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Zuverlässiger Überspannungsschutz für Ölraffinerien

Überspannung – die unterschätzte Schadensursache Nr. 1

Anwendung

Basierend auf Daten von NASA-Satelliten haben Forscher globale Blitzraten ausgewertet. Unter den Blitz-Hotspots landeten dabei auch einige Regionen Malaysias – Kuala Lumpur belegte zum Beispiel den Platz der blitzreichsten Hauptstadt der Welt. In weiten Teilen des Landes herrscht tropisches Regenwaldklima mit ergiebigen Niederschlägen und zahlreichen Gewittern. Aus diesem Grund sind hier Überspannungen durch Blitzeinschläge eine der häufigsten Ursachen für elektronische Schäden.

Eine große Ölraffinerie, mit Standort an der Ostküste Malaysias verarbeitet täglich rund 50.000 Barrel Rohöl. Die Anlage ist den genannten Naturgefahren besonders häufig ausgesetzt, daher kam es in der Vergangenheit immer wieder zu Vorfällen, die vermutlich auf Blitzeinschlag zurückzuführen sind. Dabei wurden beispielsweise IO-Karten der Steuerung irreversibel beschädigt. Darüber hinaus kam es zum Ausfall von Feldinstrumenten, Trennbarrieren und der Netzspannung.


Ziel

Im Jahr 2014 wurde die Raffinerie erweitert, um eine Kondensat-Abscheide-Einheit für Rohbenzin mit einer Kapazität von 74.300 Barrel pro Tag zu integrieren. Im Zuge dieses Projektes sollte auch Überspannungsschutz installiert werden, der die Versorgung mit Netzspannung (AC), mit Gleichspannung (DC) sowie die Signalleitungen im Kontrollraum und auf der Steuerungs- und Feldseite umfasst. Hierbei waren alle relevanten IEC Standards zu berücksichtigen.


Lösung

Die neuen Überspannungsprodukte sollten höchsten Anforderungen an die Zuverlässigkeit gerecht werden. Außerdem legte der Kunde großen Wert auf minimalen Verdrahtungsaufwand und einen Vertrag für jährliche Wartung durch den Hersteller. Als Partner war dabei ein Unternehmen gewünscht, das durch langjährige Erfahrung in den Bereichen Eigensicherheit, Engineering Know-how und Kompetenz in Fragen der Erdung überzeugt. Darüber hinaus mussten die Geräte für AC- wie DC-Signale den IEC Standard erfüllen. 

Beim Prozessleitsystem fiel die Wahl der Betreiber auf Yokogawa und Honeywell. Im Feld kommen unter anderem Geräte der Hersteller Honeywell, Endress+Hauser, Yokogawa, Rosemount und ABB zum Einsatz. Beim Überspannungsschutz entschied man sich für die einteiligen, 12,5 mm breiten Module des Typs K-LB sowie die Barrieren P-LB von Pepperl+Fuchs. Die höchst zuverlässige und kompakte Lösung erfüllte zugleich auch die Kundenforderung nach minimalem Verdrahtungsaufwand durch ein einfaches Aufschnappen auf die Hutschiene. Die Module des Typs K-LB sind zudem auf Bausteine des K-Systems aufsteckbar.


Vorteile

Überspannungsschutzbarrieren des Typs P-LB
Überspannungsschutzbarrieren des Typs P-LB

Dank der steckbaren Überspannungsschutzbarrieren P-LB von Pepperl+Fuchs wird die Gefahr der nachträglichen Einkopplung durch ungünstige Verdrahtungsführung in Zukunft zuverlässig ausgeschlossen. Gerät und Überspannungsschutz bilden bei dieser Lösung eine elektrische und mechanische Einheit. Lediglich die Leitungen der Feldseite und der Steuerungsseite sind räumlich zu trennen. Darüber hinaus überzeugen die Barrieren dank kompakter Bauweise, schneller Montage durch einfaches Aufstecken und den minimalen Verdrahtungsaufwand.


Überspannungsschutzmodule des Typs K-LB
Überspannungsschutzmodule des Typs K-LB

 Auch die nur 12,5 mm breiten Überspannungsschutzmodule vom Typ K-LB begrenzen induzierte Überspannungen durch Blitzschlag, Schaltvorgänge oder andere Ursachen höchst zuverlässig. Erreicht wird das durch Ableiten erhöhten Stromes nach Erde sowie die Begrenzung der Spannung während der Dauer eines Überspannungsstoßes. Das betreffende Gerät wird dabei mit einer niedrigen Durchlass- und Isolationsspannung unterstützt. Optimal geschützt werden auf diese Weise alle Komponenten, die weniger als 500 V Isolationsspannung besitzen, wie zum Beispiel Zenerbarrieren, Standard-E/A-Karten und einige Feldgeräte. 


Auf einen Blick

  • Blitzeinschläge können teure Maschinen und Anlagen beschädigen und schließlich zum Ausfall ganzer Automatisierungssysteme führen 
  • Ein zuverlässiger Überspannungsschutz ist unerlässlich
  • Die K-LB-Module und die P-LB-Barrieren sorgen für einen höchst zuverlässigen Überspannungsschutz und bieten zudem folgende Features:
    • Kompakte Gehäusebauform
    • Schnelle Montage durch einfaches Aufstecken
    • Minimaler Verdrahtungsaufwand

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