Industrieller Überspannungsschutz – kompakt, skalierbar, zertifiziert
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Pepperl+Fuchs stellt ein umfangreiches Portfolio an Überspannungsschutz-Lösungen für industrielle Anwendungen bereit. Ob für die Signalübertragung, Spannungsversorgung, Feldbus-Kommunikation oder Ethernet-APL – für jede Infrastruktur sind passende Schutzmodule verfügbar. Diese leiten auftretende Überspannungen zuverlässig über die Erdung ab und schützen so Mensch und Maschine.
Inhalt
- Darum ist Überspannungsschutz unerlässlich
- So funktioniert Überspannungsschutz
- Wann verwende ich welchen Überspannungsschutz?
Blitz- und Überspannungsereignisse zählen zu den Hauptverursachern elektronischer Ausfälle – mit teils erheblichen Folgekosten. Der steigende Elektronikanteil in Industrieanlagen, Bürokomplexen und Smart Home Anwendungen erhöht die Anfälligkeit deutlich. Besonders kritisch wird es in sensiblen Prozessumgebungen wie Raffinerien oder der Wasser- und Abwassertechnik: Hier können selbst kurzzeitige Überspannungen zu Fehlfunktionen, Anlagenausfällen oder Sicherheitsrisiken führen – mit potenziell gravierenden Auswirkungen auf Betrieb und Infrastruktur.
Darum ist Überspannungsschutz unerlässlich
Überspannungen entstehen nicht nur durch Blitzeinschläge, sondern auch infolge von Schaltvorgängen, elektrostatischer Entladung, Störungen im Netz oder durch die gemeinsame Verlegung von Energie- und Datenleitungen.
Jede kurzzeitige Spannungsspitze, die die zulässigen Grenzwerte überschreitet, gilt als Überspannungsereignis – mit potenziell kritischen Auswirkungen. Besonders betroffen sind empfindliche Komponenten wie Leiterplatten, Steuerkreise oder Netzwerkkarten.
In prozesstechnischen Anlagen – etwa in der Chemie, Petrochemie oder Wasseraufbereitung – können solche Störungen schwerwiegende Folgen haben. Schäden an der Steuerungselektronik führen im Extremfall zu Fehlfunktionen oder Ausfällen ganzer Automatisierungssysteme. Ein geeigneter Überspannungsschutz ist daher essenziell – nicht nur zum Schutz der Technik, sondern auch für die Sicherheit von Mensch und Umwelt.
So funktioniert Überspannungsschutz
Überspannungsschutzmodule schützen empfindliche Elektronik gezielt vor transienten Spannungsimpulsen, wie sie etwa durch nahe Blitzeinschläge oder Schaltvorgänge im Netz entstehen können. Sie greifen unmittelbar ein, indem sie gefährliche Spannungsspitzen auf ein unkritisches Niveau begrenzen – noch bevor diese die Endgeräte erreichen. So lassen sich kostspielige Ausfälle, Folgeschäden und Anlagenstillstände wirksam vermeiden.
Wann verwende ich welchen Überspannungsschutz?
Ganz gleich, ob Sie einen Prozess mit einem Computer, einem Prozessleitsystem, einer SPS oder einem Feldgerät steuern, Überspannungsschutz eliminiert das Risiko von Schäden an empfindlicher Elektronik, wie in folgenden drei Anwendungsfällen.
Überspannungsschutz für Signalleitungen
Module für die Hutschienenmontage
Das modular aufgebaute Überspannungsschutzsystem M-LB-4000 kombiniert hohe Funktionalität mit kompaktem Design. Es besteht aus einem Basismodul für die Hutschienenmontage und separat einsteckbaren Schutzmodulen. Diese lassen sich werkzeuglos einsetzen und bei Bedarf im laufenden Betrieb austauschen – ohne Unterbrechung des Signalkreises.
Zieht der Installateur ein Schutzmodul ab und steckt es um 180° gedreht wieder auf, ist der Signalkreis durch die sogenannte Loop-Disconnect-Funktion unterbrochen. Die integrierte Trennfunktion ermöglicht Isolationstests sowie Loop Checks während der Inbetriebnahme.
Dank einer Baubreite von nur 6 mm pro Modul bleibt der Platzbedarf im Schaltschrank minimal. Zusätzlich sorgt ein Überwachungsmodul für Transparenz im Betrieb: Es liefert Statusinformationen an die Steuerungsebene und stellt sie über ein integriertes Display visuell dar. Das reduziert den Wartungsaufwand und Stillstandzeiten deutlich.
Das Überspannungsschutzsystem M-LB-2000 lässt sich werkzeuglos auf Standard-Hutschienen montieren. Damit eignet es sich sehr gut für den schnellen Schaltschrank-Aufbau. Zwei integrierte Schalter ermöglichen eine einfache Trennung der Signalwege direkt am Modul – ein praktisches Feature, das Wartung und Fehlersuche deutlich vereinfacht. Mit nur 6 mm Baubreite ersetzt das M-LB-2000 klassische Reihenklemmen und übernimmt gleichzeitig den Überspannungsschutz. Der Einsatz von Messertrennklemmen kann damit entfallen. Die Module gibt es in Varianten mit Schraub- oder Push-In-Anschluss. Diese erfüllen internationale Zulassungen wie Atex, Iecex, UL und SIL 3 – auch für den Einsatz in Zone 1.
Steckmodule für das K-System
Die kompakten Überspannungsschutzmodule der Baureihe P-LB* sind speziell auf das K-System von Pepperl+Fuchs abgestimmt und lassen sich direkt auf dessen 20 mm breite Trennbarrieren aufstecken. Durch das Plug-and-Play-Prinzip entfällt zusätzlicher Verdrahtungsaufwand. Die vereinfacht die Integration in bestehende Schaltschrankkonzepte erheblich. Die Module verfügen über eine rastende Schnappbefestigung, die ein sicheres Einrasten im Klemmenblock gestattet und gleichzeitig eine werkzeuglose Entnahme erlaubt. So lassen sich Montage und Wartung zeitsparend und ohne Unterbrechung des Anlagenbetriebs durchführen.
Schraubmodule für Feldgeräte
Die Schraubmodule der Serie F*-LB ermöglichen den direkten Einbau des Überspannungsschutzes am Feldgerät – ganz ohne zusätzliche externe Verdrahtung. Dank ihres vollgekapselten Metallgehäuses mit Schutzart IP67 eignen sie sich für den Einsatz in explosionsgefährdeten Zonen. Die Module stehen in mehreren Gewindevarianten zur Verfügung, darunter ½" NPT, PG13.5 und M20 x 1.5. Sie lassen sich so flexibel in unterschiedliche Feldgehäuse integrieren und bieten sie eine robuste und montagefreundliche Lösung für den dezentralen Geräteschutz direkt im Feld.
Überspannungsschutz für Versorgungsleitungen
Die steckbaren Überspannungsschutzmodule der Serie M-LB* bieten zuverlässigen Schutz für AC- und DC-Versorgungsleitungen und lassen sich bequem auf der Hutschiene installieren. Für den Netzschutz stehen Typ-2-Ableiter zur Verfügung, die gängige Netzformen mit 125 V AC und 230 V AC absichern. Ergänzend dazu schützen Typ-3-Ableiter empfindliche Geräte wie Steuerungen oder Industrieelektronik auf 230 V-, 120 V- und 24 V-Basis. Der werkzeuglose Austausch im laufenden Betrieb ermöglicht eine einfache Handhabung und minimiert Stillstandzeiten im Wartungsfall.
Überspannungsschutz für Feldbus Infrastruktur und Ethernet APL
In feldbusbasierten Prozessanlagen ist der Schutz sensibler Mess- und Steuersignale vor Überspannung unerlässlich – sowohl im Feld als auch in der Leitwarte. Die Fieldconnex-Überspannungsschutzmodule von Pepperl+Fuchs wurden speziell für den Einsatz mit Profibus PA und Foundation Fieldbus H1 entwickelt.
Für zusätzliche Betriebssicherheit gibt es Varianten mit integrierter Selbstdiagnose. Diese diagnosefähigen Segment Protectors und Feldbarrieren melden über das Advanced Diagnostics System zuverlässig, wenn ein Schutzmodul das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat – inklusive Spuridentifikation für gezielte Wartungseingriffe.
Eine integrierte LED zeigt direkt am Gerät an, welches Modul vor Ort zu ersetzen ist. Bestehende Fieldconnex-Komponenten wie Segment Protectors der Baureihen R2-SP*, F2-SP* oder F.SP5* sowie Feldbarrieren der Typen R4D0-FB* oder F.FB1* lassen sich ohne Zusatzverkabelung mit passenden Schutzmodulen nachrüsten – einfach per Aufstecken auf die vorhandene Geräteeinheit.
Um die Kabel aus dem Feld anlanden zu können, dienen auf die Hutschiene montierbare Überspannungsschutzmodule für Ethernet-APL gleichzeitig als Anschlussstelle. Wie für jede andere hier beschriebene Infrastruktur, gibt es Module, die statt über Kabelverschraubung auch im Feldgerät montierbar sind.
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