Offshore-Technik: Schalten unter extremen Bedingungen

Schaltgeräte für die Offshore-Technik müssen gleich dreifachen Schutz bieten: ein hohes Maß an Korrosionsschutz (seewasserfest), eine hohe Schutzart gegen das Eindringen von Wasser ins Gehäuse und – last but not least – Explosionsschutz, weil das geförderte Öl bzw. Erdgas entzündlich ist. Zudem spielt die Langlebigkeit und Verfügbarkeit eine große Rolle.

Bewährte Positionsschalter
Unter diesen extremen Bedingungen bewähren sich Positions- und Sicherheitsschalter der Baureihen ES/EM 95 und EEx 95 mit Kabelanschlussraum (Abb. 1). Sie sind in Schutzart IP 66 ausgeführt und mit ihrem robusten Gehäuse aus glasfaserverstärktem Kunststoff sowie Edelstahlschrauben auch seewasserbeständig. IP 66 bedeutet geprüft nach IEC 60529 mit starkem Strahlwasser, 100 l/Minute, aus verschiedenen Richtungen – der Brandung auf Schiffen nachempfundene Prüfungsbedingung. Die Seewasserbeständigkeit wird mit einem Salznebeltest verifiziert. Damit eignen sie sich nicht nur für den Einsatz auf Offshore-Plattformen, sondern ebenso für die Hafen- und Schiffstechnik. Die ex-geschützte Variante EEx 95 kann in den Zonen 1 und 21 eingesetzt werden, und auch für diesen Ex-Bereich stehen Versionen für sicherheitsgerichtete Anwendungen zur Verfügung.

Sensor statt Schalter
In sensiblen Einsatzbereichen bieten berührungslos wirkende Schaltgeräte zusätzliche Vorteile – zum Beispiel bei der Stellungsüberwachung von Schutztüren. Da sie ohne mechanischen Betätiger auskommen, der ins Gehäuse einfährt, sind diese Schaltgeräte besonders unempfindlich gegenüber Verschmutzungen oder gegenüber Spritzwasser. Der BZ 16 IP 69K (Abb. 2) kann bedenkenlos mit dem Hochdruckreiniger beaufschlagt werden. Selbst bei einem Wasserdruck bis 100 bar und Temperaturen bis 80 °C mit einem Abstand von 10 cm aus allen Richtungen ist sichergestellt, dass kein Wasser ins Innere des Sensors gelangt. Dies haben Tests in einem neutralen Labor bestätigt.
Gleiches gilt für den Magnet-Sicherheitssensor EEx RC Si M30 IP 69K im zylindrischen Edelstahl-Gehäuse (Abb. 3). Dieser robuste Sensor für Ex- Anwendungen bietet zudem ein hohes Sicherheitsniveau, weil der Betätigungsmagnet codiert ist: Auf konventionelle Magneten reagiert der Schalter nicht. Der hohe Schaltabstand von 8 mm schafft die Voraussetzung für die verdeckte Montage hinter nichtmagnetischen Abdeckungen.

Kundenspezifische Entwicklung: Schockfester Sensor
In einigen Anwendungsfeldern innerhalb der Schiffs- und Offshore-Technik spielt die Vibrationsfes­tigkeit eine wichtige Rolle. Selbst für diesen Nischenmarkt gibt es entsprechende Schaltgeräte. Beispielsweise hat steute für einen U-Boot-Hersteller einen kundenspezifischen Sensor entwickelt, mit dem sich die Stellung eines Ventils überwachen lässt und der sich u. a. durch eine Schockfestigkeit bis 400 g auszeichnet.

Neu: „Energy Harvesting“ auch für extreme Einsätze
Ganz neu im Ex-Programm von steute sind die kabellosen, energieautarken Positionsschalter der EExF 95-Baureihe (Abb. 4). Bei ihnen wird das Schaltsignal kabellos übertragen. Ein elektrodynamischer Energiegenerator erzeugt die dafür nötige elektrische Energie, indem er die kinetische Energie aus der Bewegung des Schaltstößels umwandelt. Das bietet gerade im sensiblen Ex-Einsatzbereich große Vorteile, denn man kann auf aufwändige und störanfällige Verdrahtungen verzichten.
Der komplette Funk-Schalter ist in die Zündschutzart „eigensicher“ eingruppiert. Für den Betrieb in der Gas-Ex-Zone 1 sind sie gemäß DIN-EN 60097-11 für das Schutzniveau ib ausgelegt. Ebenso können sie in der Staub-Ex-Zone 21 eingesetzt werden. Dafür wurden sie gemäß DIN EN 61241-11 für die Zündschutzart iD konzipiert. Die entsprechende EG-Baumusterprüfbescheinigung einer Benannten Stelle wird ab Juli 2008 verfügbar sein. Diverse Betätigervarianten erlauben die Anpassung des Schaltgerätes an den individuellen Einsatzfall. Verschiedene Empfangseinheiten gehören ebenfalls zum steute-Programm, so dass sich die energieautarken Schaltgeräte auch in diesem besonders sensiblen Einsatzbereich optimal an den Anwendungsfall anpassen lassen.