Pegelsonden durch Erdung vor Überspannung schützen

 

 

 

Bei der Füllstandsüberwachung ist auf eine ausreichende Erdung der Pegelsonden zu achten, um gravierende Schäden zu verhindern. Ist diese unzureichend oder nicht vorhanden, kann dies drei gravierende Effekte nach sich ziehen.

 

1. Aufgrund eines ungenügenden Potentialausgleichs in leitenden Medien wie Wasser tritt Korrosion ein. Dies ist ein schleichender Prozess, der bei Langzeitanwendungen zu beobachten ist. Die Spannungsunterschiede zwischen dem Sensor und der umgebenden Flüssigkeit führen zu einer elektrolytischen Korrosion. Das Metallgehäuse wird nach und nach perforiert und Flüssigkeit dringt in das Gehäuse ein. Schäden an der Elektronik sind die Folge. Dieser Vorgang ist sowohl in offenen Gewässern als auch bei der Füllstandüberwachung in Behältern zu beobachten, wo die Potentialdifferenz zwischen Pegelsonde, Medium und Behälterwand eine elektrochemisch bedingte Korrosion auslösen kann.

2. Füllstandssensoren sind mit dem Leitsystem durch Kabel verbunden oder an telemetrische Systeme angeschlossen. Durch diese Verbindungen können atmosphärische Spannungen an den Sensor weitergegeben werden. Eine Überbeanspruchung der Elektronik ist die Folge.

 

3. Schlägt ein Blitz in der Nähe der Pegelsonde ein, kommt es kurzfristig zu einem sehr hohen Spannungsunterschied. Die erhöhte Spannung im Wasser sucht sich in diesem Fall über die Pegelsonde den kürzesten Weg zur Erde.

 

Erdung und Blitzschutz von Pegelsonden

 

Um Pegelsonden vor diesen Effekten zu schützen, können sie mit einem Blitzschutz ausgerüstet werden. Zu diesem Zweck wird ein transienter Überspannungsschutz in die Pegelsonde integriert, der auf kurzzeitig stark steigende Spannungsunterschiede reagiert. Kommt es zu einem plötzlichen Spannungsanstieg, löst der Blitzschutz einen Kurzschluss in der elektrischen Schaltung aus, um der Überspannung den Weg zur Erde freizugeben. Der Überspannungsschutz arbeitet normalerweise in einem nichtleitenden Zustand, leitet aber Spannungstransiente, damit diese ohne Schaden anzurichten in den Boden fliessen können. Allerdings ist zu erwähnen, dass bei einem direkten Blitzeinschlag in die Tauchsonde selbst ein Überspannungsschutz nichts ausrichten kann.

 

 

Des Weiteren dient eine Verbindung zur Erde, die einen Widerstand von weniger als 100 Ohm aufweisen sollte, der Erdung. Bei der Füllstandüberwachung in flüssigkeitsführenden Tanks aus Metall oder auch Kunststoff ist darauf zu achten, dass alle isolierten metallischen Komponenten zusammen mit der Erde verbunden sind. In offenen Gewässern ist es in der Regel mit grösserem Aufwand verbunden, einen niedrigen Widerstand zur Erde herzustellen. Daher wird bei diesen Anwendungen oftmals ein Erdungsgitter in den Boden eingesetzt.

 

Allgemein ist Anwendern zu empfehlen, zusammen mit den Herstellern ein Erdungskonzept für die jeweilige Anwendung zu diskutieren.

 

 

 

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