Komplettpaket aus einer Hand

Autor Tim Decker Regionalvertriebsleiter, E-T-A Elektrotechnische Apparate

Hohe Anlagenverfügbarkeit und maximale Betriebssicherheit sind in den verfahrenstechnisch komplexen Produktionsanlagen der chemischen Industrie von großer Bedeutung. Im Falle einer Anlagenstörung gilt es, die Fehlerdiagnose schnell abzuschließen und gezielt die Störquellen zu beheben, damit der Betrieb weiterlaufen kann. Um möglichst früh Störungen zu erkennen und ggf. vorbeugend eingreifen zu können, sind sämtliche Produktionsanlagen mit den verschiedensten Sensoren und Aktoren ausgerüstet. Dazu zählen Stellmotoren, Regelantriebe, Magnetventile, aber auch Automatisierungskomponenten wie SPSen und Feldbuskoppler. Durch die große Bauweise der unterschiedlichen Anlagen sind Kabelwege von Sensor und Aktor bis zur Stromverteilung und damit zur Spannungsversorgung oft mehrere Hundert Meter lang. Betriebssicherheit und Verfügbarkeit der Produktionsanlagen hängen sehr stark davon ab, ob das komplexe Zusammenspiel der eingesetzten Komponenten auch in kritischen Situationen funktioniert. Da die Sensoren und Aktoren oft mit 24 V (DC) versorgt werden, spielen eine effiziente Stromverteilung und die selektive Absicherung der 24 V (DC)-Stromkreise eine bedeutende Rolle.

E-T-A Elektrotechnische Apparate bietet dem Kunden die Absicherung und Stromverteilung der DC-24-V-Kreise aus einer Hand. Der Fokus liegt dabei auf der Automatisierungstechnik komplexer Anlagen.

Bei komplizierten Anlagenabläufen ist es wichtig, alle Komponenten zuverlässig und zu jedem Zeitpunkt mit Energie zu versorgen. Wenn aber das 24 V (DC)-Schaltnetzteil überlastet ist und die Energiezufuhr abregelt, so gehen im ganzen System „die Lichter aus“. Um diesen gefährlichen Betriebszustand zu verhindern, sichert der elektronische Schutzschalter ESS20 die Verbraucher. Die integrierte Strombegrenzung des ESS20 bei typischerweise 1,8 x INenn verhindert, dass bei Kurzschluss oder Überlast in einem Lastkreis die 24-V-(DC)-Versorgung zusammenbricht. Eine selektive Absicherung aller 24-V-(DC)-Automatisierungs-Komponenten wie elektronische Sensoren, Feldbuskoppler, SPS und Antriebssteuerungen wird auch bei ungünstigen Lastbedingungen (lange Lastleitung, niedriger Leitungsquerschnitt) erreicht, da das Gerät schon ab normalerweise 1,1 x INenn den Stromfluss nach 3 bis 5 s abschaltet. Diese zentrale Eigenschaft ist bereits in vielen Ausführungsbestimmungen elektrischer Anlagen vorhanden.

Eine wichtige Rolle spielt in diesem Zusammenhang auch die Europanorm EN60204-1 (Sicherheit von Maschinen, Elektrische Ausrüstung). Ein einpoliger Überstromschutz gegen Überlast und Kurzschluss nach EN 60204-1, Abs. 7.2 ist immer dann vorzusehen, wenn der Strom in einem Steuerstromkreis entweder den Bemessungswert eines Bauteils oder die Strombelastbarkeit eines Leiters überschreiten kann. Der Bemessungsstrom von Sicherungen und Schutzschaltern sollte dabei so niedrig wie möglich sein. Das schwächste Glied in dieser Kette muss also immer das vorgeschaltete Schutzorgan und niemals die Leitung sein.

Die Kombination des ESS20 aus elektronischem Überstromschutz mit Nennströmen von 0,5 bis 10 A, aktiver Strombegrenzung und zusätzlicher galvanischer Trennung entspricht voll diesen Vorschriften.

In der chemischen Industrie ist es Standard, Anlagenerweiterungen oder -modernisierungen nur in einem kleinen Zeitfenster durchzuführen. Es gilt also, die Anlage möglichst schnell umzubauen und somit die Stillstandzeiten zu minimieren. Da der Aufbau einer komplexen Stromverteilung aber aufwendig und zeitintensiv ist, beziehen immer mehr Anwender komplette Stromverteilungssysteme, die von E-T-A für die jeweilige Applikation maßgeschneidert geliefert werden können. Zusammen mit dem Anlagenplaner werden die bestmöglichen Lösungen für die komplette Stromverteilung und Absicherung erarbeitet. Dies beinhaltet Parameter wie die Anzahl der abzusichernden Kanäle oder die Art der Signalisierung (z. B. Einzel- oder Sammelsignalisierung). Gleichzeitig können auch verschiedene Zusatzkomponenten verbaut werden, z. B. Reihenklemmen oder Schaltnetzteile. Ziel ist es, dass diese Komponenten in das vorhandene Magazinprogramm des Anlagenbetreibers passen.

Angesichts einer weiter fortschreitenden Dezentralisierung liegt ein Fokus dieser Schaltschränke und -kästen auf höchster Kompaktheit. Sie wird durch die extrem schmale Baubreite von gerade einmal 12,5 mm je Absicherungskanal inklusive Signalkontakt erreicht. Damit lässt sich eine Platzersparnis von bis zu 50 % auf der Hutschiene erreichen – Platz, der sich dann für die Erweiterungen der Anlage nutzen lässt. Aufgrund der großen Anlagenkomplexität wird nicht selten ein kompletter – kundenindividueller – Absicherungsschaltschrank erarbeitet. Dieser wird dann häufig als Werksstandard definiert und erleichtert die Arbeiten für die Instandhaltung signifikant.

Halle 11, Stand A59

prozesstechnik-online.de/cav0414432