Lösungen mit unterschiedlichem Funktionsumfang
Pur oder High-End
Die Gefährdung der Anlagenverfügbarkeit durch Überspannungen lässt sich nur durch entsprechende Schutzsysteme verhindern. Je größer die prozesstechnische Anlage, umso aufwändiger ist aber die vorgeschriebene, meist manuelle Kontrolle der Überspannungsschutzmodule auf ihre Wirksamkeit hin. Um die unterschiedlichen Anforderungen des Marktes zu erfüllen, bietet Pepperl+Fuchs für die Sicherheit von Signalleitungen zwei Lösungen mit unterschiedlichem Funktionsumfang an. Das modulare High-End-System M-LB-5000 mit Diagnose wird ergänzt durch das M-LB-2000-System für Anwendungen, bei denen eine Minimalspezifikation mit zusätzlichem Loop-Disconnect ausreichend ist.
Die LEDs an der Frontseite des zweiteiligen M-LB-5000 Systems zeigen das Ergebnis der Diagnosefunktion. (Bild: Pepperl+Fuchs Kolleg GmbH)
Die Ursachen für Überspannungen sind vielfältig. Nicht nur Blitzeinschläge, sondern auch Transienten durch Schaltvorgänge sowie Lastabwürfe oder Unterbrechungen der Versorgung können eine Elektronik nachhaltig schädigen. Zu den Auswirkungen gehören neben der direkten Zerstörung von Bauteilen vor allem die Gefährdung der Anlagenverfügbarkeit und ihre Folgen wie Produktionsausfälle, die Betriebskosten nach oben treiben. Überspannungsschutz-Systeme müssen daher integraler Bestandteil von prozesstechnischen Anlagen sein. Zudem fordern aktuelle Normen wie EN 62305, dass sie regelmäßig auf ihre Wirksamkeit hin überprüft werden. Diese Kontrolle erfolgt bislang meist manuell vor Ort, ist gerade bei großen Anlagen sehr aufwendig und erfordert zudem unterwiesenes Personal sowie Hilfsmittel wie einen Prüfkoffer. Trotz dieser Prüfung lassen die gewonnen Ergebnisse keine Rückschlüsse auf die Vorschädigung des Schutzmoduls und damit auf seinen Verschleißzustand zu. Es ist daher bislang nur möglich, die geprüften Geräte mit „gut“ oder „schlecht“ zu bewerten. Um die unterschiedlichen Sicherheitsanforderungen des Marktes für Signalleitungen zu erfüllen, bietet Pepperl+Fuchs zwei Überspannungsschutz-Systeme mit unterschiedlichem Funktionsumfang an.
Überspannungsschutz mit Condition Monitoring
Für höchste Anforderungen und mehr Effizienz hat Pepperl+Fuchs das Überspannungsschutz-System M-LB-5000 mit Condition Monitoring Funktion entwickelt – es gewährleistet eine automatische und kontinuierliche Überwachung von Signalleitungen. Die patentierte Diagnosefunktion erfasst über einen speziellen Algorithmus unterschiedliche Belastungssituationen, die zu einem Verschleiß des Überspannungsschutzes führen. Dazu gehören die Anzahl der Zündereignisse des Gasableiters, die Erfassung der Siliziumtemperatur der Supressordioden und die Messung der Innenraumtemperatur des Überspannungsschutzmoduls. Hat das Schutzmodul 90 Prozent seines Lebenszyklus erreicht, wird dies über eine gelbe Diode angezeigt. So werden die Schutzmodule weder zu früh noch zu spät getauscht. Das optimiert die Verfügbarkeit der Überspannungsschutzfunktion und damit auch die der Anlage und minimiert gleichzeitig die Wartungskosten. Die M-LB-5000-Module bestehen jeweils aus einem Schutzmodul und einem Basismodul, das auf eine Standardhutschiene montiert und auf das das Schutzmodul aufgesteckt wird. Um bei einer Montage von Ex- und Nicht-Ex-Modulen auf einer Hutschiene das Fadenmaß einzuhalten, verfügt das System zusätzlich über eine Trennwand. Alle Module haben eine Baubreite von nur 6,2mm und erlauben eine einfache Inbetriebnahme ohne spezielle Hilfsmittel. Zusätzlich zu den Schutz- und Basismodulen gibt es drei sogenannte Funktionsmodule. Das Wartungsmodul meldet, wenn bei mindestens einem Schutzmodul eine gelbe LED leuchtet und es ausgetauscht werden sollte. Das Fehlermodul zeigt an, wenn bei mindestens einem Gerät ein Fehler (rote LED) auftritt und dieses direkt ausgetauscht werden muss. Die dritte Einheit ist ein Powermodul, das die Schutzmodule über das Power Rail versorgt. Ebenfalls über das Power Rail werden auch die Fehlermeldungen an die Funktionsmodule oder die Steuerung weiter gegeben.
