Intelligent in die Zukunft! Moderne Niederspannungsschaltanlagen müssen immer intelligenter werden. „Vorher wissen was passiert“ ist die Kernaussage bei der Planung von hoch verfügbaren Schaltanlagen. Moderne Geräte kommunizieren ihre Daten fast ohne Zeitverlust über verschieden Schnittstellen in die ganze Welt. Wie kann das Schaltanlagensystem die-sen Prozess unterstützen bzw. ergänzen, damit wir wirklich von intelligenten Schaltanlagen und nicht nur von Intelligenten Schaltgeräten sprechen können? Die Verfügbarkeit von Schaltanlagen wird heute immer wichtiger. Ausfallzeiten in Betrieben oder Rechenzentren bedeuten immer einen direkten Produktionsausfall oder ein Abschalten kritischer Systeme. Neben der Sicherheit wird damit die Verfügbarkeit der wichtigste Punkt bei der Planung von Niederspannungsschaltanlagen.
Durch den Einsatz moderner Leistungsschalter und darauf optimierter Einbausätzen können beide Punkte in einem System in Einklang gebracht werden. Wenn das Schaltanlagensystem genau auf seine Anwendung abgestimmt ist und diese durch praktische Details unterstützt, kann die Schaltanlage nicht nur sicher und verfügbar, sondern auch wirtschaftlich sein.
Nicht nur intelligent, sondern auch wirtschaftlich
Moderne Schaltanlagen müssen heutzutage nicht nur sicher und jederzeit verfügbar sein, sondern natürlich auch wirtschaftlich. Ein wichtiges Kriterium bei der Planung von Niederspannungs-Energieverteilungen ist es, die Kosten zu reduzieren ohne dabei die Leistung der Anlage zu verringern.
Ein gutes Beispiel wie man Sicherheit, Verfügbarkeit und reduzierte Kosten miteinander verbindet zeigt das Niederspannungs-Energieverteiler-System Prisma P von Schneider Electric (Bild 1): Prisma P ist eines der weltweit am meisten eingesetzten Energie-Verteiler-Systeme und ist speziell für den Aufbau mit modernen Leistungsschaltern, integrierter Kommunikation und innovativen Materialen entwickelt worden.
Durch gezielte Weiterentwicklungen und die Erfahrung aus über 100 Ländern ist es dort gelungen, eine optimale Kombination aus intelligenten Schaltgeräten und einem innovativen kostensparenden Anlagenaufbau zu entwerfen.
Intelligente Sammelschiene durch innovative Technik
Basierend auf dem vertikalen Verteilschienensystem Linergy hat Schneider Electric dieses Jahr eine neues Hauptsammelschienensystem präsentiert, das sowohl technische Weiterentwicklung als auch Montagevorteile mit Kosteneinsparung und Planungssicherheit kombiniert.
Das Linergy-Profil wird in Prisma P Schaltanlagen schon seit über acht Jahren zur vertikalen Stromverteilung eingesetzt und ermöglicht die komfortable Einspeisung der Schaltgeräte über vorgefertigte Kupferverbindungen auf engstem Raum. Es ist jederzeit von vorne zugänglich. Linergy wurde in dieser Zeit ständig weiterentwickelt und um nützliches Zubehör ergänzt. Damit ist es bereits heute möglich, den Kupferanteil in den Abgangsfeldern deutlich zu minimieren.
Wirtschaftlich und flexibel
Mit der Linergy Evolution Schiene geht Schneider Electric jetzt den nächsten Schritt. Als vollwertige Hauptsammelschiene ersetzt Linergy Evolution über das komplette Leistungsspektrum von 630 A – 4.000 A die klassische Kupferschiene. Damit ist es Scheider Electric als erstem Hersteller gelungen, die technischen Vorteile einer Systemschiene mit einem direkten Preisvorteil zu kombinieren (Bild 2).
Die Systemschienen von Linergy Evolution sind durch Ihre Profilform extrem stabil, verwindungssteif und durch den fast vollständigen Verzicht auf Kupfer deutlich leichter als die klassische Hauptsammelschiene. Dadurch lassen sie sich leicht montieren und sind aufgrund ihres durchgehenden Anschlussschlitzes jederzeit bohrungslos erweiterbar. Durch den Einsatz spezieller Schrauben in Kombination mit Abreißmuttern wird zum einen das Einhalten des optimalen Anpressdruckes garantiert, zum anderen die Montage noch einmal deutlich vereinfacht. Die höhere Stabilität zeigt sich auch in den elektrischen Kennzahlen. So kann die Kurzschlussfestigkeit von Icw 100 kA/1s bereits ab einem Nennstrom von 2.500 A erreicht werden. Das Ganze ist natürlich zertifiziert nach IEC61439 und nicht nur in der horizontalen Hauptsammelschiene, sondern auch als vertikale Stromschiene zur Kupplung oder zur Einspeisung weiterer Abgänge (Bild 3).
Die Oberfläche der Profile ist eloxiert und damit unempfindlich gegen Verschmutzung. Ein Reinigen der Kontaktstellen entfällt und schafft einen zusätzlichen Montagvorteil. Die weitere Verschaltung der Anlage findet selbstverständlich mit Flachkupfer bzw. Kabeln statt. Um hier optimale Übergänge zu schaffen wurde der Anschlussschlitz mit aufgedampften Kupfer-Kontakt-Streifen ausgerüstet. Durch eine spezielle Oberfläche wurden hier die Übergangwiderstände optimiert.
Planbar & Grün
Das komplette Linergy- und Linergy Evolution-System kommt mit einem minimalen Kupferanteil aus und ist zu 70 Prozent aus recyclebaren Materialien hergestellt. Ein weiterer Aspekt ist der weltweiten Einsatz und die damit verbundenen Produktionsmengen: Dadurch schafft es Schneider Electric, das Schienensystem mit einem deutlichen Preisvorteil gegenüber dem vergleichbaren Kupfer zu vertreiben. Aufgrund des Materialmixes werden keine Wertstoffzuschläge fällig. Dies macht das Linergy System nicht nur günstiger sonder auch absolut Planungssicher. Die Kalkulation der Wertstoffschwankungen entfallen
Leicht und effektiv
Linergy und Linergy Evolution sind damit eine gute Möglichkeit die Kosten einer Verteilung bei gleicher bzw. in vielen Bereichen sogar effizienterer Leistung zu reduzieren. Zum einen werden Materialkosten gesenkt und bringen somit einen direkten Preisvorteil, zu anderen wird die Montage vereinfacht und so Montagekosten eingespart (Bild 4).
Betriebskosten senken
Eine wirtschaftliche Verteilung sollte langfristig kalkuliert werden. Daher lohnt es sich immer auch die Gesamtkosten der Anlage zu betrachten. Beim Betrieb einer Energie-Verteilung fallen unterschiedliche Kosten an. Betriebskosten, Erweiterungskosten, Wartungs- und Instandhaltungkosten sowie Stillstandszeiten durch unkontrolliertes Abschalten bieten ein großes Spektrum an Optimierungsmöglichkeiten. Eine wirtschaftliche Schaltanlage hilft dem Anwender in allen Bereichen die Kosten zu senken. Prisma P bietet die Möglichkeit die Betriebskosten durch eine Reduzierung der Verlustleistung zu senken. Erweiterungen, Wartungen und Instandhaltung werden durch Steckeinsätze auch für kompakte Leistungsschalter vereinfacht und Stillstandszeiten durch intelligente Schaltgeräte vermieden, die reagieren bevor etwas passiert.
In der heutigen Zeit werden die Energiekosten immer unkalkulierbarer, Energiemanagementsysteme werden überall eingesetzt, um unnötigen Energieverbrauch zu reduzieren. Energiesparen gehört zu den wichtigsten Aufgaben der heutigen Zeit und geht weit über den Einsatz von Energiesparlampen hinaus.
Die Reduzierung der Verlustleistung ist eine Möglichkeit, die Betriebskosten einer Anlage zu senken und gleichzeitig Ihre Leistung zu verbessern.
Hier hilft der Einsatz moderner Schaltgeräte wie zum Beispiel der kompakte Leistungsschalter NSX Compact von Schneider Electric [1]. Durch eine im Vergleich zu Sicherungsabgängen deutlich geringere Verlustleistung reduzieren sich nicht nur die Betriebskosten, sondern der Anwender kann gleichzeitig noch die Packungsdichte deutlich erhöhen. Bei natürlich belüfteten Schaltfeldern in der Schutzart IP3x können so ohne Reduzierung bis zu 30 Module pro Schaltfeld eingebaut werde.
Mit modernen Leistungsschaltern in die Zukunft blicken
Moderne Leistungsschalter in Kombination mit perfekt darauf abgestimmten Einbausätzen reduzieren nicht nur die Betriebskosten einer Verteilung, sondern tragen auch maßgeblich zu einer deutlichen Erhöhung der Verfügbarkeit bei (Bild 5).
In die Leistungsschalter integrierte Mess- und Diagnosefunktionen bieten die Möglichkeit vorbeugend aktiv zu werden, schon bevor etwas passiert. Die Elektronik der Leistungsschalter und Motorrelais erkennt sehr früh, wenn „etwas nicht stimmt“. Ist beispielsweise die Belastung eines Kabels zu hoch, ermittelt der Leistungsschalter bereits Minuten zuvor, dass er bald abschalten muss. Um einen kompletten Ausfall zu vermeiden, leitet der Schalter die Information weiter, damit rechtzeitig Aktionen, wie die Verringerung der Last, eingeleitet werden können. Fehlauslösungen, wie sie durch eine Alterung oder Vorschädigung von übergeordneten Sicherungen durch Kurzschluss oder Überlast entstehen, kommen bei Einsatz von Kompaktleistungsschaltern Compact NSX nicht vor. Ein Austausch der Schutzorgane wie er für NH-Sicherungen nach jeder Überlast empfohlen wird [2] oder ein vorbeugender, regelmäßiger (z.B. jährlicher) Austausch entfällt. Stattdessen kann die Wartung der Schutzorgane mit der integrierten Kontaktverschleißanzeige zustandsabhängig je nach den individuellen Betriebs- und Einsatzbedingungen erfolgen.
Moderne Schaltgeräte bieten also vielfältige Möglichkeiten, die Verfügbarkeit einer Verteilung deutlich zu erhöhen, also beispielsweise durch
- die Voralarm-Meldung
- definierte Kennlinien auch nach einer Auslösung
- optimierter Wartungsaufwand, kombiniert mit direkter Wiedereinschaltbereitschaft nach der Auslösung
Einfach Verfügbar
Niederspannungs-Schaltanlagen werden im Laufe ihrer Betriebszeit immer wieder an veränderte Anforderungen angepasst: Verbraucher müssen erneuert oder ausgetauscht werden, neue Verbraucher kommen hinzu und müssen in die bestehende Verteilung eingebunden werden. Diesem Umstand sollte am besten bereits bei der Planung Rechnung getragen werden. Das eingesetzte System sollte sich einfach und flexibel an die sich ändernden Bedingungen anpassen und sich jederzeit im laufenden Betrieb erweitern lassen.
Schneider Electric hat aus diesem Grund schon vor Jahren die Steckeinsatztechnik für kompakte Leistungsschalter entwickelt und so eine Kombination aus intelligenten Schaltgeräten und intelligent darauf abgestimmten Funktionseinheiten geschaffen. Jetzt geht Schneider Electric auch hier den nächsten Schritt und kombiniert den einfachen Aufbau einer Steckeinsatztechnik mit der Verfügbarkeit einer Volleinschubtechnik.
Das Einbausystem DEBRO basiert auf der gleichen vertikalen Verteilschiene wie die Steckeinsatztechnik, ist allerdings nun zugangs- und abgangsseitig steckbar. Kompakte Leistungsschalter bis 630 A können damit jederzeit - im laufenden Betrieb unter Spannung - ergänzt oder ausgetauscht werden. Der Eingriff in die Anlage reduziert sich auf ein Minimum. Da auch die Steuerkontakte steckbar ausgelegt sind, ist die Verfügbarkeit vergleichbar mit der Volleinschubtechnik. Durch den einfachen Aufbau und der gemeinsamen Basis mit der Steckeinsatztechnik sind die Kosten allerdings deutlich geringer als ein vergleichbares Volleinschubsystem (Bild 6).
Steckeinsätze für kompakte Leistungsschalter erhöhen die Verfügbarkeit und die Sicherheit einer Energie-Verteilung. Leistungsschalter können jederzeit im laufenden Betrieb, unter Spannung ausgetauscht werden, ohne dass der Anwender dazu die Einspeise- und die Abgangskabel abklemmen muss. Durch den schnellen Austausch der Geräte werden Abschaltzeiten minimiert und die Verteilung ist direkt wieder Einschaltbereit.
Zusammenfassung
Intelligente Schaltanlagen sind immer eine Kombination aus intelligenten Schaltgeräten und einem durchdachten flexibel auf die Anwendung zugeschnittenem Schaltanlagensystem.
Prisma P von Schneider Electric bietet als modulares Schaltanlagensystem bis 4.000 A die Möglichkeit Energie überall dort zu verteilen, wo Sicherheit und Verfügbarkeit der Energieversorgung oberste Priorität haben. Durch die Zusammenarbeit mit lokalen Partnern als Spezialisten für schnelle und kompetente Lösungen vor Ort wie durch den globalen Einsatz und der Erfahrung aus über 100 Ländern wird Prisma P kontinuierlich weiter entwickelt und auf die spezifischen Anwendungen angepasst. Das Ergebnis ist ein Schaltanlagensystem voller Innovation und praktischen Details, die das System sicher, verfügbar und wirtschaftlich machen. Dadurch ist Prisma P die optimale Basis für intelligente Schaltanlagen.
