MSR-Komponenten sicher im Ex-Bereich betreiben

Der Autor: Ralf Güthoff Produktmanager Blitz- und Überspannungsschutz, Weidmüller Interface

Prozesstechnische Anlagen wie Chemieanlagen, Klärwerke oder Biogasanlagen laufen im Dauerbetrieb. Jegliche Ausfälle oder Stillstände bringen hohe Kosten und schlimmstenfalls sogar Versorgungsengpässe mit sich. Gerade in diesem Bereich sollten daher Komponenten eingesetzt werden, die verhindern, dass Blitze und Überspannungen die teils sehr aufwendigen und teuren Messgeräte zerstören oder die Signale verfälschen. In explosionsgefährdeten Umgebungen werden aktive Bauteile jedoch häufig vermieden oder möglichst weit außerhalb vom Ex-Bereich montiert, da ihnen Energie zugeführt werden muss, wodurch gefährliche Zündfunken entstehen können. Die empfindlichen Signalverbindungen sind Überspannungen und Blitzeinwirkungen so schutzlos ausgesetzt.

Mit dem Signalwandler ACT20X für MSR-Signale in explosionsgefährdeten Bereichen und dem steckbaren Blitz- und Überspannungsschutz Varitector SPC EX bietet Weidmüller eine Komplettlösung für eigensichere Stromkreise in explosionsgefährdeten Umgebungen von Zone 2 bis Zone 0.

Zur Begrenzung der eindringenden Energie und der damit verbundenen Funkengefahr werden in explosionsgefährdeten Bereichen eigensichere Stromkreise eingesetzt. Typische Anwendungsbereiche sind Reaktionsbehälter, wie Fermenter oder Speicher bzw. Tanks, da sie innerhalb der großflächigen Anlagen die Punkte darstellen, an denen häufig Blitze und Überspannungen auftreten. Eigensichere Signalwandler mit galvanischer Trennung sowie Ex-i-zugelassene Überspannungsschutzableiter schützen in diesen Stromkreisen die empfindliche Mess- und Steuerungselektronik.

In Sensornähe eingesetzt, bieten die Signaltrennwandler ACT20X optimale Eigenschaften, um die Steuerungsebene von der Sensorebene galvanisch zu entkoppeln und verlässliche, standardisierte Signalwerte zu erzeugen. Das 12,5 mm schmale, ausgangsstromschleifengespeiste Modul ACT20X-HUI-SAO-LP hat einen eigensicheren Eingang für Norm-DC-, Temperatur- und Widerstandssignale und trennt damit den explosionsgefährdeten vom sicheren Bereich. Die galvanische Trennung vermeidet darüber hinaus eine gegenseitige Beeinflussung mehrerer Sensorkreise, wie sie etwa bei Erdschleifen in verketteten Messkreisen vorkommen können. Zwischen Eingang, Ausgang und Versorgungsspannung ermöglicht sie den Einsatz des Bausteins sowohl direkt an der Messeinrichtung als auch im Bereich von großen und komplexen Kontrollsystemen, wie sie in der Anlagentechnik häufig eingesetzt werden.

Wenn es zu einem Blitzeinschlag oder einer Blitzeinkopplung kommt, reichen diese Eigenschaften jedoch nicht aus. Ohne Überspannungsschutz können in diesem Fall Messgeräte und Trennwandler zerstört werden. Die Folge kann ein kompletter Stillstand der Anlage oder schlimmstenfalls eine Explosion sein. Sicheren Schutz vor Signalverfälschungen und Überspannungen bietet innerhalb von eigensicheren Signalkreisen der Varitector SPC EX, der in explosionsgefährdeten Umgebungen der Zonen 2, 1 oder 0 und somit auch in direkter Sensornähe montiert werden kann. Der nach den neuesten Anwender- und Produktnormen (IEC61643-21, IEC62305, IEC61643-22) geprüfte Blitz- und Überspannungsschutz bietet maximalen Schutz und sichere Signale. Er ist in prozesstechnischen Anlagen nach den dort geltenden aktuellen Atex- und IECEx-Richtlinien in Staub- und Gasatmosphären einsetzbar. Dort schützt er Messfühler und Signalwandler, Trenner und Steuerung gegen Überspannungen und Blitzeinkopplungen. So ist der störungsfreie Betrieb einer Anlage gesichert.

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