Wärmebetrachtung imSchaltschrank –Normenkonform, sicher, effizientund komfortabel umsetzen
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Haftungsausschluss
Die in dieser Präsentation gezeigten Applikationen sind beispielhaft ausgewählt und erheben keinen Anspruch aufVollständigkeit hinsichtlich denkbarer Konfigurationen und Anwendungen. Applikationsbeispiele sollen Ihnen eineOrientierung zur Bewältigung typischer Aufgabenstellungen bieten.
Die Anwendung der Normen und Richtlinien basiert auf der Interpretation der Siemens AG. Die Siemens AG übernimmtfür die Richtigkeit und/ oder Vollständigkeit ihrer Interpretation keine Gewähr. Die Prüfung, ob Ihr Schaltschrank undApplikation den gültigen Normen und Richtlinien entspricht, obliegt Ihnen. Sie sind für die sichere und sachgemäßeInstallation Ihrer Produkte/ Anlagen sowie für die Ermöglichung ihrer sicheren Inbetriebnahme, Nutzung und Wartungverantwortlich.
Viele Tabellen und Texte in dieser Präsentation wurden zum Zeitpunkt der Präsentationserstellung aus denentsprechenden Normen und technischen Datenblättern entnommen. Die Normen und technischen Datenblätterunterliegen einer regelmäßigen Überarbeitung. Aus diesem Grund sollte jeder Nutzer dieser Präsentation die zitiertenPassagen auf Aktualität prüfen.
Die Siemens AG behält sich das Recht vor, Änderungen an dieser Präsentation jederzeit und ohne Ankündigungdurchzuführen.
Die Vervielfältigung dieser Präsentation sowie deren Weitergabe, Verwertung und Mitteilung ihres Inhalts an Dritte istnicht gestattet.
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AGENDA – Wärmebetrachtung im Schaltschrank
Randbedingungen, Dokumentation, Anforderungen1
Problematik, Wärme – Kälte - Kondensation2
Geräteauswahl, Aufbau und Betriebstemperatur
Wärmebetrachtung in der Praxis – Simaris therm
3
4
15 min
10 min
15 min
15 min
5 Siemens Unterstützung
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RandbedingungenRechtliche Anforderungen
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Umsetzung der EU Richtlinien in den jeweiligenLandesgesetzen als verbindliche Produkt-/Sicherheitsgesetze bzw. Verordnungen.In 2016 sind neben der Niederspannungsrichtlinie2014/35/EU mehrere neue EU Richtlinien im Amtsblattveröffentlicht und in Kraft getreten.
Die Risikoanalyse ist wesentlicher Bestandteil derTechnischen Unterlagen.
Rechtliche Anforderungen zur Sicherheit von Produkten in den Mitgliedstaaten derEuropäischen Union (EU)
Nie
ders
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Ric
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zgeb
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Nat
iona
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eset
zgeb
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harmonisierte, Europäische,Normen
nicht harmonisierte,Normen
Sicherheitsgesetze
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Europäische Richtlinien und Verordnungensind Bestandteil der Deutschen Gesetzgebungz.B. Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EUVerordnung über elektrische Betriebsmittel – 1. ProdSV
Die Risikobeurteilung für Produkte und Systeme umfasst dieRisikoanalyse durch• Bestimmung der Grenzen von Niederspannungsbetriebsmittel• Identifizierung von Gefährdungen• Risikoeinschätzung
und die Risikobewertung/Risikovergleich
RandbedingungenRechtliche Anforderungen
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Detaillierte Kenntnisse der für das Produkt zutreffendengesetzlichen Vorschriften und Normen sind bei der Konfor-mitätsbewertung für die elektrische Ausrüstung von Maschinenoder Niederspannungsschaltanlagen unabdingbar.
Nationale Gesetzgebung in Deutschlandund daraus resultierende Konsequenzen
zivilrechtlich
wirtschaftlich
Haftung aus Vertrag• …• Außervertragliche Haftung• …
Einfluss• Umsatz• Ergebnis• Ansehen• Marktstellung
strafrechtlich Sanktionen wegen• Körperverletzung• Fahrlässiger…
Folgen aus fehlerhaften Produkten
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RandbedingungenTechnische Risikobeurteilung
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Guide beinhaltet in den Anhängen• Beispiele für Gefährdungen, Gefährdungssituationen und
Gefährdungsereignisse im Anhang C• Dokumentation der Risikobeurteilung im Anhang D
Die Risiken vor Brand oder unzulässiger Erwärmung sindessentieller Bestandteil der Sicherheitsaspekte beiNiederspannungsbetriebsmitteln.
Der CENELEC Guide 32 ist eineffektiver Leitfaden für diesicherheits-relevanteRisikobeurteilung undRisikominimierung für dieNiederspannungsausrüstung
Der Guide ist kostenlos in Deutscher und Englischer Sprache im Internet verfügbar unter:ftp://ftp.cencenelec.eu/CENELEC/Guides/CLC/32_CENELECGuide32-DE.pdf
NeinJa
Nein
Ja
Start
Identifizierung der Gefährdung (siehe Abschnitt 6)
Risikoeinschätzung (siehe Abschnitt 7)
Risikobewertung (siehe Abschnitt 8)
Risikominderung (siehe Abschnitt 9)
Risikoeinschätzung
Risikobewertung
Validierung und Dokumentation
Ende
Restrisiko vertretbar
Ist das Risikovertretbar?N
urre
leva
ntfü
rden
itera
tiven
Pro
zess
Risiko-beurteilung
Risiko-analyse
Definition des bestimmungsgemäßen Gebrauchsund der vernünftigerweise vorhersehbaren
Fehlerwendung (siehe Abschnitt 5)
Start
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AnforderungenUmgebungsbedingungen
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Anforderungen an Niederspannungs-Schaltanlagen- und Systeme und dieHerausforderungen für den E-Konstrukteur aus der Norm und dentechnischen/kundenspezifischen Anforderungen
Quelle: etz Elektrotechnik+ Automation Innovationen richtig dosieren
Folgen KonsequenzenAnforderungen
• Kompaktes undplatzsparendes Design
• Geringe Personen- undAnlagengefährdung
• Hohe Verfügbarkeit• Geringe Investitionskosten• Hohe Bediener-
freundlichkeit• Flexibilität, wartungsarm
• Hohe Packungsdichte• Hohe Schutzart• Zuverlässige Produkte• Effiziente Planungs- und
Projektierungstools• Modularität• Durchgängige
Dokumentation
• Temperatur im Schrankund Geräte
• Einfluss Kühlung/Klimatisierung
• Einfluss Lebensdauer/Isolationsfestigkeit
• Einfluss Aufbau,Installation- und Montage
Bedarfsweisenach DIN EN61439-1
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Funktionelle SicherheitNormensicht/Anwendersicht
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Sicherheit aus Normensicht
DIN EN 60204-1 & DIN EN 61439-1• Sicherheit für Personen und Sachen• Funktionsfähigkeit und Erleichterung Instandhaltung
Definition der Betriebsbedingungen,Bauanforderungen, techn. Eigenschaften:• Elektrische Versorgung/Verbraucher• Anordnung/Aufbau• Schutzmaßnahmen• Physikalische Umgebungs- und Betriebsbedingungen
• Temperaturen• Verschmutzung• EMV
• Dokumentation• Bauartennachweis
Sicherheit aus Anwendersicht
• Betrieb unter kundenspezifischenUmweltbedingungen• Temperaturen• Luftfeuchtigkeit• Aufstellhöhe• Verschmutzung• Elektromagnetische Einflüsse• Vibrationen/Schock• Ex-Bereich
• Hohe Verfügbarkeit, Zuverlässig• Wartungsarm
Für die Konformitätserklärung von Schaltgerätekombinationen,die Teil der elektrischen Ausrüstung von Maschinen sind, ist dieBerücksichtigung der DIN EN 60204-1 ausreichend.
Umsetzung der individuellen Sicherheitsaspekte bei gleichzeitigerBetrachtung der Wirtschaftlichkeit.
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Umgebungsbedingungen mit Relevanz für die Wärmebetrachtungnach DIN EN 60204 und DIN EN 61439
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Einfluss Temperatur Aufstellhöhe (müNN)
Bei Aufstellhöhen >1000 m über N.N. müssen folgendeRahmenbedingungen beachtet werden:• Reduzierung der Isolationsfestigkeit,• des Schaltvermögens und• der Kühlwirkung
Einfluss Luftfeuchte
%
max. r.F. bei 40°C
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
max. r.F. bei 20°C
max. r.F. nach DIN EN 60204-1 und 61439-1
-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
TAmb nach DIN EN 60204-1
TAmb nach DIN EN 61439-1
Einsatz Heiz- bzw. Klimageräte im Schaltschrank
°C0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000
Aufstellhöhe nach DIN EN 60204-1
Aufstellhöhe nach DIN EN 61439-1
Der Betreiber muss den Hersteller der Anlagedarauf hinweisen, wenn die Anlage in speziellenUmweltbedingungen zum Einsatz gebracht wird.
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AGENDA – Wärmebetrachtung im Schaltschrank
Randbedingungen, Dokumentation Wärmebetrachtung im Schaltschrank1
Problematik, Wärme – Kälte – Kondensation2
Geräteauswahl, Aufbau und Betriebstemperatur3
4
15 min
10 min
15 min
15 min
5 Siemens Unterstützung
Wärmebetrachtung in der Praxis – Simaris therm
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RandbedingungenWärme – Kälte - Kondensation
16.03.2017 RC-DESeite 11
Technische Randbedingungen Hitze
Wodurch entsteht die Hitze imSchaltschrank?• Aufstellung (Sonneneinstr., Klimatisierung)• Umgebungstemperatur (Raum/Schrank)• Verlustleistung der Einbauten
(? W bis ? kW)
Welche Probleme entstehen durch dieÜbertemperaturen?• Lebensdauer• Ausfallrate• Wärmenester/spez. Innentemperatur
Anwendungs-beispiel Werkzeug-maschine mitSpindel und5 Achsen über FU
Saunaofen
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RandbedingungenWärme – Kälte - Kondensation
16.03.2017 RC-DESeite 12
Technische Randbedingungen Hitze
Komponenten mit hohenVerlustleistungen!• Frequenzumrichter• Drossel, Widerstand• Netzteile• Trafos• Sicherungen• Einspeisung
Als eine grobe Schätzung können bei Werkzeugmaschinen ca. 5% der Nennleistung derEinspeisung als Verlustleistung im Schaltschrank angenommen werden.Es empfiehlt sich jedoch eine Rechnung auf Basis der in der Norm hinterlegtenRechenmodelle nach IEC 61439 bzw. IEC 60890.
1200x2000
-Z1 -L1ALM36kW
SMMxxACP
SITOP40A
VL6303VL5
252-630A
SMMxxACP
PV~5%
Klemmen + Leitungen
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RandbedingungenWärme – Kälte - Kondensation
16.03.2017 RC-DESeite 13
Technische Randbedingungen Kälte
Wodurch entsteht Kälte imSchaltschrank?• Absinkende Umgebungstemperatur
(Winter)• Zeitweise keine Verlustleistung der
Einbauten (Nacht, Stillstandsphasen)
Welche Probleme entstehen durch dieUntertemperaturen?• Gefahr von Frost• Innentemperatur unter spez. max. Wert der
Anlage/Komponenten
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RandbedingungenWärme – Kälte - Kondensation
16.03.2017 RC-DESeite 14
Technische Randbedingungen Kondensation
Ursache• Feuchtigkeit und absinkende Temperatur
• Kondensation bei 100 % rF
Probleme• Luft- und Kriechstrecken• Feuchtigkeit/Wasser
• Leckströme/Spannungsüberschläge• Langzeit Korrosion (ab 65% rF)
• Kontakte• Leiterplatten
Küh
lger
ät
Warm airventilationplate
200 mm
Geräteverband
Küh
lger
ät
Warm airventilationplate
200 mm
Geräteverband
Küh
lger
ät
air
Warm air
Geräteverband
Küh
lger
ät
air
Warm air
Geräteverband
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Erwärmung
MechanischeFunktion
Kurzschluss
Betriebstemperatur im Schaltschrank
16.03.2017 RC-DESeite 15
Technische Herausforderungen die in der DIN EN 60204-1 nicht durch Nachweise abgedeckt sind:
Entsprechend der IEC 60204, Kapitel 4.2.2 obliegt es dem Konstrukteur Teile der elektrischen Ausrüstung der Maschineauszuwählen, die der Reihe IEC 61439 entsprechen.
Nachweis Grenzübertemperatur nachIEC 61439-1,Kapitel 10 …
Festigkeit vonWerkstoffen
Luft- undKriechstrecken
EMV
Teile der Schaltgerätekombination Grenzübertemperatur [K]eingebaute Betriebsmittel 1) Entsprechend ihrer BestimmungenAnschlüsse zu/abgehender isolier. Leiter 70K ( z.B.: 35 + 70 = 105 °C)Stromschienen, Leiter, Steckkontakte,austauschbarer Teile
Begrenzt durch:• Mechanische Festigkeit• Einfluss auf benachbarte Betriebsmittel• Grenztemperatur der Isolierstoffe• Angeschlossene Betriebsmittel• Kontaktmaterial bei Trennkontakten
Bedienteile MetallIsolierstoff
15K (z.B.: 35+15=50 °C)25K (z.B.: 35+25=60 °C)
Berührbare Außenflächen MetallIsolierstoff
30K (z.B.: 35+30=65 °C)40K (z.B.: 35+40=75 °C)
Steckverbindungen Begrenzt durch zugeh. Betriebsmittel
1) Als Betriebsmittel werden konventionelle Schaltgeräte; elektronische Baugruppen als auch Teile von Betriebsmitteln verstanden!
Tabelle 6, IEC 61439 – gilt für eine max. Umgebungstemperatur von ≤ 35°CErwärmung
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10er Regel der Fehlerkosten
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Production ExecutionProduct Design Production Planning Production Engineering
41 2 3
• Erfahrungsregel, dass die Kosten der Fehlerverhütung bzw. Fehlerbehebung in jederPhase um den Faktor 10 steigen
• Während Planung, Entwicklung und Arbeitsvorbereitung voraus denken, welcheFehler entstehen können
Zu jeder Zeit das passende Tool unddie richtigen Daten
KostenproFehler
Zeitverlauf
0,10 1,-10,-
100,-
Planung Entwicklung Arbeits-vorbereitung Fertigung Prüfung Einsatz
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AGENDA – Wärmebetrachtung im Schaltschrank
Randbedingungen, Dokumentation Wärmebetrachtung im Schaltschrank1
Problematik, Wärme – Kälte - Kondensation2
Geräteauswahl, Aufbau und Betriebstemperatur3
4
15 min
10 min
15 min
15 min
5 Siemens Unterstützung
16.03.2017
Wärmebetrachtung in der Praxis – Simaris therm
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Übliche Umgebungstemperatur von Betriebsmitteln
16.03.2017 RC-DESeite 18
Beispiele Betriebsbedingungen von Betriebsmitteln im Schaltschrank
Es muss nachgewiesen werden, dass die in der Norm für Niederspannungsschaltgerätekombinationen festgelegtenGrenzübertemperaturen für die verschiedenen Teile der Schaltgerätekombination oder des Schaltgerätekombinationssystems nichtüberschritten werden!
• Elektronischen Komponenten PLC'sRelaisNetzteile
• Elektromechanische Komponenten Leistungsschalter,Schütze, Sicherungen
• Frequenzumrichter, (Zwangsbelüftung)
• Kabel, Leitungen, Klemmen und Stromschienen
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Umgebungsbedingungen
16.03.2017 RC-DESeite 19
Beispiel typischer Umgebungstemperaturen von Betriebsmitteln für den Einsatz vonIndustriellen Schaltschränken
ElektronischeKomponenten
ElektromechanischeKomponenten
Frequenzumrichter(Zwangsbelüftung) °C
-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
TAmb nach DIN EN 60204-1
TAmb nach DIN EN 61439-1
PLC's, Netzteile
Frequenzumrichter
Leistungsschalter, Schütze
Sicherungen
Relais
ohne mit Display
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Dimensionierung von SchaltgerätenErhöhte Gerätetemperatur als Fehlerquelle
16.03.2017 RC-DESeite 20
1) Das Verlustleistungsverhalten Linear tritt nur vereinzelt auf und muss deswegen beim Gerätehersteller erfragt werden.
Abhilfe durch richtige Geräteauswahl und geeignete Einstellungen
• Einsatz moderner Schaltgeräte (neue Baureihe)• Einsatz von Geräten mit höherem Nennstrom
Beispiel Leistungsschalter 3RVDie Verlustleistung dieses Leistungs-schalters ist bei der unteren Einstell-marke um ca. 40 % geringer als bei deroberen Einstellmarke.
Abhängigkeit der Verlustleistung vom StromQuadratisch: Strombahnen (Geräte), Kabel,Leitungen, SicherungenLinear1): Elektronische Geräte, GleichrichterThyristorenUnabhängig, Konstant über die Betriebsdauer:Halteleistung bei Zähler, Relais,Unterspannungsauslöser
Empfehlungsbeispiel• Motor 4 kW/9,5 A• Mögliche Leistungsschalter: 7 bis 10 A oder
9 bis 12,5 A
80% Regel aus der DIN EN 61439-2Angenommene Belastung der Abgangs-stromkreise oder einer Gruppe vonAbgangsstromkreisen derSchaltgerätekombinationen
Art der Belastung AngenommenerBelastungsfaktor
Energieverteilung – 2 und 3 Stromkreise 0,9Energieverteilung – 4 und 5 Stromkreise 0,8Energieverteilung – 6 bis 9 Stromkreise 0,7Energieverteilung – 10 & mehr Stromkreise 0,6Stellantrieb 0,2Motoren ≤ 100kW 0,8Motoren ≥ 100kW 1,0
Werte für angenommen Belastung
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Praxisbeispiele unzulässige Dimensionierung
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Dimensionierung Anschluss-querschnitt an Schütz zugering � Sichtbareunzulässige Erwärmung in L2
Problem: UnzureichenderVerdrahtungsquerschnitt
Für die dargestelltenPraxisbeispiele ist der projektierteVerdrahtungsquerschnitt für denBemessungsstrom zu gering!
PraxistippRichtige Kabeldimensionierung:• Doppelter Querschnitt =
halbe Verlustleistung• Größerer Querschnitt =
geringere Erwärmung desSchaltgerätes
Temperatureinfluss• Schienentemperatur: 105 °C• Schranktemperatur: 50 °C
Eingesetzter Leistungsschalter• BG S3 mit Ie = 70 A• Eingestellt auf 70 A
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Praxisbeispiele Netzteile
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Unterhalb und oberhalb von SITOP Stromversorgungsgeräten ist üblich ein Mindestfreiraum von je 50mm einzuhalten.In Abhängigkeit von der selektierten Stromversorgung kann eine Begrenzung der Kabelkanaltiefe bestehen.Sitop Stromversorgungen sind durchgängig anreihbar.
Beispiel: Netzteil SITOP PSU8600
Quelle: SITOP Gerätehandbuch, 04/2016, A5E35883207-7-00
Umgebungsbedingungen:• Aufstellungshöhe: > 2000 m• Umgebungstemperatur: -25°C bis 60°C• Einbauempfehlung im Schrank: beliebig, anreihbar,• Einbaulage beachten, Kühlluftabstände oben, unten
Falsch:
Ausgangsstrom in Abhängigkeitvon der Einbauhöhe
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Praxisbeispiele MotorstarterSIRIUS Motorstarter und Kompaktabzweige 3RA6, 3RK1 oder 3RM1
16.03.2017 RC-DESeite 23
Auszug Datenblatt 3RA6120-1EP33
Auszug Datenblatt 3RK1308-0AC00-0CP0
Unterhalb und oberhalb von kompakten Motorstartern ist üblich ein Mindestfreiraum einzuhalten.Sirius Motorstarter sind durchgängig anreihbar.
Auszug Montagehandbuch3RA6120-1EP33
UmgebungsbedingungenAufstellungshöhe bei Höhe über NN maximal 2000 mUmgebungstemperatur• während Betrieb -20 … +60 °C• während Lagerung -55 … +80 °C• während Transport -55 … +80 °Crelative Luftfeuchte während Betrieb 10 … 90 %
UmgebungsbedingungenAufstellungshöhe bei Höhe über NN maximal 4000 m; Derating s.
HandbuchUmgebungstemperatur• während Betrieb -25 … +60 °C• während Betrieb maximal Anmerkung Derating s. Handbuch• während Lagerung -40 … +70 °C• während Transport -40 … +70 °CUmweltkategorie während Betrieb gemäßIEC 60721
3K6 (keine Eisbildung, keineBetauung), 3C3 (keinSalznebel), 3S2 (Sand darfnicht in die Geräte gelangen)
relative Luftfeuchte während Betrieb 10 … 95 %
Beispiel SIRIUS Kompaktabzweige 3RA6 Beispiel SIRIUS Motorstarter 3RK1
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Praxisbeispiele Leistungsschalter
16.03.2017 RC-DESeite 24
Beispiel Leistungsschalter 3RV2021zur Verwendung als Motorschutzschalter
Auszug Datenblatt 3VA1116-4EF36-0AA0
Beispiel Leistungsschalter 3VA zur Verwendungals Anlagenschutz- oder Motorschutz
Quelle: Gerätehandbuch 3VA, 04/2015, A5E03603177001-02
Unterhalb und oberhalb von Leistungsschalter sowie zu geerdeten Anlagenteilen ist ein Mindestfreiraum einzuhalten.Sirius kompaktleistungs- und Motorschutz-Schalter sind durchgängig anreihbar.
UmgebungsbedingungenAufstellungshöhe bei Höhe über NN maximal 2000 mUmgebungstemperatur• während Betrieb -20 … +60 °C• während Lagerung -50 … +80 °C• während Transport -50 … +80 °CTemperaturkompensation -20 … +60 °Crelative Luftfeuchte während Betrieb 10 … 95 %
UmgebungsbedingungenSchutzart PI/frontseitig IP40Umgebungstemperatur• während Betrieb/minimal -25 °C• während Betrieb/maximal 70 °C
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Praxisbeispiele FrequenzumrichterBeispiele
16.03.2017 RC-DESeite 25
Umrichter SINAMICS G120CBetriebsanleitung, 01/2016, A5E34259001AUmgebungsbedingungen:• Aufstellungshöhe: > 2000 m• Umgebungstemperatur: -10°C bis 60°C• Einbauempfehlung im Schrank: beliebig, anreihbar,
Einbaulage beachten, Kühlluftabstände oben, unten, vorne
Umrichter SINAMICS V20Betriebsanleitung, 05/2016, A5E34560031-005Umgebungsbedingungen:• Aufstellungshöhe: > 2000 m• Umgebungstemperatur: -10°C bis 40°C• Einbauempfehlung im Schrank: beliebig, anreihbar,
Einbaulage beachten, Kühlluftabstände oben, unten, vorne
Falsch
Richtig
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0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
0 10 20 30 40 50 60Temperaturerhöhung
Red
uktio
nsfa
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Praxisbeispiele GeräteeinbautenGesetz von Arrhenius – die Praxis
16.03.2017 RC-DESeite 26
Einfluss Lebensdauer und Ausfallrate nach Arrhenius-Gleichung
T= +20 KT= +10 K
T= 0 K
Falsch:Lüftungsöffnungensind zugebaut oderverschlossen!
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Beispiele Geräteplatzierung
16.03.2017 RC-DESeite 27
Falsche Platzierung – Dachkühlgeräte Falsche Platzierung – Wandkühlgeräte
Luftführung unter Antriebs-verband nicht abgesichert
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AGENDA – Wärmebetrachtung im Schaltschrank
Randbedingungen, Dokumentation Wärmebetrachtung im Schaltschrank1
Problematik, Wärme – Kälte - Kondensation2
Geräteauswahl, Aufbau und Betriebstemperatur
Wärmebetrachtung in der Praxis – Simaris therm
3
4
15 min
10 min
15 min
15 min
5 Siemens Unterstützung
16.03.2017
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Berechnungstool SIMARIS therm
16.03.2017 RC-DESeite 29
Seit dem Ende der Übergangsfrist von der IEC60439- zur IEC 61439-Reihe gelten neueBestimmungen für die Erwärmungsgrenzen vonNiederspannungs-Schaltgerätekombinationen.Für deren konforme und einfache Auslegungwurde das kostenlose Planungstool SIMARIStherm speziell für Elektroinstallateure sowieMaschinen- und Schaltschrankbauerentwickelt.
KomfortabelSchnelle Auswahl von vordefiniertenGehäusen und Geräten – einfachesAnlegen weiterer Leergehäuse undGeräte
EffizientPrüfung der Schaltgerätekombinationennach bereits hinterlegtenVerlustleistungsdaten
NormkonformErstellen eines Zertifikats als Nachweisder Erwärmungsberechnung gemäß IEC61439-1 Beiblatt2; IEC 60204-1; etc.
KostenlosErhältlich per Download unterwww. Siemens.de/simaristherm
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SIMARIS thermEin weiterer Baustein in der SIMARIS Familie
16.03.2017 RC-DESeite 30
SIMARIS therm, ein Eng. tool ausder Simaris tools Software Familie
Verlustleistung für die Auslegung inSteuerschränken berechnen.
http://w3.siemens.com/powerdistribution/global/DE/consultant-support/softwaretools/Seiten/Default.aspx
Hoch flexible Software für alle Gehäuse/Anwendungen
• Anwendungsbereich• Ermittlung der max. zulässigen Verlustleistung gemäß dem verwendeten Gehäuse
• Berechnungsmethode• Vergleich der entstehenden Verlustleistung mit der durch das Gehäuse abführbaren• Ermittlung der im Schrank entstehenden Temperatur (IEC 60890/IEC 61439-1)
• Einschränkungen:• Keine � voll flexibel und vorbereitet für zukünftige Erweiterungen
• Programmiert für internationale Anwendungen• Für alle Anwendungsfälle• Datenbank offen für kundenspezifische Geräte und Gehäuse
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Geräteselektion Wärmebetrachtung
16.03.2017 RC-DESeite 31
Ausleitung der relevanten Betriebsmittelliste für die Wärmebetrachtung im Betriebszustand der Anlage
• Elektronischen Komponenten• PLC's• Relais• Netzteile
• Elektromechanische Komponenten• Leistungsschalter• Schütze• Sicherungen
• Frequenzumrichter (Zwangsbelüftung)• Ermittlung der sonst Wärmeerzeuger, Leitungen, Klemmen,
Strom-schienen, Hilfsschalter, etc. aus elektrisch leitfähigemMaterial
• Verbraucher für Wartung- und Serviceleistungen:Wartungssteckdose, Leuchte etc.
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Importfunktion Geräteliste Simaris Therm
16.03.2017 RC-DESeite 32
Verfügbarkeit bzw. Erstellung der Geräteliste desSchalt- oder Steuerschrankes.Prüfung relevanter Verbraucher nach Wärme-relevanzund Umgebungstemperatur.
Export/Importfunktion der Geräteliste ausSimaris therm zum projektspezifischer Importder für die Wärmeberechnung relevantenGeräte in Simaris Therm.Verlustleistungsdaten von Leitungen, Klemmen,elektr. Zubehör etc. können individuell inSimaris therm hinterlegt werden.Unterstützung zu Verlustleistung vonKupferleitern bietet die DIN EN 61439-1,Anhang H.
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Wärmeberechnung mit Simaris therm
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Simaris therm Startmaske
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9
8
1
Simaris therm von derSiemens Seite downloadenund installieren.
Start über IKONSimaris therm vom Desktop
http://www.siemens.de/simaristherm
FenstersteuerungWechsel zu Datei(Seite 10)BearbeitungsleisteAuswahlProjektierungsphasenLänderauswahl(Aufstellungsland derAnlage)Sprachauswahl fürBenutzeroberflächeVorhandenes ProjektöffnenDemoprojekt öffnenNeues Projekt anlegen
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Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Wärmeberechnung mit Simaris therm
16.03.2017 RC-DESeite 34
Eingabe Projektstammdaten
Die folgenden Felder
• Projektname• Bearbeiter• Ersteller
werden automatisch befüllt,können aber individuellgeändert und ergänztwerden
Schritt 1, Projektdefinition
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Wärmeberechnung mit Simaris therm
16.03.2017 RC-DESeite 35
Schritt 2, Anlagenplanung
Projektbaum mitProjektname undProjektstrukturHinweisAuswahlfenster fürSchranksystem
1
2
3 1
2
3
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Wärmeberechnung mit Simaris therm
16.03.2017 RC-DESeite 36
Auswahl Berechnungsmethode1
12
AuswahlAufstellungsart
2
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Wärmeberechnung mit Simaris therm
16.03.2017 RC-DESeite 37
• RDF = rated diversityFactor Vorbelegungbei 80%
• Verdrahtungsfaktor =prozentualer Wert,Summe der Verlustleistungder eingegebenenSchaltgeräte sowieStromschienen
Berechnungsbeispiel nachDIN EN 61439-1
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Wärmeberechnung mit Simaris therm
16.03.2017 RC-DESeite 38
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Möglichkeit zum Projekt-spezifischen Importder Gerätestücklisteinkl. Anpassung derBemessungsströme.
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Wärmeberechnung mit Simaris therm
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Schritt 2, Anlagenplanung
Integration Sammel-schienensystemeSelektion aus bestehenderAuswahlliste im Projekt
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Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Wärmeberechnung mit Simaris therm
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Schritt 3, Berechnung
BildschirmausgabeBerechnungsergebnis.Korrektur der Geräte undBemessungsströme bis zumAbschluss des Projektesmöglich.
Ergebnis
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Wärmeberechnung mit Simaris therm
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Schritt 4. Projektausgaben
Berechnungs-Report alsPDF, CSV oder XLSXDokumentation(PDF Link zum öffnen)
Abschluss des Projekteslässt keine Änderungenmehr zu
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Unterstützung von Siemens
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• Seminarezu Anforderungen der europäischen und internationalen IEC-Normen für dieProjektierung und den Aufbau von Steuerschränken und Industriemaschinen
• Tools und Datenz.B. IT-tools, Konfiguratoren, Prüfbescheinigungen
• Fachliteraturz.B. Leitfaden, White papers
Integrated Control Panels – Der einfache Weg zum otimalen Schaltschrank: www.siemens.de/schaltschrankbau
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