Sicherheitstechnik

Sicherheits-Schaltgeräte steuern Verbindungstore zwischen Fahr-Röhren

14.08.2007 | Autor / Redakteur: Thomas Hüttemeier / Ines Stotz

Der Süd-Eingang des Kirchwaldtunnels, der im Juni 2006 für den Verkehr freigegeben wurde, liegt an der Schweizer Autobahn A2
Der Süd-Eingang des Kirchwaldtunnels, der im Juni 2006 für den Verkehr freigegeben wurde, liegt an der Schweizer Autobahn A2

Der neue Kirchenwaldtunnel lässt den Verkehr auch bei kritischen Wetterverhältnissen reibungslos fließen. Dabei ist es die Aufgabe der Sicherheits-Schaltgeräte der PSR-Baureihe von Phoenix Contact, bei einem Notfall, die Verbindungstore zwischen den beiden parallelen Röhren des Tunnels sicher zu öffnen und zu schließen.

Das Autobahn-Teilstück am Lopper, einem Berg im schweizerischen Kanton Nidwalden, ist durch herabstürzende Felsen erheblich gefährdet. Die beiden Röhren des deshalb gebauten Kirchenwaldtunnels sind durch Tore miteinander verbunden, die bei Gefahr sichere Fluchtmöglichkeiten bieten sollen. Im Brandfall werden die Verbindungstore, die von Hodapp aus dem baden-württembergischen Achern-Großweier geliefert wurden, für Rettungsfahrzeuge geöffnet. Seit 1973 hat sich das Unternehmen auf die Fertigung von Spezial-Türen und -Toren spezialisiert.

Hohe Belastungen sind der Normalfall

Die beiden Fahrröhren des Tunnels sind alle 200 bis 300 Meter durch einen Querschlag miteinander verbunden. „Diese dienen zur Lagerung technischer Geräte und Wartungsmaterialien und ermöglichen vor allem bei Gefahr – etwa einem Brand – Rettungsmaßnahmen und Löscharbeiten von der nicht betroffen Röhre aus“, erläutert Geschäftsführer Peter Hodapp. Aus Lüftungs- und Brandschutz-Gründen müssen die Tore sonst als Querschlags-Abschlüsse zu den Tunnelröhren immer verschlossen sein, deshalb sind sie starken Druck-, Sog- und Strömungsbelastungen ausgesetzt, die Fahrzeuge und Lüftungsanlagen verursachen. Personen werden im Notfall durch eine kleine, manuell bedienbare Rettungsweg-Schiebetür geborgen. „Um dabei Quetschungen zu vermeiden, wird der Türzustand über einen berührungslosen Sicherheitsschalter abgefragt,“ so Hodapp.

Durch die einkanalige Verkabelung mit dem Sicherheits-Relais PSR-ESA4/B von Phoenix Contact lassen sich die Anforderungen nach EN 954-1, Steuerungs-Kategorie 2 einhalten. Der vorgeschriebene Test erfolgt bei jedem Schaltzyklus automatisch im Sicherheits-Schaltgerät. Neben den drei Sicherheits-Freigabepfaden meldet der parallel geschaltete Öffner die geschlossene Rettungstür an die Tunnel-Leittechnik. Die Meldungen der nicht-sicheren Signale an das Leitsystem erfolgen über eine separate Koppelebene, die mit 6 und 14 mm schmalen Interface-Relais von Phoenix Contact bestückt wurde. Da diese steckbar sind, lassen sich die Module leichter warten.

Schneller Zugang für Rettungsfahrzeuge

Die großen Querschlagtore werden elektrisch angetrieben und lassen sich per Fernsteuerung öffnen und schließen. „Nach EN 12453 müssen an einem ferngesteuerten Tor die Quetsch- und Scherkanten mit geeigneten Elementen wie Sicherheits-Schaltleisten – in Verbindung mit Auswerteeinheiten – gesichert werden“, erklärt Peter Hodapp. Die Auswertungen haben dabei meist nur wenige Freigabestrompfade. Zur Kontakt-Vervielfältigung der einkanaligen Sicherheitsleisten-Module wird deshalb ein universelles Sicherheits-Relais mit den zwangsgeführten Kontakten der PSR-URM-Relais nachgeschaltet. Welcher der zwei Öffner oder fünf Schließer beschaltet wird, braucht wegen der Vollzwangsführung aller sieben Kontakte bei der Installation nicht beachtet werden. Sie sind – im 22,5 mm schmalen Gehäuse - miteinander verbunden und immer in der gleichen Position angeordnet. So lässt sich im Fehlerfall auswerten, ob ein Kontakt verschweißt ist.

Aber auch die gesamte Toranlage lässt sich bei einer erkennbaren Gefahr entsprechend EN 12453 und EN 60204-1 per Not-Aus-Taster abschalten. Auswertung und automatischer Test werden mit dem Sicherheits-Relais PSR-ESA4/B einkanalig durchgeführt. Die Norm-Anforderungen nach EN 954-1 in Kategorie 2 sind damit erfüllt. Die Abschaltung erfolgt ohne Verzögerung in der Stopp-Kategorie 0 nach IEC 60204-1.

Anlass, die Schaltgeräte von Phoenix Contact einzusetzen, war ein 2004 durchgeführter Benchmark zu Sicherheits-Relais. Das funktionale Gehäuse-Design in Signalgelb sorgt für die eindeutige Erkennung der Sicherheitstechnik im Schaltschrank. Steckbare Anschluss-Klemmen vereinfachen die Installation - durch die werkseitig ausgeführte Codierung und separate Beschriftung der einzelnen Anschlusspunkte. So kann die Wartung vor Ort schnell und fehlerfrei erfolgen.

Peter Hodapp, Geschäftsführer, Hodapp

„Überzeugt hat uns, dass das umfangreiche Produktprogramm der Sicherheits-Schaltgeräte von Phoenix Contact alle Standards in der Sicherheitstechnik erfüllt und die speziellen Zulassungen für eine einfache und normenkonforme Nutzung sorgen. Gerade die schmale Bauform mit dem kompakten Design, die steckbaren, codierten Anschluss-Klemmen, das vielfältige Sicherheits-Relais-Programm sowie die stetige Weiterentwicklung haben den Einsatz der PSR-Sicherheits-Schaltgeräte in den Steuerungen der Tunnel-Tore ermöglicht. Aufgrund der ständig wachsenden Produktpalette von Phoenix konnten wir zudem unsere Lieferantenzahl erheblich reduzieren. Das wirkt sich auch auf unsere Kosten im Einkauf und in der Materialwirtschaft aus. Geholfen hat uns bei diesem Projekt auch der schnell erreichbare Service und Support, der uns bei Startproblemen kompetent unterstützt hat.“

Die Sicherheits-Relais der PSR-Produktfamilie von Phoenix Contact überwachen Not-Aus- und Schutztür-Stromkreise sowie Zweihand-Steuerungen. Alle Anschlüsse sind steckbar, codiert und sorgen für Verdrahtungskomfort. In ihrer Platz sparenden Bauform bieten die PSR-Module die verstärkte Isolierung zwischen Ein-/Ausgang sowie Freigabe-/Meldestromkreise gegeneinander. Der Sicherheitskreis lässt sich ein- oder zweikanalig mit oder ohne Querschluss-Erkennung ansteuern. Die Module entsprechen den Anforderungen der EN 954-1 Kategorie 4 und sind für die Stop-Kategorie 0/1 nach EN 60204 verwendbar. Zur Überwachung von Not-Aus- und Schutztür- Stromkreisen bieten die Relais bis zu acht Freigabestrompfade sowie einen Meldestrompfad. Ausgestattet sind sie mit abfallverzögerten Kontakten entsprechend der Sicherheitskategorie 3 nach EN 954-1 – einstellbar bis 300 s. Sie stehen für sichere Zeitfunktionen zur Verfügung. Die Module mit manueller Aktivierung überprüfen auch die Funktion des angeschlossenen Starttasters, eine Fehlfunktion wird also erkannt.

Thomas Hüttemeier, Mitarbeiter im Produktmarketing Interface, Phoenix Contact

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