Siemens AG Sichere und flexible Energieverteilung in der Automobilindustrie SIVACON. Answers for industry.

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1 Sichere und flexible Energieverteilung in der Automobilindustrie SIVACON Answers for industry. 1

2 Mit SIVACON Schienenverteilern auf der Überholspur Ob im Press Shop, Body Shop oder in der Endmontage jede Anlagenkomponente in der Automobilproduktion muss rund um die Uhr zuverlässig mit Strom versorgt sein. Dabei muss der Strom nicht nur in entsprechender Menge und Qualität fließen, sondern auch dort verfügbar sein, wo er gerade gebraucht wird. Das erfordert eine sichere und vor allem flexible Energieverteilung, die sich im gleichen Tempo verändert wie heutige Anlagenarchitekturen. 2

3 Schienenverteiler-System Wer mit der Geschwindigkeit, in der sich Produktionsstätten in der Automobilindustrie heute verändern, mithalten möchte, fährt mit innovativen Schienenverteiler-Systemen deutlich besser als mit herkömmlicher Kabelinstallation. Das SIVACON Schienenverteiler-System 8PS ist nicht nur besonders betriebssicher, sondern passt sich auch einfach und schnell unterschiedlichsten Herausforderungen an. Mehr Tempo bei Änderungen Anstatt beim Produktionsumbau neue Kabel aufwendig zu berechnen und zu installieren, können neue Stromabgriffe am SIVACON Schienenverteiler-System 8PS direkt realisiert werden. Dafür bieten die Schienenverteiler an beiden Seiten Abgangsstellen, an welche die entsprechenden Kästen einfach angebracht werden. Selbst bei laufender Produktion lässt sich das modulare System mühelos verändern oder erweitern. Mehr Sicherheit im Betrieb Schienenverteiler-Systeme sind nicht nur flexibler in der Planung und Umsetzung von Änderungen oder Erweiterungen. Sie sind auch zuverlässiger im Betrieb. Im Vergleich zu einem entsprechenden Kabel sind sie deutlich strombelastbarer und temperaturresistenter. Kurzschlussfestigkeit sowie Brandlast sind mit dem Nachweis der Typprüfung ebenfalls höher. Und auch bei der Installation geht es einfacher, platzsparender und schneller voran. Durchgängige Energieverteilung Das SIVACON Schienenverteiler-System 8PS ist ein wesentlicher Baustein unseres Angebotes für die Niederspannungs- Energieverteilung, das neben Schienenverteiler-Systemen auch Schaltanlagen, Schutz-, Schalt- und Messgeräte sowie Lösungen für das Power Management umfasst. Die vielseitige Schienenverteiler-Familie deckt mit insgesamt sechs Systemen verschiedene typische Anwendungen ab. Der Aufbau orientiert sich an den Anforderungen des Einsatzes. SIVACON 8PS unterstützt Totally Integrated Power, unser durchgängiges Konzept für die wirtschaftliche Energieverteilung von der Mittelspannung bis zur Steckdose. Effiziente Gesamtplanung Mit umfassender persönlicher Beratung und hilfreichen Tools unterstützen wir Sie von Anfang an bei der optimalen Gestaltung Ihrer Energieverteilung. Für die effiziente Dimensionierung z. B. bieten wir Elektroplanern mit SIMARIS design eine praxiserprobte und TÜV-zertifizierte Software. Sie führt einfach, schnell und sicher durch alle Planungsschritte und sorgt bei Routineaufgaben, Variantenbetrachtung oder Budgetkalkulation für erheblichen Zeitgewinn. 3

4 System LD: die sichere und flexible Schiene für die Automobilindustrie Das schnell und sicher zu montierende System LD ist ideal für den Einsatz in der Automobilproduktion. Im Strombereich von 1100 A bis 5000 A verteilt es die Energie sicher und wirtschaftlich vom Transformator über die Hauptverteilung bis hin zu den Unterverteilungen. Optimal für Ringnetze Typisch für die Automobilindustrie sind Ringnetze, d. h. die Vermaschung von Schwerpunktstationen, sogenannter S-Stationen, auf der Niederspannungsseite. Der Vorteil: Alle Verbraucher werden zuverlässig mit Strom versorgt. Der Nachteil: Kurzschlussströme bis zu 130 ka sind möglich. Herkömmliche Kabelinstallationen können hier schnell an ihre Grenzen geraten. So kommt es nicht selten vor, dass Kabel im Kurzschlussfall ausschlagen und an den scharfen Kanten der Kabeltrassen Schaden nehmen. Eine Gefahr, die mit Schienenverteiler-Systemen passé ist. Denn die Stromschiene ist mechanisch fest fixiert. Zudem zeichnen sich Schienenverteiler wie SIVACON 8PS durch eine deutlich höhere Kurzschlussfestigkeit und eine wesentlich niedrigere Brandlast aus. Die rauchdichten Brandschottungen, die werksseitig erstellt werden, erfüllen die Sicherheitsklasse S120. 4

5 Kontinuierliche Versorgung Um die Kurzschlussfestigkeit des Systems auf maximal 130 ka zu begrenzen, werden robuste SENTRON Leistungsschalter 3WL als Einspeiseschalter für die Stromschienen eingebaut. Diese ermöglichen eine fein einstellbare Selektivität der Kurzschlussund Überlastauslösung im Zusammenspiel mit den untergeordneten Schutzorganen. Kuppelschalter teilen den Versorgungsring in einzelne Netzabschnitte auf. Das hat weitreichende Vorteile. Fällt zum Beispiel eine der S-Stationen aus oder muss sie gewartet werden, kann der Kuppelschalter geschlossen und der Energiebedarf aus einem anderen Netzabschnitt heraus gedeckt werden. So läuft die Versorgung im Störfall genauso zuverlässig weiter wie im Service- oder Wartungsfall. Einfache Planung, mühelose Montage, schnelle Änderung Die Einspeisung des Stroms erfolgt sehr einfach über die entsprechenden Einspeisekästen, die mit speziellen Anschlussfahnen für Trafokerzenabstände von 150 bis 750 mm ausgestattet sind. Innerhalb der Produktionshallen verlaufen die kompakten Stromschienen platzsparend und optisch ansprechend in einer Höhe zwischen vier und dreizehn Metern, mechanisch fixiert an den Wänden oder im Binderbereich. Über die wartungsfreie Verbindungstechnik durch Einbolzklemmen lassen sich die Schienenverteiler schnell aufbauen, verändern oder erweitern. An beiden Seiten der modularen Schiene befinden sich in regelmäßigen Abständen Anschlüsse für Abgangskästen, über die Großverbraucher wie Robotergruppen, Unterverteilungen oder kleinere Schienenverteiler-Systeme wie die SIVACON Systeme BD2 oder BD01 eingespeist werden können. Via Steckverbindung können die Abgangskästen je nach Bedarf neu definiert oder im Nachhinein verändert werden. Auch unter Spannung 1). 5

6 Niederspannungs- Schaltanlage Stromschienenvermaschung mit System LD Kuppelschalter Schwerpunktstation (S-Station): Niederspannungs-Schaltanlage und Mittelspannungs-Transformator Schematische Darstellung eines Ringnetzes in der Automobilindustrie Technische Daten Bemessungsisolationsspannung U i Bemessungsbetriebsspannung Ue Schutzart Bemessungsstrom I e Bemessungsstoßstromfestigkeit Ipk Bemessungskurzzeitstromfestigkeit Icw (0,1s) 1000 V AC/1200 V DC 1000 V AC IP34/IP bis 5000 A bis 286 ka bis 130 ka Anzahl der Pole 4, 5 Brandlast Brandlast (pro Abgangsstelle) Abgangsstelle Abgangskasten unter Spannung veränderbar 1) Verbindungstechnik Kommunikationsfähigkeit Werkstoff Leiter Werkstoff Gehäuse max. 8,83 kwh/m max. 10,80 kwh je 1 m einseitig bis 1250 A Einbolzenklemmverbindung mit Haken-/Bolzentechnik instabus EIB, AS-Interface Al-Schiene bzw. Cu-Schiene (Leiteroberflächen verzinnt) Epoxid-Beschichtung der Leiter Stahlblech lackiert 1) gem. DIN EN (VDE ); bitte immer nationale Vorschriften/Normen beachten Weitere technische Daten erhalten Sie über Ihren Siemens Ansprechpartner 6

7 Die Vorteile des Systems LD auf einen Blick Mehr Sicherheit Sichere Übertragung von hohen Strömen Sicherer Betrieb durch typgeprüfte Niederspannungs-Schaltgeräte- Kombinationen (TSK) nach IEC/EN und -2 Typgeprüfte Anbindung an SIVACON Verteiler und Transformatoren Hoher Wasserschutz bei belüftetem System mit IP34 (sprinklergeprüft) sowie IP54 erhältlich Niedrige Brandlast durch Stahlblechgehäuse Hoher Oberflächenschutz der Stromleiter durch alterungsbeständige Epoxid-Beschichtung Hohe Kurzschlussfestigkeit bei den Schienenverteilern und Abgangskästen Mehr Wirtschaftlichkeit Optimale und einfache Planung durch nur zwei Gehäusegrößen des Systems bis 5000 A Einfache und schnelle Montage und Demontage durch Einbolzen- Klemmenverbindung mit Haken-/Bolzentechnik Deutlich geringerer Planungsaufwand als bei herkömmlicher Kabelinstallation Drastische Reduzierung der Verkabelung Hohe Verfügbarkeit durch verbrauchernahe Abgangskästen mit Leistungsschaltern bis 1250 A Hohe Flexibilität bei Änderungen bzw. Erweiterungen durch unter Spannung 1) steckbare Abgangskästen Mehr Durchgängigkeit Einfache Planung moderner Netzstruktur durch 4-/5-Leiter-Angebot Übersichtliche Energieverteilung mit reduzierten Unterverteilungen Kommunikationsfähiges System ermöglicht Betriebstransparenz durch die Möglichkeit der Verbrauchserfassung im Abgangskasten sowie Fernschalten und -überwachen 1) gem. DIN EN (VDE ); bitte nationale Vorschriften/Normen beachten 7

8 Systemübersicht SIVACON 8PS System CD-L Die wirtschaftliche Schiene für Beleuchtungsanlagen und Kleinverbraucher 25 A und 40 A 400 V Ue max. IP55 instabus EIB, Dali Kommunikationsfähige Schienenverteiler Energieverteilung System BD01 Der flexible Energieversorger für Handwerk und Gewerbe 40 A bis 160 A 400 V Ue max. Bis IP55 instabus EIB, AS-Interface System BD2 Die universelle Lösung für große Leistung auf kleinem Raum 160 A bis 1250 A 690 V Ue max. Bis IP55 instabus EIB, AS-Interface, PROFIBUS System LD Die sichere Schiene für die Produktion 1100 A bis 5000 A 1000 V Ue max. IP34/IP54 instabus EIB, AS-Interface, PROFIBUS System LX Das flexible System für etagenübergreifende Energieversorgung 800 A bis 6300 A 690 V Ue max. Bis IP55 instabus EIB, AS-Interface, PROFIBUS System LR Die zuverlässige Schiene für hohen Schutz in rauer Umgebung 630 A bis 6300 A 1000 V Ue max. IP68 Energietransport 8

9 Vorteile in der Planung Siemens AG 2009 Merkmal Schiene Kabel Strombelastbarkeit Temperaturbereich Hohe Strombelastbarkeit durch TSK; Grenzwerte können aus Tabelle S. 6 abgelesen werden Standard 35 C im 24-Stunden-Mittel; max. 40 C; gemäß EN /-2 Grenzwerte müssen in Abhängigkeit von Verlegeart und Betriebstemperatur ermittelt bzw. berechnet werden Standard 30 C Reduktionsfaktoren Fixe Reduktionsfaktoren durch TSK; Werte können aus Tabelle S. 6 abgelesen werden Müssen in Abhängigkeit von Umgebungstemperatur und Häufung ermittelt bzw. berechnet werden; gegenseitige Erwärmung ist zu beachten Elektromagnetische Beeinflussung Geringe Beeinflussung durch Stahlblechkapselung Bei Standardkabeln relativ hoch; keine Schirmung Planung Nur die Gesamtanschlussleistung muss bekannt sein; geringer Berechnungs- und Ermittlungsaufwand Einzelne Abgänge müssen bei der Planung exakt bekannt sein; hoher Berechnungs- und Ermittlungsaufwand Planungsunterstützung Siemens unterstützt bei Planung und Ausschreibung Keine Unterstützung durch den Hersteller Vorteile bei der Installation Merkmal Schiene Kabel Montagewerkzeuge Montagezeit Brandschottung Nur wenige Hilfswerkzeuge wie ein Drehmomentschlüssel notwendig; niedrige Werkzeugkosten; wenig Verschleiß Geringere Montagezeiten; höherer Umsatz bei gleichem Personalaufwand; höhere Wertschöpfung Geprüfte Brandschottung ab Werk gemäß DIN 4102 Teil 9 Umfangreiche Hilfswerkzeuge wie Umlenkrollen, Ziehstrumpf, Ständer für Kabeltrommel etc. notwendig; hohe Werkzeugkosten und Verschleiß Lange Montagezeiten; hoher Personalaufwand bei geringem Umsatz; wenig Wertschöpfung Abhängig von der jeweiligen Ausführungsqualität Funktionserhalt Geprüfter Funktionserhalt gemäß DIN 4102 Teil 12 Abhängig von der jeweiligen Ausführungsqualität Leitungslänge bei Parallelverlegung Immer gleiche Leitungslängen Je nach Verlegung entstehen verschiedene Längen und entsprechend unterschiedliche Belastungen Lohnanteil Materialverschnitt Gewicht Übermengen Geringer Lohnanteil, geringes Kalkulationsrisiko; Materialanteil ist höher als bei Kabel, kann aber vorab genauer kalkuliert werden Keinerlei Materialverschnitt, dadurch geringeres Kalkulationsrisiko Nur 1 /2 bis 1 /3 des Gewichtes eines vergleichbaren Kabels Da projektbezogen mit Stückliste bestellt wird, entstehen keine Übermengen Hoher Lohnanteil, hohes Kalkulationsrisiko Hohe Verschnittrate, dadurch erhöhtes Kalkulationsrisiko; durch unklare Anschlusssituation während der Installationsphase entsteht auf beiden Seiten des Kabels Verschnitt Sehr hoch: zwei bis drei Mal so hoch wie bei vergleichbarem Schienenverteiler Da Kabel zu marktfähigen Preisen in kompletten Trommeln verkauft wird, entstehen pro Projekt meist Übermengen Vorteile im Betrieb Merkmal Schiene Kabel Platzbedarf Brandlast Sehr gering durch kompakte Bauweise, Winkel und Strombelastbarkeit Sehr gering; Werte können aus Tabelle S. 6 abgelesen werden Enorm groß durch Biegeradien, Verlegeart, Häufung sowie Strombelastbarkeit Sehr hoch; abhängig vom Kabeltyp PVC-/Halogenfreiheit Schienenkästen sind grundsätzlich halogenfrei Standardleitungen sind nicht PVC- oder halogenfrei; halogenfreie Leitungen sind extrem teuer und haben lange Lieferzeiten TSK Flexibilität bei Änderungen, Erweiterungen oder Verschiebung von Lastabnahmeschwerpunkten Platzbedarf für NSHV Fehlersuche und -beseitigung Eindeutige Zuordnung der Schutzorgane Hohe Betriebssicherheit und Kurzschlussfestigkeit durch Typprüfung nach IEC/EN und -2 Sehr hohe Flexibilität durch variable Abgangskästen, die je nach Bedarf verändert, ergänzt oder ausgetauscht werden können, auch unter Spannung; keine Stillstandzeiten; anpassungsfähige Energieversorgung Geringer Platzbedarf, da Schalt- und Schutzgeräte dezentral in den Abgangskästen angeordnet werden können Einfach und schnell, da übersichtliche Installation und verbrauchernahe Schutzorgane Einfach, da dezentral angeordnet Die Betriebssicherheit hängt von der jeweiligen Ausführungsqualität ab Meist Neuinstallation oder hoher Aufwand durch neue Spleißungen, Klemmstellen, Muffen, Parallelleitungen etc. erforderlich; hohe Stillstandzeiten; starre Energieversorgung Hoher Platzbedarf Sehr zeitaufwendig, da unübersichtliche Installation und verbraucherferne Schutzorgane Schwierig, da zentral angeordnet 9

10 Weitere Informationen zu unserem Angebot im Internet: SIVACON 8PS Internetauftritt: Branchenportal Automobilindustrie: Totally Integrated Power: Kataloge und Infomaterial einfach downloaden: Online-Support: E-Business in der A&D Mall: Für weitere Informationen sprechen Sie bitte Ihren Siemens Vertriebspartner vor Ort an. Bei technischen Fragen wenden Sie sich an: Technical Assistance Tel.: +49 (911) Siemens AG Industry Sector Industry Automation Postfach NÜRNBERG DEUTSCHLAND Änderungen vorbehalten 01/08 Bestell-Nr. E20001-A400-P309 DISPO /9197 EVPS WS Printed in Germany Siemens AG 2008 Die Informationen in dieser Broschüre enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden. 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.