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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Elektromechanik

Elektromechanik Wärmemanagement bei Blindleistungskompensation Hohe Anlagenverfügbarkeit durch Schaltschrankklimatisierung Bei der Blindleistungskompensation werden in Wechselspannungsnetzen der unerwünschte Blindstrom und die damit erzeugte Blindleistung von Anlagen und Maschinen reduziert. Blindströme sind unerwünscht, da sie zu einer überdimensionierten Anlagenauslegung führen können und das Stromnetz unnötig belasten. Es ist häufig eine Auflage der Energieversorger bzw. dient der Energiekostenreduzierung, dass eine Blindleistungskompensation zur Anwendung kommt. Sie erfolgt üblicherweise durch den Ausgleich induktiver Blindleistung durch kapazitive Lasten. Eine Blindleistungskompensationsanlage besteht üblicherweise aus einer Regeleinheit, Induktivitäten, Kondensatoren, Schützen und evtl. Thyristoren für die optimale Zuschaltung der Kompensationsmodule. Durch die hohe Strombelastung ergibt sich eine zu berücksichtigende Verlustleistung im Kompensationsschrank. Um eine langfristige und wartungsarme Verfügbarkeit der Kompensationsanlage zu gewährleisten, ist eine durchdachte Klimatisierung der Schaltanlage von großer Bedeutung und ein wichtiger Parameter für die Langzeitstabilität und den kostenoptimierten Betrieb. Als besonders kritisch ist die Alterungs-Temperaturabhängigkeit der Folienkondensatoren zu bewerten. Es ergeben sich folgende Eckpunkte: Eine max. Innentemperatur von +40 °C sollte nicht überschritten werden, die optimale Wohlfühltemperatur liegt bei einer Schaltschrankinnentemperatur von +25 °C. Geringer Wartungsaufwand Für KBR steht die Verfügbarkeit und ein geringes Wartungsaufkommen der Kompensationsanlagen im Vordergrund. Aus diesem Grund setzt das Unternehmen bei erhöhten Umgebungstemperaturen Dachaufbau-Kühlgeräte der Typenreihe DTT von Pfannenberg ein. Durch das patentierte Kondensatmanagementsystem und die optimierte Luftführung dieser Dachkühlgeräte ist auch bei Vollausstattung der KBR Kompensationsanlagen ein optimaler Temperaturverlauf im Schaltschrank gewährleistet und damit für den Kunden ein langjähriger störungsfreier Betrieb gegeben. Aufgrund der Zweikreiskühlung und dem Einsatz von Wärmetauschern mit überdurchschnittlichem Lamellenabstand können die Kompensationsanlagen auch in Räumen mit erhöhter Schmutzbelastung installiert werden. Zudem garantiert das patentierte Kondensatmanagement auch bei Solltemperaturen von 25 °C im Schaltschrank und hohen Umgebungstemperaturen bei hoher Luftfeuchtigkeit einen störungsfreien Betrieb. Das Eindringen von Kondensat wird durch das besondere Konzept der Pfannenberg Dachkühlgeräte sicher verhindert. Durch die geforderte niedrige Sollwerteinstellung von 25 °C am Kühlgerät kommt noch ein weiterer wichtiger Vorteil Oben: KBR Multicab-R als geregelter Kompensationsschrank, rechts: Ausfallrate über die Lebensdauer grafisch dargestellt. 10 PC & Industrie 9/2013

Elektromechanik zur Anwendung: Die Verlagerung der Kaltlufterzeugung in den oberen Bauraum der Kühlgeräte vermeidet die Gefahr der Kondensatbildung an der Bodenplatte, die jedoch bei den am Markt befindlichen Kühlgeräten auftreten kann. Resistent gegen Staub Besonders bei staubhaltigen Applikationen hat sich der große Lamellenabstand der eingesetzten Wärmetauscher in den Kühlgeräten bewährt und steht für den wartungsarmen Betrieb der Pfannenberg Kühlgeräte. Durch den Einsatz von aktiven Kühlgeräten ergibt sich ein dauerhafter Betrieb der KBR Kompensationsanlagen bei Umgebungstemperaturen bis +55 °C, ohne dass eine temperaturabhängige Alterung der Komponenten auftritt. Hotspot-freie Luftumwälzung Der modulare Aufbau der KBR Kompensationsanlagen macht bei jeder Aufbaustufe eine sichere und Hotspot-freie Luftumwälzung erforderlich, um einzelne Wärmenester zu vermeiden. Dies wird durch den hohen Luftvolumenstrom der Pfannenberg Dachkühlgeräte realisiert, eine Luftführung über zusätzliche Luftkanäle ist damit überflüssig. Außerdem entfallen die Materialkosten und Installationskosten für Das Pfannenberg Ecool DTT Dachkühlgerät mit patentiertem Kondensat-Management zusätzliche Komponenten. Durch die Verwendung von Hochleistungsventilatoren und den resultierenden hohen Luftstrom ergibt sich eine geringe Temperaturdifferenz (delta T) der einströmenden Luft zur Schaltschrank-Innenluft, so dass der Stressfaktor für die Komponenten extrem niedrig ausfällt. Bei der Standardklimatisierung der KBR Kompensationsanlagen kommen Pfannenberg Dachfilterlüfter zum Einsatz. Diese zeichnen sich durch einen hohen IP Schutz (IP54), einfache Montage und hohe Standzeiten aus. Darüber hinaus steht für den Lufteinlass alternativ ein Faltenfilterelement zur Verfügung, wodurch sich die Wartungsintervalle um den Faktor 4 verlängern und der Luftvolumenstrom deutlich ansteigt. Welche Bedeutung eine durchdachte Klimatisierung für die Verfügbarkeit einer Kompensationsanlage hat, konnte durch eine Langzeitbetrachtung bei KBR Kunden belegt werden. So ist der Wartungsaufwand bei richtiger Klimatisierung der Kompensationsanlagen über einen Zeitraum von 10 Jahren deutlich geringer und führt in der Gesamtbetrachtung zu erheblichen Kosteneinsparungen und zu einer hohen und langfristigen Verfügbarkeit der Anlagen. • Pfannenberg GmbH www.pfannenberg.com/de Hochstrom-Anschlussklemme Serie 4200 und 4210 PTR Messtechnik hat ihre Produktpalette um zwei weitere Serien mit zeitsparender Push-In-Technik erweitert. Bei der Serie AK4200 handelt es sich um eine blockförmige Anschlussklemme im Rastermaß 5,0/ 7,5 mm. Diese ist in vertikaler und horizontaler Bauweise verfügbar, d.h. es lassen sich Leitersteckrichtungen von oben sowie von vorne realisieren. In der Anschlussklemme sind starre und flexible Leiterquerschnitte – letztere auch mit Aderendhülse – bis 2,5 mm² sicher kontaktierbar. Die Zulassungen liegen für Ströme bis 20 A UL und 24 A VDE vor. Die AK4210 ist in den Rastermaßen 7,5/ 11,5 mm in horizontaler Ausführung verfügbar. Mit ihr lassen sich frontale Leitersteckrichtungen realisieren. Starre Leiter bis 10,0 mm² und flexible Leiter mit oder ohne Aderendhülse bis 6,0 mm² sind bei UL mit 35 A und bei VDE mit 41 A approbiert. Alle Anschlussklemmen der 4200/4210er Serie verfügen über einen Doppelpin je Pol bzw. auch über versetzte Pins für höhere Spannungen. Kundenspezifische Blöcke können ab Werk geliefert werden. Die Serien sind in den Standardfarben Basaltgrau und Schwarz lieferbar, weitere, auch individuelle Farben sind auf Anfrage möglich. Der verwendete Kunststoff erfüllt die Anforderungen der Hausgerätenorm DIN EN 60335-1. Zum Einsatz kommen beide Typen zum Beispiel in Stromversorgungen, Transformatoren oder auch in unterbrechungsfreien Stromversorgungen. • PTR Messtechnik GmbH & Co. KG info@ptr.eu www.ptr.eu PC & Industrie 9/2013 11

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© beam-Verlag Dipl.-Ing. Reinhard Birchel