Schutz durch DIN VDE

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1.557 Hilfsstromkreise /Auxiliary Circuits
Beispiel:
Bei einem Schaltschrank mit Geräten AC 400 Vüberwacht
eine Relaisschaltung die Türe.
Welcher PL und welche Sicherheitskategorie sind erforderlich?
Lösung:
Schwere Verletzung möglich → S2,
Häufigkeit dauernd möglich → F2,
Vermeidung möglich P1.
Daraus folgen nach Bild 1
PL dund Sicherheitskategorie 3.
Die erforderlichen Werte von PL bzw. Sicherheitskategorie
werden erreicht im Prinzip durch
z
z
die Architektur der Schaltung und
die Ausfallhäufigkeit der Komponenten.
Die Ausfallhäufigkeit MTTF (von Mean Time To Failure)
kann je nach Höhe bewirken, dass die gleiche
Steuerschaltung verschieden zuverlässig ist.
Wird z. B. eine Schaltung mit der Architektur von
Cat 3aus Komponenten mit mittlerer MTTF aufgebaut,
so kann man den PL derreichen (Bild 2).Werden
dagegen Komponenten mit niedriger MTTF
verwendet, so kann man den PL berreichen.
Auch eine sichere Architektur der Schaltung kann
bei schlechten Komponenten zu einer niedrigen
Sicherheit führen.
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Große funktionale Sicherheit erreicht man z.B. durch
z
z
z
z
z
besonders sichere Komponenten, z. B. zwangs-
geführte Kontakte von Tastern. Dadurch wird
verhindert, dass gleichzeitig Öffner und Schließer
geschlossen sind (Sicherheitskategorie B),
zusätzliche Überdimensionierung der Kompo-
nenten (Sicherheitskategorie 1),
zusätzliche Selbstüberprüfung durch die Steue-
rung von Zeit zu Zeit (Sicherheitskategorie 2),
zusätzliche Meldung auftretender Fehler vor dem
Schaltvorgang und redundante Anordnung der
Schaltglieder (Sicherheitskategorie 3, Bild 2),
zusätzlichen Aufbau so, dass Einschalten nur bei
voller Funktion der Schaltung möglich ist (Sicherheitskategorie
4).
Bei der Sicherheitskategorie Bbesteht der Hilfsstromkreis
aus Sensor, Steuerungslogik und Aktor
(Bild 1, folgende Seite ).Bei der Sicherheitskategorie
3ist der Hilfsstromkreis erweitert durch doppelte
Teile.
Für einen hohen PL-Wert oder eine hohe Sicherheitskategorie
braucht man sichere Schaltungen
und zuverlässige Komponenten.
Start
S1
S2
F1
F2
F1
F2
Bild 1: Sicherheitsgraph
a
b
c
d
e
Cat. B
MTTF
niedrig
mittel
hoch
P1
P2
P1
P2
P1
P2
P1
P2
Bild 2: Einfluss der MTTF auf den PL
Eingang,
z. B. Sensor
etwa
Kategorie
Für die Installation von Hilfsstromkreisen müssen
in allen Sicherheitskategorien bzw. Klassen die
Anforderungen von 557.4 bis 557.6 eingehalten
werden.
PL
Cat. 1 Cat. 2 Cat. 3 Cat. 4
Steuerungslogik
Bild 3: Hilfestromkreis für Sicherheitskategorie 3
a
b
c
d
e
B
1
2
3
4
Ausgang,
z. B. Schütz
mittlere MTTF
bei hoher MTTF