Verfahrenstechnik 4/2016

SPECIAL I HANNOVER MESSE
Anlagen dezentral absichern
Geräteschutzschalter-Boards für die mühelose Potenzialverteilung
Carsten Plattmann
Dezentralität ist für die Signalverarbeitung
und Energieverteilung
ein wichtiges Thema – die Anlagen
sollen immer kompakter und
modularer und somit immer
leichter erweiterbar sein. Geräteschutzschalter-Boards
unterstützen
diese Trends durch die Absicherung
der Freigabe-Strompfade von
Sicherheits-Relais sowie durch eine
redundante Einspeisung. Damit
erhöht sich auch die
Anlagenverfügbarkeit.
Autor: Dipl.-Ing. Carsten Plattmann, Produktmarketing
Geräteschutzschalter, Phoenix Contact
GmbH & Co. KG, Blomberg
Immer häufiger kommen kleinere kompaktere
Schaltschränke zum Einsatz, die nah
an den Verbrauchern einer Produktionseinheit
installiert sind. Gängige Konzepte mit
großen zentralen Schaltschränken werden
dadurch ersetzt. Die Vorteile dezentraler
Ansätze liegen zum einen in den kürzeren
Leitungen – insbesondere bei der Energieversorgung.
Damit lässt sich nicht nur
Kupfer einsparen, auch die Verlustleistung
bei der Energieverteilung wird geringer.
Modulare Anlagen werden zudem in kleineren
Einheiten errichtet – künftige Anpassungen
oder Erweiterungen werden so
erheblich einfacher.
Platzsparende Kombination
Kommen kleinere Schalt- und Versorgungsschränke
zum Einsatz, muss der verfügbare
Bauraum für die internen Komponenten
zwangsläufig schrumpfen. Das gilt
auch für die Energieverteilung, zu der
Sicherungs-Komponenten zum Schutz vor
Überlast- und Kurzschlussströmen sowie
Reihenklemmen zur Verteilung des abgesicherten
Potenzials gehören. Eine platzsparende
Kombination aus Absicherung
und Potenzialverteilung verkürzt auch die
Installationszeit beim Aufbau der Anlage.
Auch dadurch werden Änderungen und
Erweiterungen einfacher.
In den Schalt- und Energieverteilungsschränken
moderner Anlagen werden Ge -
rä teschutzschalter eingesetzt, um ganz
unterschiedliche Verbraucher selektiv vor
Überlast und Kurzschluss zu schützen. Geräteschutzschalter
trennen von derartigen
Problemen betroffene Verbraucher punktgenau
und schnell von der Stromversorgung
ab. Auf diese Weise wird ein Spannungseinbruch
an anderen Verbrauchern
verhindert. Da diese Verbraucher meist an
der gleichen Stromversorgung angeschlossen
sind, würde die Anlage ansonsten vollständig
zum Stillstand kommen. Leitungsschutzschalter
oder Schmelzsicherungen, wie sie
aus der Gebäudeinstallation bekannt sind,
schützen hier nicht - mit derartigen Bauteilen
würde am falschen Ende gespart.
Die Geräteschutzschalter-Boards der
Produktfamilie CBB von Phoenix Contact
ermöglichen eine einfache und platzsparende
Energieverteilung. Die Verbraucher
werden direkt auf dem Board unterhalb des
jeweiligen Schutzschalters angeschlossen.
Hierfür stehen vier abgesicherte Plussowie
vier Minus-Klemmstellen mit je
2,5 mm² zur Verfügung – zusätzliche Reihenklemmen
sind nicht erforderlich. Die
Platz- und Zeitersparnis gegenüber einer
aufwändigen Verkabelung über zusätzliche
Reihenklemmen reduziert die Kosten für
die Potenzialverteilung.
Boards für Mischbestückung
Elektronische Geräteschutzschalter sind
heute grundsätzlich die erste Wahl, speziell
für Steuerungen, Relais und kleinere Motoren.
Durch die aktive Strombegrenzung auf
den 1,25-fachen Wert des Nennstroms sind
auch Lasten hinter längeren Leitungswegen,
die trotz aller Dezentralität nicht
ganz zu vermeiden sind, gut abgesichert. So
kommt es nicht zu Spannungseinbrüchen,
und es können kleiner dimensionierte
24-V-DC-Strom versorgungen mit geringerer
Leistungs reserve verwendet werden.
Bei anderen Applikationen sind thermomagnetische
Geräteschutzschalter die bessere
Wahl – etwa bei größeren Motoren mit
hohen Anlaufströmen. Die Strombegrenzung
eines elektronischen Schutzschalters
würde den Anlaufstrom zu stark begrenzen,
sodass kein ausreichendes Drehmoment
mehr aufgebaut werden könnte. Daher ist
es in diesem Fall besser, mit thermomagnetischen
Schutzschaltern zu arbeiten, die
erst bei einem 6- bis 10-fachen Nennstrom
auslösen. Dies erfordert jedoch den Einsatz
von größeren Stromversorgungen mit ausreichend
hoher Leistungsreserve.