16. DEZEMBER 2017

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Schnelle Montage


Technik

<strong>Rittal.</strong> - Eine Kläranlage für zwei Millionen Einwohner wird zurzeit in Ataköy, einem Stadtteil von Istanbul, gebaut. Die Niederspannungs-Versorgung einer solchen Anlage stellt besondere Anforderungen an die eingesetzte Technik.

Während in Deutschland Kläranlagen relativ klein und in der Regel höchstens für einige hunderttausend Einwohner ausgelegt sind, hat das in den Bereichen Wasserwirtschaft und Umwelttechnik tätige Unternehmen WTE Wassertechnik in den vergangenen Jahren speziell in Ost- und Südosteuropa sehr große Anlagen realisiert. Um die Anforderungen bei der Niederspannungs-Versorgung zu erfüllen, kommt bei einer Großanlage in der Türkei das System Ri4Power von Rittal mit dem Sammelschienensystem Flat-PLS zum Einsatz.

Die erste Kläranlage Europas entstand bereits Ende des 19. Jahrhunderts in Frankfurt am Main. Die Methoden und Verfahren, die in einer Kläranlage angewendet werden, haben sich bis heute nicht grundlegend verändert. Mit einer Kombination aus physikalischen, biologischen und chemischen Verfahren wird das Abwasser von den darin enthaltenen Stoffen getrennt. Zunächst werden feste Stoffe aus dem Abwasser entfernt: Grobe Verschmutzungen, die im weiteren Verlauf der Kläranlage die Pumpen schädigen könnten, werden in einem sogenannten Rechen aufgefangen. Schwere Stoffe wie Sand sinken in einem darauf folgenden Absetzbecken zu Boden.

In der anschließenden biologischen Stufe bauen Mikroorganismen die organischen Verschmutzungen im Wasser ab.

Die Vorgänge in dieser Stufe entsprechen im Wesentlichen denen, die auch in natürlichen Gewässern das Wasser reinigen. Da die Mikroorganismen für die Abbauprozesse Sauerstoff benötigen, muss dem Abwasser ständig Frischluft zugeführt werden. Dazu werden große Gebläse eingesetzt, die einen Großteil der gesamten elektrischen Energie der Anlage benötigen. Der Klärschlamm wird in der sogenannten Faulung unter Luftabschluss weiter zu Faulschlamm verwandelt.

Dabei entsteht brennbares Faulgas, das in einem Blockheizkraftwerk zur Energiegewinnung eingesetzt werden kann. Der als Endprodukt anfallende Faulschlamm wird getrocknet und kann zur Düngung verwendet oder verbrannt werden.

Eine Kläranlage benötigt in den verschiedenen Stufen Energie, die im Wesentlichen zum Pumpen des Wassers und für die Belüftung des Abwassers in der biologischen Stufe benötigt wird. Für die geplante Großkläranlage in Ataköy ist auch der Energiebedarf entsprechend hoch. Mit dem Bau der Niederspannungsschaltanlage beauftragte WTE den Schaltanlagenbauer Bücking & Leube. Das mittelständische Unternehmen aus Essen ist auf Energieverteilungstechnik und Automatisierung verfahrenstechnischer Prozesse spezialisiert.

„Anforderungen und Ausmaße der Schaltanlage waren auch für uns nicht alltäglich“, erläutert Karl-Heinz Schütz, technischer Geschäftsführer bei Bücking & Leube, die Dimension der Anlage: „die Niederspannungshauptverteilung füllt 120 Schaltschränke.“ Zum Einsatz kommen Komponenten aus dem Ri4Power-System von Rittal. Die Hälfte der 120 TS 8-Schaltschränke wird für die Gebläsestationen benötigt, die in der biologischen Klärstufe das Abwasser mit Frischluft versetzen.

Vier Transformatoren versorgen mit jeweils 4.000 kVA die Gebläsestationen. Die Gebläse werden von vier drehzahlgeregelten Antrieben sowie acht ungeregelten, mit Sanftanlauf ausgerüsteten Antrieben mit jeweils 500 kW angetrieben. Das Zulaufpumpwerk umfasst 30 Schaltschränke, in denen die Antriebe für die Pumpen untergebracht sind. Auch hier wird die Niederspannungshauptverteilung wiederum durch zwei 4.000-kVA-Transformatoren gespeist.

Unter anderem sind zwei Frequenzumrichter mit Leistungen von 250 kW beziehungsweise 160 kW im Anlagenteil des Zulaufpumpwerks verbaut. Außerdem sind noch sechs weitere ungeregelte Antriebe mit einer Leistung von je 250 kW installiert.

Bücking & Leube hat die gesamte Schaltanlage geplant und konstruiert. Die Montage erfolgte im Werk des Schaltanlagenbauers in Essen. Anschließend werden die montierten und getesteten Schaltschränke verladen und in die Türkei transportiert. Als Sammelschienensystem wird das neu entwickelte Flat-PLS von Rittal mit einem Bemessungsstrom von bis zu 5.500 A verwendet. In einem Sammelschienenhalter lassen sich bis zu vier Flachkupferschienen im Format 10 x 100 Millimeter einsetzen.

Die einfache Montage hat die Fachleute bei Bücking & Leube überzeugt. „Die Sammelschienen lassen sich ohne die bei anderen Systemen übliche Schraubmontage montieren“, nennt Schütz den aus seiner Sicht wichtigsten Vorteil des neuen Systems: „Bei drei mal vier Flachkupferschienen herrschen so enge Verhältnisse, dass ein Schrauben der Schienen – wenn überhaupt – nur sehr umständlich möglich wäre.“

Um die Festigkeit des Sammelschienenpakets zu erhöhen, kann eine spezielle Sammelschienenkralle zwischen den Sammelschienenhaltern montiert werden. Eine ebenfalls erhältliche Stabilisierungsschiene verstärkt das Sammelschienensystem so weit, dass es Kurzschlussströmen von 110 kA für 1 s beziehungsweise 240 kA im Stoß standhalten kann. Auch bei der Durchführung der Sammelschienen zwischen den Schränken erleichtern konstruktive Details die Arbeit. Während in der Vergangenheit die Verbindungen mit Schrauben und Muttern befestigt wurden, ist bei dem neuen System der obere Teil der Verbindung mit Gewinden versehen. Die Schrauben können einfach von unten eingedreht und festgezogen werden. „Früher musste der Elektromonteur immer mit zwei Schraubenschlüsseln hantieren, um von oben zusätzlich die Mutter zu kontern“, erinnert sich Karl-Heinz Schütz: „Da die Verschraubung stets mit einem vorgegebenen Drehmoment festgezogen werden muss, war die Montage sehr umständlich und damit auch zeitraubend.“ Auch diese konstruktive Detaillösung, die auf den ersten Blick nicht sehr wichtig erscheint, führt im Endeffekt zu deutlichen Einsparungen bei der Montage.

Bei Bücking & Leube ist man mit dem neuen Sammelschienensystem sehr zufrieden. „Für das gesamte Projekt war ein Zeitrahmen von vier Monaten vorgesehen“, sagt Schütz: „Die konstruktiven Details des neuen Sammelschienensystems, die eine deutliche Arbeitserleichterung darstellen, haben dazu beigetragen, dass wir diesen sehr engen Zeitrahmen einhalten konnten.“

In allen Projektphasen standen die Rittal-Fachberater Michael Kuhr und Wolfgang Ehmer den Spezialisten bei Bücking & Leube beratend zur Seite.

www.rittal.de


RI4Power

Mit der Entwicklung neuer Lastschaltleistenfelder hat Rittal sein Ri4Power-Produktportfolio für Niederspannungsschaltanlagen deutlich erweitert. Der Aufbau des Lastschaltleistenfeldes basiert dabei auf den bekannten Komponenten des Ri4Power-Systems. In der höchsten Ausbauvariante mit kompletten Seitenwandmodulen und Schienenabdeckungen wird eine innere Formunterteilung bis Form 4b erreicht. Je nach Anzahl der anzuschließenden Kabel stehen Lastschaltleistenfelder in 1.000 und 1.200 Millimeter Feldbreite zur Verfügung und bieten eine Anschlussraumbreite von etwa 300 beziehungsweise 500 Millimeter.

Um Schaltanlagen möglichst bedarfsgerecht und wirtschaftlich auszulegen, setzt Rittal beim Verteilsammelschienensystem auf Flachschienen in den Querschnitten 50 x 10, 60 x 10, 80 x 10 und 100 x 10 Millimeter. Bei den Typprüfungen sowohl mit ABB Slimline als auch Jean Müller Sasil-Leisten wurde ein Bemessungsstrom des Verteilschienensystems von bis zu 2.100 A bei voller Feldbestückung und ein Schutzgrad von IP 3X nachgewiesen. Der Anschluss der Schienen an die Hauptsammelschiene erfolgt dank neu entwickelter Klemmblöcke vollkommen bohrungslos und somit zeitsparend.

Bei den durchgeführten Typprüfungen der neuen Lastschaltleistenfelder ließ sich sowohl im Hauptsammelschienensystem als auch besonders beim Verteilschienensystem 100 x 10 Millimeter eine Kurzschlussfestigkeit von 100 kA (Icw 1 sec) erfolgreich nachweisen.

Ausgabe:
g+h 04/2009
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