Stromversorgung in Zweckbauten
Bedarfsgerechte Anlagenverfügbarkeit als Installationsziel
Die Verfügbarkeit der Stromversorgung ist in Zweckbauten von entscheidender Bedeutung. Voraussetzungen für eine zuverlässige Versorgung sind neben der Sicherheit und Funktionalität einer Anlage eine schnelle Fehlerbehebung bei Störfallen sowie kurze Umrüstzeiten bei ggf. erforderlichen Anpassungen. Mit seinem Verteilereinbausystem Unimes H bis 4.000A bietet Hager eine flexible Lösung, die diese Anforderungen bedarfs- und normgerecht erfüllt. Vor allem der Abgangsschrank Varioline mit den wahlweise nutzbaren Geräteeinbauten Einsatz-, Schubeinsatz- und Einschubtechnik ermöglicht die Anpassung an die erforderliche Verfügbarkeit einer Niederspannungs-Schaltanlage.
Bild: Hager Vertriebsgesellschaft mbH & Co. KGDie DIN EN61439 gilt als Grundlage für die normgerechte Herstellung von Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen. Sie umfasst im Wesentlichen drei Bereiche: Zum einen die Sicherheit mit Aspekten wie Spannungs- und Kurzschlussfestigkeit, Strombelastbarkeit oder Schutz gegen den elektrischen Schlag; zum anderen die Funktion der Anlage hinsichtlich des Schutzes vor Umwelteinflüssen, der Betriebsfähigkeit sowie hinsichtlich Installation, Anschluss und Inbetriebnahme. Darüber hinaus stellt die Norm aber auch eine hohe Verfügbarkeit sicher durch Vorgaben zur Wartung, zum Austausch von Bauteilen sowie zur Änderung beziehungsweise zur Erweiterung einer bestehenden Anlage. Entscheidend für die Verfügbarkeit einer Niederspannungs-Schaltanlage ist die Wahl der Geräteeinbautechnik: So lässt die Einsatztechnik mit auf Montageplatten im Ein- und Abgang geschraubten Geräten nur eine geringe Verfügbarkeit zu, die beispielsweise im Falle einer Störung mit einem Anlagenstillstand von zwei oder mehr Tagen verbunden sein kann. Mit der Schubeinsatztechnik hingegen ist dank der im Eingang gesteckten und nur im Abgang geschraubten Kontakte eine schnellere Verfügbarkeit möglich. Diese beträgt in der Regel maximal 24 Stunden. Eine sofortige Verfügbarkeit ist jedoch nur mit der Einschubtechnik realisierbar, da diese sowohl im Ein- als auch im Abgang über gesteckte Kontakte verfügt. Für welche der genannten Einbautechniken sich der Anlagenbetreiber letztendlich entscheidet, ist abhängig von einer Kosten-Nutzen-Analyse unter Berücksichtigung des versorgten Bereichs. So führt beispielsweise bei der Versorgung eines Rechenzentrums trotz der höheren Installationskosten kein Weg an der Einschubtechnik vorbei, da bei einem Ausfall der Energieversorgung in einem Rechenzentrum von Folgekosten auszugehen ist, die deutlich über den Mehrkosten dieser Installationsvariante liegen. Vorzuziehen ist die Einschubtechnik auch in Bereichen, in denen sich die Anforderungen an die Niederspannungsverteilung häufig ändern. Dies ist zum Beispiel in Produktionsbetrieben der Fall, wenn die dort angeschlossenen Verbraucher turnusmäßig ausgetauscht werden und durch Geräte anderer Leistungsklassen ersetzt werden. Nur die Einschubtechnik ermöglicht hierbei kurze Umrüstzeiten im laufenden Betrieb und damit eine uneingeschränkte Anlagenverfügbarkeit.
Bild: Hager Vertriebsgesellschaft mbH & Co. KGExkurs: Bauartnachweis
In diesem Zusammenhang wichtig: Die DIN EN61439 unterscheidet bei der Herstellung von Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen den 'ursprünglichen Hersteller' und den 'Hersteller' einer Anlage. Unter dem 'ursprünglichen Hersteller' ist laut Definition die Organisation zu verstehen, die für die ursprüngliche Konstruktion der Anlagenbauteile verantwortlich ist. Das ist in der Regel der Produzent von aufeinander abgestimmten und geprüften Systemkomponenten wie beispielsweise Hager. Von diesem verlangt die Norm den Nachweis der Bauart durch Prüfung, Berechnung oder Konstruktionsregeln. Diese Daten sind dem Schaltanlagenbauer als Grundlage für dessen Ausführung der individuell erstellten Schaltgerätekombination zur Verfügung zu stellen. In der Verantwortung des Schaltanlagenbauers als 'Hersteller' der Anlage liegt das Lösungsdesign für die fertige Schaltgerätekombination sowie für die Einhaltung des Bauartnachweises. Nimmt ein 'Hersteller' Veränderungen an einer Anlage vor, die nicht im Bauartnachweis des ursprünglichen Herstellers enthalten sind, wird er automatisch zum ursprünglichen Hersteller. Das ist auch beim Austausch von Schaltgeräten zu beachten.
Bild: Hager Vertriebsgesellschaft mbH & Co. KGVariable Schrankkonzepte erweitern Anwendungsbereiche
Bei der bedarfsgerechten Sicherstellung der erforderlichen Verfügbarkeit einer Anlage bieten Schränke mit Universaleinbautechnik wie der unimes H Abgangsschrank Varioline von Hager maximale Flexibilität, da diese konstruktiv in der Lage sind, alle drei Geräteeinbauarten aufzunehmen. Dieser Vorteil kommt vor allen Dingen in Anwendungsfällen zum Tragen, bei denen aus Platzgründen die Integration verschiedener Geräteeinbautechniken erforderlich ist. Um eine exakte Dimensionierung und damit hohe Wirtschaftlichkeit der Schaltanlage sicherzustellen, bietet Hager die Varioline Schränke mit drei Geräteraumbreiten an:
- • 450mm für Abgangsbemessungsströme bis 250A
- • 600mm für Abgangsbemessungsströme bis 800A
- • 700mm für Abgangsbemessungsströme über 800A
Als wählbare Ausführungen stehen Schrankbreiten 850, 1.000, 1.100, 1.200 und 1.300mm zur Verfügung; teils mit 400 oder 600mm breitem Kabelraum und mit bis zu 13 Modulplätzen a 150mm. Dem Ziel einer kompakten Schaltanlage kommt auch die Tatsache entgegen, dass sich technisches Zubehör wie Multimeter, Amperemeter, Signallampen oder Stromwandlerblöcke direkt auf dem Montageträger platzieren lassen. Zudem lassen sich dank zweier parallel einbaubarer Feldverteilschienensysteme Haupt- und Notnetz in einem Abgangsschrank unterbringen. Ohnehin hat Hager bei der Konstruktion der Feldverteilschienen konsequent die Bedürfnisse des Schaltanlagenbauers im Auge gehabt: So lassen sich mit nur einem einheitlichen Schienensystemtyp alle drei Geräteeinbautechniken realisieren und selbst bei unterschiedlichen Querschnitten der Kupferschienen bleibt eine bündige Anschlussebene erhalten. Zudem sind pro Phase ein oder zwei Kupferschienen für Bemessungsströme je nach Schienenquerschnitt von 400 bis 2.000A wählbar. Der maximale Bemessungskurzzeitstrom liegt bei einem Trägerabstand von 150mm bei 80kA, die Bemessungsstoßstromfestigkeit bei 176kA. Beim Bau machen sich darüber hinaus weitere konstruktive Eigenschaften buchstäblich bezahlt. So sorgt die Verwendung von Standard-Flachkupferschienen mit bohrungsloser Anschlusstechnik für Feldanbindung und Modulträgereinspeisung ebenso für einen schnellen Aufbau wie die ab Werk vorkonfektionierten Modulträger für die Gerätemontage oder die Einbauelemente mit Plug&Play-Technik. Als weiteres Ausstattungsmerkmal hat Hager die Modulträger serienmäßig mit Abdeckplatten inklusive Schnellmontageriegel versehen. Darüber hinaus ist eine besonders einfache und schnelle Montage von Geräten mit Kommunikationsschnittstellen für ein modernes Energiemonitoring möglich - beispielsweise mit dem Argadio.manager von Hager. An diesen Server zur Hutschienenmontage lassen sich bis zu 31 Mess- und Schutzgeräte mit Modbus-Anschluss aus dem Hager-Portfolio anschließen. Dazu zählen unter anderem offene Leistungsschalter, Multifunktionsmessgeräte oder auch Energiezähler. Aber auch Fremdgeräte wie Gas-, Wasser- oder Energiezähler lassen sich über zwei Impulsausgänge am Server in das Monitoring-System integrieren. Damit lassen sich an allen relevanten Stellen einer Niederspannungsverteilung Messwerte für ein umfassendes Monitoring abgreifen.
Unterschiedliche Funktionseinheiten
Das Spektrum der möglichen Anwendungsbereiche für die Varioline Schränke ist breit gefächert. So kommt zum einen die Ausführungsvariante PCC (Power Control Center) für den Einbau von kompakten Leistungsschaltern für Nennströme bis 800A mit Kipphebel-, Dreh- oder Motorantrieb in Frage. Hierbei sind Einsatz-, Schubeinsatz- und Einschubtechnik nutzbar; sowie Ausführungen mit oder ohne Abgangsmessung machbar. Vormontierte Modulträger und Plug&Play-Technik sorgen für kurze Montagezeiten. Da Nach- oder Umrüstungen auch unter Spannung gefahrlos durchgeführt werden können, ist die größtmögliche Anlagenverfügbarkeit sichergestellt. Zum anderen wird auch der Anwendungsbereich MSC (Motor Starter Center) abgedeckt - beispielsweise für den Einbau von Geräten zum Starten von Motoren oder für den Einbau von klassischen Motorschutzschaltern, Schützen oder thermischen Überstromrelais für Nennleistungen bis 160A. Verfügbare Einbautechniken sind hierbei Schubeinsatz und Einschubtechnik. Auch hier sorgen vormontierte Modulträger und Plug&Play-Technik für kurze Montagezeiten. Aufwändiges Verdrahten im Schrank ist dank der internen Verdrahtung von Modulträger und Steckerplatte nicht erforderlich. Diese erfolgt eingangsseitig mit Rahmenklemmen bis 70mm² und abgangsseitig mit modularen Pluscon Steckverbindern.
Fazit
Universalabgangsschränke wie Varioline von Hager erlauben es dem Schaltanlagenbauer, Niederspannungsschaltanlagen zu bauen, deren Verfügbarkeit exakt auf die Anforderungen der versorgten Bereiche abgestimmt ist. Für welchen Verfügbarkeitsgrad sich ein Kunde letztendlich entscheidet, sollte von einer fachlich fundierten Kosten-Nutzen-Analyse abhängig gemacht werden. Hier sind das Know-how und die kompetente Beratung durch den Elektroplaner beziehungsweise den Schaltanlagenbauer gefragt.
Die Verfügbarkeit der Stromversorgung ist in Zweckbauten von entscheidender Bedeutung. Voraussetzungen für eine zuverlässige Versorgung sind neben der Sicherheit und Funktionalität einer Anlage eine schnelle Fehlerbehebung bei Störfallen sowie kurze Umrüstzeiten bei ggf. erforderlichen Anpassungen. Mit seinem Verteilereinbausystem Unimes H bis 4.000A bietet Hager eine flexible Lösung, die diese Anforderungen bedarfs- und normgerecht erfüllt. Vor allem der Abgangsschrank Varioline mit den wahlweise nutzbaren Geräteeinbauten Einsatz-, Schubeinsatz- und Einschubtechnik ermöglicht die Anpassung an die erforderliche Verfügbarkeit einer Niederspannungs-Schaltanlage.
Bild: Hager Vertriebsgesellschaft mbH & Co. KGDie DIN EN61439 gilt als Grundlage für die normgerechte Herstellung von Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen. Sie umfasst im Wesentlichen drei Bereiche: Zum einen die Sicherheit mit Aspekten wie Spannungs- und Kurzschlussfestigkeit, Strombelastbarkeit oder Schutz gegen den elektrischen Schlag; zum anderen die Funktion der Anlage hinsichtlich des Schutzes vor Umwelteinflüssen, der Betriebsfähigkeit sowie hinsichtlich Installation, Anschluss und Inbetriebnahme. Darüber hinaus stellt die Norm aber auch eine hohe Verfügbarkeit sicher durch Vorgaben zur Wartung, zum Austausch von Bauteilen sowie zur Änderung beziehungsweise zur Erweiterung einer bestehenden Anlage. Entscheidend für die Verfügbarkeit einer Niederspannungs-Schaltanlage ist die Wahl der Geräteeinbautechnik: So lässt die Einsatztechnik mit auf Montageplatten im Ein- und Abgang geschraubten Geräten nur eine geringe Verfügbarkeit zu, die beispielsweise im Falle einer Störung mit einem Anlagenstillstand von zwei oder mehr Tagen verbunden sein kann. Mit der Schubeinsatztechnik hingegen ist dank der im Eingang gesteckten und nur im Abgang geschraubten Kontakte eine schnellere Verfügbarkeit möglich. Diese beträgt in der Regel maximal 24 Stunden. Eine sofortige Verfügbarkeit ist jedoch nur mit der Einschubtechnik realisierbar, da diese sowohl im Ein- als auch im Abgang über gesteckte Kontakte verfügt. Für welche der genannten Einbautechniken sich der Anlagenbetreiber letztendlich entscheidet, ist abhängig von einer Kosten-Nutzen-Analyse unter Berücksichtigung des versorgten Bereichs. So führt beispielsweise bei der Versorgung eines Rechenzentrums trotz der höheren Installationskosten kein Weg an der Einschubtechnik vorbei, da bei einem Ausfall der Energieversorgung in einem Rechenzentrum von Folgekosten auszugehen ist, die deutlich über den Mehrkosten dieser Installationsvariante liegen. Vorzuziehen ist die Einschubtechnik auch in Bereichen, in denen sich die Anforderungen an die Niederspannungsverteilung häufig ändern. Dies ist zum Beispiel in Produktionsbetrieben der Fall, wenn die dort angeschlossenen Verbraucher turnusmäßig ausgetauscht werden und durch Geräte anderer Leistungsklassen ersetzt werden. Nur die Einschubtechnik ermöglicht hierbei kurze Umrüstzeiten im laufenden Betrieb und damit eine uneingeschränkte Anlagenverfügbarkeit.
Hager Vertriebsgesellschaft mbH & Co. KG
Dieser Artikel erschien in SCHALTSCHRANKBAU 5 2017 - 12.09.17.Für weitere Artikel besuchen Sie www.schaltschrankbau-magazin.de
