Linkowe wyłączniki zatrzymania awaryjnego niemieckiej firmy .steute – wybór optymalnego rozwiązania

Fot. 1. ZS 73 S – najpopularniejszy wyłącznik linkowy dwustronnego działania (2 × 50m)

Projektant lub użytkownik końcowy stojący przed koniecznością doboru właściwych wyłączników linkowych zatrzymania awaryjnego musi odpowiedzieć sobie na kilka istotnych pytań:

Jaką długość mają odcinki, które będą zabezpieczane wyłącznikami linkowymi?

Odpowiedź na to pytanie pośrednio wpływa na wybór właściwego wyłącznika linkowego, jako że każdy typ jest przeznaczony do współpracy z linką o określonej długości. Ale uwaga! Maksymalna dopuszczalna długość linki podawana w katalogach jest prawdziwa jedynie przy założeniu, że wyłącznik będzie pracował w przestrzeni zamkniętej, przy stałej w miarę temperaturze otoczenia. Przy pracy w terenie otwartym maksymalny chroniony dystans będzie odpowiednio krótszy!

W określeniu maksymalnej długości linki, jaka może być zastosowana na zewnątrz, mogą pomóc specjalne wykresy zamieszczone w katalogu urządzeń lub - co jest rozwiązaniem optymalnym - informacji takich może dostarczyć dział techniczny firmy .steute. Powyższy problem nie dotyczy natomiast wyłączników linkowych dwustronnego działania, np. ZS 73 S (fot. 1). Nawet duże wahania temperatury nie mają wpływu na ich pracę, a długość linki może wynosić w każdych warunkach do 100 metrów (2 × 50 m).

Czy wyłączniki będą pracować w przestrzeni zamkniętej, czy w terenie otwartym?

W przypadku pracy urządzeń w terenie otwartym mamy do czynienia z dużymi rocznymi wahaniami temperatur. Wyłączniki jednostronnego działania, a więc montowane na jednym z końców strefy zabezpieczanej (rys. 1), będą miały przez to ograniczoną długość linki. Spowodowane jest to tym, że stalowa linka znacznie kurczy się na mrozie, a rozciąga w czasie upałów.

Może to powodować niezamierzone zatrzymywanie pracy maszyny czy przenośnika taśmowego, ponieważ skok cięgna wyłącznika między pozycjami skrajnymi (zatrzymanie awaryjne/pęknięcie linki) jest zwykle bardzo ograniczony, co nie zapewnia dostatecznej kompensacji zmian temperatury i/lub wibracji. Częściowym rozwiązaniem jest tutaj zastosowanie dodatkowej sprężyny kompensacyjnej, montowanej na przeciwnym w stosunku do wyłącznika końcu linki.

Rys. 1. Wyłącznik jednostronnego działania, schemat montażu

Daje to pewną poprawę, jednak rzadko pozwala na stosowanie linki dłuższej niż ok. 50 metrów. Przy dłuższych odcinkach trzeba liczyć się z koniecznością korekty naciągu linki (przy użyciu ściągacza śrubowego) minimum dwa razy w roku. Gdy wyłączników jest w danym zakładzie kilkadziesiąt lub kilkaset, może to stanowić olbrzymi problem. Rozwiązaniem znacznie lepszym jest zastosowanie wyłączników dwustronnego działania, montowanych w środku zabezpieczanego odcinka (rys. 2), jak np. typ ZS 75 S.

Od wyłącznika biegną w przeciwnych kierunkach dwie linki, na których końcach montuje się sprężyny naciągowe. Podczas montażu są one wstępnie naciągane do określonej długości. Takie symetryczne rozwiązanie powoduje, że niezależnie od zmian temperatury i występowania nawet dużych wibracji, wyłącznik nie będzie wymagał kontroli naciągu i nie będzie się samoczynnie przełączał. Jednocześnie wielką zaletą tych urządzeń jest duża dopuszczalna długość zabezpieczanego odcinka - do 100 metrów (2 × 50m).

W przypadku wyłączników jednostronnych będzie to maksymalnie połowa tej wartości. Przy zastosowaniu wyłączników dwustronnego działania montuje się zatem mniej urządzeń i przez to ogranicza ilość kabli oraz upraszcza system sterowania i wizualizacji. Daje to wymierne korzyści zarówno od strony technicznej, jak i finansowej. Oczywiście przy pracy w terenie otwartym należy brać też pod uwagę dopuszczalne temperatury pracy wyłącznika, określone przez producenta.

Fot. 2. Wyłącznik linkowy dwustronnego działania ZS 90 S – do pracy w najtrudniejszych warunkach

Fot. 3. Uniwersalny wyłącznik linkowy jednostronnego działania ZS 80 S

Przykładowo, w przypadku wyłącznika serii ZS 90 S (fot. 2) będzie to bardzo szeroki zakres od -40°C do +80°C. W pomieszczeniach zamkniętych, gdzie zmiany temperatury są niewielkie, a odcinki zabezpieczane nie są zbyt długie, można z powodzeniem stosować wyłączniki jednostronnego działania.

Należy jedynie okresowo korygować naciąg linki, która ulega z biegiem czasu naturalnemu odkształceniu (wydłużeniu). W zależności od długości strefy zabezpieczanej można stosować wyłączniki mniejsze i prostsze, jak ZS 70 (maks. długość linki 8 m), czy większe i bardziej rozbudowane, jak ZS 80 (fot. 3), które mogą współpracować z linką o maksymalnej długości 75m.

Z jakimi warunkami pracy mamy do czynienia? Zagrożenie uszkodzeniem mechanicznym urządzenia, duże zapylenie, wilgotność, atmosfera agresywna, wibracje?

Kolejnym, niezwykle ważnym aspektem, są warunki pracy. I tak w przypadku dużego ryzyka mechanicznego uszkodzenia wyłączników stosuje się typoszeregi z solidną obudową, takie jak ZS 90 S (obudowa z duroplastu, działanie dwustronne), ZS 75 S (obudowa ze stopu aluminium, działanie dwustronne) czy też ZS 441 (obudowa ze stopu aluminium, działanie jednostronne). W przypadku dużego zapylenia czy wilgoci stosuje się urządzenia o możliwie wysokim stopniu ochrony.

Fot. 4. Wyłącznik jednostronny serii ZS 71 w wersji o stopniu ochrony IP 69K

Fot. 5. Wyłącznik przeciwwybuchowy serii EEx ZS 80 przeznaczony do stref 1 i 2

W przypadku wyłączników linkowych firmy .steute dostępne są urządzenia o stopniu ochrony IP 65, IP 67 lub nawet IP 69K (fot. 4). W przypadku montażu wyłączników linkowych w strefach, w których występuje atmosfera agresywna (np. przemysł chemiczny, oczyszczalnie ścieków), należy wybrać dedykowane rozwiązanie.

Firma .steute oferuje m.in. wyłączniki ZS 90 S z obudową wykonaną z duroplastu i elementami metalowymi ze stali nierdzewnej. Drugim dostępnym rozwiązaniem jest wyłącznik ZS 73 S NIRO (oraz jednostronny - ZS 73 NIRO) w obudowie ze stopu aluminium poddanego specjalnej obróbce chemicznej. Także i tutaj wszystkie elementy metalowe są wykonane ze stali nierdzewnej.

Czy wyłączniki będą montowane w strefie zagrożonej wybuchem gazów lub pyłów?

Zaostrzenie przepisów przeciwwybuchowych powoduje, że w zakładach przemysłowych (ale nie tylko!) mamy do czynienia z coraz większą liczbą miejsc klasyfikowanych jako zagrożone wybuchem. Mogą to być strefy, w których występują stale lub okresowo potencjalnie wybuchowe gazy, mgły lub pyły.

Rys. 2. Wyłącznik dwustronnego działania, schemat montażu

W ofercie firmy .steute można znaleźć przeciwwybuchowe (ATEX) odpowiedniki standardowych wyłączników linkowych, występujące w dwóch wariantach: 3D - przeznaczone do pracy w strefach o niewielkim zagrożeniu wybuchem pyłów (cena nieznacznie wyższa od wykonań standardowych) oraz 2D/2G - przeznaczone do pracy w strefach o dużym zagrożeniu wybuchem gazów lub/i pyłów (fot. 5).

Podsumowanie

Jak widać, dobór właściwego wyłącznika linkowego nie jest zadaniem łatwym. Konieczne jest uwzględnienie szeregu czynników, tak aby wybór był optymalny pod względem technicznym i ekonomicznym. Nie jest bowiem sztuką zabezpieczenie odcinka przenośnika taśmowego o długości 100 metrów za pomocą pięciu tanich wyłączników jednostronnego działania o maksymalnym zasięgu 20 metrów. Nie jest to jednak finalnie rozwiązanie ani tanie, ani dobre.

Zastosowanie w takim przypadku jednego wyłącznika dwustronnego działania, o obudowie i parametrach zapewniających długą i bezproblemową eksploatację w danym miejscu, jest znacznie lepszym pomysłem. Zapraszamy do odwiedzenia naszej strony internetowej www.wylaczniki-linkowe.pl, gdzie można bliżej zapoznać się z ofertą wyłączników linkowych zatrzymania awaryjnego. Jednocześnie zachęcamy do ścisłej współpracy z naszym działem technicznym, który służy bezpłatną pomocą na etapie doboru urządzeń i akcesoriów do danej aplikacji oraz ich montażu i uruchomienia.

Adam Więch
.steute Polska
www.steute.pl