Blitzmessgeräte

Modulare Gehäusetechnologie für die Blitzstromanalyse

| Autor / Redakteur: Christoph Adam * / Kristin Rinortner

Bild 1: Die Anforderungen an die Gehäusetechnik der Auswerteeinheit, z.B. in punkto Korrosionsfestigkeit, EMV-, Schock- und Vibrationssicherheit, sind hoch.
Bild 1: Die Anforderungen an die Gehäusetechnik der Auswerteeinheit, z.B. in punkto Korrosionsfestigkeit, EMV-, Schock- und Vibrationssicherheit, sind hoch. (Bild: VBM-Archiv)

Das Lightning Monitoring System LM-S erkennt und analysiert alle wichtigen Parameter von Blitzstoßströmen. Das System benötigt aber auch ein ausgeklügeltes und optimiertes Gehäusekonzept.

Der Stillstand bzw. die Nichtverfügbarkeit industrieller Anlagen ist mit Produktionsausfall, Wartungsaufwand und damit hohen Kosten verbunden und muss unter allen Umständen vermieden werden. Gerade Industrieanlagen wie beispielsweise Windkraftparks sind jedoch häufig massiven äußeren Einwirkungen wie Blitzschlägen ausgesetzt, die nicht nur direkte, sondern auch Folgeschäden verursachen.

Diese treten teilweise nicht sofort deutlich zutage und haben erst im weiteren Betriebsverlauf fatale Konsequenzen, bis hin zum Totalausfall der Applikation.

Das Unternehmen Phoenix Contact aus Blomberg hat daher ein innovatives Messsystem zur Analyse von Blitzstoßströmen entwickelt, um Anlagen besser zu überprüfen sowie Kontroll- und Wartungseinsätze zu optimieren und derartige Langzeitschäden zu vermeiden.

Ein hochleistungsfähiges und ausfallsicheres System für den Einsatz in einem so spannungsgeladenen Umfeld benötigt aber auch ein ausgeklügeltes und optimiertes Gehäusekonzept.

Heitec als Gehäusespezialist für Spezialgehäuse sowie einem großen Standardportfolio an 19 Zolltechnik mit großer Elektronikentwicklungskompetenz hat in enger Zusammenarbeit mit Phoenix Contact ein Chassis entwickelt, das diesen hochanspruchsvollen Anforderungen genügt. Um den tatsächlichen Zustand einer Anlage zu evaluieren, sind genaue Daten über die Belastung durch Blitzeinschläge nötig.

Die Anwendung: Belastungen durch Blitzeinschläge

Eine herkömmliche Methode zur Analyse von Blitzeinschlägen ist das quantitative Ermitteln der Einschlagshäufigkeit. Eine weitere Methode besteht im qualitativen Erfassen des stärksten Einschlags. Die wirkliche Belastung wird jedoch weder durch die eine noch durch die andere Methode hinreichend detektiert.

Faktisch spielen die Dauer, spezifische Energie, Ladung und die Steilheit eines Blitzstroms eine entscheidende Rolle. Der Schaden eines lange anhaltenden Blitzes mit geringer Amplitude kann genauso verhängnisvoll sein wie der Schaden eines kurzen Blitzes mit höherer Amplitude.

Das polarimetrische System LM-S von Phoenix Contact erfasst den fließenden Blitzstrom und wertet diesen anhand von blitzstromtypischen Parametern aus. Drei optische Sensoren, die direkt auf den Blitzstrom führenden Ableitungen montiert sind, werden dabei über Lichtwellenleiter mit der Auswerteeinheit verbunden. Der Vorteil der optischen Messung besteht im Abschotten der Elektronik vor den Blitzströmen. Damit vermeidet man Störungen oder Beschädigungen der empfindlichen Elektronik.

In der Auswerteeinheit, die beispielsweise in der Gondel des Windkraftwerkes angebracht ist, werden die relevanten Lichtsignale in elektrische Signale umgewandelt, kontinuierlich ausgewertet und über eine Ethernet-Schnittstelle an eine Visualisierungseinheit weitervermittelt.

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