Schaltschrank


Zuletzt aktualisiert von Rolf Gloor am 02.08.2011

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Im Schaltschrank sind die üblichen Installationskomponenten wie Klemmen, Sicherungen und Kabel so ausgelegt, dass sie sich bei maximaler Belastung nicht übermässig erwärmen, das heisst, diese Verluste sind bei korrekter Installation vernachlässigbar klein. Anders sieht es aus bei Transformatoren, Leistungsschützen und der Leistungselektronik. Wenn ein Schaltschrank Ventilatoren oder sogar ein eigenes Kühlgerät hat, dann wird mit erheblichen Wärmeverlusten gerechnet.

Transformatoren

Transformatoren können einen hervorragenden Wirkungsgrad haben, wenn sie richtig dimensioniert sind. Transformatoren haben im Leerlauf die sogenannten Leerlaufverluste, welche vor allem durch Wärmeverluste des magnetisierten Eisen verursacht werden. Ein guter Transformator mit besserem Eisenmaterial und grossem Eisen- und Kupferdrahtquerschnitt  hat geringere Verluste als ein schlechter Transformator. Wenn möglich, sollten Transformatoren bei Nichtgebrauch vom Netz getrennt werden.

Beispiel eines 12,5 kVA Drehstromtransformator: Die Standardausführung für 1400 Franken hat Nennverluste von 790 W, ein 15% grösserer Transformator kostet 150 Franken mehr und hat nur noch 450 W Nennverluste.

Leistungsschütze

Viele Leistungsschütze (grosse Relais) verfügen über starke Zuganker, welche über elektrische Spulen gesteuert werden. Beispiel für ein üblicher 125 A Schütz (90 kW Schaltleistung) kostet 360 Franken und hat 60 W Verlustleistung, ein motorisch angetriebener Schütz kostet 20 Franken mehr und hat nur noch 15 W Verlustleistung.

Leistungselektronik

Obwohl leistungselektronische Geräte Wirkungsgrade von über 95% erreichen, ist ihr Wirkungsgrad im Leerlauf bei 0%. Wie bei den Transformatoren sollten diese Geräte bei Nichtgebrauch vom Netz getrennt werden. Häufig verfügen diese Geräte auch über eingebaute Ventilatoren, welche die Verlustwärme abführen. Gute Geräte haben temperaturgeregelte Ventilatoren, welche bei geringer Erwärmung langsamer oder überhaupt nicht laufen.

Schaltschrankkühlung

Im Schaltschrank ist es oben wärmer als unten. Logischerweise sollten dann die wärmeempfindlichen Geräte unten sein und die robusten Klemmen, Schalter und Transformatoren oben. Durch diese Anordnung könnte oft auf eine Schaltschrankkühlung verzichtet werden. Es sollten nur Geräte mit einer zulässigen Umgebungstemperatur von 50 °C eingesetzt werden und die dann vielleicht noch erforderlichen Kühlgeräte sollten auf 45 °C Solltemperatur eingestellt werden. In staubiger Umgebung sind die Filter der Schaltschranklüfter regelmässig zu reinigen.


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