Stromverteilung in der Automation Dezentrales Gesamtsystem

Ein wesentliches Merkmal im Anlagenbau der holzverarbeitenden Industrie ist die optimale Ausnutzung des Bauraumes von nur 150 mm zwischen den Kabelkanälen.

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10.11.2016

Modulare Fertigungskonzepte mit dezentraler Steuerung liegen im Trend und bieten viele Vorteile. Gleichzeitig haben im Anlagenbau und der Prozessautomatisierung zentrale Einspeise- und Energieverteilungsschränke ihre Daseinsberechtigung. Besondere Vorzüge bieten flexible Stromverteilungssysteme, die für beide Bereiche geeignet sind.

Ein wesentliches Merkmal im Anlagenbau der holzverarbeitenden Industrie ist die optimale Ausnutzung des Bauraumes von nur 150 mm zwischen den Kabelkanälen. Eine Möglichkeit diese sicherzustellen ist die Verdrahtung aller 24-VDC-Lastkreise über ein flexibles Stromverteilungssystem, wie etwa das Modul 18Plus von E-T-A Elektrotechnische Apparate. Die Kombination von 40-A-Stromverteilung, Überstromschutz und Potentialverteilung für die angeschlossenen 24-VDC-Verbraucher sorgt für eine kompakte Übersicht im Schaltschrank.

Um eine möglichst hohe Sicherheit zu gewährleisten, kann es mit einem elektronischen Schutzschalter kombiniert werden. Der als „Low Energy Breaker“ konzipierte Schutzschalter Typ ESS30-S von E-T-A, mit festen Nennströmen von 0,5 bis 10 A, beinhaltet zum Beispiel Schaltungskonzepte mit niedriger Verlustleistung bei gleichzeitig hoher Packungsdichte. Er stellt damit einen zuverlässigen Überstromschutz sicher – auch bei hohen Umgebungstemperaturen von bis zu 60 °C. Der Schalter mit integrierter Strombegrenzung sorgt für die selektive Absicherung von 24-VDC-Komponenten, wie etwa Feldbusmodulen oder dezentrale Peripheriebaugruppen, und verhindert gefährliche Anlagenzustände. Die galvanische Trennung unterbindet nach Handabschaltung oder Auslösung jegliche Rückspeisung von der Last- auf die 24-VDC-Ebene.

Das Modul 18Plus kommt auch in dem kompakten, dezentralen Energieverteiler Power-D-Box von E-T-A zum Einsatz. Er beinhaltet ein neuartiges Stromverteilungskonzept für die 24-VDC-Steuerspannung im Feld. Der Verteiler löst das seit langem bestehende Problem, lange, mehradrige und dadurch teure Kupferkabel der Steuerspannungsebene durch eine sehr kurze Anbindung der verschiedenen 24-VDC-Verbraucher an die Automatisierungstechnik zu ersetzen. Außerdem lassen sich die kleineren, dezentralen Steuereinheiten mit viel weniger Planungsaufwand und Platzbedarf realisieren. Dadurch sinken die Kosten deutlich.

Der Energieverteiler verfügt über die Schutzart IP65 und verkraftet auch höhere Umgebungstemperaturen von bis zu 45 °C. Die eingesetzten thermisch-magnetischen Schutzschalter zur Absicherung der Lastkreise beinhalten trotz einer Baubreite von nur 12,5 mm einen zusätzlichen Signalkontakt. Um eine hohe Zuverlässigkeit des Gesamtsystems zu erhalten, besitzt der Power-D-Box eine 40-A-Stromversorgung mit einem hohen Wirkungsgrad von 95,3 Prozent. Bei den verwendeten Elektronikbauteilen wurde auf eine lange Lebensdauer geachtet. Das optionale 24-VDC-Buffermodul verhindert Stillstandzeiten bei Spannungsunterbrechungen auf der 400-VAC-Seite. Das Ziel ist schließlich eine maximale Anlagenverfügbarkeit. Das System wird unter anderem in der Automobilproduktion eingesetzt, beispielsweise bei Fördertechnikanlagen für die Karosserie der Fahrzeuge. Zukünftig soll es auch bei weiteren Anlagen, wie unter anderem Schweiß- und Klebeeinheiten, verwendet werden. Das in beiden Anwendungen eingesetzte Modul 18Plus beinhaltet ein komplettes Montage- und Stromverteilungssystem für die DIN-Hutschiene. Dieses bietet eine vollwertige 80-A-Potenzialverteilung der 24-VDC-Steuerspannung, ohne zusätzlich benötigte Reihenklemmen und Verbindungsleitungen.

Modular und leichter Anschluss

Sämtliche Anschlussklemmen sind in der Push-In-Technik ausgeführt. Alle Leiter können sehr einfach werkzeuglos gesteckt werden. Sie ermöglichen eine sichere Kontaktgabe und eine maximale Festigkeit der Leiter durch hohe Auszugkräfte. Bis zu 30-kanalige Absicherungen lassen sich optimal hinzufügen. Dazu müssen je nach Anwendungsfall nur die passenden steckbaren Schutzschalter hinzugefügt und die Lasten angeschlossen werden.

Das Modul 18Plus besteht aus drei Basis-Komponenten – jeweils im Rastermaß 13 mm. Das Einspeisemodul 18Plus-EM beinhaltet 16-mm²-Klemmen jeweils für LINE+ (24 VDC), 0 V und Funktionserde (FE). Der Aufbau einer kompletten Stromverteilung, bis maximal 80 A, erfolgt durch das Einstecken von drei Stromschienen in die auf der Anschlussseite der Module vorgesehenen Slots. Das Anschlussmodul 18Plus-AM ist für die Aufnahme einpoliger Schutzschalter konzipiert. Die einkanaligen AM-Module können aneinander gereiht werden. Das ermöglicht den Aufbau größerer Verteilungssysteme mit bis zu
30 Steckplätzen. Außerdem ist das AM-Modul für den zweifachen Anschluss von 24-VDC-Lasten über L+, 0 V und FE mit 4-mm²-Push-in-Klemmen ausgerüstet. Durch das Aneinanderreihen der Anschlussmodule erfolgt automatisch die interne Verdrahtung für die Gruppen-Signalisierung Schließer.

Bildergalerie

  • Über steckbare Schutzschalter lässt sich die Sicherheit des flexibles Stromverteilungssystem Modul 18Plus erweitern.

    Über steckbare Schutzschalter lässt sich die Sicherheit des flexibles Stromverteilungssystem Modul 18Plus erweitern.

    Bild: E-T-A Elektrotechnische Apparate

  • Der dezentrale Energieverteiler Power-D-Box sorgt für eine verbesserte Anlagenverfügbarkeit.

    Der dezentrale Energieverteiler Power-D-Box sorgt für eine verbesserte Anlagenverfügbarkeit.

    Bild: E-T-A Elektrotechnische Apparate

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