Heute werden noch häufig Schutzgeräte verwendet, die thermisch oder mechanisch funktionieren. Durch einen zu hohen Strom wird das Bimetall angeheizt oder die Magnetspule angeregt, um den zu schützenden Teil einer Maschine abzuschalten. Im Fehlerfall kommt es bei diesen Schutzgeräten zu hohen Strömen, die den Anlagenbetrieb gefährden. So kann es sein, dass der Strom auf das acht- bis 15-Fache ansteigt, um abzuschalten. Viele Schaltnetzteile können die Spannungsversorgung in diesem Moment nicht aufrechterhalten – die Anlage stoppt.

Zudem enthalten Geräte immer mehr Elektronik – dadurch werden sie empfindlicher gegenüber hohen Strömen. Mit den neuen mehrkanaligen elektronischen Geräteschutzschaltern CBMC von Phoenix Contact können Ströme präzise überwacht und elektronische Geräte besser geschützt werden.

Intelligente Software schafft neue Möglichkeiten

Weil intelligente Software es ermöglicht, auf geringste Stromänderungen zu reagieren, ist der Anlagenbetrieb deutlich besser planbar. Der mögliche Strom im Fehlerfall ist geringer, die Reserve der Stromversorgung kann somit darauf abgestimmt werden.

Durch moderne Messverfahren und intelligente Software werden Ströme viel präziser analysiert – so können Anlagenbetreiber und Service-Techniker abhängig vom jeweiligen Strom passend reagieren. Unterschieden wird zwischen Strömen wie normaler Betriebsstrom, 80 Prozent Auslastung, Überlast sowie Kurzschluss. Wird eine Kapazität erkannt, so wird sie zuverlässig gestartet, obwohl sie einem Kurzschluss ähnlich ist. Diese Funktionen bieten die neuen CBMC-Schutzschalter von Phoenix Contact – der Anlagenbetrieb wird damit durch eine intelligente Stromanalyse gesichert.

Absichern und schützen für einen sicheren Anlagenbetrieb

In der Anlagenautomatisierung finden sich zahlreiche unterschiedliche Verbraucher. Für den zuverlässigen Betrieb von Anlagen müssen die Schutzschalter an die zu schützenden Verbraucher angepasst werden. Elektrische Geräte unterscheiden sich jedoch oft erheblich, sodass in der Vergangenheit unterschiedliche Kennlinien für den effektiven Schutz erforderlich waren. Das lag mitunter daran, dass mechanische Schutzschalter eingesetzt wurden. Hierfür waren allerdings hohe Auslöseströme erforderlich – dadurch war der unterbrechungsfreie Betrieb elektrischer Anlagen gefährdet. Sicher ausgelöst wurde dann erst beim acht- bis 15-fachen Strom.

Seitdem elektronische Schutzschalter Standard sind, erfolgt die Auslösung deutlich präziser. Das liegt auch daran, dass Ströme gemessen und analysiert werden und Fehlerströme als solche erkannt werden. Dadurch kann eine sichere Auslösung bereits im Bereich vom 1,1- bis Zweifachen des Nennstroms stattfinden. Die Auslegung der Anlage ist somit deutlich einfacher, eine Überdimensionierung ist nicht mehr erforderlich. Die Leistung der Stromversorgung kann erheblich besser verplant werden. jl

Typischer Aufbau von 24-VDC-Netzen, Bild: Phoenix Contact
Typischer Aufbau von 24-VDC-Netzen: die Stromversorgung erzeugt eine 24 V-Gleichspannung und speist den nachfolgenden Schutzschalter ein – über die Potentialverteilung erfolgt die Versorgung unterschiedlicher Verbraucherstromkreise (A-B-C-D). Bild: Phoenix Contact

Elektronische Schutzschalter

Der Maschinenbau zählt zu den stark wachsenden Branchen – dabei zählt die Anlagenverfügbarkeit zu den vorrangigen Themen. Rund 90 Prozent der Steuerungstechnik wird mittlerweile mit 24 Volt DC versorgt, daher eigenen sich Schaltnetzteile besonders gut für die Steuerspannung in Maschinen und Anlagen. Eine Überlastung von Schaltnetz­teilen kann den Anlagenbetrieb jedoch soweit stören, dass die gesamte Anlage stoppt.

Der Einsatz elektronischer Schutzschalter wirkt dem Spannungseinbruch entgegen. Denn durch integrierte Strommessung, Stromanalyse und Kurzschlusserkennung werden Fehler erkannt und abgeschaltet - Stromversorgung und Steuerung bekommen erst gar nichts davon mit. Der typische Aufbau setzt sich aus Stromversorgung, Schutz­schalter und Potentialverteilung zusammen.