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9.21
Überspannungsschutz für PROFIBUS FMS, DP und PA
Sowohl die Anwendung des PROFIBUS als Kommunikationssystem im prozessnahen Bereich als auch dessen Verwendung als zellen- und objektübergreifendes Leittechnik-Medium bestimmt den hohen Verfügbarkeitsanspruch. Diesem Verfügbarkeitsanspruch steht ein hohes Maß an Überspannungsgefährdung entgegen, da seine räumliche Ausdehnung eine hohe induktive / kapazitive Einkopplung ermöglicht.
PROFIBUS ist die Produktbezeichnung der Firma SIEMENS für Kommunikationsprodukte (Hard- und Software) entsprechend des genormten PROFIBUS-Standards (ProcessFieldBus). Alternative Bezeichnungen für PROFIBUS FMS und PROFIBUS DP sind die Siemens-Produktbezeichnungen SINEC L2 und SINEC L2-DP. Während der PROFIBUS FMS lediglich für Datenübertragungsraten bis 500 kBit/s ausgelegt ist, ist der PROFIBUS DP in der Lage, Daten mit einer Übertragungsrate bis 12 MBit/s zu übermitteln. Der Anwendungsschwerpunkt des PROFIBUS FMS (SINEC L2) liegt vor allem im Handling großer Datenmengen der Prozess- und Gruppenleitebene. Der schnelle PROFIBUS DP ist konzipiert für Anwendungen im Bereich der dezentralen SPS-Peripherie.
Die letzte Entwicklung im PROFIBUS-Segment ist der eigensichere PROFIBUS PA, der innerhalb der Verfahrenstechnik auch in explosionsgefährdeten Bereichen einsetzbar ist.
Als Übertragungsmedium dient in der Regel eine 2-Draht-Busleitung. Die physikalischen Eigenschaften des Bussystems entsprechen im Wesentlichen dem RS 485-Standard.
Der Anschluss der Busteilnehmer kann auf unterschiedliche Art erfolgen:
Anschluss über 9-poligen D-Sub-Miniatur-Stecker (meist Pin-Belegung 3/8)
Tabelle 9.21.1
Blitzstrom- und Überspannungs-Ableiter im Einsatzbereich des eigensicheren PROFIBUS PA, PROFIBUS FMS und DP
Bild 9.21.1
Gebäudeüberschreitender PROFIBUS FMS bzw. DP bei einem Gebäude mit äußerem Blitzschutz Bild 9.21.2
Eigensicherer PROFIBUS PA in einem Gebäude mit äußerem Blitzschutz
Gebäude mit äußerem Blitzschutz
Besitzt ein Gebäude ein Blitzschutzsystem, so ist der Blitzschutz-Potentialausgleich (BPA) obligatorisch. Dieser beinhaltet das Verbinden der Erdungsanlage mit Rohrleitungen, metallenen Installationen und geerdeten Teilen der energie- und informationstechnischen Anlagen. Zusätzlich werden alle in die bauliche Anlage ein- und austretenden energie- und informationstechnischen Kabel über Blitzstrom-Ableiter an die Erdungsanlage angeschlossen (Bild 9.21.1undBild 9.21.2).
Eine weiterführende Maßnahme ist der Überspannungsschutz, der in Verbindung mit dem Blitzschutz-Potentialausgleich den Schutz von elektrischen Anlagen und Systemen übernimmt.
Werden Blitzschutz-Potentialausgleich, Überspannungsschutzmaßnahmen und der äußere Blitzschutz sorgfältig ausgeführt, reduzieren sich Ausfälle bei direkten Blitzeinschlägen auf ein Minimum.
Gebäude ohne äußeren Blitzschutz
Hier empfiehlt es sich, die Busteilnehmer mit Überspannungs-Ableitern zu beschalten. Auf den Einsatz von Blitzstrom-Ableitern für energie- und informationstechnische Leitungen kann in diesem Fall verzichtet werden (Wegfall der Ableiter 1 und 4).
