Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Richtig abgesichert?

01.07.2009
Die schnelle Reaktion einer klassischen magnetischen Absicherung wird oftmals von langen Leitungen und Geräte- widerständen verhindert - gerade bei dezentralen Komponenten in großen Anlagen. Damit hängt die Sicherheit allein an der thermischen Auslösung. Diese ist aber meist zu langsam. Ein neuer Schutzschalter zeigt, wie der Betreiber mehr Verfügbarkeit für seine Anlage erreichen kann.

Prozessanlagen stützen sich zunehmend auf dezentral verteilte Sensoren und Aktoren. Im Feld wird daher eine ständig steigende Anzahl elektronischer Komponenten eingesetzt, die eine sicher verfügbare Spannungsversorgung benötigen. Und damit sind lange Leitungswege von der Spannungsquelle bis zum Feldgerät unvermeidbar. Die DC 24 V-Spannungsversorgung wird zwar als wichtiger Bereich der Prozesssteuerung anerkannt, oft aber als zweitrangig betrachtet - obwohl eine fehlende Feldspannung durchaus den Stillstand der Anlage und somit enorme Kosten verursachen kann!

In den letzten Jahren haben sich daher in der Prozess- und Anlagentechnik Strategien zur Instandhaltung entwickelt, die eine höhere Maschinenverfügbarkeit gewährleisten. Denn klassische Absicherungskonzepte sind beim Einsatz von thermisch-magnetischen Schutzschaltern oft nur eine Kompromisslösung. Das Problem sind lange Leitungswege oder hohe kapazitive Einschaltströme. So erfordern beispielsweise lange Kabel aufgrund des Gesamtwiderstands einen möglichst flink wirkenden Schutzschalter.

Dies hängt damit zusammen, dass dessen B-Kennlinie einen definierten Stromfluss benötigt, um eine magnetische und damit schnelle Auslösung zu garantieren. Dieser wird aber durch Leitungs- und Gerätewiderstände beeinflusst. In diesem Fall hängen Verfügbarkeit und Sicherheit der Anlage allein an der thermischen Auslösung. Doch diese ist meist zu langsam, um die fehlerhafte Last von der Spannungsquelle trennen. Manchmal dauert es sogar einige Minuten. Die Folgen sind fatal. Denn bis zur Auslösung fließt der maximal mögliche Strom über das gesamte Leitungsnetz und kann im Extremfall sogar zu einem Schwelbrand führen.

Der Betreiber erkennt zwar einen Fehler, dieser wird aber nicht sofort gemeldet, sondern liegt in einer "Warteschleife der Ungewissheit". Also eine nicht akzeptable Situation, insbesondere bei Fehlern, die erstmalig oder nur kurzzeitig auftreten. In diesem Fall ist die Fehlerlokalisierung oft unmöglich oder extrem zeit- und somit kostenintensiv. Denn der "zuständige Schutzschalter" hätte im Zeitfenster vielleicht gar nicht reagiert. Das Ziel ist daher ein durchdachtes Absicherungskonzept für die DC 24 V-Spannungsversorgung. Es soll nicht nur einen wichtigen Beitrag für Sicherheit und Verfügbarkeit leisten, sondern auch Wartungskosten und Stillstandzeiten reduzieren.

Begrenzung auf das 1,8-fache des Nennstroms

In gemeinsamen Projekten mit Kunden hat E-T-A Konzepte und Systeme entwickelt, die den Anforderungen der Prozess- und Anlagentechnik gerecht werden. So gewährleisten elektronische Schutzschalter auch bei längeren Leitungswegen und hohen Kapazitäten eine präzise Abschaltung. Der Schutzschalter vom Typ ESS20 ist in klar fixierten Stromstärken von 0,5 bis zu 10 A verfügbar und beherrscht Kapazitäten bis zu 20.000uF. Eine galvanische Trennung ist ebenso gegeben wie die Zulassung nach UL 1077. Der integrierte Hilfskontakt und LED als Statusanzeige ermöglichen eine eventuelle Fehlersuche.

Dieser neue Schutzschalter arbeitet nicht mit "nachempfundenen Kennlinien", sondern begrenzt den maximalen Strom im System auf das maximal 1,8fache des Nennstroms - denn die Optimierung der Kennlinienanforderungen steht im Vordergrund. Somit ist eine Überhitzung der Leitung ausgeschlossen. Es wird nicht nur eine schnelle und selektive Abschaltung im Fehlerstromkreis erreicht, sie kann auch zügig und gezielt lokalisiert werden. Die geringe Baubreite von nur 12,5 Millimeter und die Steckbarkeit auf den E-T-A Stromverteilern Modul 17plus und Stromverteilersystemen der SVS-Reihe ermöglichen eine Platz sparende und bequeme Montage der Komponenten. Sollte keine galvanische Trennung erforderlich sein, kommt der Schutzschalter vom Typ ESX10 zum Einsatz. Dieser ist in den Stromstärken von 0,5 bis 12 A verfügbar.

Die Schutzschalter ESS20 und ESX10 sind modular aufgebaut. Der letzte erfüllt die UL2367 und ist in der T-Variante (Montage auf DIN-Hutschiene) zusätzlich gemäß UL 1604 (class I, div. 2, group A, B, C, D) zugelassen; und somit ideal für die Prozesstechnik. Für ungeerdete Versorgungsnetze steht die zweipolige Variante vom Typ ESS22-T (gemäß EN 60204-1) für die Hutschienen zur Verfügung. Alle elektronischen Schutzschalter haben ein integriertes Fail-Safe-Element, das ganz spezifisch auf den Nennstrom des Geräts ausgelegt ist. Nur so ist gewährleistet, dass dieses auch Sicherheit bietet. Mit diesem flexiblen Schutzschalterkonzept wird die Planung für Betreiber erheblich erleichtert und die Sicherheit sowie die Anlagenverfügbarkeit erhöht.

Jürgen Ziarnetzki / Dr. Peter Stipp

Jürgen Ziarnetzki | SCOPE
Weitere Informationen:
http://www.scope-online.de/xist4c/web/Richtig--abgesichert-_id_161__dId_446810_.htm

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Klarheit für die Industrie: Forscher ermitteln Standzeiten von Schieberwerkzeugen
12.06.2018 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

nachricht Tauchen ohne Motor
05.06.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Rätselhaftes IceCube-Ereignis könnte von Tau-Neutrino stammen

19.06.2018 | Physik Astronomie

Automatisierung und Produktionstechnik – Wandlungsfähig – Präzise – Digital

19.06.2018 | Messenachrichten

Überdosis Calcium

19.06.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics