Niederspannungs-Schaltgeräte

Klappern ist effizient

Die Niederspannungs-Schalttechnik wird von Praktikern gerne als „Klappertechnik“ bezeichnet. Das damit zum Ausdruck gebrachte mechanische Schalten von Schützen & Co. genießt in der Industrie höchsten Respekt. Ein Grund dafür ist, dass entsprechende Lösungen zuverlässig, langlebig und kosten- günstig sind. Am Beispiel von Kälteanlagen und Wärmepumpen wird deutlich, wie sehr Schaltgeräte gefragt sind.
Mit der durchgängigen Stecktechnik des Sirius-Systembaukastens können ganze Abzweige aus Motorschutzschalter, Schütz und Überwachungsrelais kombiniert werden. Die Leistungsfähigkeit der Schützgröße S0 der Sirius 3RT2 wurde von 11 auf 18,5 kW erweitert, was im 400-V-Netz einem Stromwert von 38 A entspricht.

Platz sparend, einfach und zuverlässig muss die Technik sein, die weltweit in Kälteanlagen und Wärmepumpen zum Einsatz kommt. „Und das bedeutet, dass sich dort Schmelzsicherungen, klein dimensionierte Leitungen und stark beanspruchte Schütze ein Stelldichein geben - aber nicht immer Stand der Technik sind“, betont Steffen Klein, Geschäftsführer von Combitherm in Fellbach. Ein Unternehmen, das sich auf die Entwicklung und den Bau von Wärmepumpen und Kälteanlagen spezialisiert hat. In den Anlagen von 100 bis 2.000 kW kommen neben speicherprogrammierbaren Steuerungen auch reine Schütz-/Relaissteuerung zum Einsatz. Während Schütze bei sehr großen Anlagen bis zur Größe S12 eingesetzt werden, um die Motoren zu schalten, genügen beispielsweise bei Anlagen bis 100 kW Kälteleistung erheblich kleinere Ausführungen. Christopher Wagner aus der Elektrotechnik-Abteilung bei Combitherm berichtet: „Der wichtigste Aspekt bei der Auswahl von Komponenten ist nach der Qualität die Baugröße, denn Platz ist immer extrem rar im Schaltschrank.“

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Aus diesem Grund wurde dort die neue Generation von Niederspannungs-Schaltgeräten aus dem Systembaukasten Sirius von Siemens eingesetzt. Die Schütz-Größe S00 der Reihe Sirius 3RT2 ist gegenüber früher von 5,5 kW auf 7,5 kW erweitert worden und auch die S0-Geräte können nun statt 11 kW für Leistungen bis 18,5 kW verwendet werden. Das entspricht im 400-V-Netz einem Strom von 38 A. Die Leistungsschalter 3RV2 sind sogar bis 40 A einsetzbar. Dazu Christopher Wagner: „Damit sind wir endlich in der Lage, Motoren bis 30 kW mit spürbar weniger Platzbedarf im Schaltschrank zu starten.“ Denn früher mussten Schütze der Baugröße S2 verwendet werden, heute genügt S0. Das gelingt deshalb, weil die Motoren nicht direkt gestartet werden. Damit beim Anwender das Versorgungsnetz nicht übermäßig belastet wird, werden bei Combitherm fast ausschließlich Motoren mit zwei getrennten Wicklungen verwendet. Dadurch sinkt nicht nur die Netzbelastung sondern es können auch die Schütze, Zuleitungen und Absicherungen um die Hälfte kleiner dimensioniert werden. Nachdem die erste Wicklung 0,7 Sekunden lang bestromt wird, schaltet das Zeitrelais Sirius 3RP von Siemens das zweite Schütz dazu. Mit diesem Teilwindungsanlauf erreicht man deutlich geringere Anlaufströme.

Durchgängig mit Federzugtechnik

Eine weitere Verbesserung des neuen Sirius-Systembaukastens sind die integrierten Hilfsschalter. Während sich im Sirius-Schütz der Größe S00 ein Schließer oder ein Öffner befindet, sind bei der etwas größeren S0-Variante beide vorhanden. In Kombination mit den aufsteckbaren Hilfsschalterblöcken sind damit insgesamt fünf Hilfsschalter möglich. „Seitdem wir die neue Schütz-Generation verwenden, können wir in einigen Fällen sogar auf ein zusätzliches Hilfsrelais verzichten, was wiederum Platz und Verdrahtungsaufwand spart“, erklärt Christopher Wagner. Interessant in diesem Zusammenhang ist auch, dass die Hilfsschalterblöcke für die Baugrößen S00 und S0 nun identisch sind. Das spart nicht nur Platz im Vorratslager, sondern hilft auch den Monteuren vor Ort, die nur noch eine Größe mitführen müssen. Eines der größten Highlights des neuen Sirius-Systembaukastens ist die durchgängige Anschlussart in Federzugtechnik. Damit ist es möglich, komplette Motorabzweige mit Leistungsschalter, Schütz und Stromüberwachungsrelais ohne die übliche Verdrahtung zu kombinieren. Mit den neuen Verbindungsbausteinen, welche die Geräte fest miteinander verbinden, werden Schütz und Motorschutzschalter zu einer Einheit und können gemeinsam auf die Hutschiene geschnappt werden. „Damit sparen wir uns einen Kabelkanal und somit viel Platz, den wir gut gebrauchen können, um unsere Anlagen noch kompakter gestalten zu können“, betont Steffen Klein.

Selbst die Verdrahtung hat sich durch die neue Sirius-Schaltgerätegeneration verbessert. Um die Abzweige im Drehstromnetz einfacher verbinden zu können, sind jetzt die Dreiphasen-Sammelschienen für die Motorschutzschalter der Baugrößen S00 und S0 gleich. Diese Überbrückungskontakte plus eine Einspeisung lassen sich entsprechend einfach einstecken und anschrauben. Wie erwähnt können damit aufgrund der Part-Winding-Technologie Motoren bis 30 kW überaus einfach angeschlossen werden. Bislang musste für eine solche Anforderung meist ein aufwändiges Sammelschienensystem im Schaltschrank montiert werden, das entsprechend kompliziert und teuer war.

Dass Qualität auf hohes Interesse und Akzeptanz stößt, zeigt sich unter anderem darin, dass Combitherm schon mehrere Rechenzentren mit Kälteanlagen ausgerüstet hat. Die Zuverlässigkeit der Anlagen hat hier oberste Priorität. Der zweite wichtige Aspekt ist die Energieeffizienz, vor allem bei Wärmepumpen. Beispielsweise hat die Firma kürzlich eine Geothermie-Wärmepumpe für den Neubau der Stuttgarter Bücherei geliefert, die Bibliothek 21, mit deren Hilfe der Energieverbrauch dieses Gebäudes deutlich gesenkt werden kann. Markus Meier-Rampf, Siemens/st

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