12 SIMARIS design das Programm für die Dimensionierung der elektrischen Energieverteilung

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1 12 SIMARIS design das Programm für die Dimensionierung der elektrischen Energieverteilung

2 SIMARIS design das Programm für die Dimensionierung der elektrischen Energieverteilung kapitel 12

3 12 SIMARIS design das Programm für die Dimensionierung der elektrischen Energieverteilung SIMARIS design unterstützt C Ingenieur- und Planungsbüros C Installateure für Errichtungsplanung C Schaltanlagenbauer für Dimensionierungsaufgaben C Abnahmebehörden wie TÜV usw. bei der normgerechten Umsetzung elektrischer Gebäudestromversorgungskonzepte für Zweck- und Industriebauten von der Mittelspannung bis hin zur Steckdose bereits ab der Konzeptfindung. SIMARIS design C entlastet bei Routinearbeiten C verhilft zu hoher Planungs- und Kostensicherheit C führt zu einem gesamtheitlichen Planungsansatz C gestaltet wirtschaftliche Gesamtanlagen statt billiger Einzelprodukte Netzberechnung und automatische Überprüfung im Gesamtnetz Um den hohen Erwartungshaltungen von Investoren und Anlagenbetreibern gerecht zu werden, befassen sich Ingenieurbüros und Planer mit zeitintensiven Routinearbeiten bei der Anlagen- und Stromkreisdimensionierung. Alle Stromkreise eines Netzes sind in Bezug auf die herrschenden ungünstigsten Netzverhältnisse zu berechnen und in Bezug auf die gültigen landesspezifischen Normen- und Errichtergewohnheiten zu überprüfen. Hierzu gehört standardmäßig die Prüfung auf C Schutz gegen Überlast: Kabel für den maximal zu übertragenden Betriebsstrom ausgelegt? Gewähltes Schaltgerät für den max. Belastungsstrom des Kabels ausgelegt? Schützt das gewählte Schalt- Gerät das Kabel gegen Überlast? Wurden die Auslöseströme für die gewählte Klasse der Schaltgeräte gem. DIN VDE 0100 T430 berücksichtigt (Prüfströme, Gerätekennlinien, Toleranzbereiche)? C Schutz bei Kurzschluss: Hält das Kabel/die Stromschiene im Fehlerfalle bis zur endgültigen Abschaltung eines Fehlers thermisch stand (K 2 S 2 > = I 2 t)? C Einhaltung des Personenschutzes bei indirektem Berühren gem. DIN VDE 0100 T410: Ist gewährleistet, dass es im Fehlerfalle immer zu einer Abschaltung in der vorgeschriebenen Zeit durch irgendein Schaltgerät kommt? Netzform nach Art der Erdverbindung berücksichtigt? Minimale und maximale Kurzschlussströme in Abhängigkeit von alternativen Versorgungsarten berücksichtigt? Zusätzlicher Potenzialausgleich erforderlich? Max. Berührungsspannung eingehalten? C Spannungsfall (statisch/dynamisch): Bewegt sich der kumulierte Spannungsfall bis hin zu den Steckdosenstromkreisen im Bereich der aktuellen Norm? Können alle Verbraucher trotz Spannungsfall auf der Versorgungsstrecke sicher betrieben werden (Motoranlauf?) C Selektivität: Verhält sich das eingesetzte Schalt-/Schutzgerät zu all seinen vorgeordneten Schalt-/Schutzgeräten vollselektiv über den gesamten Strom-Zeitbereich? Selektivität in Form eines TÜVtauglichen Selektivitätsnachweises gemäß DIN VDE 0100 T710 (früher DIN VDE 0107) bzw. DIN VDE 0108 dokumentierbar? 12/2 Totally Integrated Power by Siemens

4 SIMARIS design SIMARIS design führt derartige Berechnungen und Überprüfungen automatisch durch und berücksichtigt dabei die aktuellsten Normen und Vorschriften. Die Reihe DIN VDE 0100 basiert auf der harmonisierten IEC 364 (HD 384). Umständliches Blättern in Vorschriften, Normentabellen oder Gerätekatalogen entfällt. Für Ingenieur- und Planungsbüros bedeutet dies eine nachhaltige Arbeitsentlastung bei gleichzeitiger Risikominimierung in der Planungs- und Kostensicherheit. Die DV-gerechte Abbildung realer Stromversorgungsanlagen innerhalb SIMARIS design lässt sich einfach und schnell umsetzen. Die Eingabe der einzelnen Netzkomponenten erfolgt stromkreisorientiert. Prinzipiell reicht die Eingabe der Kabellängen und der technischen Daten der Verbraucher bereits aus, um mit der Netzberechnung beginnen zu können. Sind die elektrotechnischen Grunddaten einmal hinterlegt, lassen sich gleichartige Stromkreise oder gar komplette Unterverteilungen per Mausklick einfach duplizieren und einem neuen Unterverteiler zuordnen, wodurch sich der Digitalisierungsvorgang für das Gesamtnetz insgesamt beschleunigen lässt. Auch die reale Abbildung größerer Stromversorgungsanlagen wie z.b. die Gebäudestromversorgung eines Flughafens oder eines Uni-Klinikums ist kein Problem in SIMARIS design. Auch solche Anlagen lassen sich von der Mittelspannungsschaltanlage bis hin zum letzten Steckdosenstromkreis mit verhältnismäßig geringem Zeitaufwand DV-technisch nachbilden, berechnen und überprüfen. Bild 12/1 Projektstrukturbaum Parallel zur Laufzeit kann jederzeit auf Knopfdruck die Netzberechnung für C Lastfluss C Kurzschluss (1-/2-/3-polig minimal und 1-/3-polig maximal) C Energiebilanz gestartet werden. Die Anzeige und Auswertung der Berechnungsergebnisse erfolgt in der Projektbaumstruktur mit Signalfarben Rot/Gelb/Grün für jeden einzelnen Stromkreis. Die 3-geteilte Projektansicht (Projektbaumstruktur/Netzbild/Meldungsfenster) ermöglicht einen schnellen Überblick über Netzaufbau und den aktuellen Status der Berechnungsergebnisse. Auch bei nachträglichen (manuellen) Veränderungen an der Netzstruktur oder den einzelnen Komponenten unterstützt SIMARIS design, indem es jede Veränderung im Hintergrund automatisch einer Überprüfung auf Zulässigkeit unterzieht und bei Bedarf sofort entsprechende Meldungen ausgibt. Netzbildansicht Projektstrukturbaum Meldungsfenster Automatische Geräteauswahl auf Basis eines durchgängigen, aufeinander abgestimmten Gerätespektrums SIMARIS design ist kein Netzberechnungstool im herkömmlichen Sinne. Basierend auf den Ergebnissen der vorangegangenen Netzberechnung dimensioniert SIMARIS design automatisch die erforderlichen Netzkomponenten, die zur sicheren Versorgung der angegebenen Verbraucher erforderlich sind. Hierzu gehören C neben den Einspeisestromquellen (Transformator(en)/Generator(en)/ neutrale Netzeinspeisung(en)) C den Kabeln bzw. den Stromschienen C vor allem auch die Schalt-/Schutzgeräte von der Mittelspannungsseite der Einspeisestromquelle bis hin zu den einzelnen Verbraucherstromkreisen 12/3 12

5 Integriertes Planen Die Komponenten eines Stromkreises werden ebenso wie die Stromkreise innerhalb des gesamten Netzes von vornherein technisch aufeinander abgestimmt. Die gesamte Energieversorgungsanlage lässt sich dadurch technisch und wirtschaftlich optimal auslegen. Gleichzeitig lässt sich die Brandlast in der gesamten Anlage auf ein Minimum reduzieren unter Gewährleistung eines hohen Maßes an Personenschutz und der Versorgungssicherheit der Gesamtanlage im Fehlerfalle. Spezielles Gerätefachwissen des Planers ist hierfür nicht erforderlich. Das größte Entscheidungspotenzial für die Konzeption einer Gesamtanlage liegt in der Planungsphase. Mithilfe der in SIMARIS design intern hinterlegten Produktdatenbank wird integriertes Planen einfach und effizient ermöglicht. Backup-Schutz oder Vollselektivität Schwerpunkt für die Auslegung der Schalt-/Schutzgeräte können sein: a) Backup-Schutz wirtschaftliche Auslegung der Geräte: Einsatz kostengünstiger Geräte mit teilweise unterdimensioniertem Schaltvermögen wird möglich. Das unterdimensionierte Gerät wird im Fehlerfalle automatisch durch eines der in Energierichtung gesehen vorgeordneten Geräte mit geschützt. Bild 12/2 Schalterkombination teilselektiv bis 48 ka b) Selektivität größtmögliche Versorgungssicherheit in der Gesamtanlage: Das dem Fehlerort nächstliegend in Energierichtung vorgeordnete Gerät löst im gesamten Strom- Zeitbereich sicher aus. Vom Fehler ursächlich nicht betroffene Anlagenteile bleiben in Betrieb. Bei Bedarf: Erweiterung/Ausbau der Gesamtanlage durch Umparametrierung der Geräte möglich. Nach welchen Aspekten die automatische Geräteauswahl in SIMARIS design vorgehen soll, bestimmt der Planer. Visualisierung und automatische Beurteilung von Gerätekennlinien in Bezug auf vollselektives Verhalten Für bereits bestehende Anlagen wird die Überprüfung bzw. der Nachweis des selektiven Schaltverhaltens der eingesetzten Schalt-/Schutzgeräte nach DIN VDE 0100 T710 (früher DIN VDE 0107) bzw. DIN VDE 0108 üblicherweise über sog. Strom-/Zeitkennliniendiagramme mittels eines visuellen Kennlinienvergleichs vorgeordneter und nachgeordneter Geräte geführt. Bestimmte Stromversorgungsabschnitte wie z.b. die Sicherheitsstromversorgung unterliegen gem. DIN VDE 0100 T710 (früher DIN VDE 0107) bzw. DIN VDE 0108 einer generellen Nachweispflicht des selektiven Verhaltens der eingesetzten Schaltgeräte. 12/4 Totally Integrated Power by Siemens

6 SIMARIS design Wurde dieser Aspekt nicht frühzeitig vor der Inbetriebsetzung der Anlage bedacht, können unplanmäßig hohe Folgekosten und Mehraufwand für den Verantwortlichen entstehen. Mithilfe von SIMARIS design wird diese einerseits sehr verantwortungsvolle und zugleich besonders mühsame Aufgabe deutlich vereinfacht. Das Programm übernimmt das Zusammensuchen der Geräteparameter und -auslösekennlinien filtert innerhalb eines Energieversorgungspfades (Staffelweg) die ungünstigste Gerätekombination heraus führt eine Beurteilung des selektiven Verhaltens der Gerätekombinationen unter Berücksichtigung der für diese Gerätekombination ungünstigen minimalen und maximalen Kurzschlussstromverhältnisse durch und berücksichtigt neben der visuellen Beurteilung der Gerätekennlinien auch Herstellerangaben zum dynamischen Schaltverhalten von geprüften Gerätekombinationen im Zeitbereich kleiner 100 ms. Die aktuellen Schutz-Einstellungen der Geräte lassen sich über die Schaltgeräte-Panels nachträglich anpassen. Auch hier macht sich die in SIMARIS design zugrunde liegende reale Gerätedatenbank positiv bemerkbar. Es werden genau die Einstellmöglichkeiten angeboten, die das aktuell gewählte Gerät auch tatsächlich zulässt. Die gewählten Schutzeinstellungen werden im Hintergrund automatisch auf Zulässigkeit hin überprüft. Bild 12/3 Bild 12/4 Auswahl einer passenden Niederspannungs-Schaltanlage für die NSHV aus der integrierten Datenbank Stromkreise können einfach parametriert werden Automatische Auswahl von Mittelspannungs- und Niederspannungsschaltanlagen und -verteilungen bis hin zur Gerätebestückung pro Feld Mit SIMARIS design lässt sich ein gesamtheitlicher Planungsansatz von der Geräte-Dimensionierung bis hin zum Aufbau der erforderlichen Schaltanlagenfelder und Unterverteilung realisieren. Produktspezifisches Schaltanlagen-Know-how des Planers ist hierfür nicht erforderlich. 12/5 12

7 Erstellung von Dokumentationsunterlagen wie TÜV-taugliche Selektivitätsnachweise, Schaltgeräteeinstellungen, Berechnungsergebnisse, Ausschreibungstexte, Materialpreisberechnung, Netzpläne/Gehäuseansicht und Feldbestückung in CAD-Form für Weiterbearbeitung z. B. in Auto- CAD Sämtliche Daten und Planungsergebnisse zur Gesamtanlage wie C Berechnungs- und Eingabedaten C grafische Netzbildansichten C Aufbau der Schaltanlagen und Verteilerfelder lassen sich direkt auf dem Drucker ausgeben oder über eine Bildschirm- Voransicht visualisieren und können bei Bedarf auch in andere Programme wie z.b. AutoCAD für eine Weiterbearbeitung importiert werden. Bild 12/5 Umfassende Dokumentation mit einfacher Datenübernahme (Office, CAD etc.) Die Dateiformate der Ausgabedokumente orientieren sich an den gängigen Office-Programmen unter den verschiedenen Windows-Betriebssystemen. Falls erforderlich, kann die Ausgabe aller Dokumente auch in englischer Sprache erfolgen. Auch Ausschreibungstexte, so genannte Leistungsverzeichnisse, lassen sich zur Erstellung eines Planungs- Angebotes aus dem Programm ausleiten. Bei der Zusammenstellung dieser Texte wurde auf die automatische Übernahme relevanter technischer Grunddaten ebenso großen Wert gelegt wie auf die Dokumentation der technischen Highlights der eingesetzten Geräte und Verteiler. Über die Ausgabe einer Materialpreisberechnung auf Feldbasis erhält der Planer einen ersten Überblick über das Volumen der geplanten Anlage. Aufgrund seines hohen Qualitätsstandards wurde SIMARIS design vom TÜV Berlin zertifiziert und findet auch bei öffentlichen Dienststellen bei der Ergebnisprüfung eingereichter Planungskonzepte Anwendung. Lizenzierte Nutzer von SIMARIS design erhalten neben der Software auch kostenlose Fachberatung bei komplexeren Projekten durch das SIMARIS design Solution Support Team. 12/6 Totally Integrated Power by Siemens

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