Automatisierte Systeme brauchen Spannungsschutz

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Umfassendes Überspannungsschutzkonzept

Für einen wirkungsvollen Schutz gegen Überspannungen definiert die DIN EN 62305 ein Zonenkonzept – als Grundlage für einen stufenweisen Einbau unterschiedlicher SPDs in einer zu schützenden Anlage. An den Übergängen zwischen den Zonen müssen jeweils SPDs installiert werden (Bild 2). Außerhalb von Gebäuden befindet sich demnach die Zone 0, in welcher der Gefährdungspegel durch Überspannungsereignisse am größten ist. Leitungen, die aus diesem Bereich in einen Schaltschrank geführt werden, müssen mit leistungsstarken SPDs geschützt werden.

Schaltschränke der Automatisierungstechnik befinden sich häufig innerhalb von Gebäuden in den Zonen 1 oder 2. Aber auch dort ist am Schaltschrank ein Zonenübergang durchzuführen. Im Idealfall sollten alle Verbindungen, die den Schaltschrank verlassen, mit Überspannungsschutz-Geräten ausgestattet werden. Für Leitungen im Bereich der Automatisierungstechnik ist das besonders ratsam, wenn die Leitungen über weite Strecken innerhalb der Anlage führen und parallel zu 230-V-Stromversorgungsleitungen verlegt sind. Denn bei einer Schalthandlung im 230-V-System kann auch induktiv eine schädliche Überspannung in benachbarte Leitungen einkoppeln.

Überspannungsschutz für die 24-V-Netze

Eine zentrale Komponente der Automatisierungs­technik ist die 24-V-Stromversorgung. Fällt sie aus, arbeitet in der Regel das gesamte System nicht mehr. Die Stromversorgung vom Typ Quint Power von Phoenix Contact sorgt dort für eine hohe Verfügbarkeit. Wenn von der Stromversorgung 24-V-Versorgungsleitungen aus dem Schaltschrank herausführen, bietet das Überspannungsschutz-Gerät Plugtrab SEC einen optimalen Schutz. Das erste SPD für die Stromversorgung verfügt über die inzwischen weitverbreitete Push-in-Technik und ist ideal auf die Stromversorgung Quint Power abgestimmt. Das SPD kann zudem ohne weitere Vorsicherung direkt an der Sekundärseite der Stromversorgung angeschlossen werden. So werden sowohl die Stromversorgung wie auch weitere 24-V-Komponenten im Schaltschrank vor Überspannungen aus dem Feld geschützt. Auch für den primärseitigen Schutz der Stromversorgung bietet sich Plugtrab SEC an (Bild 3).

Eine neue Lösung für die Automatisierungstechnik sind die elektronischen Geräteschutzschalter der Baureihe PTCB. Die schmalen, einkanaligen Geräte lassen sich mit dem Reihenklemmensystem Clipline complete kombinieren und ermöglichen so eine flexible und platzsparende Lösung für die 24-V-Potenzialverteilung. Um die dort angeschlossenen Geräte vor Überspannungen zu schützen, eignet sich das Schutzgerät Termitrab complete Typ 3, das zum PTCB konturgleich ist. Mit einer Baubreite von nur 6 mm ist es das schmalste SPD Typ 3 am Markt. Die eingesetzte Diodentechnik bietet eine besonders hohe Schutzqualität für empfindliche Elektronik (Bild 4).

Überspannungsschutz für I/O-Systeme

Auch Steuerung und I/O-System sind zentraler Bestandteil einer Automatisierungslösung. Von dort aus verteilen sich zahlreiche Mess- und Kommunikationsleitungen oft über viele Meter in die Anlage und nicht selten werden die Signale auch außerhalb von Gebäuden genutzt. Dort eignen sich Schutzgeräte der Produktfamilie Termitrab complete, des schmalsten Überspannungsschutzes für MSR-Anwendungen überhaupt. Ab einer Baubreite von 3,5 mm pro Modul umfasst die Familie Schutzgeräte für zahlreiche unterschiedliche Signalarten. Um den Zustand der Schutzgeräte jederzeit im Blick zu haben, lassen sich bis zu 40 SPDs mit einem Fernmeldemodul überwachen – ohne aufwendige Verdrahtung oder Programmierung.

* Thomas Bings M. Sc. ist Mitarbeiter im Product Marketing Surge Protection, Business Unit Trabtech, bei der Phoenix Contact GmbH & Co. KG in 32825 Blomberg

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