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Stromversorgungen

Die dezentrale Energieverteilung

03. November 2016, 10:02 Uhr   |  Erich Fischer


Fortsetzung des Artikels von Teil 4 .

Automobilproduktion als Vorreiter

In den Fertigungsanlagen der Fahrzeugindustrie geht der Trend weg von zen­tralen 24-V(DC)-Versorgungen im großen Schaltschrank hin zu kleinen dezentralen Einheiten direkt vor Ort. Die hierfür entwickelte Lösung von
E-T-A ermöglicht dünnere Leitungen für 230 oder 400 V(AC). Sie bringt das 24-V(DC)-/40-A-Netzteil nahe zu den Verbrauchern wie zum Beispiel Feldbus-Module oder Switches. Diese Konfiguration ermöglicht zusätzlich kurze Wege für die Verteilung der 24-V(DC)-Steuerspannung im Feld. Darüber hi­naus sorgt sie für eine signifikante ­Reduzierung der Leitungslänge und zum Teil auch der Leitungsquerschnitte.

Der dezentrale Energieverteiler vom Typ ‚Power-D-Box V0097‘ beinhaltet ein neues Stromverteilungskonzept für die 24-V(DC)-Steuerspannung im Feld. Optimiert ist er für kleinere Produk­tionseinheiten innerhalb langer Fertigungsstraßen, beispielweise in der Automobilindustrie – etwa Roboterinseln, Schweißeinheiten, Montageplätze oder Teilanlagen in der Fördertechnik. In Schutzart IP65 ausgelegt verkraftet er Umgebungstemperaturen bis zu +45 °C.

Eine thermische Simulation während der Entwicklungsphase stellt sicher, dass sich alle verwendeten Komponenten – Schaltnetzteil, Puffermodul und Schutzschalter – an der optimalen Position befinden. Zusätzliche Messungen mit Thermoelementen und Infrarot-Temperaturmessgeräten sorgen dafür, dass die eingebauten Geräte bei einer maximalen Umgebungstemperatur von +45 °C noch in ihrem spezifizierten Arbeitsbereich liegen. Mit Hilfe einer optimierten Anordnung der integrierten Leistungsteile sowie der Verwendung verlustarmer Komponenten ermöglicht der Stromverteiler einen Einsatz ohne aktive Kühlung.

Integriert ist der modulare Stromverteiler vom Typ ‚Modul 18plus‘ mit Einspeiseströmen bis 80 A über 16-mm²-Klemmen für +24 V, 0 V und Funktionserde (FE). Das flexibel ausbaubare System bietet integrierte Reihenklemmen in schraubloser Push-in-Technologie für den Anschluss von zwei Stromkreisen je Schutzschalter. Dies minimiert die Notwendigkeit zusätzlicher Potenzialverteilerklemmen. Mit maximal 20 Steckplätzen ergibt sich eine Potenzialverteilung mit integriertem Überstromschutz. Diesbezüglich werden steckbare Geräte vom Typ ‚ESS30-S‘ verwendet, die über galvanische Trennung verfügen und durch ihre spezielle Kennlinie selektiv wirken. In der Praxis bedeutet dies, dass der Schutzschalter einen fehlerbehafteten Stromkreis durch die eingebaute Strombegrenzung und den präzisen Abschaltpunkt ohne Auswirkung auf die anderen Verbraucher oder die Versorgungseinheit abschaltet. Als „Low Energy Breaker“ für dezentrale Anwendungen konzipiert, bieten die elektronischen Schutzschalter neben der galvanischen Trennung im Fehlerfall zudem eine um 40 % geringere Leistungsaufnahme als die bisherigen Standardtypen ‚ESS20‘.

Autor:
Erich Fischer ist Leiter der Sparte Industry, Energy und Equipment bei E-T-A in Altdorf.

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1. Die dezentrale Energieverteilung
2. Sinkende Gesamtkosten
3. Lean Planning
4. Kostentreiber Kupfer
5. Automobilproduktion als Vorreiter

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