Schutz von Erdgas-Pipelines mit Niederspannungs-Überspannungsschutzgeräten

Erdgasleitungen sind komplexe Strukturen, die zahlreiche Systeme beherbergen. Dazu zählen SCADA-Systeme, Kommunikationsleitungen, Energieübertragungs- und Verteilungsleitungen, Prozessleitungen sowie Gasverdichtungseinheiten. Solch komplexe und weitreichende Leitungen sind gegenüber Blitz- und Überspannungsimpulsen besonders offen und empfindlich. Ein Impuls, der das SCADA-System einer Anlage erreicht, kann zum Zusammenbruch des gesamten Systems sowie zu vorübergehenden oder dauerhaften Schäden führen.

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Erdgasleitungen erstrecken sich über große Gebiete und sind anfällig für Blitzimpulse.

Wenn man die Anzahl und Empfindlichkeit der Geräte in Erdgasanlagen betrachtet, wird die Bedeutung eines abgestuften Schutzkonzepts deutlich. Die Hauptverteilungen in Anlagen sollten mit B+C-Klasse-Überspannungsschutzgeräten geschützt werden, die sowohl vor Blitz- als auch Netzimpulsen schützen. Ebenso sollten Unterverteilungen mit C-Klasse-Überspannungsschutzgeräten abgesichert werden.

Schutz sensibler Systeme und das Up-Konzept

Erdgasanlagen enthalten viele empfindliche Geräte. Häufige Probleme entstehen durch das Durchbrennen dieser Geräte aufgrund unzureichenden Schutzes. Das Up-Schutzniveau ist hierbei entscheidend. Mit Überspannungsschutzgeräten in Haupt- und Unterverteilungen kann das Up-Niveau der eingehenden Impulse bis zu einem gewissen Grad reduziert werden. Die zulässigen Up-Werte sensibler Systeme sind jedoch deutlich niedriger. Daher müssen vor diesen Geräten D-Klasse-Überspannungsschutzgeräte installiert werden. Diese sensiblen Geräte in Erdgasanlagen lassen sich wie folgt auflisten.Druckmessgeräte

• Durchflussmessgeräte
• Füllstandsmessgeräte
• Kompressoren
• Kommunikationsleitungen (Ethernet, RS)
• PLC- und RTU-Systeme
• Signalwandler

Rohrleitungen müssen mit Überspannungsschutzgeräten geschützt werden.

Einsatz von Spark-Gap-Überspannungsschutzgeräten

Aufgrund von Widerstandsunterschieden zwischen Erdgaspipelines können bei möglichen Leckagen plötzliche Impulse mit Funkenbildung entstehen. Daher müssen unbedingt lichtbogenlöschende Spark-Gap-Überspannungsschutzgeräte eingesetzt werden. Im Gegensatz zu Automations- und Überwachungssystemen werden Spark-Gap-Ableiter seriell in das System eingebunden und bieten die sicherste Lösung zwischen Rohrleitungen. Es müssen explosionsgeschützte Produkte gewählt werden, die mithilfe von Gas- und Kohlesystemen Impulse bis zu 100–150 kA ableiten können.

Spark-Gap-Überspannungsschutzgeräte müssen in Rohrleitungen unbedingt eingesetzt werden.

Ex-Überspannungsschutzgeräte

Anlagen mit explosionsgefährdeten Bereichen gehören zu den gefährlichsten Zonenklassen. Daher ist der Einsatz von Ex-Produkten von großer Bedeutung. Ex-Produkte arbeiten mit den in den Normen angegebenen Nennstrom- und Spannungswerten und erzeugen keine Funken.

Ex-Überspannungsschutz in brennbaren und explosionsgefährdeten Bereichen