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Strom in Windkraftanlagen sicher und effizient übertragenTotally Integrated Power – SIVACON 8PS Schienenverteiler-System LDM

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InhaltTotally Integrated Power 2

Schienenverteiler-Systeme SIVACON 8PS – System LDM 3

Die bessere Lösung: das System LDM 4

Leistungsstark und wirtschaftlich: das System LDM 6

Support 10

Totally Integrated PowerAls Energieträger für die Industrie, für Gebäude sowie für Infrastruktureinrichtungen gewinnt elektrischer Strom kontinuierlich an Bedeutung. Nur eine flexible, für jeden Einzelfall maßgeschneiderte Stromversorgung kann jedoch alle individuellen Herausforderungen meistern und gleich-zeitig zur Steigerung von Verfügbarkeit und Rentabilität beitragen. Totally Integrated Power (TIP) von Siemens ist eine rundum individualisierbare Stromversorgungs- lösung aus Soft- und Hardwareprodukten, -systemen und -lösungen für alle Spannungsebenen.

TIP integriert sich nahtlos in Industrie- und Gebäude- automatisierungssysteme und ermöglicht es Unternehmen sich auf das Kerngeschäft zu fokussieren und gleichzeitig die Wertschöpfungskette durch eine zuverlässige, sichere und effiziente Stromversorgung abzusichern. Denn „power matters“.

Das Schienenverteiler-System LDM aus dem Produkt- spektrum der SIVACON 8PS Schienenverteiler ist Bestand- teil von Totally Integrated Power. Das System überträgt Ströme bis zu 8.200 A sicher, zuverlässig und effizient im Turm einer Windkraftanlage.

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Schienenverteiler SIVACON 8PS System LDMDas neue, effiziente Schienenverteiler-System für Windkraftanlagen

Die Windenergie wird im Bereich der nach- haltigen Stromerzeugung immer wichtiger. Gleichzeitig sehen sich die Hersteller von Windkraftanlagen einem permanent wach-senden Kostendruck ausgesetzt: Ihre Anlagen müssen den erzeugten Strom sicher, zuver- lässig und wirtschaftlich übertragen.

Siemens hat mit dem bewährten Schienenverteiler-System LD bereits seit mehr als einem Jahrzehnt Erfahrungen in der sicheren und zuverlässigen Energieübertragung zwischen Gondel und Turmfuß zahlloser Windkraftanlagen sammeln können.

Kundenspezifische LösungDas speziell für die Erfordernisse der Windkraftanlagen entwickelte LDM-System baut auf diesen Erfahrungen auf und ergänzt sie durch einen besonderen, modularen Aufbau. Dieser erlaubt, den Windkraftanlagenherstellern für jede Aufgabe eine kundenspezifische Lösung anzubieten.

Effiziente Lösung Das Schienenverteiler-System LDM entspricht der aktuellen Norm IEC 61439-1/-6 und ist damit besonders zuverlässig und sicher. Dazu ist das System LDM konform mit der nordamerikanischen Norm UL 6141. Bauartgeprüft bietet es im Vergleich zu Kabeln definierte elektrische und mechanische Eigenschaften, ist halogenfrei und überzeugt durch eine niedrige Brandlast. Seine kompakte Bauform, die verlustarme Verbindungstechnik, vorinstallierte Strom-schienenelemente, der optimierte Materialeinsatz und die Wiederverwertbarkeit machen Planung, Installation, Inbetriebnahme und Rückbau besonders wirtschaftlich.

Ihre Vorteile im Überblick

Wirtschaftliches Verständnis • Modulares System für individuelle Kundenanforderungen• Effiziente Installation• Kompakte, wartungsfreie Schienenverteiler• Verbesserter, skalierbarer Wirkungsgrad• Halogenfrei, recyclingfähig

Anlagen- und Betriebssicherheit • Bauartgeprüfte Schaltgerätekombination gemäß

IEC 61439-1/-6• Konform mit UL 6141• Geringe Brandlast

Zuverlässigkeit • Entwickelt auf Basis des bewährten LD-Systems• Vordefinierte Impedanzen und vorgegebene

technische Eigenschaften

Alles aus einer Hand • Kompetente Ansprechpartner von Beratung und Planung

bis zur Inbetriebsetzung

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Die bessere Lösung: das System LDM

Ein Leistungsvergleich zwischen dem Schienenverteiler- System LDM und einer kabelbasierten Lösung zeigt auf einen Blick die zahlreichen Vorteile.

Ganz gleich, ob als Investor oder Wind- parkbetreiber, als Windkraftanlagen- oder Turmbauer: Das System LDM bietet Ihnen – ohne Mehrkosten – bauartbedingt deutliche Vorteile, wie z. B. eine höhere Sicherheit bei Installation und Betrieb sowie gesi-cherte technische Eigenschaften.

Fertig installiert in einem Bruchteil der ZeitSchienenverteiler LDM kommen vorkonfektioniert auf Ihre Baustelle – einfach zusammenstecken, mit Bolzen sichern, fertig. Anders als bei Kabeln brauchen Sie hier nichts ablängen, ab- isolieren und aufwändig verschrauben.Und: Die Stromschiene benötigt nur alle 3,20 m eine Halterung an der Turmwand; die Abstände bei Kabel- systemen müssen berechnet werden und liegen teilweise bei unter 50 cm. Eine vergleichbare Installation braucht so mit dem System LDM wesentlich weniger Zeit.

Überzeugen Sie sich von den Installa- tionsvorteilen in unserem Video unter

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Überzeugendes System

Wirtschaftliche und sichere Investition• Schnelle und zuverlässige

Installation• Hohe Betriebssicherheit• Hohe Verfügbarkeit

Schnelle und zuverlässige Installation

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Investition Schienenverteiler Investition Kabellösungen

Montagekosten Befestigung/Verbindung Schienenverteiler Kabel

Vergleichbare Gesamtinvestition

Höhere BetriebssicherheitBauartbedingt bietet das System LDM gegenüber Kabelinstallationen viele Vorteile. Das beginnt mit dem Nach-weis der Normenkonformität durch eine Bauartprüfung, die so für die Kabelinstallation im Turm nicht erfolgt. Es setzt sich nahtlos fort in Fragen der Brandlast, wobei die komplette Isola- tion der Kabel im Fehlerfall abbrennen kann, während im System LDM nur wenige Kunststoffteile, beispielsweise an den Klemmen, enthalten sind. Zudem wird die Kurzschlussfestigkeit des Systems LDM durch Bauartprüfung nachgewiesen – bei Kabelinstallationen muss der Anlagenentwickler die maximale Stromtragfähigkeit und die korrekte Kurzschlussfestigkeit des gesamten Systems berechnen und nachweisen.

Verbesserte VerfügbarkeitBei Windkraftanlagen werden Ausfälle am häufigsten durch elektrische Komponenten verursacht. Ein System wie LDM mit geprüften, sicheren und zuverlässigen Verbindungsstellen ist leicht fachgerecht zu installieren.

Selbst wenn man eine fachgerechte Vorbereitung und Ausführung der Installation unterstellt, ist bei Alu- miniumkabeln schon aufgrund der großen Anzahl der parallelen Verbin-dungsstellen die Ausfallwahrschein-lichkeit größer. Das System LDM bleibt zudem auch bei externen Fehlern hoch verfügbar, denn durch von außen ein- geleitete Kurzschlüsse ist kein Ausfall zu erwarten.

Signifikante Zeitersparnis bei der Installation

System LDM: gleiches Investment für mehr technische Features

LDM Kabel**

Installation ~10h*

Signifikante Zeitersparnis

* Installation eines Rotor- und eines Statorstrangs in einen 4-Segment-Stahlturm (100 m)

** Kabelinstallationszeiten sind stark abhängig von Art und Anzahl der verwendeten Kabel sowie der Montageart

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Leistungsstark und wirtschaftlich: das System LDM

Die Energieerzeugung über den Generator und die Energie-übertragung bis hin zur Einspeisung in das Stromnetz bilden den Hauptstromkreis einer Windenergieanlage. Darüber hinaus müssen hohe Leistungen sicher und möglichst verlustarm innerhalb der Anlage verteilt und übertragen werden.

LDM, das modulare und effiziente Schienenverteiler-System aus der Reihe SIVACON 8PS sorgt dafür: zuverlässig und effizient – für Ströme bis zu 8.200 A.

Wirtschaftlich planenDas System LDM kann die Anforderun-gen jeder Windkraftanlage passgenau erfüllen und bietet alle benötigten Komponenten – kompakt im Aufbau, was die Projektierung erleichtert. Für doppelgespeiste Asynchrongenera-toren lassen sich Rotor- und Stator-stränge in einem Gehäuse führen, und ein PE-Leiter kann optional mitgeführt werden.

Ein zusätzlicher Vorteil: Die qualifizierte Unterstützung durch das erfahrene Windteam von Siemens mit kompeten-ten Ansprechpartnern, die Sie bestens beraten und Sie bei der Planung und Inbetrieb setzung zukunftsweisender Technologien unterstützen.

Schneller und effizienter

• Modular für individuelle Lösungen

• Durchdachte Komponenten• Kompakte Bauform• Effizienter Support• Hohe Zuverlässigkeit

durch bewährte Technologien• Hohe Sicherheit:

kaum brennbare Materialien

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Effizient installierenStromschienenelemente und kunden- individuelle Kabeleinspeisungen können zeit- und kostensparend schon in liegenden Turmsegmenten vor- installiert werden. Bauseitig müssen dann beim Schienenverteiler-System nur noch die Verbindungen zwischen den Turmsegmenten bei der Errich-tung hergestellt werden. Dies erfolgt über die bauartgeprüfte Einbolzen- verbindungen, d. h. alle Phasen des Schienenverteiler-Systems inklusive des Schutzleiters werden mit nur einem Bolzen und – ohne Spezial- werkzeug – mit einem Standard- Drehmomentschlüssel angezogen.

Spezielle Segmentverbinder können Fertigungstoleranzen an den Segment-übergängen des Turms ausgleichen und werden nach der Errichtung leicht eingebracht.

Befestigungsbügel mit Dämpfer- elementen schützen dabei das System bei Turmbewegungen. Mit Schienen müssen im stehenden Turm bedeu-tend weniger und einfachere Ver- bindungen erstellt werden als beim Einsatz von Kabeln.

Verglichen mit einer Kabelinstallation sind die Befestigungsabstände beim Schienenverteiler-System LDM erheb-lich größer, was den Einbau beschleu-nigt sowie Platz und Material spart.

Die Übergänge auf die weiteren Gewerke und das Loopkabel werden mit einer kundenspezifische Kabel- einspeisung und/oder direkten Anschlüssen an die Schaltanlage im Turmfuß geschaffen.

System LDM – gerade Länge System LDM – Segmentverbinder

System LDM – Kabeleinspeisung

System LDM – Klemmbügel

System LDM – Richtungsänderung (Z-Stück)

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Sicher und zuverlässig betreibenDie Energieübertragung zwischen Gondel und Turmfuß ist häufig die Stelle, an der es vermehrt zu Ausfällen und damit einer länger andauernden Unterbrechung der Stromproduktion kommt. Um dem zu begegnen, erfüllt das Schienenverteiler-System LDM die entsprechende Norm IEC 61439-1/-6: Sie setzt eine Bauartprüfung des Systems voraus und gewährleistet nicht nur die dauerhafte Erfüllung der zugesagten technischen Parameter, sondern schließt auch eine Überlas-tung des Systems mit entsprechenden Folgeschäden faktisch aus.

Weitere Parameter, die über die Norm-forderung hinausgehen, können durch eine vom Hersteller durchgeführte Dimensionierung und Projektierung des Schienenverteiler-Systems ein- gestellt werden.

Da die IEC 61439-1/-6 Bestandteil der UL 6141 geworden ist, kann die LDM-Stromschiene auch im nord- amerikanischen Markt verwendet werden.

Die Zukunft im Blick

• Technische und wirtschaftlich vorteilhafte Lösung über die Gesamtnutzungsdauer der Windkraftanlage

• Nachhaltige Technologie, höhere Energieeffizienz

• Recycelbar• Weltweit einsetzbar durch

Erfüllung aller relevanten Normen

System LDM – eine sichere Investition

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Siemens entwickelt und liefert gemäß den vom Windkraftanlagenhersteller ermittelten und benötigten elektrischen Kenndaten ein bauartgeprüftes LDM- System. So haben zum Beispiel eventuell auftretende Kurzschlüsse keinen Ein-fluss auf die Produkteigenschaften des Schienenverteiler-Systems LDM und gefährden somit nicht den weiteren Betrieb der Windkraftanlage. Darüber hinaus werden die Innenwiderstände der Schiene er mittelt, was die Inbetrieb-nahme der Windkraftanlage vereinfacht und zu einer hohen Zuverlässigkeit im Betrieb beiträgt.

Der weitestgehende Verzicht auf Kunst-stoffe führt zu einer sehr geringen Brandlast, was die Sicherheit des Betriebs im Vergleich zu Kabelsystemen drastisch erhöht. Hierbei wirkt sich auch die Halogenfreiheit eines Schienen- verteiler-Systems positiv aus.

Nachhaltig arbeitenDie in konventionellen Kraftwerken schon heute vieldiskutierte Verbesse-rung der Energieeffizienz wird zukünftig auch einen zunehmend wichtigeren Stellenwert für die Windenergie bekommen.

Daher werden Windkraftanlagen- hersteller vermutlich zukünftig auch in die Pflicht genommen werden, möglichst verlustarme Anlagen zu konstruieren.

Diesen Aspekt hat sich Siemens heute schon zur Aufgabe gemacht und aus der LDM Plattform ein Schienen- verteiler- System entwickelt, dessen Verlustleistung minimiert wurde bzw. dessen Wirkungsgrad durch optimierte Leiterquerschnitte signifikant verbes-sert werden konnte. Dies schlägt sich natürlich über die Gesamtnutzungs-dauer der Windkraft anlage in zusätz-lichen Einspeisever gütungen für den Anlagenbetreiber nieder.

Daneben steht das Schienen verteiler-System LDM in besonderem Maße für den Gedanken der Nachhaltigkeit und den verantwortungsvollen Umgang mit der Umwelt. Das System LDM ist halogenfrei und äußerst energieeffizient. Außerdem kann es nach Ablauf der Nutzungsdauer fast vollständig recycelt werden.

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Technische Daten

Bemessungsisolations spannung Ui 1.000 V AC

Bemessungsbetriebs spannung Ue 1.000 V AC

Schutzart IP21 mit Salznebel- und Betauungstest

Bemessungsstrom InA 800 A bis 8.200 A

Bemessungsstoßstrom festigkeit Ipk Bis 255 kA

Bemessungskurzzeitstrom festigkeit Icw (1 s) Bis 116 kA

Anzahl der Leiter 3 bis 10 Leiter je Schienenkasten (2 Stromkreise pro Schienenkasten möglich)

Brandlast Applikationsabhängig

Verbindungstechnik Separater Einbolzen-Klemmblock mit Hakensystem

Werkstoff Leiter Aluminium

Werkstoff Gehäuse Stahlblech verzinkt (optional Beschichtung in RAL-Farbe)

Normen IEC 61439-1/-6, Nordamerika: konform mit UL 6141

Adaptierbarkeit An Standard-LD-System

Einbaulage Vertikal, horizontal

Isolierung Luftisoliert

Schienenbeschichtung Epoxid

Mono (ein Stromkreis im Gehäuse)

Spannungsebene 1000 V

Stromtragfähigkeit bei 35 °C 800 A – 4100 A1)

Kurzschlussfestigkeit Skalierbar max. 116 kA

Schutzart IP21

Twin (zwei Stromkreise im Gehäuse)

Spannungsebene 1000 V

Stromtragfähigkeit bei 35 °C Rotor: 800 A – 1000 A Stator: 800 A – 3050 A

Kurzschlussfestigkeit Skalierbar max. 116 kA

Schutzart IP21

1) bis zu 8.200 A bei zwei parallelen Systemen

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SupportZeitoptimierung dank Siemens als kompetenten Partner an Ihrer Seite

Schienenverteiler-Systeme SIVACON 8PS im InternetUnsere Website bietet Ihnen ein vielseitiges Angebot an Informationen sowie hilfreiche Tools zu den Schienen-verteiler-Systemen SIVACON 8PS. Klicken Sie sich einfach einmal hinein.

siemens.de/schienenverteiler

Technische Dokumentation im InternetEine Übersicht über die verfügbare technische Dokumen- tation für die Schienenverteiler-Systeme SIVACON 8PS finden Sie tagesaktuell im Internet unter

siemens.de/lowvoltage/produkt-support

Bauen Sie auf eine sichere BasisMit unseren Kursen schaffen Sie die Grundlage für Ihren Geschäftserfolg.

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Zuverlässiger Support vor OrtUnsere Experten sind weltweit vor Ort für Sie da. Sie helfen Ihnen, Energieversorgungslösungen zu entwickeln und unterstützen Sie mit ihrem Fachwissen zu Projektmanagement und Finanzdienstleistungen. Wichtige Aspekte wie Sicherheit, Logistik und Umwelt-schutz werden dabei berücksichtigt.

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siemens.de/tip-cs

Herausgeber Siemens AG 2017

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Artikel-Nr. EMMS-B10093-00 Gedruckt in Deutschland Dispo 30407 TH 260-170197 BR 07173.0

Änderungen und Irrtümer vorbehalten. Die Informationen in diesem Dokument enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungs-merkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Pro-dukte ändern können. Die gewünschten Leistungs-merkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden.

SIVACON® ist eine eingetragene Marke der Siemens AG. Jede nicht autorisierte Verwendung ist unzulässig. Alle anderen Bezeich nungen in diesem Dokument können Marken sein, deren Verwendung durch Dritte für ihre eigenen Zwecke die Rechte des Eigentümers verletzen kann.

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