Schnellschaltsteuerungen - für Stellantriebe in Gas- und Dampfturbinen

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Schnellschaltsteuerungen - für Stellantriebe in Gas- und Dampfturbinen

Schnellschaltsteuerungen werden installiert, wenn ein im Normal-Betriebszustand befindlicher Stellantrieb – Schließ-, Öffnungs- oder Regelstellung der Armatur - nach Signalgabe unverzüglich eine definierte Sicherheitsstellung einzunehmen hat. Die Schnellschaltsteuerungen sind speziell für Stellantriebe in Gas- und Dampfturbinen entwickelt worden.

Grundprinzip der Steuerungen

Ein Armaturen-Stellzylinder wird gegen eine Feder hydraulisch vorgespannt in die vorgesehene Arbeitsstellung verfahren.

Ist ein schnelles Schließen oder Öffnen der Armatur notwendig, wird der unter Vorspanndruck stehende Zylinderraum mit der drucklosen Seite des Zylinders über ein Logikventil kurzgeschlossen. Die Feder verfährt den Zylinderkolben in die beabsichtigte sichere Öffnungs- oder Schließposition der Armatur.

Sicherheitsaspekte der Steuerungen

Die Ausgabe des Signals zum schnellen Schließen oder Öffnen einer Armatur gründet sich in den meisten Fällen auf einen Betriebszustand einer Turbine, der schnelles und sicheres Handeln erforderlich macht, z.B. ein Lastabwurf. Es werden deshalb in der Mehrzahl der Fälle die Kurzschluß-Logikventile zweikanalig-redundant eingesetzt.

Strukturen von Sicherheitsschaltungen

Im Vergleich zu einer zweikanaligen Ventilbestückung (1oo2-Sicherheitsschaltung) gibt es weitere Schaltungsvarianten, die in Abhängigkeit der geforderten SIL-Fähigkeit (vgl. IEC 61508/61511) einer Armatur zum Einsatz kommen: Unter anderen 1oo1, 1oo2, 1oo3, 2oo2, 2oo3 (oo = out of).

So bedeutet beispielsweise bei einer 2oo3 –Sicherheitsschaltung, dass zum Ausführen einer Funktion drei Betätigungselemente (z.B. Wegeventile) installiert sind. Zum sicheren Ausführen der Funktion werden allerdings nur zwei Betätigungselemente (2 aus 3) benötigt; ein Element kann also ausfallen, ohne die Funktion zu gefährden.