Ausfallzeiten in Produktionsanlagen minimieren

Zeit ist Geld! Diese Lebensweisheit trifft ganz besonders auf produzierende Unternehmen zu, wenn die Bänder und Maschinen stillstehen. Dauert ein Ausfall zu lange an, kann es sogar schnell um die nackte Existenz gehen. Entsprechend wichtig ist es für diese Unternehmen, Ausfallzeiten zu minimieren. Eine entscheidende Rolle kommt dabei elektronischen Schutzgeräten zu. Schließlich wäre es fatal, wenn aufgrund einer Spannungsspitze eine komplette Maschine oder gar eine ganze Produktionsstraße zum Stillstand kommt. ­Steven Ullrich, Produkt Marketing Spezialist bei ABB, erklärt im Interview mit GIT SICHERHEIT, worauf es dabei ankommt und welche Vorteile der neue elektronische Sicherungsautomat EPD24 dabei spielt.
 

GIT SICHERHEIT: Herr Ullrich, vielleicht erläutern Sie unseren Lesern vorab erst einmal, welche Rolle elektronische Schutzschalter bei der Absicherung von Produktionsprozessen spielen und was ohne eine solche Absicherung im schlimmsten Fall passieren könnte!

Steven Ullrich: Elektronische Schutzschalter spielen gerade in Produktionsanlagen eine große Rolle. Schlimmstenfalls steht bei einem Kurzschluss oder Überlast die komplette Werkshalle still. Jeder Stillstand bedeutet einen Produktionsausfall und somit bares Geld. Lieferverträge können unter Umständen nicht eingehalten werden. Ein Stillstand kann somit potenziell über den Fortbestand des Geschäfts und einer Produktionsstätte entscheiden.

Um dieses Szenario zu vermeiden, kommen elektronische Sicherungsautomaten ins Spiel. Sie bieten selektiven Überstromschutz für die angeschlossenen Lasten und reagieren schneller als das speisende Schaltnetzteil auf einen Kurzschluss oder Überlast. Sie schalten den betroffenen Stromkreis sofort selektiv ab. Im Hinblick auf die Fehlersuche sparen wir dadurch immens viel Zeit. Bei einer gesamthaften Abschaltung der Anlage ohne eine elektronische Sicherung gestaltete sich die Fehlersuche für den Support schwierig und zeitaufwendig. Das Gerät zeigt nun in kürzester Zeit exakt an, wo der Fehlerfall stattgefunden hat. Damit erhöhen sich die Maschinenlaufzeiten, die Anlage ist effizienter und Störfälle können präzise und schnell behoben werden.


Durch die zunehmende Digitalisierung werden Produktionsprozesse immer autonomer und autarker. Wird da nicht auch der Überstromschutz in Zukunft noch bedeutsamer werden?

Steven Ullrich: Je automatisierter und digitalisierter die Produktionsprozesse sind, desto höher ist der Bedarf, auch die Stromversorgung und -verteilung (24 V DC) in die Überwachung mit einzubeziehen. Genau an dieser Stelle kommen die elektronischen Sicherungsautomaten zum Tragen, um die Anlage so unanfällig für Störfälle zu machen wie möglich. Mit zunehmender Automatisierung nimmt nämlich auch die Künstliche Intelligenz in den Maschinen und Anlagen zu. Man kann durchaus sagen, dass die elektronischen Sicherungsautomaten eines der Fundamente auf dem Weg zur Industrie 4.0 sind.


Wie unterscheiden sich eigentlich elektronische Schutzgeräte für den privaten Gebrauch von solchen im Bereich der Industrie?

Steven Ullrich: Im Allgemeinen kann man sagen, dass elektronische Sicherungsautomaten wesentlich präziser als thermisch-magnetische, klassische Leitungsschutzschalter schützen. Dies liegt vor allem an deren Aufbau. Bei elektronischen Sicherungsautomaten erfolgt die Abschaltung über ein Halbleiterelement. Dadurch können die Geräte wesentlich schneller und genauer auf Veränderungen des Stromes oder der Spannung reagieren. Der elektronische Sicherungsautomat EPD24 kann sehr genau zwischen Betriebs-, Anlauf- und Überstrom unterscheiden.

Idealerweise misst der elektronische Sicherungsautomat kontinuierlich alle relevanten elektrischen Größen und analysiert diese anschließend. Je nachdem wie sich der Strom verhält, wird entweder die Last abgeschaltet, durchgelassen oder wie bei der Advanced-Variante des EPD24 für eine gewisse Zeit begrenzt. Somit wird das Schaltnetzteil geschont und Spannungseinbrüche verhindert. Die Abschaltung des elektronischen Sicherungsautomaten erfolgt anhand einer Zeit-Strom-Kennlinie. Das können Schutzgeräte, die im privaten Bereich verwendet werden, nicht.


Elektronische Absicherungen gibt es ja eine ganze Reihe am Markt: Nun wirbt ABB damit, dass das neue elektronische Schutzgerät EPD24 einen „selektiven Schutz“ ermöglicht. Was genau ist damit gemeint und worin bestehen die Vorteile?

Steven Ullrich: Das ist relativ einfach zu erklären. Im Normalfall hängen hinter einem Schaltnetzteil mehrere Lasten. Herrscht keine Selektivität, würden alle Lasten ausfallen. Wenn wir jedoch einen selektiven Schutz durch den EPD24 haben, so schaltet lediglich die Last ab, in der der Fehler aufgetreten ist. Die restlichen, in Reihe geschalteten Lasten werden ohne Probleme weiter versorgt.


Gibt es noch weitere Neuerungen und Vorteile?

Steven Ullrich: Generell wird es mit dem neuen EPD24 nur noch zwei Varianten geben – Entry und Advanced. Wir können damit jeweils vier Kanäle mit einstellbaren Bemessungsströmen von 0,5 A bis 12 A (1 A bis 10 A mit der Entry-Variante) absichern. Darüber hinaus vereinfachen die ON/OFF/Reset-Taster der einzelnen Kanäle die Fehleridentifikation.

Weitere Vorteile sind, dass der neue EPD24 platzsparend, schmal, flexibel und modular sowie mit den meisten Formfaktoren von ABB-Geräten kompatibel ist. Ebenso ist eine nahtlose Integration mit den ABB CP-S.1-Netzteilen möglich. Da es kein Derating bis 60 Grad Celsius Umgebungstemperatur gibt, haben die Schutzgeräte eine lange Lebensdauer. Eine Kanalerweiterung lässt sich ganz einfach durch Leitungsbrücken realisieren. Push-in-Klemmen reduzieren den Anschlussaufwand. Außerdem verfügen die Schutzgeräte über diverse Zulassungen (CE, UKCA, UL). Damit ist der EPD24 eine maßgeschneiderte Lösung für Maschinen- und Schaltschrankbauer.

Globale Verfügbarkeit und hoch skalierbares Design gewährleisten eine erschwingliche, leistungsstarke und zuverlässige Abdeckung der verschiedensten Anwendungsbereiche, beispielsweise in der Chemie- und Pharmaindustrie, im Maschinenbau, in der Schwermaschinenindustrie sowie in Produktionsanlagen sowie insbesondere in der Lebensmittelverarbeitung, Abfüllung und Verpackung.


In Zeiten der Energiekrise spielt natürlich auch die Energieeffizienz eine wichtige Rolle. Wie kann hier das elektronische Schutzgerät EPD24 punkten?

Steven Ullrich: Das Thema Energiemanagement ist mittlerweile in aller Munde und ein wichtiger Aspekt – egal, ob zu Hause oder im Betrieb. Es wird bei stark angestiegenen Energiepreisen sehr darauf geachtet, dass nicht mehr Energie als nötig verbraucht wird. Genau bei diesem Thema kann der neue EPD24 punkten. Die Verlustleistung ist im Vergleich zum Vorgänger-Modell um bis zu 40 Prozent niedriger und beläuft sich bei der Entry-Variante auf 5,6 W bei maximal 40 A und bei der Advanced-Variante auf 8,5 W bei maximal 48 A. Somit ist der EPD24 im Bereich der Energieeffizienz sehr gut aufgestellt.


Ein elektronisches Schutzgerät misst ja beständig die Stromstärke, um im Zweifel die nachgelagerten elektrischen Geräte zu schützen. Können diese Daten beim neuen EPD24 auch für ein Monitoring genutzt werden?

Steven Ullrich: In erster Linie gibt der EPD24 durch die leuchtenden LED-Anzeigen oder dem verbundenen Signalkontakt eine Information über den aktuellen Status. Ein Monitoring gerade im Hinblick auf „Predictive Maintenance“ funktioniert derzeit noch nicht – aber auch da hat ABB bereits eine Lösung im Kopf. Nach Markteinführung des EPD24 werden wir weiter daran arbeiten. Die stetige Weiterentwicklung unserer Produkte ist uns wichtig.