Dazu zählen Schutz-, Schalt- und Messgeräte. Die Voraussetzung dafür schafft die Powerline-Technologie, die nun für die Schienenverteiler-Systeme BD2, LD und LI aus dem Sivacon-8PS-Portfolio von Siemens verfügbar ist.

ANZEIGE

Die Datenübertragung über vorhandene Stromnetze nutzen beispielsweise immer mehr Energieversorger, um intelligente Zähler, sogenannte Smart Meter, über weite Strecken anzubinden und darüber den Netzbetrieb intelligent zu überwachen und zu steuern. Die technische Voraussetzung dafür schafft ein Verfahren, mit dem sich bereits vorhandene Übertragungswege mehrfach nutzen lassen. Die Signale werden dabei über eine oder mehrere Trägerfrequenzen zusätzlich auf die Leitung moduliert. Durch die Mehrfachnutzung von vorhandenen Leitungen gilt dieser Übertragungsweg als sehr schnell und kostengünstig umsetzbar. Darüber hinaus gewährleistet das Verfahren, das im Fall von Stromnetzen als „Powerline Communication“ (PLC) bezeichnet wird, eine hohe Resistenz gegenüber Störeinflüssen und damit einen zuverlässigen Datenverkehr. Als Kommunikationsstandard für entsprechende Anwendungen hat sich G3-PLC (www.g3-plc.com) etabliert.

Mehr Effizienz für die Digitalwelt

Mit einer neuen, zusätzlichen Funktionalität erschließt Siemens die Vorteile der Powerline-Technologie ab sofort auch für die Schienenverteiler-Systeme BD2, LD und LI aus dem Sivacon-8PS-Portfolio. Daten lassen sich damit zusammen mit dem Strom über die vorhandenen Schienenstränge übertragen. Damit will das Unternehmen einen Beitrag zur Erhöhung der Flexibilität, Transparenz und Effizienz für die Energieverteilung leisten.

ANZEIGE

Das Powerline-Modul ist in den Abgangskasten zusammen mit kommunikationsfähigen Schutz-, Schalt- und Messgeräten integriert. Dieser kann per Plug-and-Play an das Schienensystem angeschlossen bzw. nachgerüstet werden. Messdaten wie Leistung und Strom sowie Diagnoseinformationen, z. B. Schaltzyklen, können dann über die Leiterbahnen des Schienenverteilers an übergreifende Automatisierungs- und Energiemanagementsysteme weitergegeben werden. Schienenverteiler sind dafür bekannt, Strom nicht nur effektiv und sicher zu übertragen und zu verteilen, sondern dabei auch eine hohe Flexibilität zu ermöglichen. Ein Beispiel dafür: Bei der Änderung einer Automobil-Fertigungslinie, wie etwa durch die Erweiterung um neue Anlagenteile, muss bei einer Kabellösung zunächst die Stromversorgung benachbarter Gerätschaften abgeschaltet werden. Erst danach können die aufwendigen Änderungen an der Kabelinstallation durchgeführt werden. Mit Schienenverteiler-Systemen lassen sich hingegen die Energieabgriffe bei Bedarf auch unter Spannung – vorbehaltlich nationaler Normen – verändern, ergänzen und austauschen. Neben dieser Flexibilität bietet die parallele Übertragung von Strom und Daten über ein System Vorteile bei der Installation: Ein zusätzliches Datenkabel ist nicht mehr notwendig. Abgangskästen mit Powerline-Technologie können jederzeit an bestehende Systeme per Plug-and-Play angeschlossen werden. So entstehen keine Stillstandzeiten. Die Energieversorgung lässt sich flexibel an die entsprechenden Erfordernisse anpassen.

Pilotprojekt im Kölner Siemens-Werk

Auch im eigenen Haus setzt Siemens auf die Vorteile der Powerline-Technologie und hat diese im Rahmen eines Pilotprojekts im Kölner Siemens-Werk erfolgreich erprobt: Die Energieversorgung der Fertigungslinien (Galvanik, Schweißerei usw.) wird dort über zwei Hauptstromschienen realisiert, die wiederum weitere Stränge versorgen. Konkret wurden nun in einer ersten Phase zunächst vier Abgangskästen mit der Powerline-Technologie nachgerüstet. In einer zweiten Phase werden dann weitere 30 Abgangskästen auf den beiden Strängen folgen.

Die Nachrüstung stellt sich im Einzelnen so dar: Am Abgangskasten der Hauptschiene wurde eine Powerline-Box angeschlossen. In dieser Box befinden sich unter anderem ein Messgerät PAC2200 sowie das G3-PLC-Modul. Über das Messgerät PAC2200 werden Messdaten wie Strom, Spannung und Leistung der Verbraucher ermittelt. Über das Protokoll Modbus TCP/IP werden die Daten des PAC2200 mithilfe des G3-PLC-Moduls über die Leiterbahnen des Schienensystems an das G3-PLC-Gateway übertragen, das wiederum in der Niederspannungsschaltanlage Sivacon S8 eingebaut ist. Die Visualisierung der Daten erfolgt dann über die eingebaute Diagnosestation Simaris Control. Sie ermöglicht auch eine sichere Übertragung der Daten in die vorhandene IT-Infrastruktur sowie in Mind-Sphere, das cloudbasierte IoT-Betriebssystem von Siemens. Die Daten sind damit nicht nur im Werk Köln verfügbar, sondern auch an anderen Standorten. Eine Übertragung auf das Smartphone des Werksleiters kommt ebenfalls zum Einsatz.

Vorteile von Schienenverteilern weiter nutzen

Schienenverteiler ersetzen zum einen das klassische Kabelbündel durch kompakte Stromschienen und zum anderen herkömmliche, zentrale Verteiler durch verbrauchernah angeordnete Schutzorgane. Daraus ergeben sich charakteristische Eigenschaften, die sich systematisch für die Elektroplanung in Produktionsanlagen nutzen lassen: Die Systeme nehmen weniger Raum ein und verlaufen konturengleich zum Gebäude. Stromschienen sind platzsparender als Systeme mit Kabellösungen. Gleichzeitig können sie schneller und einfacher installiert sowie an geänderte Anforderungen angepasst werden. Als neue Funktionalität erweitert die Powerline-Technologie das Leistungsspektrum von Schienenverteiler-Systemen, ohne dass der Anwender auf diese Vorteile verzichten müsste. Durch den Einsatz der Powerline-Technologie sind die Schienenverteiler vielmehr noch flexibler nutzbar und tragen zu einer nachhaltigen und zukunftsorientierten Energieverteilung bei.

Die neue Powerline-Funktionalität ist verfügbar für die Schienenverteiler-Systeme BD2, LD und LI aus dem Sivacon-8PS-Portfolio: Das Schienenverteiler-System BD2 ist für Anwendungen von 160 Ampere bis 1.250 Ampere mit erhöhtem Sicherheitsbedarf ausgelegt, etwa in Rechenzentren. Das System LD für 1.100 Ampere bis 5.000 Ampere ist konzipiert für den Einsatz in industriellen Anwendungen, wie z. B. in der Automobil- und Schwerindustrie, in der Solarzellen-Produktion sowie auf Schiffen. Speziell für die Übertragung großer Energiemengen über lange Strecken, sowohl in horizontaler als auch vertikaler Anordnung, sowie in großen Anlagen und Infrastrukturen wurde das System LI entwickelt.

Johann Braid