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Phoenix Contact: Überspannungsschutz erhöht Verfügbarkeit

Erdöl sicher im Salzstock geschützt

| Autor/ Redakteur: Bernd Fritzemeier / Ines Stotz

Die Nord-West Kavernengesellschaft (NWKG) betreibt für den Erdölbevorratungsverband (EBV) dessen Kavernenanlagen in Norddeutschland zur Lagerung von Mineralölen. Damit die Ein- und Auslagerung der Vorräte jederzeit problemlos funktioniert, wurde die Anlage mit Überspannungsschutzgeräten von Phoenix Contact abgesichert.

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Kavernenanlage zur Lagerung von Mineralölen
Kavernenanlage zur Lagerung von Mineralölen
( Archiv: Vogel Business Media )

In den vier NWKG-Standorten lagern über zehn Mio. Kubikmeter Rohöl und Derivate wie Benzin oder Diesel. Die NWKG übernimmt diese Aufgabe für den Erdölbevorratungsverband (EBV) in Hamburg. Dessen Aufgabe ist es, Vorräte an Erdöl und Erdölerzeugnissen für Krisenzeiten oder Versorgungsengpässe vorzuhalten. Die Vorräte lagern in Kavernen mit einem Fassungsvermögen zwischen 270.000 und 420.000 m³. Alle 53 Kavernen befinden sich in unterirdischen Salzstöcken zwischen 500 und 2.000 m Tiefe. Die Standorte sind zur Ein- und Auslagerung über Rohrleitungen mit Tanklagern und Raffinerien verbunden.

Kein Anlagenausfall bei Gewitter

Vom Kavernenkopf führen Rohre über mehrere hundert Meter in die Kaverne (Archiv: Vogel Business Media)

Die vier Standorte haben zwischen fünf und 35 Kavernen. Im Zuge von Modernisierungsmaßnahmen wurde von einer Parallelverdrahtung mit einer zentralen SPS im Betriebsgebäude auf Profibus mit dezentraler Steuerung auf allen Kavernenplätzen umgestellt. Die SPS im Betriebsgebäude steuert die einzelnen Kavernenplätze und kommuniziert mit der Zentrale in Wilhelmshaven. Die Vor-Ort-Steuerungen bedienen die Aktoren und Sensoren am Kavernenkopf. Hier lassen sich Sensoren für Drücke, Durchfluss, Füllstände und Gaswächter abfragen. Über Stellantriebe werden Ventile betätigt.

Gemäß den Anforderungen des EBV müssen die Anlagen eine hohe Verfügbarkeit haben. Auch wenn nicht ständig ein- oder ausgelagert wird, müssen die Anlagen im Falle eines Falles einsatzbereit sein. So wurde mit der NWKG und der Firma Hanseatische Mess-Technik aus Bremen sowie Phoenix Contact ein Überspannungsschutz-Konzept entwickelt, das Schutzmaßnahmen für die Stromversorgung, Signaltechnik und Kommunikation umfasst. „Seit dem die Überspannungs-Schutzgeräte installiert sind, hat es keinen Anlagenausfall durch Gewitter oder sonstige Überspannungen mehr gegeben“, erläutert Martin Umierski, verantwortlicher Betriebselektriker vor Ort.

Schutzzonenkonzept und Normen in der Praxis

Ein wirkungsvolles Überspannungsschutz-Konzept berücksichtigt alle Kabel, die von außen in ein Gebäude — oder wie hier bei der NWKG — in den Freiluftschaltschrank hineinführen. Allerdings kann es bei der praktischen Anwendung auch Ausnahmen geben. Das Schutzkonzept für die NWKG-Betriebsgebäude berücksichtigt die Stromversorgung und die Bus-Schnittstelle zu den Kavernenplätzen. Weil die Parallelverkabelung zu den Außenplätzen durch die serielle Busverkabelung ersetzt wurde, werden zahlreiche Kabel nicht mehr benötigt. Damit reduziert sich auch die Zahl der benötigten Überspannungs-Schutzgeräte.

Die Normen beschreiben ein mehrstufiges Konzept sowie die Einteilung der Anlage in so genannte EMV-Schutzzonen – auch Blitzschutzzonen genannt. Diese beschreiben, wie die Bedrohung durch Störgrößen wie Blitzentladungen oder Schaltüberspannungen reduziert werden. [1,2,4] Die Normen unterscheiden bei Überspannungsschutz-Geräten für die Stromversorgung zwischen Typ I, II und III. Weitere normative Bezeichnungen nach IEC, EN, VDE sind möglich. Typ I sind Blitzstromableiter für den Blitzstrom-Potenzialausgleich. Typ I–Ableiter werden in Gebäudehauptverteilungen sowie in Verteilungen oder Steuerschaltschränken eingesetzt, wenn Kabel von außerhalb des Gebäudes oder der Anlage zugeführt werden.

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