Lieber steken dan schroeven

Het apparaatveld horizontaal maakt het mogelijk om stekkermodules en lastschakelaars met zekeringen te combineren. (© SEDOTEC)

SEDOTEC heeft het nieuwe stekmodule voorzien van een dwangontlading voor de ingebouwde compacte vermogensschakelaar. (© SEDOTEC)

Het stekkermodule kan worden ingebracht en verwijderd terwijl de kabels van de hoofdcircuit nog steeds zijn aangesloten. (© SEDOTEC)

Bediening van het stekkermodule met contactering en contactbeveiligde afdekking in verwijderde toestand. (© SEDOTEC)

Steckmodule met compacte vermogensschakelaar ingebouwd in het veld. (© SEDOTEC)

In openingen van de zijgeleiding kan een klepslot worden aangebracht. Dit beveiligt tegen onbevoegd plaatsen van het stekkermodule. (© SEDOTEC)

Flexibiliteit en veranderingen zijn tegenwoordig in bedrijven normale eisen. Wanneer machineparken en productieprocessen voortdurend worden aangepast, moeten in de schakelkast voor de energievoorziening vaak ook apparaten worden vervangen of gemoderniseerd. Omdat elektrische energie echter continu beschikbaar moet zijn, is het bijna niet meer denkbaar om de volledige schakelkast uit te schakelen. Dit geldt net zo goed voor regelmatige onderhoudswerkzaamheden. Een oplossing zijn stekkoppelbare en verwijderbare schakelmateriaal, die door een dwangontlading het verwijderen onder belasting voorkomen. En als dat zowel bij zekering-onderbrekers als bij vermogensschakelaars mogelijk is, des te beter.

„De norm DIN EN 61439-2 wordt in sectie 8.5.2, die de regeling voor verwijderbare delen en inbouwmodules behandelt, steeds strenger wat betreft het onderbreken van de hoofdstroomkring bij het in- en uitschakelen“, zegt Steffen Vree, hoofd productmanagement Vamocon bij Sedotec. „Wanneer er in de toekomst steeds vaker verwijderbare delen voor schakelkasten worden aangeboden, staat deze veiligheid terecht centraal“, vervolgt Vree. Moderne stekkermodules met vermogensschakelaars voldoen aan deze belangrijke eis voor bedrijven als operators. Ze maken gebruik van de voordelen van zowel vaste inbouw- als inbouwmodules. Ze zijn goedkoper dan inbouwtechniek, maar bieden bij latere modificaties in de bedrijfsvoering aanzienlijk meer flexibiliteit dan vaste inbouwtechniek. En dat zonder concessies te doen aan de veiligheid voor de gebruiker.

Flexibiliteit en snelle actie steeds vaker gevraagd

Processen en workflows in productiebedrijven worden niet alleen steeds uitgebreider en complexer, ze mogen vaak ook niet worden onderbroken – bijvoorbeeld om energie uit te schakelen voor een wijziging in het machinepark of voor onderhoud. De hoge beschikbaarheid van elektrische energie is vanzelfsprekend voor bedrijven – in tijden van just-in-time leveringsverplichtingen soms zelfs van levensbelang. Tegelijkertijd wordt ook een hogere flexibiliteit geëist in productie of administratieve processen, omdat veranderingen tegenwoordig de regel in plaats van de uitzondering zijn. Installaties worden uitgebreid of aangepast, machines worden verplaatst, gemoderniseerd of nieuw in gebruik genomen. En dit alles moet gebeuren zonder dat de stroom wordt uitgeschakeld. Stekkermodules, zoals die bijvoorbeeld door Sedotec worden aangeboden, vormen daarvoor een praktische en veilige oplossing.

De Ladenburger specialist volgt met zijn nieuwe horizontale stekkermoduleveld (GWA) het idee van een platformstrategie voor toepassingen in veeleisende energieverdeling met hoge beschikbaarheid en gebruiksvriendelijkheid. Gebruikers kunnen met de nieuwe stekkermodules in dezelfde installatie, in hetzelfde veld, zekeringloze apparaten (compacte vermogensschakelaars) en met zekeringen uitgeruste apparaten (JEAN MÜLLER SASILplus) tot een nominale stroom van elk 630 A combineren. Dankzij de stektechniek kunnen apparaten snel en veilig worden vervangen of achteraf worden gemodificeerd, zonder dat de schakelkast moet worden uitgeschakeld. De modulaire opbouw biedt grote vrijheid en hoge flexibiliteit. „Zo wordt een belangrijke wens van de markt vervuld: een snelle en contactbeveiligde opbouw en inzet van compacte vermogensschakelaars in combinatie met zekeringhoudende schakelmateriaal“, verzekert Vree, en voegt toe: „Zowel in de bedrijfsstand als in de verwijderstand (stekkermodule uit het veld verwijderd) zijn alle spanningsvoerende delen standaard contactveilig afgedekt, wat de veiligheid voor de gebruiker aanzienlijk verhoogt.“

Schakelkasten hoeven niet meer te worden uitgeschakeld

De stekkermodules zijn door de ontwikkelaars voorzien van een dwangontlading voor de ingebouwde compacte vermogensschakelaar. Deze voorkomt dat de stekkermodule met ingeschakelde compacte schakelaar, dus mogelijk onder belasting, kan worden ingebracht of verwijderd. De gehele schakelkast kan daarbij onder spanning blijven. De elektrische verbindingen van hoofd- en besturingsstroomkring dragen de categorie WWD (zie infobox). De toegang tot de hoofdstroomkring verloopt via de contacten aan de achterkant van de module richting de veldverdeelsleutel. De contacten voor de aangesloten kabels bevinden zich aan de rechterkant. Beide contactreeksen worden veilig vastgehouden bij het inpluggen. De stekkermodule kan optioneel ook als vaste verbinding aan de uitgang worden uitgevoerd (F), in contacteringswijze WFD. „Maar juist de geleide, stekkende verbinding biedt de grootste voordelen“, benadrukt ontwikkelingsleider Volker Kirchhoff van Sedotec. De verbinding met de besturingsstroomkring in de rechter geleidingsrail is gestoken en kan gemakkelijk met de hand worden losgemaakt (D). Voorzieningen voor klemmen, RJ45- of USB-connectoren, afhankelijk van de fabrikant van de schakelmateriaal, zijn aanwezig. Zo ondersteunt de stekkermodule perfect de aansluiting van communicatie-geschikte vermogensschakelaars. Bovendien kunnen stroomtransformatoren in de stekkermodule worden geschoven en bedraden via de gemonteerde koperen rails. De openingen worden vervolgens afgesloten met polycarbonaatplaten.

Omdat de toevoer- en afvoerverbindingen van de hoofdstroomkring alleen nog maar worden gestoken, vervallen bij het wisselen van de stekkermodule de arbeidsintensieve schroef- en loswerkzaamheden aan de aangesloten kabels. Vree weet waar hij over spreekt: „Wie bijvoorbeeld al eens zes kabels met elk 185 mm² heeft geschroefd of losgemaakt, weet hoe snel de tijd verstrijkt.“ Daarnaast zorgen de beperkte ruimte in een veld ervoor dat de toegankelijkheid altijd wordt bemoeilijkt. „Met onze oplossing is dat in seconden geregeld“, verzekert Kirchhoff. In totaal is met het GFWA-platform de vervanging van een compacte vermogensschakelaar in enkele minuten gedaan, terwijl dat vroeger soms een hele dag kostte.

Vermogensschakelaars snel en veilig in stekkermodules plaatsen

Bij de veelgebruikte bestaande oplossingen met kasten of stekkermontageplaten is de contactset niet altijd afgestemd op de middenafstand van de fasen van de compacte vermogensschakelaars. De aansluitingen moeten bovendien worden aangebracht, en de montage van externe stroomtransformatoren is arbeidsintensief. „Alles brengt enorme inspanningen met zich mee, die tegenwoordig niemand meer wil“, weet Vree. „Dat is niet meer van deze tijd en vaak ook niet conform de norm“, aldus de productmanager, want een dwangontlading is daar – indien überhaupt – alleen mogelijk via draaibare bedieningselementen op de deur. Bij de nieuwe stekkermodules worden alle componenten voor de inbouw van de betreffende vermogensschakelaar meegeleverd. De combinatiemogelijkheden van de stekkermodules in het veld zijn uitgebreid getest op hun nominale waarden in uitgebreide warmtetests. Evenzo zijn de stekkermodules succesvol getest op een voorwaardelijke nominale kortsluitstroom tot 110 kA.

Ook blik op de vonkoverslagbeveiliging

Belangrijk bij verwijderbare delen en inbouwmodules is verder dat een geïnstalleerd actief vonkoverslagbeveiligingssysteem niet foutief wordt geactiveerd wanneer de vermogensschakelaar een kortsluiting onderbreekt. Fabrikanten die hier een betrouwbare uitspraak over kunnen doen, bieden veiligheid. Omdat Ladenburger dat weten, hebben ze hun stekkermodules in het schakelsysteem VAMOCON laten testen op foutuitlokken met het actieve vonkoverslagbeveiligingssysteem DEHNshort – met succes.

Bovendien heeft de fabrikant de stekkermodules laten testen op gedrag onder vonkoverslagomstandigheden. Hiertoe werd door de testingenieur een ontstekingsdraad op de stekkermodule aangebracht om een vonkoverslag te initiëren. Vanwege de isolatie – alles is rondom fingersicher IP2X uitgevoerd – kon hij deze ontstekingsdraad alleen bevestigen aan de uitgangskontakten van het hoofdstroomkring. De vermogensschakelaar heeft de vonkoverslag betrouwbaar uitgeschakeld. Aan alle eisen van de vonkoverslagklasse B (criteria 1 tot 6) volgens DIN EN 61439-2 bijlage 1 is voldaan.

Een platform voor de toekomst klaar

Met de nieuwe, eigentijdse stekkermodules wordt voor de operators het bijzondere iets normaals, want stekken in plaats van schroeven bespaart tijd en kosten en biedt hoge flexibiliteit. Bovendien maakt het platformconcept een geringe startinvestering in de schakelkast mogelijk, omdat apparaten later onderling kunnen worden uitgewisseld of gemoderniseerd volgens de veranderende eisen.