Erläuterung: Abstimmungsstrukturen von Überdrehzahlschutzsystemen

Die Abstimmungsstruktur bei Überdrehzahlschutzsystemen lässt sich durch die Anzahl der Sicherheitsschleifen definieren, die in den sicheren Zustand wechseln sollten, wenn eine Überdrehzahlsituation erkannt wird. Die wünschenswerte Abstimmungsstruktur hängt von der Anwendung ab. Für hochkritische Maschinen ist eine 2oo3-Abstimmungsstruktur weit verbreitet und wird vom API-Standard 670 vorgeschrieben, während für weniger kritische Maschinen eine 1oo1-Abstimmungsstruktur ausreichen kann. Der Grund dafür ist die erhöhte Verfügbarkeit und Sicherheit, die komplexere Abstimmungsstrukturen bieten.

Die Bedeutung verschiedener Abstimmungsstrukturen wird oft missverstanden. Dies liegt daran, dass die Auswirkungen einer Abstimmungsstruktur je nach Betrachtungsweise unterschiedlich sind.

Was gilt als Fehlschlag?

Ein Fehler liegt vor, wenn die Sicherheitseinheit nicht in den sicheren Zustand wechselt, wenn sie es sollte, oder wenn sie in den sicheren Zustand wechselt, wenn sie es nicht sollte.

Zwei Perspektiven:

Zwei verschiedene Situationen sollten berücksichtigt werden: die Situation aus Sicht der Sicherheit und die Situation aus Sicht der Verfügbarkeit.

  • Der Sicherheitsaspekt konzentriert sich darauf, ob eine Maschine weiterhin geschützt bleibt, wenn eine oder mehrere Sicherheitseinheiten in der Abstimmungsstruktur ausfallen.
  • Der Fokus der Verfügbarkeitsbetrachtung liegt darauf, ob eine Maschine verfügbar bleibt, wenn eine oder mehrere Sicherheitseinheiten in der Abstimmungsstruktur ausfallen.

Wie lässt sich die Abstimmungsstruktur festlegen?

  • Aus sicherheitstechnischer Sicht: Wie viele Sicherheitseinrichtungen müssen funktionsfähig bleiben, damit die Maschine sicher bleibt?
  • Aus Sicht der Verfügbarkeit: Wie viele Sicherheitseinrichtungen müssen funktionsfähig bleiben, damit die Maschine verfügbar bleibt?

Tabelle 1. Erläuterung verschiedener (Relais-)Abstimmungsstrukturen aus Sicht der Sicherheit im Vergleich zur Verfügbarkeit.

 

Hinweis: Die Abbildungen in der Tabelle können Verwirrung stiften, da die Relais als offen dargestellt sind, während sie im Normalbetrieb im eingeschalteten Zustand geschlossen sind. Allerdings werden Schaltpläne von Relais im Allgemeinen so dargestellt, da dies einen besseren Überblick bietet.

Die Tabelle zeigt, dass sich die Abstimmungsstruktur je nachdem unterscheidet, ob man sie aus Sicht der Sicherheit oder der Verfügbarkeit betrachtet. Am Beispiel der zweiten Abbildung wäre es aus Sicht der Sicherheit eine 1oo2-Abstimmungsstruktur; nur eine der Sicherheitseinheiten muss funktionieren, damit die Maschine sicher bleibt. Aus Sicht der Verfügbarkeit hingegen (2oo2-Abstimmungsstruktur) ist die Maschine bei Ausfall einer Einheit nicht verfügbar, da beide Geräte ordnungsgemäß funktionieren müssen.