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Signalisieren statt abschalten

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Vorbeugende Instandhaltung in der Industrie

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Die Lebensmittel- und Getränkeindustrie braucht Produktionsanlagen, die rund um die Uhr arbeiten müssen. Eine Forderung, die nicht als selbstverständlich angesehen werden darf.

Und sie gilt für alle Komponenten der Anlage: Von der Abfüllung über den Verschluss bis zur Verpackungslinie müssen alle Anlagenteile, auch die kleineren, zuverlässig arbeiten, um die gesamte Produktionskette nicht zu stören. Eine hohe Anlagenverfügbarkeit ist ein Muss.

Eine zuverlässige Produktion braucht eine zuverlässige Stromversorgung, die wiederum auf eine gut gewartete Anlage treffen sollte. Alle elektrischen Ströme sollten ausschließlich auf den für sie vorgesehenen Wegen fließen. Die Nutzung unerwünschter Strompfade ist sowohl unerwünscht als auch problematisch und letztlich gefährlich für Menschen und Anlagen.

Vermeintliche Sicherheit
Zufällige, gelegentliche Messungen des Isolationswiderstandes stellen eine Momentaufnahme dar und können Sicherheit vortäuschen. Sie geben aber keineswegs Auskunft über die Verfügbarkeit einer Anlage. Erst wenn Überwachungsgeräte eingesetzt werden, die den Isolationszustand während des Betriebs und des Prozesses messen und auswerten und definierte Grenzwerte signalisieren, kann von echtem Anlagenschutz die Rede sein.

Isolationsdefekte - nur eine Frage der Zeit
Auch eine korrekt ausgeführte Anlage unterliegt - gerade in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie - einem Verschleiß. Die elektrische Isolation der Anlage ist besonders durch den übermäßigen Kontakt mit Reinigungsmitteln gefährdet. Allein die Palette der Flüssigkeiten, die zum Entfernen von Etiketten, Verschlüssen und auch Verunreinigungen verwendet werden, reicht von relativ harmlosem Wasser bis hin zu aggressiven Reinigungsflüssigkeiten. Für die elektrische Isolation bedeutet dies eine extrem hohe Belastung. Daraus resultierende Isolationsdefekte sind nur eine Frage der Zeit.

Wartung statt Abschaltung
Da alle gängigen Materialien für die elektrische Isolation den aggressiven Einwirkungen von Ätz- und Reinigungsflüssigkeiten höchstens mittelfristig standhalten, ist ihre Zerstörung auf Dauer unvermeidlich. Eine punktuelle Wartung wird extrem wichtig. Durch eine intelligente und kontinuierliche Überwachung der gesamten Anlage werden entstehende Isolationsfehler frühzeitig erkannt. Der Vorteil liegt auf der Hand: Verschlissene Isolierungen können bei Service- und Wartungsarbeiten ausgetauscht werden, bevor es zu schwerwiegenden Störungen oder gar Produktionsausfällen kommt. Predictive Maintenance ist also das Ergebnis einer komplexen Analyse und Abstimmung von Stromversorgung, Schutzmaßnahmen, kontinuierlicher Überwachung und Echtzeitmeldungen.

Reibungslose Produktionsabläufe
Der Hauptstromkreis liefert die Energie für die Versorgung der Gebäude und deren Beleuchtungsanlagen und Antriebe (z.B. der Förderbänder). Die benötigte Energie wird transformiert, transportiert, verteilt und geschaltet. Er ist entweder als ungeerdetes System (IT-System) oder geerdetes System (TN- oder TT-System) ausgeführt.

Messungen rund um die Uhr
Vor allem in der Fertigung erweist sich das IT-System aufgrund seiner maximalen Verfügbarkeit als die bessere Stromversorgung zur Überwachung. Da kein aktiver Leiter direkt mit der Erde verbunden ist, fließt im Falle eines Isolationsfehlers nur ein geringer Fehlerstrom, der im Wesentlichen durch die Netzableitkapazität verursacht wird. Die vorgeschaltete Sicherung spricht nicht an, die Spannungsversorgung und damit der Weiterbetrieb bleiben gewährleistet. Sofortige Informationen über eine mögliche Gefährdung liefert ein Isolationsüberwachungsgerät ISOMETER® von Bender. Damit wird die kontinuierliche Überwachung des Isolationszustandes während des Betriebes zum Standard - ebenso wie eine messbare Reduzierung des Wartungsaufwandes (vollautomatisch statt manuell) und eine Reduzierung der Kosten. Ein weiteres Plus für die Zuverlässigkeit einer Elektroinstallation in IT-Systemen ist die Überwachung mit zusätzlicher Isolationsfehlersuche. Das ISOMETER® sorgt für den nötigen Informationsvorsprung. Eine schnelle Lokalisierung ist mit einem Isolationsfehlersuchsystem, dem EDS-System von Bender, möglich. Während des Betriebs wird der Fehlerort zeitnah gemeldet, so dass Fehler sofort behoben und Abschaltungen verhindert werden können.

Die Wunderwaffe - vorausschauende Wartung
Ist ein geerdetes Stromversorgungssystem (TN-S-System) installiert, heißt die Lösung kontinuierliche Differenzstromüberwachung - mit Differenzstrom-Überwachungsgeräten der Serien RCM, RCMA oder RCMS von Bender. An besonders wichtigen oder sensiblen Stellen im System wird der Gesamt- oder Fehlerstrom kontinuierlich gemessen. Wird der für diesen Anlagenteil kritische Differenz- oder Fehlerstrom zu hoch, gibt der Differenzstromwächter einen Alarm aus. Installateure können dann sofort reagieren, so dass Abschaltungen und Anlagenstillstände oder gar Brände aufgrund von Isolationsfehlern der Vergangenheit angehören - die Strategie der vorausschauenden Wartung ist erfüllt.

Geringer Aufwand - hohe Sicherheit
Eine Integration der Differenzstromüberwachung ist bereits mit geringem Aufwand möglich, wenn die Messdaten an etwa 8 bis 12 Messstellen erfasst werden und die Auswertung und der Informationsaustausch berücksichtigt werden. Der technische Aufwand für eine vorausschauende Wartung und damit enorme Kosteneinsparungen bei deutlich erhöhter Anlagen- und Personalsicherheit ist denkbar gering. Der dafür benötigte Platz ist in der Regel in bestehenden Schaltschränken zu finden und erfordert keine aufwändigen Neuinstallationen.

Signalisieren statt Abschalten
Bei Steuer- und Hilfsstromkreisen, in denen z.B. Befehle erteilt oder gemessen, geöffnet, verriegelt, gemeldet, geheizt oder gekühlt werden, steht die Betriebssicherheit der Anlage an erster Stelle. Die Produktionsanlage läuft nur, wenn bestimmte Steuerspannungen anliegen.

Für beide Anlagentypen gilt das Folgende: Isolationsüberwachungsgeräte geben in IT-Systemen Auskunft über den Isolationszustand der Anlage. In TN-S-Systemen messen Differenzstrom-Überwachungsgeräte den Isolationszustand und zeigen ihn an. Die aktuellen Werte können jederzeit abgelesen werden, unzulässige Verschlechterungen werden rechtzeitig gemeldet.