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Verfahrenstechnik 5-6/2022

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Verfahrenstechnik 5-6/2022

STROMVERTEILUNG

STROMVERTEILUNG SICHERUNGSAUTOMATEN FÜR DEZENTRALE KONZEPTE Der Trend zur Dezentralisierung beeinflusst auch die Konzepte zur Stromversorgung in der Prozessindustrie. Wo früher zentrale Schaltschränke üblich waren, denkt man heute über möglichst weit ins Feld verlagerte Absicherungen nach. Der Aufbau von Produktionseinrichtungen ist im permanenten Wandel. Dabei zählen die Vorteile der zunehmenden Dezentralisierung zu den wesentlichen Treibern. Konzepte für die Stromverteilung beeinflusst das in besonderem Maße. So greift zum Beispiel ein großes deutsches Unternehmen aus der chemischen Industrie bei einem neuen Projekt in China auf den einstellbaren Sicherungsautomaten ESX10 von E-T-A für die Stromversorgung mit 24 V DC zurück. Das bringt dem Anwender einige bedeutende Vorteile, führt aber auch zu neuen Anforderungen in der Planung. Ein wesentlicher Pluspunkt sind die geringeren Leitungslängen. Wurden Sensoren und Aktoren bisher zentral versorgt, gab es dafür in den Schalträumen entsprechende Transformatoren oder Batterien. Lange Zuleitungen von oftmals mehr als hundert Metern leiteten den Versorgungsstrom vom Schaltraum ins Feld. Die Sicherungen waren im Schaltraum angeordnet und schützten sowohl die Leitungen als auch die Verbraucher. Die langen Leitungen sorgten jedoch für hohe Spannungsabfälle, was zu Problemen bei der Versorgung der Sensoren und Aktoren führte. Des Weiteren limitierten die langen Zuleitungen den maximal fließenden Strom, was im Fehlerfall dazu führte, dass die Sicherungsautomaten nicht auslösten. Undefinierte Fehlerzustände waren die Folge. Dieser Situation lässt sich durch neue, dezentrale Stromverteilungskonzepte entgegenwirken. Die dezentrale Stromverteilung versorgt einzelne Produktionsbereiche jeweils mit einem eigenen Schaltschrank oder einer Verteilerbox elektrisch, sodass Sensoren und Aktoren nur noch sehr kurze Zuleitungen haben. Das verbessert nicht nur die Stabilität 30 VERFAHRENSTECHNIK 2022/05-06 www.verfahrenstechnik.de

SPECIAL HANNOVER MESSE und schaltet die Ausgangsspannung ab. Damit sind alle vom Netzteil versorgten Geräte spannungslos. Ein unerwünschter Zustand, der unbedingt verhindert werden muss. Die selektive Absicherung der Verbraucher schafft hier Abhilfe. Für diese sorgen die elektronischen Sicherungsautomaten von E-T-A. Im Fehlerfall begrenzen die Sicherungsautomaten den fließenden Laststrom und verhindern dadurch die Überlastung der Schaltnetzteile. So begrenzt zum Beispiel der elektronische Sicherungsautomat ESX10 den Strom auf das 1,15-fache des Nennstroms. Im Fehlerfall schaltet er den Lastkreis nach 100 ms ab und verhindert so negative Auswirkungen auf die Stromversorgung der anderen Verbraucher. Durch seinen großen LANGE LEITUNGEN KÖNNEN ZU PROBLEMEN BEI DER STROM- VERSORGUNG VON SENSOREN UND AKTOREN FÜHREN Nennstrombereich von 0,5 bis 16 A bietet der ESX10 ein weites Anwendungsfeld. Darüber hinaus ist die Einstellbarkeit des Nennstroms von großem Vorteil für die Lagerhaltung. Das Gerät lässt sich mithilfe eines Drehrades auf den gewünschten Nennstrom einstellen, was Anlagenerweiterungen und Anpassungen erleichtert. Das Stromverteilungsmodul 18plus mit aufgestecktem ESX10 der Versorgung, sondern verkürzt auch die Längen der Kupferleitungen. Nicht erst im Zeitalter steigender Rohstoffpreise ist das eine gute Gelegenheit, Geld zu sparen. Abgesehen davon gewinnt der sparsame Umgang mit Ressourcen bei der Konzeptionierung von Anlagen auch in Sachen Nachhaltigkeit an Bedeutung. SCHALTNETZTEILE GEGEN ÜBERLASTUNG ABSICHERN Mit Strom versorgt werden die dezentralen Schaltschränke durch Schaltnetzteile. Diese sind leicht und haben einen Wirkungsgrad von etwa 95 Prozent. Im Vergleich zu den ursprünglichen Lösungen sind sie allerdings anfälliger gegen Überlastungen. Wird ein Schaltnetzteil tatsächlich überlastet, geht es in den Selbstschutz STECKBARE MODULE SORGEN FÜR GROSSE FLEXIBILITÄT BEI ANLAGENANPASSUNGEN Für den Betrieb wird der ESX10 einfach auf das Stromverteilungsmodul 18plus gesteckt. Dieses Modul ist kompakt und kann mit bis zu 80 A eingespeist werden. Die Steckbarkeit der Sicherungsautomaten ermöglicht dabei ein hohes Maß an Flexibilität. Sollte die Produktion erweitert werden und dadurch ein höherer Nennstrom des Sicherungsautomaten notwendig werden, lässt sich der ESX10 ohne großen Aufwand gegen einen anderen Sicherungsautomaten austauschen. Darüber hinaus können Konstrukteure bereits bei der Anlagenplanung Reservemodule im Schaltschrank vorsehen. Sollten tatsächlich weitere Verbraucher hinzukommen, können diese problemlos durch das nachträgliche Stecken von weiteren Sicherungsautomaten abgesichert werden. Die Kombination aus Sicherungsautomat ESX10 und Modul 18plus eignet sich auch für explosionsgefährdete Bereiche. Das System ist zugelassen für Ex- Bereiche nach Atex, IECEx und ISA (class I division 2). Bilder: E-T-A www.e-t-a.de AUTOR Thomas Kramer, Business Development Manager bei der E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH in 90518 Altdorf www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 2022/05-06 31

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