Siemens AG
Immer mehr Verbraucher, immer smartere Geräte: Die elektrische Energieverteilung in Industrie und Infrastrukturen stellt heute deutlich komplexere Anforderungen an die Elektro-Installation als noch vor einigen Jahren. Der Platz im Schaltschrank bleibt jedoch bestenfalls gleich, was gerade bei Retrofit-Projekten zu Herausforderungen führen kann. Gefragt sind deshalb Schutz- und Schaltgeräte, die entweder kleiner sind als bisher oder die bei identischen Abmessungen mehr Funktionen bieten. Tatsächlich hat dieser Wandel in der Elektroinstallation längst begonnen.
Der Artikel kompakt zusammengefasst
■ Der Trend zur Miniaturisierung in der Elektro-Installation sorgt für mehr Effizienz durch reduzierten Platzbedarf und erweiterte Funktionalität.
■ Gleichzeitig sind die neuen, leistungsfähigen Komponenten flexibel und einfach zu installieren bzw. nachzurüsten.
■ Integrierte Schaltspiel-, Betriebsstunden- und Auslösezähler erlauben zudem einen planbaren Austausch der Installationsgeräte und eine vorausschauende Wartung.
Was die elektrische Energieverteilung nicht alles leisten soll: Zuallererst soll sie die elektrischen Einrichtungen und Systeme schützen. Denn sowohl Schäden als auch Anlagenstillstände können erhebliche Folgen für die Sicherheit und wirtschaftliche Auswirkungen haben. Doch gleichzeitig sollen immer mehr elektrische Verbraucher angeschlossen werden. Die Nachfrage steigt, weil unter anderem Digitalisierung und Automatisierung in vielen Bereichen Energie benötigen. Und nicht zuletzt kommen immer mehr Verbraucher wie Elektroautos hinzu.
Energie- und Lastmanagement
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Die Energie soll dabei kontrolliert fließen, deshalb ist Energiemanagement das Gebot der Stunde. Die Daten hierfür soll ebenfalls die Elektro-Installation bereitstellen. Darüber hinaus verändern sich die relevanten Normen schnell, werden gar strenger. Trotzdem muss die elektrische Energieverteilung stets konform mit den Normen gehen. Nicht zuletzt soll sie in verschiedenen Netzwerken arbeiten und dabei die Potenziale der Digitalisierung nutzen.
Deshalb müssen die Geräte messen und kommunizieren können und sich leicht in die Elektro-Installation integrieren lassen. Auftraggeber und Betreiber wünschen sich außerdem noch eine schnelle Planung sowie Anpassungsfähigkeit und Flexibilität. Alle diese Anforderungen sollen Bestandteile einer weiterhin zuverlässigen, wirtschaftlichen und energieeffizienten Stromversorgung sein.
Mehr Funktionen auf weniger Raum
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Eine Antwort, wie sie etwa Siemens bietet, ist eine möglichst weitreichende Miniaturisierung in der Elektro-Installation. Konkret haben die Ingenieure dazu in den Geräten des Sentron-Portfolios mehrere Funktionen auf kleinem Raum zusammengefasst. Zunächst sind dies natürlich die Schutzfunktionen gegen Kurzschluss, Überlast und Fehlerlichtbogen. Hinzu kommen noch verschiedene Messfunktionen: Unter anderem gehören dazu die Messung von Stromstärke, Spannung, Leistung und Energie.
Diese vielfältigen Funktionen hat Siemens beispielsweise beim Leitungsschutzschalter 5SL6 COM (RCM) und dem AFDD/LS-Schalter 5SV6 COM erstmals in gerade einmal einer Teilungseinheit (TE) untergebracht. Hinzu kommt die Kommunikationsfähigkeit der Komponente. Auch wenn die Anbindung eine weitere Teilungseinheit für ein Gateway, den Datentransceiver 7KN Powercenter 1000 erfordert, ergibt sich in Summe dennoch ein deutlich geringerer Platzbedarf, da dieses für bis zu 24 Geräte im Verteiler als Kommunikationsschnittstelle genutzt werden kann.
Schalter messen und kommunizieren
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Die zusätzlichen Mess- und Kommunikationsfunktionen bieten eine ganze Reihe von Vorteilen für die Anwender. So können die Geräte bei Überschreitung eines vorab definierten Schwellenwertes Warnmeldungen abgeben, welcher deutlich unter dem Schwellenwert für die Abschaltung liegt. Damit ist man in der Lage, frühzeitig zu reagieren und Gegenmaßnahmen einzuleiten, bevor es zu einem Ausfall kommt. Die integrierten Schaltspiel-, Betriebsstunden- und Auslösezähler erlauben zudem einen planbaren Austausch der Installationsgeräte und eine vorausschauende Wartung – heute unerlässlich für einen wirtschaftlichen Betrieb.
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Über die Messung von Energie- und Leistungswerten lassen sich die Verbräuche in einem Gebäude bis in den Endstromkreis aufschlüsseln. Das ist ein wesentlicher Fortschritt, um ein transparentes Energiemanagement zu realisieren. Es können damit Rückschlüsse auf Fehlfunktionen von Betriebsmitteln im Endstromkreis gezogen werden. Schließlich können die Messeinheiten unterscheiden, ob eine bewusste Abschaltung oder eine fehlerbedingte Auslösung der Schutzgeräte vorlag. Das erlaubt eine vereinfachte, zielgerichtete und zeitsparende Fehlersuche.
Daten von bis zu 24 kommunikativen Installationsgeräten lassen sich drahtlos sammeln und speichern. Damit sind die Daten bis zu 30 Tage lang direkt vor Ort verfügbar. Die Kommunikation über Modbus TCP ermöglicht eine Visualisierung auf mobilen Endgeräten und in übergeordneten Systemen. Das können der Webserver des Powercenter 3000, die Energiemonitoring-Software Sentron Powermanager oder Cloud-Anwendungen wie Sentron Powermind sein. Dort lassen sich die unterschiedlichen Daten gleich auswerten.
Kein Verdrahtungsaufwand
Weitere Anwendervorteile ergeben sich aus der drahtlosen Kommunikation von Statusinformationen durch den Hilfs/-Fehlersignalschalter 5ST3 COM (Bild 3). Denn wenn die Daten drahtlos übertragen werden, entfällt jeglicher Verdrahtungsaufwand – der bei konventionellen Systemen sehr hoch sein kann. Außerdem können beim Verdrahten Fehler passieren, die jetzt von vornherein vermieden werden.
Der eingesparte Platz ist nicht nur bei neuen Elektro-Installationen ein Pluspunkt, sondern auch beim Retrofit, denn die Geräte können sehr einfach nachgerüstet werden. Ein Beispiel dafür ist auch der NH-Sicherungseinsatz 3NA COM (Bild 5), mit dem sich eine herkömmliche Sicherung 1:1 durch eine kommunikationsfähige ersetzen lässt. Die neueste und sichere Elektro-Installationstechnik ist damit ohne großen Aufwand für Bestandsobjekte verfügbar. Immerhin sind allein in Deutschland 29 Mio. Wohngebäude älter als 35 Jahre, davon 11 Mio. Gebäude sogar älter 60 Jahre.
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