Maximale Sicherheit und Effizienz: Mit einem Geräteschutzschalter-System alle Prozesse im Griff

Sichere und effiziente Prozessabläufe sind für die Industrie von entscheidender Bedeutung, um Ausfall- und Stillstandszeiten zu minimieren. Phoenix Contact hat mit CAPAROC ein personalisierbares Geräteschutzschalter-System entwickelt, das eine direkte und kontinuierliche Versorgung gewährleistet und selbst bei einem Modultausch eine unterbrechungsfreie Versorgung sicherstellt. Jetzt mehr erfahren!

Autor: Redaktion Elektronik Kompetenz | 15.06.2023 | Lesezeit: ca. 6 Minuten

Inhaltsverzeichnis

Komplexität reduzieren: Geräteschutzschalter als Schlüsselkomponente
Vorteile von Schutzschaltersystemen für Entwickler und Einkäufer
Vorteile von Schutzschaltersystemen bei Installation und Inbetriebnahme
Vorteile für den Betreiber: keine Anlagenausfälle
Sicherheit geht vor: Maßgeschneiderte Geräteschutzschalter-Systeme bei Bürklin Elektronik

Komplexität reduzieren: Geräteschutzschalter als Schlüsselkomponente

Die Anforderungen an die Zuverlässigkeit von 24 V DC-Schaltschrank-Versorgungssystemen steigen kontinuierlich. Deshalb setzen immer mehr Systeme auf hochwertige Stromversorgungen, Redundanz- und USV-Module in Kombination mit elektronischen Schutzschaltern und Fernüberwachungsmechanismen. Die Planung, Kombinatorik und Beschaffung geeigneter Komponenten sowie der Aufbau solcher Versorgungssysteme werden jedoch immer komplexer. Einzelne Bauteile wie Schutzschalter können helfen, diese Komplexität zu reduzieren.

Gut zu wissen

Individuelles Baukastensystem für Überstrom-schutz: Mit vielen Kombinationsmöglichkeiten, intuitiver Bedienung sowie einfachem Design-in markiert Caparoc einen neuen Standard im Geräteschutz.

Im Allgemeinen wird das Bauteil „Schutzschalter“ hauptsächlich mit dem Schutz von Kabeln und Leitungen vor Überlast und Kurzschluss in Verbindung gebracht, wie es in der DIN VDE 0100-430:2010-10: „Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 4-43: Schutzmaßnahmen – Schutz bei Überstrom“ beschrieben wird. Schutzschalter können jedoch weitaus mehr leisten als nur diese grundlegenden Funktionen. Ein hervorragendes Beispiel hierfür ist das personalisierbare elektronische Schutzschaltersystem CAPAROC von Phoenix Contact, welches in der Lage ist, noch effektiver und flexibler zu arbeiten als herkömmliche Schutzschalter.

Vorteile von Schutzschaltersystemen für Entwickler und Einkäufer

Für Entwickler und Einkäufer bieten sich zahlreiche Vorteile bei der Verwendung von elektrischen Komponenten und Baugruppen. Eine der größten Hürden bei ihrem Einsatz ist das Design-in durch die Elektroentwicklung. Hier wird von CAE-unterstützten Entwicklern ein vollständiges digitales Setup erwartet. CAPAROC beginnt diesen Prozess bereits bei der Auswahl der Komponenten. Über den Konfigurator auf der Internetseite von Phoenix Contact kann das passende Geräteschutzschalter-System aus Bauteilen und ergänzenden Dienstleistungen schnell und unkompliziert zusammengestellt werden. Dabei stehen verschiedene Module zur Verfügung:

Einspeisemodule mit oder ohne Kommunikationsschnittstelle
1-kanalige Geräteschutzschalter-Module mit vier Ausgangsklemmen
2-kanalige Geräteschutzschalter-Module mit zwei Ausgangsklemmen pro Kanal
4-kanalige Geräteschutzschalter-Module mit einer Ausgangsklemme pro Kanal
Potenzialverteiler-Module
modular aufbaubare Stromschienen

Anschließend können weitere Anpassungen vorgenommen werden, wie zum Beispiel das Festlegen des individuellen Nenn-Auslösestroms pro Kanal oder die personalisierte Beschriftung der Module und Kanäle. Trotz der Vielzahl an möglichen Kombinationen führt der Konfigurationsprozess stets zu einer eindeutigen und dauerhaft gültigen Artikelnummer sowie Konfigurations-ID. Dies erleichtert den späteren Bestellvorgang des gesamten Geräteschutzschalter-Systems erheblich. Zudem kann die Konfiguration jederzeit mithilfe der ID abgerufen und an aktuelle Anforderungen angepasst werden. Auch Planungsänderungen und Umbauten gestalten sich dadurch unkomplizierter.

Zusätzlich dazu stellt der Konfigurator eine Vielzahl von Systemdatenblättern, Beschriftungs-, 2D- und 3D-Daten sowie Eplan-Daten zur Verfügung. Durch diese Erweiterung erfährt der sogenannte digitale Zwilling eine erhebliche Aufwertung, da nicht nur die einzelnen Komponenten, sondern das gesamte 24 V DC-Absicherungssystem vollständig und umfassend dargestellt wird.

Personalisierbarer Schutz: Das Geräteschutzschalter-System Caparoc bietet zahlreiche Kombinationsmöglichkeiten für mehr Sicherheit in Maschinen und Anlagen

Eindeutige Artikelnummern und Konfigurations-IDs

Online-Konfigurator: Über eine persönliche Artikelnummer wird Caparoc nachbestellt - digitale Services unterstützen mit individuellen Daten vom 3D-Modell über die Beschriftung bis hin zu Datenblatt und Eplan.

Bei der Bestellung von Einzelkomponenten können die Ansichten, die aus dem digitalen Datenblatt entstehen, dazu beitragen, dass die Einzelteile in der richtigen Reihenfolge montiert werden. Der Einkauf kann nun die eindeutige Artikelnummer und Konfigurations-ID direkt in seine Bestellprozesse integrieren, wodurch die mühsame Suche nach Zubehörteilen entfällt. Die Konfiguration des Absicherungssystems wird in ihrer Vollständigkeit geliefert, genau wie sie für die Funktionalität der Anwendung vom Entwickler benötigt wird. Dank der Möglichkeit der Personalisierung eröffnen sich für Entwickler und Einkäufer zusätzliche Vorteile, da nur ein einziges Stammdatum für die gesamte Konfiguration benötigt wird. Wie allgemein bekannt, erfordert die Erstellung und Aktualisierung von Stammdaten einen beträchtlichen Zeitaufwand und verursacht Kosten.

Vorteile von Schutzschaltersystemen bei Installation und Inbetriebnahme

Nach der Entwicklung neuer Baugruppen sind diese dem Produktionspersonal zunächst unbekannt. Dies kann zu erheblichen Zeitaufwänden bei der Installation und Inbetriebnahme führen. Wenn das CAPAROC-Absicherungssystem nicht als fertiges Modul bezogen wird, ist es dank der werkzeuglosen Plug-and-Play-Stecktechnik einfach und intuitiv zusammenzusetzen. Die farbigen Bedienelemente und die einfache Push-in-Direktstecktechnik verhindern zudem Fehler beim Anschließen der Module. Wenn das Absicherungssystem nicht bereits voreingestellt wurde, kann es über LED-Tasten oder Drehschalter an den Modulen oder zentral über die Kommunikationsschnittstelle an die Applikation angepasst werden.

Es ist wichtig, dass alle Kanäle eindeutig beschriftet sind, um die Installation, Erstinbetriebnahme, spätere Wartung und eventuelle Fehlerbehebung zu erleichtern. Idealerweise wurde die Beschriftung bereits in der Planung festgelegt und in die Artikelnummer integriert, um den Beschriftungsaufwand in der Produktion zu minimieren.

Vorteile für den Betreiber: keine Anlagenausfälle

Bei einem 24 V DC-Versorgungssystem gibt es drei Herausforderungen beim Einsatz von Redundanz-, USV– und Überwachungsmechanismen. Diese sind:

Unterspannung: Wenn die vorgeschaltete Stromversorgung einen Fehler aufweist (wie Phasenausfall) oder „altersschwach“ ist.
Überspannung: Wenn die Regelung der vorgeschalteten Stromversorgung defekt ist (und eine 32 V Ausgangsspannungs-Begrenzung besteht), was zu einem Spannungsanstieg führt.
Stromentnahme über 80 Prozent des eingestellten Nennwertes: Dies kann durch eine erhöhte Belastung durch angeschlossene Motoren oder Aktoren verursacht werden, oder durch einen schleichenden Erdschluss im Verbrauchsweg.

Neben diesen drei extern beeinflussten Prozesszuständen gibt es auch zwei interne Zustände, die von CAPAROC erkannt werden:

Kanalfehler an mindestens einem Kanal.
Gesamtstromabschaltung über 45 A: Die Module werden priorisiert abgeschaltet, um eine Systemüberlastung zu verhindern.

Die Betriebszustände der einzelnen CAPAROC-Schutzschaltermodule werden gesammelt und über die Kommunikationsschnittstelle an eine zentrale Leitwarte oder Steuerung gemeldet. Je nach Prozesszustand werden vorsorgende Maßnahmen eingeleitet und ausgelöste Kanäle können per Reset-Befehl zurückgesetzt werden. Vor Ort werden die Betriebszustände direkt am Kanal durch farbige LEDs signalisiert. Wenn ein CAPAROC-Schutzschaltermodul defekt ist, kann es im laufenden Betrieb ausgetauscht werden, ohne dass das restliche Absicherungssystem beeinträchtigt wird.

Intuitive Bedienung, einfache Wartung, schnelle Fehlerbeseitigung: Die einfache Nennstromeinstellung sowie das eindeutige Erkennen der Anschlüsse und Potentiale erhöhen Sicherheit und Komfort.

Das Schutzschaltersystem von CAPAROC bietet dem Anlagenbetreiber zusätzliche Sicherheit, da es gegen zwei unerwünschte externe Einflüsse global gesperrt werden kann. Hierbei handelt es sich um die Nennstrom-Programmiersperre, welche die Nennstrom-Programmierung an allen Schutzschaltermodulen sperrt, sowie um die Benutzerinterface-Sperre, welche die Bedienung der Schutzschaltermodule über die Taster und Nennstrom-Drehschalter vollständig sperrt. Dank dieser Schutzmechanismen trägt CAPAROC wesentlich zur maximalen Anlagenverfügbarkeit bei.

Sicherheit geht vor: Maßgeschneiderte Geräteschutzschalter-Systeme bei Bürklin Elektronik

Bis vor Kurzem hätte man sich ein solches Gesamtpaket wie das von CAPAROC bei einem Schutzschaltersystem nicht vorstellen können. CAPAROC bietet eine Vielzahl von Vorteilen, darunter: