Fokus auf die Wartbarkeit des Schaltschranks
Abb. 4 Niederspannungsnische mit Schutzgerät und Prüfstecksystem im All Electric Society Park (Quelle: Phoenix Contact)
Abb. 5 Schematischer Kostenverlauf bei Einführung eines Modulansatzes im Engineering (Quelle: Phoenix Contact)
Die Expertinnen und Experten von Phoenix Contact haben das dargestellte Vorgehen im Musterschaltschrank auf Basis der Functional Areas angewendet und die folgenden vier Module festgelegt:
- Hilfsspannungsversorgung (Spannungsversorgung, Absicherung und Potentialverteilung);
- Kommunikation (Switches und Lichtwellenleiteranschlüsse);
- Konnektivität (Signal- und Steuerverbindungen innerhalb der Schaltanlage);;
- Schutz- und Steuertechnik (Schutzgeräte, zugehörige Messwandlertrennklemmen und Prüfstecksystem).
Bereits während der Planung des Schaltschranks wurde großes Augenmerk auf die Wartbarkeit der Schaltanlage gelegt. Beim Anschluss von Kundenanlagen an das Mittelspannungsnetz fordern viele Technische Richtlinien in Anlehnung an die VDE-AR-N 4110 Wiederholungsprüfungen des Schutzgeräts in einem mindestens vierjährigen Intervall (Abb. 4). Diesen normativ notwendigen wiederkehrenden Kontrollen trägt das Modul „Schutz- und Steuertechnik“ Rechnung. Bei seiner Auslegung wurden die folgenden Aspekte berücksichtigt:
- Anbindung von beliebigen Wandlerausführungen, an standardisierte Messwandlertrennklemmen mit optionaler Prüfung an der Klemmleiste;
- sichere Schutzprüfung mittels des standardisierten Fame-Prüfstecksystems auch bei geschlossener Schaltschranktür;
- einfache Anpassung des Moduls bei Nutzung eines anderen Schutzgerätetyps durch den funktionalen Aufbau der Anschlüsse/Zeichnungen.
In gleicher Weise sind sämtliche Module im Schaltschrank projektiert worden.
Elektronische Beschreibung aller Komponenten und Systeme
Statt des individuellen Engineerings eines Einzelprojekts über den gesamten Prozess oder des häufig eingesetzten Copy-/Paste-Verfahrens sollten neue Projekte aus bestehenden, geprüften Modulen zusammengestellt werden. Moderne CAE-Systeme unterstützen die erforderlichen Abläufe und das standardisierte Vorgehen. Schon bei der Angebotserstellung ermöglicht die Modularisierung eine genaue Kostenkalkulation sowie die zuverlässigere Ermittlung von Lieferzeiten. Durch die konsequente Modularisierung ergeben sich automatisch eine Standardisierung und Gleichteilestrategie. Damit verbunden sind positive Skaleneffekte wie reduzierte Einkaufspreise und sinkende Lagerhaltungskosten.
Die optimierte Planung mittels der vier erarbeiteten Module verlangt vorab Disziplin und erzeugt Aufwände bei der initialen Generierung der Module. Durch ihre Verwendung beim Schaltschrankaufbau verringern sich allerdings der Zeitaufwand und die Kosten beim Engineering, Einkauf sowie der Erstellung, Fehlersuche und Wartung deutlich. Der Modulansatz führt mittel- bis langfristig zu signifikanten Effizienzsteigerungen und Kostensenkungen bei gleichzeitiger Erhöhung der Qualität und Kundenzufriedenheit (Abb. 5).
Der beschriebene Modulansatz stellt einen Schritt in Richtung der Digitalisierung im Schaltschrankbau dar. Ziel muss es hier sein, die Digitalisierung weiter voranzutreiben. Dazu bedarf es einer vollständigen, standardisierten elektronischen Beschreibung aller genutzten Komponenten und Teile. Werden sämtliche zur Verfügung stehende Produktinformationen mit modernen Software-Werkzeugen kombiniert, kann der oftmals genannte digitale Zwilling Realität werden.
A.Flandermeier, Bereich Product Services, V. Knack, Bereich Marketing, beide Vertical Market Management Energy, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont
Mehr Informationen: www.phoenixcontact.com/modulare-systeme-stromnetze