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AdvertorialSoftware unterstützt bei Planung nach DIN EN 61439

Der Schutz von Personen und Anlagen spielt bei elektrischen Betriebsmitteln eine große Rolle. Für Niederspannungs-Schaltanlagen war hier seit 1993 die DIN EN 60439 Teil 1 gültig, die jetzt durch die neue Normenreihe DIN EN 61439 abgelöst wird. Die alte Norm darf nur noch während der Übergangsfrist bis zum 1. November 2014 angewendet werden. Es ist also höchste Zeit für Schaltanlagenbauer, die Anforderungen der neuen Norm in ihren Anlagen umzusetzen. Unterstützung dabei bietet die Planungssoftware Power Engineering von Rittal, die jetzt in Version 6.0 erschienen ist.
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Niederspannungs-Schaltanlagen: Software unterstützt bei Planung nach DIN EN 61439

Die bisher gültige DIN EN 60439 unterscheidet zwischen typgeprüften Schaltgerätekombinationen (TSK) und partiell typgeprüften Schaltgerätekombinationen (PTSK). Diese Unterscheidung führte zu Diskussionen, nach welchen Voraussetzungen Schaltanlagen als TSK oder PTSK auf den Markt kommen. Die neue Normenreihe, die aus einem allgemeinen (DIN EN 61439-1) und aus produktspezifischen Teilen (DIN EN 61439-2 bis -6) besteht, soll die Anforderungen klarer definieren. Gleichzeitig entfallen die Begriffe TSK und PTSK und werden durch „PSC-Energie-Schaltgerätekombination“ ersetzt. Die bisher zum Nachweis verwendeten Typprüfberichte werden durch den Bauartnachweis ersetzt.

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Prinzip der Black Box

In der neuen Norm sind einige konzeptionell neue Ansätze eingeflossen. Dies betrifft unter anderem die Behandlung einer Energie-Schaltgerätekombination (PSC-Power Switchgear Combination). Diese PSC ist nun in einem so genannten Black-Box-Modell dargestellt, deren Schnittstellen explizit definiert werden müssen. Neu dabei ist, dass für alle Stromkreise der tatsächlich erforderliche Strom Inc seitens der Planer vorgegeben wird und der Schaltanlagenhersteller den Nachweis zu erbringen hat, dass die ausgewählte Gerätezusammenstellung unter den Einbaubedingungen in der Schaltanlage (Schutzart, Umgebungstemperatur, Klimatisierung, etc.) den geforderten Strom führen kann. Dabei dürfen die zulässigen Grenzübertemperaturen an den Teilen der Schaltgerätekombination nicht überschritten werden.

Den Begriff des Herstellers definiert die DIN EN 61439 neu: Unterschieden wird nun zwischen dem ursprünglichen Hersteller und dem Hersteller der Schaltgerätekombination. Der ursprüngliche Hersteller ist dabei definiert als: „Organisation, die die ursprüngliche Konstruktion und den zugehörigen Nachweis der Schaltgerätekombination nach der zugehörigen Schaltgerätekombinationsnorm durchgeführt hat.“ Der Hersteller der Schaltgerätekombination ist dagegen die „Organisation, die die Verantwortung für die fertige Schaltgerätekombination übernimmt.“

Neu ist auch die Definition des Bemessungsstroms der Schaltgerätekombination InA. Dieser Bemessungswert entspricht der Summe der parallel eingespeisten Ströme bzw. dem Gesamtstrom, der über das Hauptsammelschienensystem verteilt wird. Da der Strom eines Sammelschienensystems als separater Strom Inc eines Stromkreises zu definieren ist, ist es zulässig, z. B. bei einer Mitteneinspeisung einer Schaltanlage, aufgrund der nach links und nach rechts verteilten Ströme den Bemessungsstrom des Sammelschienensystems darauf anzupassen und kleiner als den Bemessungsstrom der Schaltgerätekombination InA zu dimensionieren.

Bauartnachweis statt Typprüfung

An die Stelle der nach der alten Norm geforderten Typprüfung sind in der neuen Norm Bauartnachweise vorgesehen. Dieser wird erbracht, indem an Mustern einer Schaltgerätekombination gezeigt wird, dass die Bauart die Anforderungen der zutreffenden Schaltgerätekombinationsnorm erfüllt. Die Bauartnachweise können durch Prüfung, Berechnung oder die Anwendung von Konstruktionsregeln erbracht werden. Die Festlegung, über welche Methode der Nachweis erbracht wird, obliegt dem ursprünglichen Hersteller. Dabei ist zu beachten, dass nicht jedes Merkmal mit jeder Methode nachgewiesen werden kann. So muss zum Beispiel die Wärmebeständigkeit eines Isolierstoffes immer durch Prüfung nachgewiesen werden, während beispielsweise Luft- und Kriechstrecken auch berechnet werden können.

Der Nachweis der Erwärmung und die damit verbundenen Anforderungen werden in der neuen Norm klarer und ausführlicher beschrieben. Das Black-Box-Modell berücksichtigt die Einbaubedingungen der Schaltgerätekombination. Abweichend zur Prüfung der Schaltgeräte nach der jeweiligen Schaltgerätenorm kann der Einfluss durch den Einbau eines Schaltgerätes in das Gehäuse einer Schaltanlage ein Herabsetzen des zulässigen Bemessungsstroms des Stromkreises Inc gegenüber den Bemessungsdaten eines Schaltgerätes zur Folge haben. Der ursprüngliche Hersteller hat daher entsprechend der neuen Norm für jeden Stromkreis den zulässigen Bemessungsstrom Inc zu benennen, den der Stromkreis unter den gewählten Bedingungen führen kann. Auch der Hersteller einer Schaltanlage hat dies bei der Planung seiner Schaltanlage für jedes eingebaute Schaltgerät und jeden Stromkreis zu berücksichtigen.

Auch die Vorschriften zur Dokumentation einer Niederspannungsschaltanlage regelt die DIN EN 61439-1 neu. Für alle nachzuweisenden Merkmale muss der ursprüngliche Hersteller den Bauartennachweis erstellen, in dem für jedes Merkmal separat die gewählte Nachweismethode und die nachgewiesene Eigenschaft angegeben ist. Da die geforderte Dokumentation umfangreicher ist als in der alten Norm, kommen hier neue Aufgaben auf den Schaltanlagenbauer zu. Neben der Dokumentation der Bauartnachweise, die üblicherweise vom ursprünglichen Hersteller zur Verfügung gestellt wird, muss der Schaltanlagenbauer auch einen ausführlichen Stücknachweis als Ersatz für den nach der alten Norm geforderten Stücknachweis erstellen.

Verwendet ein Schaltanlagenbauer das Ri4Power-System von Rittal, so erhält er mit der neuen Version 6.0 der Planungssoftware Power Engineering eine umfassende Unterstützung. Die Software hilft sowohl bei Planung und Konfiguration der Schaltanlage als auch bei der normgerechten Dokumentation und bietet dem Anwender darüber hinaus weitere umfangreiche Hilfen an.

Die Software führt den Anwender schrittweise durch Planung und Konfiguration der Schaltanlage. Nach einigen grundsätzlichen Festlegungen, wie Schaltschrankgröße und Bemessungsstrom, kann der Planer mit der Konfiguration der einzelnen Felder beginnen. In einer einfachen Menüstruktur lassen sich Felder hinzufügen, Schienensysteme auswählen und vieles mehr. Während der Konfiguration lassen sich unter Berücksichtigung der Schutzart, des Einbauortes innerhalb der Anlage und des Bemessungsstroms auch die passenden Schaltgeräte auswählen. Die Software ermittelt anschließend automatisch, welche Artikel aus dem Sortiment von Rittal benötigt werden und stellt diese zu einer Stückliste zusammen. Auch sämtliche Zubehörartikel des Ri4Power-Systems sind in der Datenbank enthalten und können komfortabel ausgewählt werden.

Bei der Dokumentation erleichtert die Software dem Schaltanlagenbauer ebenfalls die Arbeit. Auf Knopfdruck erstellt sie die entsprechenden Bauartnachweise inklusive der benötigten Prüfberichte. Zusätzlich sind in dem Engineering-Tool Checklisten enthalten, die der Anwender einfach ausdrucken kann. Mit Hilfe dieser Checklisten kann der Schaltanlagenbauer überprüfen, ob alle Erfordernisse bei der Planung und Ausführung der Schaltanlage gemäß der neuen Norm erfolgt sind. Schon während der Planung weist die Software den Anwender darauf hin, welche zulässigen Bemessungsstromkreise eine ausgewählte Schaltgerätekombination führen kann. Für den abschließenden Stücknachweis, der für jede hergestellte Schaltanlage zu erstellen ist, bietet die Software einen Vordruck an. Damit lassen sich die erforderlichen Prüfungen für den Stücknachweis systematisch durchführen und dokumentieren. Auch eine Berechnung der Erwärmung der Schaltanlage ist in Power Engineering integriert. Auf diese Weise kann der Schaltanlagenbauer direkt entsprechende Maßnahmen treffen und gegebenenfalls gleich Komponenten zur Schaltschrank-Klimatisierung mit einplanen.
Rittal Power Engineering unterstützt den Anwender sowohl beim Systembaukasten für Niederspannungsschaltanlagen Ri4Power als auch bei Niederspannungsschaltanlagen, die aus dem Schaltschranksystem TS 8 und dem modularen Sammelschienensystem RiLine60 aufgebaut werden.

Neue Norm schnell umsetzen

Schaltanlagenbauer sind gut beraten, die neue Norm möglichst zügig umzusetzen. Auch wenn bis 1. November 2014 noch die alte Norm verwendet werden darf, sollte man bedenken, dass für alle Anlagen, die nach diesem Zeitpunkt in Betrieb genommen werden, die Planung und Dokumentation gemäß der neuen DIN EN 61439 erfolgen muss. Rittal unterstützt seine Kunden daher schon heute mit der neuen Version 6.0 des Engineering-Tools Power Engineering.
Dipl.-Ing.(FH) MBA Michael Schell, Leiter Produktmanagement Power Solutions, Hans-Robert Koch, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Rittal, Herborn

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