Gleichstromantriebe

Bewegungen wurde früher mit Motoren aus der Gleichstromtechnik realisieren. Selbsterregte, fremderregte Motoren, Synchronmotoren, Kollektor, Bürstenfeuer, Kohlentausch sind sehr interessante Themen.

Allerdings sind solche Antriebe sehr wartungsintensiv. Die Drehzahlregelung barg gewisse Gefahren. ositionierung gelang nur mit weiterer Sensorik. Umschaltung Eil- auf Schleichgang waren provane Mittel.

Daher leitete sich daraus Schrittmotoren, die durch Stromimpulse und variable Frequenz die Motoren sensorlos positionierbar machten.

Schützsteuerung

Öffner, Schliesser, voreilende Kontakte, nacheilende Kontakte, einschaltverzögert, abfallverzögert, monostabil, astabil, bistabil sind damals gängige Begriffe gewesen, wenn es um Automationslösungen geht. Schützkontakte, die „kleben“ geblieben sind, Abreissfunken, RC-Schutzbeschaltung, Varistor, Löschdiode, Anzugs-, Abfallzeiten sind stellenweise herstellerabhängig.

Schaltschränke haben oft meterlange Ausmassnahme. Im Retrofit solche alten Steuerungen zu modernisieren sind echte Herausforderungen.

EMV

Elektro-magnetische Verträglichkeit ist ein sehr komplexes Thema. Viele denken bei dem Thema an abgeschirmte Leitungen. Dieses scheint das Problem zu lösen, behebt aber nicht die Ursache. 

VerPENte Netze sind ein großes Problem. PEN hat man in der Vergangenheit gerne mit halben Querschnitt ausgeführt. Neutralleiter und Schutzleiter in einer Ader zuführen, birgt aber große Probleme. Bedingt durch Oberwellen wird der Neutralleiter belastet und somit auch der Schutzleiter. Dadurch wird die „saubere“ Leitung leider versaut.

Ein 5-Leiter Netz ist somit zwingend notwendig geworden. L1, L2, L3, N mit gleicher Querschnittgröße. Den PE dann mit halben Querschnitt.

Viele Kunden meinen somit alle Probleme gelöst zu haben. Auf Rückfrage nach dem zentralen Erdungspunkte erfährt man oft nur Achselzucken.

Stromverteilung

Früher reihte man alle Sicherungen hintereinander. Kammbrücken, die die Sicherungen verbunden haben. Viele Probleme traten auf. Stauhitze zwischen den einzelnen Komponenten. Die Kammbrücken wurden überlastet und härteten aus.

Kammschienen war die Lösung. Die Komponenten konnten ohne die Kammbrücken schneller miteinander verbunden werden. Die Kontaktstellen waren isoliert.

Der nächste Step war die Einführung von Stromschienensysteme. Die elektrischen Betriebsmittel konnten auch im laufenden Betrieb gewechselt werden. Allerdings stellte man fest, dass die blanken Stromschienen und der mangelnde Berührungsschutz behoben werden mussten.

Heutige Stromverteilungen werden im Hinblick auf Kurzschlussfestigkeit, Lichtbogenschutz und thermische Einflüsse aufgebaut.

Oberwellen

Sobald von einer Spannungsform in eine andere eine Wandlung stattfindet, erzeugt man Oberwellen. Viele wissen nicht, welche Geräte eine Wandlung vornehmen. Mittlerweile sind es fast alle elektrische Verbraucher. 

24VDC-Netzteile, Frequenzumrichter, Servorregler, Solidstate-Relais, Heizungsrelais, LED-Beleuchtung

Phasenverschiebung

Viele Kunden berichten von Blindleistung müssen wir nicht bezahlen…

Die Belastung von Kabel und Leitungen bestimmt nicht die Leistung, die daran angeschlossen ist, sondern die Scheinleistung. Scheinleistung ist die geometrische Summe aus Wirk- und Blindleistung.

Es ist aber nicht zielführend eine Kompensation nur am Einspeisepunkt zu installieren. Je näher der Blindleistung entgegen gewirkt wird, um so schonender ist es für die Elektroinstallation.

Blindleistungkompensation besteht nicht nur aus einem Kondensator, der der induktiven Blindleistung entgegen wirkt. 

Q(U) Schutz

Von der Regierung getrieben sollen Dachflächen mit Photovoltaikanlagen bestückt werden. Gerade bei größeren Dächern kommen schnell hohe Leistungen zustande. Wird in produktionsfreien Zeiten Energie erzeugt, muss diese ins Netz eingespeist werden. Dadurch kann es zu Spannungserhöhungen und zu Blindleistungen kommen, die über einen Q(U)-Schutz nach VDE-AR 4110 in die Erzeugeranlage eingreifen bis zur kompletten Abschaltung der Elektroanlage führen kann. Dieses ist bei Leistungen > 135 kWp notwendig.

Planung

In enger Abstimmung mit dem Kunden wird der Bedarf ermittelt. Technischen Vorschriften, am Markt verfügbare Komponenten, ein Netzwerk von Lieferanten und Dienstleistern sind wichtige Eigenschaften zur Auslegung eines Projektes.

Konstruktion

Vorschriften als Grundlage einer guten Konstruktion sind dringende Notwendigkeiten. EN, DIN, VDE, TAB, ISO, Maschinenrichtlinien, Performance Level und vieles mehr sind nicht irgendwelche Begriffe sondern gelebt.

Mit modernen ECAD und 3D CAD können neben Stromlaufplänen, Aufbaupläne, Stücklisten, Kabelpläne und Klemmenpläne erstellt werden. Für Konstruktionen nicht von der Stange bedarf es zum Beispiel Abwicklungen von Blechen, Stromschienen oder Abdeckungen.

Die Ausfertigung beruht auf Wärmeberechnungen, Nachweis der Kurzschlussfestigkeit, EMV gerechte Ausführung, Servicefreundlichkeit, Ersatzteilversorgung und der Wirtschaftlichkeit.

Schaltanlagen

Nieder- und Mittelspannungsschaltanlagen sind zwar langfristige Investitionen. Diese müssen aber regelmäßig gewartet werden. Darüber hinaus steigen auch hier die Anforderungen.
CO²-Verbrauch muss messbar werden. Sicherungsabgänge werden heutzutage gemessen und einem Energiemanagementsystem zugeführt, dass die Werte protokolliert werden. Thermische Einflüsse, Alterungserscheinungen, allpoliges Schalten von Sicherungsabgängen, Abdeckungen und viele weitere Punkte die eine Erneuerung notwendig machen.