Enercon setzt bei der Verbindungstechnik auf Phoenix Contact - Guter Kontakt bei Wind und Wetter
Als High-Tech-Unternehmen und führender Hersteller von Windenergieanlagen in Deutschland bietet die ENERCON GmbH technisch innovative Windenergieanlagen an. Mit den effizienten Anlagen hat ENERCON wesentlich dazu beigetragen, dass Deutschland heute das traditionelle Windenergieland Dänemark (570 MW) überrundet hat und nach den USA (836 MW) in der Windenergienutzung weltweit an zweiter Stelle steht.
innovative Windenergieanlagen
Die auf den jeweiligen Markt und Standort abgestimmten ENERCON-Anlagen sind wirtschaftlich in Bürgerwindparks, Landwirtschaft, Industrie, Gewerbe, Energieversorgungsunternehmen und bei den Kommunen im Einsatz. Bei der Auswahl der Einzelkomponenten wird viel Wert auf Qualität gelegt. So kommen in den elektrischen Anlagen die verschiedensten Produkte von dem Verbindungstechnik-Spezialisten Phoenix Contact zum Einsatz.
Serviceverbesserung durch COMBICON
Um die Elektronik-Komponenten der Steuerung im Servicefall schnell auswechseln zu können, werden printmontable Steckverbinder benötigt, die einen Austausch der Platine ohne Werkzeug ermöglichen. Da unterschiedlichste Querschnittsbereiche durch die Verwendung von Sensor- und Versorgungsleitungen im Einsatz sind, wurde ein Steckverbinder mit großem Anschlussbereich gewählt. Aus dem variantenreichen COMBICON-Programm entschieden sich die ENERCON-Techniker für den Typ MSTB 2,5. Durch den 2,5 mm² Schraubanschluss (Lehrdorn A3) können alle dort vorkommenden Leiterquerschnitte sicher angeschlossen werden. Da dieses Maß für starre und flexible Adern gilt, spielt die Leiterbeschaffenheit durch das Zughülsen-Prinzip nur noch eine Nebenrolle. Über eine Steuerung werden die externen Initiatoren mit 24 V oder 48 V versorgt. Die Umsetzung von 230 V auf 24 V/48 V findet ebenfalls auf der Leiterplatte statt. Die hierfür benötigten Anschlüsse werden entweder mit dem Standard-Stecker im Raster 5 mm oder mit dem Typ GMSTB 2,5 im Raster 7,5 mm realisiert. Das robuste Kontaktsystem aus hochfesten Kupferlegierungen sorgt dafür, dass die COMBICON-Steckverbinder über eine Stromtragfähigkeit von 12 A verfügen. Zusammen mit der sorgfältigen Oberflächenvergütung wird ein Höchstmaß an Kontaktgüte, Klemmsicherheit und Korrosionsfreiheit gewährleistet. So ist sichergestellt, dass auch Ströme von nur einigen mA, wie sie in der beschriebenen Applikation vorkommen, sicher übertragen werden. In dem ENERCON-Schaltschrank werden für nicht printmontable Elemente, wie z. B. Not-Aus-Schalter, Steckdose etc., üblicherweise feste Klemmen, die auf Hutschienen gerastet sind, benutzt. ENERCON setzt auf den anwendungstechnischen Komfort der Universal-Reihenklemme UK 5N. Farblich nach L, N und PE abgestimmt und mit dem Markierungssystem ZB6 beschriftet, sorgt die Verwendung von Reihenklemmen für eine übersichtliche Verdrahtung. Da bei der Installation dieses Schaltschranktyps unterschiedliche Aderquerschnitte benutzt werden, stellt die Verwendung der UK 5N mit ihrem Anschlussquerschnitt zwischen 0,2 mm² bis 6 mm² eine universelle Lösung dar. Für kleinere Querschnitte kann an dieser Stelle die platzsparendere UK 3N eingesetzt werden. Bei nur 5,2 mm Baubreite schafft sie ebenso wie die breitere UK 5N mit ihrem Zughülsenprinzip eine sichere Verbindung.
Steckverbindungen bei Wind und Wetter
ENERCON Windrad
Die Steckverbinder an einer Windkraftanlage müssen rauhen Umgebungsbedingungen wie Hitze, Kälte, Regen oder Wind standhalten. Prädestiniert für diesen Anwendungsfall sind schwere Industriesteckverbinder. Die Einsatzorte befinden sich direkt im Schaltschrank am Fuß der Windkraftanlage sowie in luftiger Höhe zwischen Generator und Rotor. Bei kleineren Anlagen (500 kW) beträgt die Nabenhöhe 43 m, bei der 1,5-MW-Anlage sogar 68 m. Diese Umgebung fordert mindestens die Schutzart IP 65. Die in diesem Anlagentyp eingesetzten Steckverbinder übertragen Sensorsignale plus die zugehörige Spannungsversorgung.
Die von Phoenix Contact unter dem Produktnamen Heavycon angebotenen Industriesteckverbinder erfüllen die Anforderungen der Schutzklasse IP 65 und haben ein robustes Aluminium-Druckgußgehäuse. Dieses Gehäuse schützt die innenliegenden Kontakte (6 bis 128 Pole) gegen mechanische Einflüsse. Dank der robusten Verriegelung wird ein unbeabsichtigtes Lösen, z.B. durch Vibration oder mechanische Belastung, vermieden. Alle Gehäuse lassen sich wahlweise mit einem Stecker oder einem Buchseneinsatz bestücken, um die spannungsführenden Leiter an den berührungssicheren Buchseneinsatz anschließen zu können. Durch die Notwendigkeit, Leistungs- und Signaladern vom Schaltschrank bis zum Generator zu führen, könnte zukünftig das Programm Pluscon-HCM verwendet werden.
Ohne Sensoren geht es nicht
Das Messen der Umdrehungsgeschwindigkeit, Windrichtung und -stärke übernehmen Sensoren. Bei Windstille oder Böen drehen sich die Rotorblätter aus dem Wind. Durch diesen Mechanismus wird der unrentable Betrieb des Generators und seine Beschädigung durch zu hohe Drehzahlen vermieden. Damit die vielen Sensoren nicht über unübersichtliche Kabelbäume mit der Bodenstation verbunden sind, erfolgt in der Gondel eine Konzentration der Sensorleistungen. Diese kann z.B. durch Sensor-/Aktor-Boxen realisiert werden. Die Produktfamilie Pluscon-SAC bietet hierfür ein umfassendes Sensor-/Aktor-Verkabelungsprogramm.
Fazit
Damit sich die Windkraftanlagen amortisieren, müssen sie viele Jahre hindurch ihren Dienst verrichten. Dies kann nur durch qualitativ hochwertige Produkte erreicht werden. ENERCON wählte aus diesem Grund die Verbindungstechnik von PHOENIX CONTACT.