Feuerungsanlagen mit Sicherheitsrelais

Sicherheitsschaltgeräte Feuerungsanlagen mit Sicherheitsrelais

17.10.2006Redakteur: Kristin Rinortner

Anbieter zum Thema

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

TRACO ELECTRONIC GMBH

DMB Technics AG

PHOENIX CONTACT Deutschland GmbH

Modulare Sicherheits-Relaiskombinationen sparen Platz im Schaltschrank, minimieren die Verdrahtungskosten und garantieren ein sicheres Abschalten im Fehlerfall. Durch den redundanten Aufbau sind die Relais auch für den Einsatz in Sicherheitsstromkreisen bis SIL 3 nach IEC954-1 geeignet.

Pillard Feuerungen stellt sicherheitsgerichtete Steuerungs- und Regelungssysteme für Feuerungsanlagen, Dampferzeuger, Abhitzekessel, Drehöfen und Heißgaserzeuger her. Das 1957 gegründete Unternehmen ist international marktführend auf dem Gebiet der Feuerungstechnik. Die Ausgangssignale der Steuerungs- und Regelungssysteme sind jedoch nicht in der Lage, die leistungsstärkeren Ventile direkt anzusteuern. Zum Platz sparenden Umsetzen dieser Signale werden speziell zugelassene Sicherheitsrelais eingesetzt (Bild 1).

Die Brenner werden unter anderem an Drehrohröfen sowie an Kesselanlagen zur Dampf- oder Heißwassererzeugung eingesetzt. Sie können mit allen flüssigen, gasförmigen, festen und alternativen Brennstoffen betrieben werden.

Relais als Bestandteil der Sicherheitskette

Das komplette Brennermanagementsystem (BMS) zum automatischen Betrieb der Brennereinrichtung (Bild 2) wird mit zentralem oder dezentralem Aufbau in speziellen Schaltschränken installiert. Das Überwachen sicherheitsgerichteter Funktionen wird ebenso wie das An- und Abfahren, Regeln, Steuern und Signalisieren vom BMS übernommen. Die Kopplung der Ventile zum BMS erfolgt über Sicherheitsrelais. Bei der elektrischen Ausführung der Systeme müssen die internationalen Normen EN 60204 und EN 50156-1 eingehalten werden. Zur Sicherheitskette gehören die Steuerungen, Ventile und Sicherheitsrelais. Um den speziellen Anforderungen der Sicherheitstechnik gerecht zu werden, kommen fehlersichere Steuerungen von Siemens und Hima oder spezielle Feuerungsautomaten von Lamtec zum Einsatz. Die fehlersichere Umsetzung der Signale erfolgt durch die zertifizierten schmalen Sicherheitsrelais PSR-ESP 4 von Phoenix Contact in der Ausführung mit steckbaren Federkraft-Anschlussklemmen.

Aufgrund des Gefahrenpotenzials bei Feuerungen gibt es genaue Vorschriften, welchen Anforderungen die Sicherheitsabsperrventile beim Einsatz in Brennstoffleitungen gerecht werden müssen: Sie sollen im Fehlerfall unmittelbar die Brennstoffzufuhr unterbrechen, weshalb die Abnahmebehörde insbesondere auf die verwendete Hard- und Software zur Ansteuerung der Ventile achtet. Die Zuverlässigkeit der verwendeten Komponenten spielt dabei eine große Rolle. Die Ansteuerung vom BMS erfolgt meistens über fehlersichere 24-V_-Ausgabe-Baugruppen. Diese Ausgänge steuern dann über Sicherheitsrelais die elektropneumatischen Ventile an, die mithilfe der Druckluft die Sicherheitsabsperrventile öffnen. Im Fehlerfall öffnen die redundant ausgeführten Relais und trennen die Sicherheitsventile von der Versorgungsspannung, die dann automatisch die Brennstoffzufuhr sperren.

In Anlagen mit kleineren Leistungen oder einem nicht vorhandenen Druckluftnetz werden elektromagnetische Ventile eingesetzt. Die 24-V_-Ventile haben eine hohe Leistung, weshalb sie mit den fehlersicheren Ausgabe-Baugruppen aufgrund des zu hohen Stroms nicht direkt angesteuert werden können. Eine fehlersichere Umsetzung von 24 V_ auf 230 V~ oder eine Leistungsanpassung geschah früher durch komplexe Schützkombinationen mit hohem Verdrahtungsaufwand. Diese meist mit drei Schützen aufgebauten Schaltungen belegten bei größeren Anlagen einen ganzen Schaltschrank.Heute kommen für diese Anwendung die Sicherheitsrelais PSR-ESP 4 (Bild 2) zum Einsatz. Entsprechend des internen Aufbaus sind sie auch für Brennersteuerungen freigegeben. Das TÜV-Zertifikat bescheinigt u.a. die Norm EN 50156-1 für das Sicherheitsniveau 3 in Feuerungsanlagen.

Mit einer Baubreite von 22,5 mm erfüllen die Module die gleichen Sicherheitsanforderungen wie die der Drei-Schütz-Schaltung. Dadurch wird der Platzbedarf in den Schaltschränken um mehr als 40% verringert und der Schaltschrank kann direkt in den Brennerstand integriert werden. Durch den redundanten Aufbau sind die Relaismodule auch für den Einsatz in Sicherheitsstromkreisen bis SIL 3 nach IEC 61508 bzw. Kategorie 4 nach EN 954-1 geeignet, der im Bereich der Kesselfeuerungen erfüllt werden muss.

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