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Stromschienenabgangskästen und Differenzstromüberwachung
Potenziale erschließen, Störungen vermeiden
Zu den Lösungen für die Energieverteilung, die Janitza in diesem Jahr vorgestellt hat, gehören die neuen Stromschienenabgangskästen AKM, die ein individuelles Plug & Play-Energiemonitoring aller angeschlossenen Verbraucher ermöglichen. Ferner präsentiert der Anbieter das Differenzstromüberwachungsgerät RCM 201-Rogo für Differenzströme des Typs A, das sich besonders für Stromschienensysteme und ausdehnende Leitungen eignet.
 Die neuen Stromschienenabgangskästen AKM von Janitza ermöglichen ein individuelles Plug&Play-Energiemonitoring aller angeschlossenen Verbraucher.
Die neuen Stromschienenabgangskästen AKM von Janitza ermöglichen ein individuelles Plug&Play-Energiemonitoring aller angeschlossenen Verbraucher.Bild: Janitza electronics GmbH

Stromschienen eignen sich für die flexible Energieversorgung von Verbrauchern mit hoher Leistungsaufnahme. Besonders in Fertigungsanlagen, die immer wieder verändert und erweitert werden, spielen sie ihre Vorteile aus und werden deshalb bei Neuplanungen bevorzugt eingesetzt. Zum Erfassen von Lastprofilen, Störungen usw. einzelner Verbraucher muss normalerweise jeweils eine separate Messtechnik installiert werden, entweder in der zugehörigen Energieverteilung, in einem maschinennahen Vor-Ort-Kasten oder direkt im Schaltschrank der Maschine. Dies erfordert erheblichen Aufwand für Planung, Projektierung, Installation und Inbetriebnahme und gefährdet beim Einbau in die Maschine außerdem deren Gewährleistungsanspruch. Mit Stromschienenabgangskästen AKM von Janitza lassen sich diese Nachteile vermeiden. Sie nutzen die Flexibilität von Stromschienen und erweitern sie um die Funktion Energiemessung, die die Energietransparenz und -Überwachung des einzelnen Verbrauchers und – mit entsprechender Auswertesoftware – der gesamten Stromschiene herstellt. Die integrierte Messtechnik einschließlich Wandler, Differenzstromwandler und Temperatursensor erfasst kontinuierlich alle Phasenströme, den Neutralleiterstrom, Fehlerströme und die Innentemperatur des AKM. Damit lassen sich der Energieverbrauch in Form eines Lastprofils, aber auch die Spannungsqualität, Überlastungen, Unsymmetrien, Oberschwingungen und Fehlerströme kontinuierlich und punktgenau überwachen. Mit diesen Informationen kann der Anwender die Energieeffizienzpotentiale seiner Anlage identifizieren sowie Störungen erkennen, bevor sie zu Anlagenausfällen führen. Die AKM sind wahlweise mit oder ohne von außen ablesbares Display erhältlich. Optional sind ein Digitaleingang zum Erfassen weiterer Prozessgrößen (z. B. Druckluft- oder Kühlwasserverbrauch) sowie eine erweiterte RCM-Messung für pulsierenden Fehlerströme bis 20kHz (Typ B+) nach IEC62020 erhältlich. Damit spart der Betreiber die Isolationsmessung in TN-S-Systemen und reduziert somit den Prüfaufwand an ortsfesten elektrischen Anlagen im Rahmen der DGUV Vorschrift 3.

 Das kompakte Differenzstromüberwachungsgerät RCM 201-ROGO für Differenzströme des Typs A eignet sich besonders für Stromschienensysteme und ausdehnende Leitungen.
Das kompakte Differenzstromüberwachungsgerät RCM 201-ROGO für Differenzströme des Typs A eignet sich besonders für Stromschienensysteme und ausdehnende Leitungen.Bild: Janitza electronics GmbH

Vernetzung und Visualisierung

Die Abgangskästen können via Ethernet oder RS485 vernetzt werden. Über eine integrierte Gatewayfunktion können Master-Slave-Strukturen mit Ethernet und unterlagertem RS485-Feldbus realisiert werden. Jeweils zwei Anschlussbuchsen ermöglichen das einfache Weiterschleifen des Busanschlusses. So lassen sich bis zu 31 Einheiten kosten- und IP-Adressen-sparend über RS485 zusammenschalten. Die Auswertung und Visualisierung kann die Software GridVis übernehmen. Sie bietet ein automatisiertes Reporting für Verfügbarkeit, Ereignisse, Transienten, Grenzwertverletzungen bis hin zur Auslastung des Stromschienensystems. Die Kästen lassen sich auf weit verbreitete Schienenverteiler-Systeme des Typs BD2 (andere Schienensysteme auf Anfrage) montieren. In vielen Anwendungen ist eine Unterbrechung der Stromversorgung zur Montage nicht nötig, weil der Anschluss an die Stromschiene beim Öffnen des Kastens automatisch getrennt wird. Der Aufbau ist installationsfreundlich gestaltet und die Sicherungen für die Lastseite sind gut zugänglich. Der großzügig bemessene Anschlussraum erlaubt eine freie Wahl der Kabelabgangsrichtung.

Differenzstromüberwachung

Isolationsfehler beginnen oft schleichend, etwa durch Materialalterung. Die Fehlerströme sind in diesem Stadium zu gering sind, um eine Schutzeinrichtung auszulösen. Durch ein kontinuierliches Differenzstrom-Monitoring können solche Prozesse frühzeitig erkannt und Anlagenschäden, bis hin zu Produktionsausfällen, vermieden werden. Janitza hat hierfür eine große Auswahl an Messgeräten entwickelt. Das neueste Mitglied im Portfolio ist das RCM 201-Rogo zur Überwachung von Differenzströmen des Typ A (sinusförmige und pulsierende Wechselströme) in Anlagen, die unterbrechungsfrei betrieben werden müssen. Damit lässt sich eine Anlage sogar nachträglich mit geringem Aufwand ausrüsten. Das Gerät entspricht der DIN EN62020 und eignet sich besonders für große Kabelquerschnitte und Stromschienen bis 4.000A. Differenzströme werden in den Messbereichen 5, 10, 25 und 125A mit einer Messgenauigkeit ab 1 Prozent erfasst. Zum Lieferumfang gehört eine Rogowskispule, die sich mittels Mini-DIN-Stecker sehr einfach anschließen lässt. Zur Auswahl stehen Spulen mit Durchmessern von 50 bis 365mm und Längen von 160 bis 1.150mm. Da sich dieser Spulentyp ohne Unterbrechung des Leiters montieren lässt, ist er eine geeignete Retrofit-Lösung, wenn Splitcore-Wandler aus Platz- oder Preisgründen nicht in Frage kommen. Die Montage ist auch an schwer zugänglichen Stellen problemlos möglich. Das Gerät selbst, der Differenzverstärker, ist kompakt gehalten und benötigt wenig Platz im Schaltschrank. Zum Einbinden in die vorhandene Steuerung stehen mehrere Schnittstellen zur Verfügung: Ein Differenzstromausgang (0-40mA) erlaubt den Anschluss an alle standardisierten Janitza RCM-Eingänge. Am Gerät einstellbare Grenzwerte und Alarme lassen sich über einen Digitalausgang weiterleiten. Durch eine RS485-Schnittstelle ist zudem eine Einbindung in die übergeordnete Leittechnik per ModbusTCP möglich. Die Mess-, Warn- und Alarmwerte können mit der Software GridVis ausgelesen und verarbeitet werden.

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