbrucherkennung, unterstützt den umgekehrten Betriebsmodus. Jeder Kanal verfügt über einen unabhängigen Relais-Wechselkontaktausgang.

Feldseite: Eigensicherer Stromkreis EEx ia IIC, Geeignet für Gefahrenbereiche der Zonen 0/1/2

Steuerseite: Passiver Relais-Trockenkontaktausgang (nicht eigensicher)

Unterstützte Eingaben: NAMUR-Näherungssensoren (EN60947-5-6), passive mechanische Kontakte

3. Wichtige elektrische Spezifikationen

Eigensichere Parameter (Feldseite)

U₀: 13.5 In DC

Ich₀: 62 mA

P₀: 125 mW

Explosionsgruppe: IIB / IIC

Zulässige externe Werte: IIB: Co=0,929µF, Lo=5mH; IIC: Co=0,23µF, Lo=3mH

NAMUR-Eingang

Leerlaufspannung ≈8V DC, Kurzschlussstrom ≈8mA

Switching threshold: 1.2~2.1mA, Hysterese ca.0.2mA

Lead breakage detection: Fault alarm upon cable disconnection

Relaisausgang (1 SPDT change-over contact per channel)

Kontaktbewertung: 250V AC /4A; 24VDC/4A

Ansprechzeit: Pull-in ≈10ms, Drop-out ≈20ms

Maximale Schaltfrequenz: ＜10Hz

Mechanisches Leben: 10⁷ switching cycles

Stromversorgung

230V-Version: 198~253 V Wechselstrom, 45~65Hz; Power dissipation approx.2.5W

115V-Version: 103.5~126V AC, 45~65Hz

4. Mechanisch & Umweltdaten

Dimension: 40(W) ×104(H) ×110(D) mm

Gewicht: approx.410g

Montage: DIN-Schienen-Clip-Montage

Enclosure protection: IP20 (Nur für den Schrankeinbau)

Umgebungstemperatur: -25℃ ~ +60℃

Terminals: Schraubklemmen

5. Zertifizierungsinformationen

ATEX Certificate: PTB 02 ATEX 2065 / PTB Ex-79/2043X

Explosion marking: Ii (1) GD [EEx ia] IIC

6. Anschlussbelegung (WE77/Ex-2)

Channel1 field input: Terminal 1(-), 2(+)

Channel2 field input: Terminal 8(+), 9(-)

Channel1 relay output: 10/11/12 (change-over contact)

Channel2 relay output: 13/14/15 (change-over contact)

Stromversorgung: 17, 18

7. Anwendung

Chemisch, pharmazeutisch, Öl & gas hazardous locations: Signal isolation for NAMUR proximity sensors, explosion-proof limit switches, explosion-proof level switches. Relay signals are sent to PLC/DCS DI modules.

8. Ersatzteile & Ersatzhinweise
9. WE77/Ex-2 no longer recommended for new projects by manufacturer. Direkter Ersatz: KFA6-SR2-Ex2 (dual-channel NAMUR safety barrier, Relaisausgang, equivalent function, smaller footprint)
10. For maintenance of existing systems: Nur Überschuss / Ersatzteile auf Lager verfügbar. Bestätigen Sie vor der Beschaffung die 115-V- oder 230-V-Variante, Die beiden Versionen sind nicht austauschbar.
11. Einkanaliges Äquivalent: WE77/Ex-1, Ersatz KFA6-SR1-Ex
12. Allgemeine Fehlerbehebung
13. Keine Eingabeantwort: Prüfen Sie, ob in der NAMUR-Schleife ein LB-Leitungsbruchalarm vorliegt; Stellen Sie sicher, dass die externe Kapazität/Induktivität die Eigensicherheitsgrenzen nicht überschreitet
14. Das Relais schaltet nicht: Bestätigen Sie, dass die Netzteilvariante mit der Gerätebewertung übereinstimmt; Überprüfen Sie, ob der Eingangsstrom innerhalb des NAMUR-Betriebsbereichs liegt
15. Häufiger falscher Leitungsbruchalarm: Zu große Kabellänge mit hoher verteilter Kapazität/Induktivität, oder beschädigte Kabelisolierung
16. Mechanische Installation
17. DIN-Schiene: Standardmäßige 35-mm-DIN-Schienenmontage. Oberen Clip an der Schiene einhängen, Drücken Sie das Modul nach unten, um es zu verriegeln. Zum Entfernen: Heben Sie den unteren Riegel an und ziehen Sie ihn nach außen.
18. Betriebsumgebung

Umgebungstemperatur: -25℃ ~ +60℃, Schrankbelüftung erforderlich; Von Wärmequellen fernhalten, Vibrationen und korrosive Gase

Schutzart IP20, Nur zur Verwendung als Innenschrank, Nicht für offene oder feuchte direkte Exposition geeignet

Montagefreiraum: Zur Wärmeableitung werden kleine Abstände zwischen benachbarten Modulen empfohlen

3. Verbindliche Explosionsschutzvorschriften

✅ Das Gerät muss in einem sicheren Bereich montiert werden, NIEMALS in explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 0/1/2 installieren

✅ Eigensichere Kabel (Blau) und nicht eigensichere Kabel (Leistung, Relaisausgang) müssen in separaten Kanälen/Leitungen verlaufen, kann nicht dieselbe Leitung nutzen

2. Terminaltabelle

Wichtig: Die NAMUR-Feldverkabelung ist polaritätsempfindlich. Eine umgekehrte Polarität löst den Fehler „Bruch des LB-Kabels“ und eine Fehlfunktion des Geräts aus.

3. Verkabelungspläne

Schema 1: NAMUR-Näherungssensor (Am häufigsten)

Kanal1: 2-wire NAMUR sensor → Terminals 1(-), 2(+)

Kanal2: 2-wire NAMUR sensor → Terminals 8(+), 9(-)

NAMUR loop includes LB lead breakage monitoring: Kabelbruch, short circuit or reversed polarity will trigger channel fault LED.

Schema 2: Explosion-proof Passive Dry Contact (Endschalter)

Dry contact directly connected to IS terminals, lead breakage detection remains active. No external supply for contact; WE77/Ex-2 provides approx.8V/8mA IS drive internally.

Relay Output Wiring (to PLC DI)

Each channel is SPDT passive change-over contact, keine externe Versorgung erforderlich

Kanal1: 11 Gemeinsam, 12 NEIN, 10 NC

Kanal2: 14 Gemeinsam, 15 NEIN, 13 NC

Contact maximum rating: 250V und / 4A; 24VDC /4A. Do not overload to avoid contact burnout.

Stromverkabelung

Terminals 17 & 18 for AC supply:

WE77/Ex-2 230V version: AC 198~253V (Mainland China standard)

WE77/Ex-2 115V version: AC 103.5~126V

⚠️ Hardware differs between two power versions, NICHT austauschbar.

4. Kabelauswahl (Explosion Compliance Mandatory)
5. Intrinsically safe side (Blue terminals to field instrument): Blue IS cable recommended, conductor cross-section ≥0.5mm², Nennspannung ≥500V
6. Die eigensichere Schleife muss auf die maximal zulässige Kabelkapazität Co und Induktivität Lo überprüft werden:

IIC-Anwendung: Co ≤0,23µF, Lo ≤3mH

IIB-Antrag: Co ≤0,929µF, Lo ≤5mH

Eine zu große Kabellänge führt zu einer Überschreitung der Grenzwerte für die verteilte Kapazität/Induktivität, Dadurch wird die Eigensicherheitszertifizierung ungültig.

3. Abgeschirmtes Kabel: Abschirmung an der Leitwartenseite einpunktig geerdet, Abschirmung auf der Seite des Gefahrenbereichs schweben lassen, um Erdschleifenstrom zu verhindern.
4. Verkabelungsverfahren (Sicherheitssequenz)
5. Ausschalten! Trennen Sie alle Stromquellen und vergewissern Sie sich vor der Verkabelung, dass keine Spannung vorhanden ist
6. Schließen Sie zuerst die eigensicheren Feldkabel an (blaue Anschlüsse), Überprüfen Sie die Polarität
7. Schließen Sie Relaisausgangskabel an SPS-DI-Module an
8. Schließen Sie die Leistungsklemmen des Moduls an 17 &18 zuletzt
9. Ziehen Sie alle Schraubklemmen fest, Keine losen Litzen oder freiliegendes Kupfer, die einen Kurzschluss verursachen könnten
10. Kontrolle vor dem Einschalten: IS-Kabel von Stromkabeln getrennt, kein gemischtes Routing
11. Inbetriebnahme beim Einschalten: Zuerst ohne Feldlast einschalten und Kanal-LEDs überprüfen. Feldsensoren anschließen, Testschaltverhalten und LB-Fehlerfunktion.
12. Inbetriebnahme & LED-Anzeige

Unabhängige LED pro Kanal: Leuchtet, wenn ein gültiges Eingangssignal vorhanden ist; Der Fehler LB-Leitungsbruch lässt die LED erlöschen / Fehleralarm auslösen

Betriebsmodus: Reversibler Modus verfügbar (Das Relais fällt ab, wenn der Eingang aktiviert wird), je nach Projektanforderung konfigurierbar

Bleibruchtest: Feldsensorkabel abklemmen, Das Modul muss einen Leitungsfehler erkennen und den LB-Alarm aktivieren.

7. Kritische Verbote & Häufige Fallstricke
8. ❌ Megger-Isolationstests sind an eigensicheren Anschlüssen verboten! Hohe Spannung vom Megger zerstört den internen IS-Schaltkreis und beschädigt das Gerät dauerhaft. Entfernen Sie vor jeder Hochspannungsprüfung des Kabels die gesamte IS-Verkabelung.
9. ❌ Verlegen Sie niemals 220-V-Stromkabel oder Nicht-IS-Signalkabel in blaue eigensichere Klemmen; Der Eigensicherheitsschutz wird zerstört.
10. ❌ IS-Stromkreise und Nicht-IS-Stromkreise dürfen nicht dasselbe Kabel oder denselben Kanal nutzen.
11. ❌ Installieren Sie WE77/Ex-2 nicht in explosionsgefährdeten Bereichen.
12. ❌ Überschreiten Sie nicht die Eigensicherheitsgrenzwerte von Co/Lo, Die Explosionszertifizierung ist ungültig.
13. ❌ Relaiskontakte nicht überlasten; Beschädigte Relaiskontakte können nicht separat repariert werden, Vollständiger Modulaustausch erforderlich.
14. Erdungsanleitung

WE77/Ex-2 ist eine transformatorisolierte Sicherheitsbarriere; galvanische Trennung zwischen IS-Seite und Steuerseite. Standardmäßig ist das Modulgehäuse mit der Schutzerde des Schranks verbunden, Erdungswiderstand ≤4Ω. Eine isolierte Barriere erfordert KEINE spezielle eigensichere Erdung wie Zenerbarrieren.

9. Schnelle Fehlerdiagnose nach dem Einschalten
10. Keine LED-Beleuchtung nach dem Einschalten: Spannung an der Klemme prüfen 17/18, Bestätigen Sie die Übereinstimmung des 115-V-/230-V-Modells, Prüfen Sie lose Stromanschlüsse.
11. Dauerhafter LB-Fehleralarm: ①NAMUR-Polarität umgekehrt; ②Kabelbruch; ③Überschreitung der Grenze für die verteilte Kapazität/Induktivität des Kabels; ④Feldsensor beschädigt.
12. Der Sensor schaltet, aber das Relais schaltet nicht: Überprüfen Sie, ob der NAMUR-Strom innerhalb des Betriebsbereichs liegt; Überprüfen Sie die Auswahl des NO/NC-Kontakts.
13. Unbeabsichtigtes Relaisflattern/falsches Schalten: Leistungsschwankung, elektromagnetische Störungen. Verwenden Sie ein abgeschirmtes Kabel und trennen Sie die Verkabelung für starke/schwache Signale.

WE77/Ex-2 Eigensichere blaue Anschlüsse & Stromparameter für nicht eigensichere Relaisklemmen

Unterscheiden Sie zwischen eigensicherem und zertifiziertem maximalem Kurzschlussstrom Io (Explosionsparameter) und NAMUR-Normalbetriebsstrom. Die nicht eigensichere Seite ist der Nennstrom des Relaiskontakts.

🔵 Blaue Terminals: Eigensichere Feldeingangsseite

WE77/Ex-2 230V version (Mainstream auf dem chinesischen Festland)

1. Eigensicherer maximaler Kurzschlussstrom Io = 62mA (Zertifizierter Explosionsparameter. Im Kurzschlusszustand, module limits output current below this value to maintain explosion safety)
2. NAMUR normal operating current: Open circuit ≈8V DC, static short-circuit current ≈8mA; Switching threshold 1.2~2.1mA per NAMUR standard

Note for 115V WE77/Ex-2 variant: Io=31mA. Always confirm power supply version during selection.

⚠️ Wichtig: 62mA is the safety limit short-circuit current, NOT normal working current. Under normal NAMUR sensor operation, loop current is only a few milliamps.

⚪ White Terminals: Non-intrinsically Safe Relay Output (Terminals 10/11/12,13/14/15)

SPDT change-over contact rated load current (ohmsche Last) per channel

Wechselstrom 250 V: 4A (cosφ>0.7)

DC 24V: 4A

DC 60V: 0.6A

Gleichstrom 220 V: 0.1A

Max contact power rating: 500VA; Overload will cause contact erosion, module non-repairable.

Zusätzlich: Module Power Terminals (17,18)

Total power dissipation approx.2.5W. For 230V AC supply, power loop current is low, ca.0.01A.

Summary Table