Überspannungsschutz für Windenergieanlagen

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1 s Windenergie Überspannungsschutz für Windenergieanlagen Höchste Anlagenverfügbarkeit durch abgestuften Blitz- und Überspannungsschutz Answers for industry.

2 Sicherheit und Schutz auf höchstem Niveau Sicherer Schutz vor Überspannungen Rund eine Million Blitze pro Jahr Blitzschlag und Überspannungen können zu erheblichen Schäden bis hin zu einem Komplettausfall der Windenergieanlage führen. Mit unserem abgestuften Portfolio kann ein dem jeweiligen Anlagentyp angepasster Blitz- und Überspannungsschutz realisiert werden. Wirtschaftliche Folgeschäden durch Anlagen- und Geräteausfall werden somit vermieden. Umfassende Gefährdungsbeurteilung Auf Basis einer fundierten Risikoanalyse wird ein Blitzschutzkonzept mit den technisch und wirtschaftlich optimalen Blitzschutzmaßnahmen und Schutzgeräten erstellt. Hierbei wird unter Einbeziehung zu erwartender Blitzteilströme sowie Schaltüberspannungen nach unterschiedlichen Gefährdungszonen unterschieden. Bedarfsgerechtes Produktportfolio Jede Windenergieanlage benötigt ein mehrstufiges Schutzkonzept um ausreichenden Schutz der elektrischen Betriebsmittel zu gewährleisten. Dafür bieten wir Überspannungsableiter der Typen 1, 2 und 3 an. Hohe Anlagenverfügbarkeit Ausgelöste Geräte können durch Fernmeldung an das Kommunikationssystem der Windenergieanlage gemeldet werden. Somit ist eine schnelle Reaktion möglich. Austauschbare Module ermöglichen die schnellstmögliche Wiederherstellung des Überspannungsschutzes. Zuverlässiger Schutz der Datenleitungen Neben dem Schutz der Betriebsmittel der Versorgungskreise müssen auch Datenleitungen geschützt werden. Je nach Kommunikationsmedium kommen hier unterschiedliche Überspannungsschutzgeräte zum Einsatz. QR-Code mit Ihrem QR-Code Reader auslesen. Highlights Sicherer Schutz durch abgestuften Blitz- und Überspannungsschutz Hohe Anlagenverfügbarkeit durch Fernmeldung des Gerätezustandes und einfacher Austausch der Module Schutz der Steuerungssysteme durch Überspannungsschutz für Datenleitungen Unser durchdachtes Schutzkonzept einer Windenergieanlage umfasst ein perfekt aufeinander abgestimmtes, breites Portfolio für den Blitz- und Überspannungsschutz. Entwickelt nach den jeweiligen internationalen Standards bieten wir zukunftsweisendes Design und innovative Funktionen in einzigartiger Qualität. 2

3 Umfassender Schutz vor Schäden durch Blitz- und Überspannung Windenergieanlagen stellen meistens den höchsten Punkt in der Landschaft oder im Wasser dar. Mit einer Gesamthöhe von bis zu 200 Metern sind sie einem erhöhten Blitzschlagrisiko ausgesetzt. Die elektrischen Systeme der Anlagen sind daher vor Schäden durch Überspannung zu schützen. Auf Grundlage eines Überspannungsschutzkonzeptes garantieren die Auswahl und der Einsatz entsprechender Überspannungsschutzgeräte eine hohe Funktionssicherheit bzw. Anlagenverfügbarkeit, indem sie zuverlässig durch Blitzschlag verursachte Ausfälle verhindern. Mit unseren Produkten, Systemen und einem für den jeweiligen Anlagentyp optimalen Blitz- und Überspannungsschutz der Windenergieanlage sind Sie immer auf der sicheren Seite. 3

4 Durchdachtes Schutzkonzept im Turmfuß } 4 4 Am Mittelspannungstrafo 1 Im Einspeiseschrank

5 Sichere und zuverlässige Schutzgeräte Energie Daten Schutz des Hauptstromkreises Spezielle Ableitervarianten für den Einsatz nahe am Generator und Umrichter. Sie sind leckstromfrei und unempfindlich gegen betriebsmässige Spannungsspitzen. Schutz von Daten- und Messsystemen Überspannungsschutzgeräte zum Schutz von analogen Signalkreisen sowie von Leitungen für digitale Statussignale. Spezielle Ableiter für widerstandsbasierte Temperaturmesssysteme (z. B. Pt100) sind verfügbar. 1 5 Schutz der Nebenstromkreise Passende Überspannungsschutzgeräte für verschiedene Netzformen und Anwendungsfälle. Schutz von Kommunikationsschnittstellen Passende Überspannungsschutzgeräte für alle gängigen Feldbussysteme wie Profibus, CAN, CANopen, DeviceNet. Entsprechende Ableiter mit RJ11, RJ12, RJ45 Buchsen zum Schutz von Telefon- und ISDN- Anlagen sind verfügbar. 2 6 Schutz von empfindlichen Verbrauchern Überspannungsschutzgeräte mit besonders starker Spannungsbegrenzung zum Schutz von empfindlichen Verbrauchern wie USV-Systemen, Messgeräten oder Stromversorgungsleitungen von Steuerungen. Schutz für Industrial Ethernet Überspannungsschutz für auf Gigabit Ethernet basierende Komunikationssysteme wie Profinet, EtherCAT, EtherNet/IP, EthernetPOWERLINK. 3 7 Schutz der Mittelspannungsanlage Die Überspannunsgableiter 3EK4 und 3K7 bieten den besten Schutz gegen Überspannungen in Mittelspannungs-Verteilungsnetzen bis zu einer maximalen Systemspannung von 72,5 kv. Schutz für serielle Schnittstellen Überspannungsschutz für die seriellen Schnittstellen RS232 und RS485 mit entsprechendem Sub-D9 Anschluss

6 Überspannungsschutz für Stromkreise in der Windenergieanlage Bestellnummer Netzformen / Besonderheiten Ableiter Typ Überspannungsschutz mit Fernmeldung Vorsicherung für den Überspannungsschutz Sicherungseinsätze Sicherungslasttrennschalter maximale Vorsicherung Hauptstromkreis V AC IT System V TN-C System (Einsatz in Generator- und Umrichternähe; unempfindlich gegen Spannungsspitzen) Typ 1, 1-polig Typ 2, 1-polig 5SD plus Montageset 5SD SD NA NA NA NP DA10 3NP DA10 3NP CA A gg 100 A gg V AC IT System V TN-C System Typ 2, 3-polig 5SD NA NP CA A gg Nebenstromkreise 230 V AC TN-S System (1-phasig) Typ 2, 2-polig 5SD /400 V AC TN-S System 230/400 V AC TT System 230/400 V AC TN-C System Typ 2, 4-polig Typ 2, 4-polig Typ 2, 3-polig 5SD SD SD NA NA NP DA10 63 A gg 1 230/400 V AC IT System Typ 2, 3-polig 5SD Stromversorgung, USV, Steuerungen, empfindliche Verbraucher 24 V DC 5SD V AC 5SD V AC 5SD V AC 5SD V AC 5SD V AC (3-phasig) Typ 3, 4-polig 5SD SG7 163 Überspannungsschutz 1) für die Mittelspannungsanlage im Windpark Bestellnummer Maximale Spannung für Betriebsmittel U m [kv] Netz mit starr geerdetem Sternpunkt Netz mit isoliertem Sternpunkt Netz mit niederohmiger Sternpunkterdung Netz mit Erdschlusskompensation 03,6 3EK CB4 3EK CB4 3EK CB4 3EK CB4 07,2 3EK CB4 3EK CC4 3EK CC4 3EK CC4 12,0 3EK CC4 3EK CF4 3EK CC4 3EK CF4 15,5 3EK CC4 3EK CJ4 3EK CF4 3EK CJ4 24,0 3EK CJ4 3EK CM4 3EK CJ4 3EK CM4 30,0 3EK CK4 3EK CH4 3EK CM4 3EK CH4 36,0 3EK CM4 3EK CH4 3EK CR4 3EK CH4 40,5 3EK CR4 3EK CK4 3EK CR4 3EK CK4 48,3 3EK CH4 3EK CK4 3EK CK4 3EK CK4 52,0 3EK CH4 3EK CK4 72,5 3EK CK4 1) Für die Überspannungsableiter 3EK. wird keine Vorsicherung benötigt. Weitere Ableiter auf Anfrage ( 6

7 Überspannungsschutz 1) von Kommunikationsschnittstellen Bestellnummer Serielle Schnittstellen Schnittstelle RS422 PROFIBUS DP auf RS485 Modbus RTU auf RS485 Interbus auf RS485 RS485 (Sub-D9) RS232 (2 Leitungen) Modbus RTU auf RS232 (2 Leitungen) RS232 (Sub-D9) Modbus RTU auf RS232 (Sub-D9) TTY Feldbus PROFIBUS DP (2 Leitungen) 5SD CAN CANopen DeviceNet 24 V Stromversorgung für CAN / CANopen / DeviceNet Steckteil 5SD SD SD SD SD Basiselement 5SD RS485 (4 Leitungen) 5SD SD RS485 (2 Leitungen) 5SD SD SD SD SD SD SD SD Überspannungsableiter (Komplettgerät) 5SD SD SD SD AS-Interface 3RK GA01 Industrial Ethernet / LAN PROFINET EtherCAT EtherNet/IP Ethernet POWERLINK LAN Cat-6A / Gigabit Ethernet Modbus TCP ISDN S 0 -Bus ISDN / DSL / Telefon ISDN U K0 -Schnittstelle (Einzeladern) 5SD Analoge Telefonie / ISDN U K0 / DSL / PABX (RJ45, RJ12, RJ11, Einzeladern) 5SD Überspannungsschutz 1) von Daten- und Messsystemen Bestellnummer Messleitung Beschreibung Steckteil Basiselement Beispiele Applikationen Digital I/O (2x I/O) Digital I/O (4x I/O) 24 V geschaltete Signale 24 V geschaltete Signale 5SD SD SD SD Abfragekreise von Hilfskontakten (Digital I/O), Relais-Ansteuerung, Ansteuerung von Lichtsignalen, geschaltete Alarmkreise Analog I/O (1 Signalleitungspaar) Analog I/O (2 Signalleitungspaare) mA // mA // V mA // mA // V 5SD SD SD Analoge Messkreise für Druckmessung, Drehwinkelerfassung, Füllstandsmessung Widerstandsbasierte Temperaturmessung (4 Leitungen) Widerstandsbasierte Temperaturmessung (3 Leitungen) Pt100 // Pt500 // Pt1000 Pt100 // Pt500 // Pt1000 5SD SD SD SD Widerstandsbasierte Temperaturmessung von z. B. Öl, Kühlmittel oder Transformatorwicklungen Grobschutz von Signalleitungen LPZ Grenzen überschreitende I/O Leitung 5SD SD Signalleitungen, die über Blitzschutzzonen hinweg verlaufen 1) Für die Überspannungsableiter wird keine Vorsicherung benötigt. 7

8 Siemens AG Sektor Infrastructure & Cities Low and Medium Voltage Division Low Voltage Postfach Regensburg Deutschland Bestell-Nr. E10003-E38-2B-E0030 Dispostelle Gedruckt in Deutschland Änderungen vorbehalten. Die Informationen in dieser Broschüre enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsabschluss ausdrücklich vereinbart werden. Alle Rechte vorbehalten. Alle Erzeugnisbezeichnungen können Marken oder Erzeugnisnamen der Siemens AG oder anderer, zuliefernder Unternehmen sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Siemens AG