Smarte Lösung für den Schaltschrank

Autor Birger Diekmann Produktmanager Prozessindustrie, Industrial Cabinet Connectivity, Phoenix Contact

Obwohl heute diverse Alternativen auf der Basis von Bustechnologien vorhanden sind, setzen zahlreiche Anwender nach wie vor auf Reihenklemmen, um die Signale ihrer verfahrenstechnischen Prozesse aus dem Feld zu übertragen und in die sogenannte Marshalling-Ebene zu rangieren. Denn nach wie vor haben Reihenklemmensysteme deutliche Vorteile: Sie sind robust, einfach zu handhaben und bieten eine sehr gute Übersichtlichkeit und Zuverlässigkeit.

Durch den Einsatz von speziellen Reihenklemmen lassen sich Signalkreise durch Trennelemente, die in der Mitte angeordnet sind, komfortabel öffnen. Auf beiden Seiten der Trennstellen befinden sich Prüfabgriffe. Dort können verschiedene Arten von Messgeräten unterbrechungsfrei in den Signalkreis eingekoppelt werden, ohne dass es zu einem Fehler in der Kontrollebene kommt.

Auf diese Weise lassen sich konventionelle Signale zur Fehlersuche ablesen oder zur Analyse per Messschreiber über längere Zeiträume dokumentieren. Sollte es zudem erforderlich sein, können die Geräte im Feld durch Öffnen des Trennmessers permanent physisch vom Reglungskreis getrennt werden. Eine definierte Rastposition in der Endlage verhindert dabei zuverlässig ein selbsttätiges Zufallen des Trennelementes in die Kontaktstelle.

Messertrennklemmen können außerdem gut als Schnittstelle zu Hart-fähiger Sensorik verwendet werden. Durch die Verwendung eines portablen Hart-Kommunikators lassen sich so zusätzliche Diagnosedaten auslesen oder Feldgeräte neu parametrieren – selbst wenn ein Zugriff auf Hart-Daten über die Leittechnik nicht direkt möglich ist.

Um die extrem hohe Anzahl an Signalen von Durchflussmessern, Stellventilen, Temperaturfühlern oder Füllstandssensoren zu verbinden, benötigt man eine entsprechend hohe Anzahl trennbarer Reihenklemmen. Aus diesem Grund befinden sich in Großanlagen oft ganze Schaltschrankreihen voller Messertrennklemmen. Platzmangel stellt aber nicht nur beim Ausbau bestehender Anlagen oder im Offshore-Bereich ein Problem dar, sondern rückt vor dem Hintergrund der Kostenersparnis auch bei der Planung neuer Anlagen immer stärker in den Fokus. Eine Möglichkeit, Platz zu sparen und die Anzahl der benötigten Schaltschränke und Rangierverteiler zu reduzieren, ist der Einsatz doppelstöckiger Trennklemmen. Dabei werden in einer Klemme zwei Stromkreise übereinander geführt, die dann unabhängig voneinander trennbar sind. Gegenüber einer einstöckigen Lösung kann man also auf derselben Länge der Tragschiene doppelt so viele Signale messen. Die zweistöckigen Klemmen von Phoenix Contact unterstützen zudem mit ihrer eindeutigen farblichen Zuordnung des Trennelements den Anwender auch dabei, immer den richtigen Regelkreis zu öffnen. Erreicht wird die farbliche Zuordnung bei der Push-in-Anschlusstechnik über die grünen und orangefarbigen Drückerelemente. Bei den Klemmen mit der klassischen Schraubanschlusstechnik ist der Bedienschacht dementsprechend bedruckt.

Die geringen Ströme von üblicherweise 4…20 mA werden in der Praxis mit Leiterquerschnitten von 0,14 bis 1,5 mm2 verdrahtet. Klemmen im Standardraster von 5,2 mm und einem Anschlussvermögen von bis zu 4 mm2 sind daher oft überdimensioniert – was Platzbedarf, Leistungsdaten und auch Kosten angeht. Mit der Klemme vom Typ PT 1,5/S-MT kommt nun eine Messertrennklemme mit einer Teilungsbreite von 3,5 mm auf den Markt. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen wird mit dieser neuartigen Klemmenserie der Platzbedarf im Schaltschrank um etwa 30 % reduziert. Möglich wird dies durch die innovative Push-in-Anschlusstechnik, die Phoenix Contact inzwischen auch außerhalb des Reihenklemmensystems in zahlreichen Produktlinien einsetzt. Das Druckfederprinzip ermöglicht ein maximales Anschlussvermögen bei minimaler Baubreite. Trotz des schmalen Gehäuses können die Trennmesser mit den gängigen Schraubendrehern geöffnet werden.

Die Produktfamilie der Messertrennklemmen umfasst die klassischen Zwei-, Drei- und Vierleiter-Trennklemmen inklusive konturgleicher Durchgangsvarianten. Die größte Kompaktheit erzielt die doppelstöckige Variante der Klemme in 3,5 mm Baubreite. Auf diese Weise erhält man 572 trennbare Signale auf einer Tragschiene von 1 m Länge. Neben der Markiermöglichkeit an jeder Klemmstelle sorgen auch hier die gleichen Farben von Trennmesser und Pusher für eine gute Bedienbarkeit – trotz der hohen Packungsdichte. Orangefarbene Trenndeckel, die bei langen Klemmenreihen in regelmäßigen Abständen gesetzt werden, tragen zusätzlich zur Übersichtlichkeit bei. Mit einer Wandstärke von nur 0,8 mm ist diese Segmentierung fast ohne Platzverlust umsetzbar.

Bei der Verarbeitung zahlreicher Betriebsstoffe in der Chemischen Industrie können explosionsfähige Atmosphären entstehen. Dies erfordert den Einsatz explosionsgeschützter Betriebsmittel. In der Mess- und Regelungstechnik wird häufig mit der Zündschutzart Eigensicherheit Ex i gearbeitet. Reihenklemmen gelten laut IEC/EN 60079-14 für die Verwendung in eigensicheren Stromkreisen als einfache elektrische Betriebsmittel. Die Eignung nach IEC/EN 60079-0 und 60079-11 können vom Hersteller bestätigt werden. Er sichert das Einhalten der geforderten Luft- und Kriechstrecken sowie Abstände durch feste Isolierung für Stromkreise bis 60 V zu.

Zur Kenntlichmachung der eigensicheren Stromkreise sind alle Messertrennklemmen von Phoenix Contact auch in blauer Farbe erhältlich. Darüber hinaus sind auch Trennklemmen mit einer Zulassung in der Zündschutzart Ex nA erhältlich. Diese Trennklemmen eignen sich, um größere Ströme in der Zone 2 zu messen. Ein Öffnen unter Spannung ist in diesem Fall allerdings nur nach Freigabe (Feuerschein) statthaft.

Trennbare Reihenklemmen vereinfachen das Messen von Signalen im Feld. Dadurch wird der Zeitaufwand bei der Inbetriebnahmen reduziert, Fehler schnell lokalisiert und Wartungsabläufe praktikabel. Besonders der um 30 % verringerte Platzbedarf der Messertrennklemmen mit einer Baubreite von nur 3,5 mm eröffnet neue Perspektiven für ein schlankes und kostenoptimiertes Anlagendesign – ohne dabei den Bedienkomfort für den Anwender einzuschränken.

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