Dauerhaft flexibel

Industrieelektronik

<strong>Schaltanlagen</strong> – Ein Schaltanlagensystem mit austauschbaren Einschüben verbindet schnellen Zugang zu den installierten Komponenten mit höchster Flexibilität bei Aufbau und Service.

06. Juli 2009

Auch altbewährte, scheinbar simple Systeme lassen sich noch grundsätzlich neu entwickeln und konstruieren. Ein aktuelles Beispiel hierfür ist das neue Schaltanlagensystem MV-CS für den Mittelspannungsbereich, das der Industrieelektronikspezialist Igel aus Sendenhorst im Münsterland vorgestellt hat. Das System vereint bewährte Ansätze aus der Nieder- und Mittelspannungstechnik sowie der Antriebstechnik mit einer innovativen Einschubtechnik und bietet damit höchste Flexibilität und Planungssicherheit.

Einheitliche Basis

Die Neuentwicklung nutzt für alle denkbaren Anwendungen dieselbe technische Plattform bestehend aus je einer Basiseinheit mit den Stromschienen zur Energieverteilung und Kontaktierung sowie einem Einschub, auf dem sich alle ande-ren elektrotechnisch relevanten Komponenten befinden.

Die Basiseinheit wurde so konzipiert, dass alle benötigten Komponenten der Systempalette automatisch integriert sind. Diese Universalkonfiguration ermöglicht zu jeder Zeit einen Wechsel der Technologie, der Leistung oder der Systemkonfiguration sowie die Nachrüstung einer Redundanz.

Die modular einsetzbaren Einschübe erlauben den Einsatz aller gängigen Schalterfabrikate und ermöglichen innerhalb weniger Minuten einen Technologiewechsel, die freie Änderung der Anlagenkonfiguration oder eine nachträgliche Leistungserhöhung. Durch das Plug-and-Play-Prinzip lassen sich während der Durchführung alle anderen Systemkomponenten ohne Unterbrechung weiter nutzen. Die betroffenen Komponenten selbst sind nach maximal fünf Minuten wieder betriebsbereit.

Ein Hauptziel der Entwicklung war auch die schnelle Fehlerortung und Behebung im Notfall. Dabei sollte sowohl die sofortige Wiederaufnahme des Betriebes möglich sein als auch eine einfache Reparatur des defekten Gerätes gewährleistet werden. Im Wartungsfall gewährleistet deshalb der freie Zugang zu den installierten elektrischen Komponenten bei ausgezogenem Einschub einen schnellen, kostengünstigen und sicheren Zugriff. Aus Sicherheitsgründen entriegelt das typgeprüfte System die Schaltschranktür erst nach vollständiger Trennung der Einschübe vom Versorgungsnetz. Ein integriertes Kanalsystem gewährleistet dabei eine fehlerortunabhängige Druckentlastung. Da der Auszug komplett aus dem System entnommen werden kann, lassen sich auch umfangreichere Wartungsarbeiten direkt im Schaltraum oder in einer Werkstatt durchführen. Zudem lassen sich im ausgezogenen Zustand auch die Basiseinheiten sehr einfach reinigen und inspizieren. Eine Verkürzung der Stillstandszeit während der Wartung auf nur wenige Minuten ermöglicht der Einsatz von Austauschkomponenten, die sequenziell gegen die zu wartenden Einschübe ausgetauscht werden.

Sicherer Austausch

Bei einer Fehlerbeseitigung gewährleistet eine Reparatur im ausgezogenen, spannungslosen Zustand ein Maximum an Sicherheit für das Servicepersonal. Der vorgegebene Schaltablauf verhindert dabei effektiv eine Fehlbedienung und Gefährdung des Bedieners. Bei Einrichtungen mit höchsten Ansprüchen an einen fehlerfreien Betrieb, wie beispielsweise in Krankenhäusern oder chemischen Anlagen, ermöglicht eine redundante Auslegung aller Komponenten auf zwei Einschüben einen Austausch des defekten Geräts ohne Systemausfall.

Entstanden ist das neuartige System als Gemeinschaftsentwicklung des Mittelspannungs- und Antriebstechnikspezialisten Igel mit dem Schaltanlagenbauer Elcos aus Hannover auf der Basis von Kundenanforderungen aus der Antriebstechnik: Die Anlagen sollten einerseits einen kundenfreundlichen Zugang zur Technik bieten, dabei aber zugleich dem geringen Platzangebot in den Schalträumen genügen. Zudem sollte das System höchstmöglich flexibel und normenkonform zu herkömmlichen Energieverteilungsschränken sein. Ein Hauptaugenmerk lag außerdem auf der Verfügbarkeit des Gesamtsystems, um im Fehlerfall die Ausfallzeit zu minimieren.

Universeller Auszug

Weitere Wünsche nach einer universeller einsetzbaren einheitlichen Energieverteilung führten schließlich zum Konzept der ausziehbaren Technik. Die normenkonforme Konstruktion ermöglicht dabei den Einbau der Schaltgeräte aller gängigen Hersteller und gewährleistet zugleich, dass sich jede herkömmliche Schaltanlage durch das MV-CS ersetzen lässt.

Modularer Aufbau

Der modulare Aufbau unter Verwendung einer minimierten Bauteilpalette mit idealer Bauteilgröße ermöglicht zudem die größtmögliche Produktionsstandardisierung. So lassen sich die Bauteile mit einheitlichen Abmessungen in Standardboxen versenden und zum Beispiel von Lizenznehmern weltweit zu kompletten Systemen zusammenfügen. Das schweißlose Fertigungsverfahren garantiert dabei auch bei gering qualifizierten Mitarbeitern eine reproduzierbare Produktqualität unter höchsten Sicherheitsstandards. Die Minimierung der Bauteilanzahl erhöht dabei die Fertigungsflexibilität und reduziert zugleich die Lagerhaltung.

Weitere Vorteile bieten auch zahlreiche implementierte Detaillösungen. So befinden sich in den Seitenholmen integrierte Klemmleisten, die zur Niederspannungsanbindung verwendet werden. Zur Verbindung zweier Schränke dient ein UProfil, mit dessen Hilfe sich die beiden Schränke automatisch ausrichten. Ein serienmäßig integrierter Druckentlastungskanal im Grundrahmen gewährleistet eine gezielte Abfuhr der Gase im Falle eines Lichtbogens. Das MV-CS kann damit jede herkömmliche Schaltanlage ersetzen. Dank der Einschübe spart das System außerdem Platz im Schaltraum, ist leicht zu warten und jederzeit für neue Anwendungen konfigurierbar.

Jörg Westhoff, Igel Elektronik

Fakten

+ Das Mittelspannungs-Schaltanlagensystem MV-CS der Igel Elektronik GmbH trennt konsequent die Komponenten zur Energieverteilung von den elektrotechnisch relevanten Teilen.

+ Das Ausfallrisiko betrifft daher nahezu ausschließlich die Einschubeinheit.

+ Die Grundeinheit muss deshalb nach erfolgter Installation nie mehr geändert, gewartet oder repariert werden.

Erschienen in Ausgabe: 04/2009