Die Dezentralisierung ermöglicht eine flexiblere Planung von Anlagen und Maschinen. Sie erleichtert zudem die Wartung und modulare Erweiterung. Die Anlagenverfügbarkeit steigt und es können Platz, Kosten und Zeit eingespart werden. Angesichts dieser Vorteile ist es somit kein Wunder, dass immer mehr Systemkomponenten mit hoher Schutzart (IP54, IP65, IP67) ausgestattet und direkt im Feld installiert werden. Zentrale Schaltschränke können somit durch kleinere Versionen ersetzt oder sogar komplett aufgelöst werden.
Stromversorgung: der Status Quo
Im dezentralen Anlagen- und Maschinenbau lassen sich grundsätzlich drei gängige Strategien bei der Realisierung der Stromversorgung beobachten:
1. Dezentrale Vor-Ort-Schaltkästen
Die Stromversorgung und weitere Standard-Komponenten wie elektronische Sicherungen oder Schalter werden aus dem zentralen Schaltschrank herausgelöst und in kleineren, dezentralen IP67-Schaltkästen direkt im Feld installiert. Die Konzeption, Umsetzung und Installation dieser Kästen übernehmen die Unternehmen dabei oft selbst. Das schließt die Auswahl der verschiedenen Komponenten ein, genauso wie deren Bestellung Lagerung und letztlich das Zusammenfügen zu einem System durch einen Techniker.
2. Kundenspezifische Lösung
Der Systementwickler beauftragt die Entwicklung einer kundenspezifischen, dezentralen Stromversorgung speziell für diese Anwendung. Eine kundenspezifische Lösung ist jedoch recht zeitaufwändig, kostenintensiv und lohnt sich erst ab größeren Stückzahlen.
3. Keine Dezentralisierung der Stromversorgung
Die Stromversorgung wird aus dem Prozess der Dezentralisierung ausgeklammert und verbleibt in den zentral platzierten Schaltschränken. Für die Versorgung der bereits dezentralisierten Komponenten im Feld werden lange Kabel mit entsprechend großem Querschnitt verlegt. Die langen Kabel führen zu Leistungsverlusten, die mit einer entsprechend größer dimensionierten Stromversorgung kompensiert werden müssen.
Vorteile der dezentralen Stromversorgung
Lösungsansatz 1 und 2 zeigen, dass viele Unternehmen bereits selbst aktiv geworden sind, da sie die Vorteile einer dezentralen Stromversorgung erkannt haben. Weitläufige Anwendungen, wie Förderbänder oder Fertigungslinien, können dezentral deutlich effizienter und flexibler mit Energie versorgt werden. Dank einer Installation direkt neben der Last, können kürzere Kabel mit geringerem Querschnitt verlegt werden. Das spart Kosten für Kupfer und die Stromversorgung muss nicht länger überdimensioniert werden. Die einzelnen Bestandteile der Anlage können freier geplant und modular aufgebaut werden. Diese Module lassen sich schneller und effektiver ergänzen, warten und umrüsten. Zudem kann durch die Verkleinerung oder den Wegfall von Schaltschränken der neu gewonnene Platz für den Ausbau von wertschöpfenden Bestandteilen der Anlage genutzt werden. Doch der Aufwand für eine effiziente, dezentrale Lösung war bislang recht hoch. Aufgrund der Vielfalt an Anwendungen und Anforderungen fehlte eine dezentrale Standard-Stromversorgung. Um eine echte Alternative in allen drei zuvor genannten Fällen zu bieten, müsste diese ab Lager bestellbar, einfach ins System zu integrieren und in zahlreichen Varianten verfügbar sein. Mit der neuen Produktfamilie Zero Cabinet schließen die Puls-Entwickler nun diese Lücke in der Dezentralisierung und bieten Anwendern mehr Flexibilität in der Planung ihrer Anlagen und Maschinen. Mit dieser Lösung können Schaltschränke laut Anbieter kleiner dimensioniert oder sogar ganz aufgelöst werden.
Schaltschrankloses Stromversorgungssystem
Zero Cabinet ist ein Puzzleteil auf dem Weg zur vollständigen Dezentralisierung. Mit den aktuell 24 verschiedenen Varianten der Zero Cabinet-Familie eröffnen sich Anwendern neue Freiheiten in der schaltschranklosen Planung ihrer Anlagen und Maschinen. Die Produktfamilie basiert auf einer modularen Plattform. Die Grundlage dafür bilden einphasige und dreiphasige Stromversorgungen mit 300W oder 500W Ausgangsleistung. Alle Geräte der Zero Cabinet-Familie liefern 120% Leistung dauerhaft (bei bis zu +45°C Umgebungstemperatur) und 200% für 5s. Dadurch sind sie zum Starten stromintensiver Lasten geeignet und beugen einer Überdimensionierung der Stromversorgung vor. Die Produkte sind in verschiedenen Schutzarten verfügbar, beginnend bei IP54 (staubgeschützt, spritzwassergeschützt), über IP65 (staubdicht, strahlwassergeschützt) bis hin zu IP67 (staubdicht, zeitweiliges Untertauchen möglich). Auch der weite Temperaturbereich von -25°C bis +55°C – ohne Leistungsminderung (mit Derating bis +70°C) – ermöglicht einen problemlosen Einsatz in nahezu jeder Umgebung. Dank eines hohen Wirkungsgrads von mindestens 95% entstehen weniger Verluste und damit auch weniger Wärme im Gerät. Deshalb konnte bei den Zero Cabinet-Geräten auf den Verguss der Elektronik, der für den Schutz vor zu hohen Temperaturen eingesetzt wird, verzichtet werden. Das ermöglicht ein umweltfreundliches Recycling der Geräte. Auf dieser Plattform basieren die verschiedenen Versionen mit zahlreichen Steckerkonfigurationen sowie optionalen Sicherungs- und Redundanzfunktionen. Puls unterteilt die Produktfamilie dabei in die Zero Cabinet-Produktserien Basic und eFused.
