Modulare Schnittstellen Möglichkeiten offener Steckverbindersysteme

Mit der verstärkten Nutzung erneuerbarer Energien werden Anlagen zur Energieerzeugung dezentral aufgebaut sein. Das betrifft vor allen Photovoltaik- und Windenergieanlagen, die als modularisierte Anlagen herkömmliche Kraftwerke ergänzen. Viele Schnittstellen werden hier bereits durch modulare Systeme realisiert, mit denen sich der Anwender „seinen“ Steckverbinder individuell entsprechend der Systemanforderungen zusammen stellen kann.

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Der Einsatz erneuerbarer Energien führt zu einem zunehmend dezentralen Aufbau der Energieerzeugung verbunden mit einer konsequenten Modularisierung der Anlagenstruktur. Das heißt, viele kleine, verteilte Kraftwerke in einer Art Baukastenprinzip ergänzen in Zukunft die bisher eher zentral aufgestellten Kraftwerke.

Ein einfaches Beispiel hierfür sind Photovoltaikanlagen, die aus Photovoltaik-Modulen und Wechselrichtern bestehen. Die Wechselrichter sind in diesem Baukasten oft das nicht sichtbare Modul der Anlage. Sie nehmen an ihrem Eingang den Gleichstrom der Photovoltaik-Module auf und liefern an ihrem Ausgang die gewünschte Wechselspannung für die Netzeinspeisung.

Windernergieanlagen der neuen Generation

Windenergienanlagen der neuen Generation sind deutlich umfangreicher und komplexer als Photovoltaikanlagen. Eine modulare Struktur verspricht hier Vorteile für die Serienfertigung von Komponenten und Subsystemen. Des Weiteren wird durch die Plug-and-Play-Vorbereitung eine deutliche Vereinfachung für den Aufbau und die Instandhaltung der Anlagen ermöglicht.

Bei elektrischen Schleifringen zeigen sich exemplarisch die Vorteile einer Modulbauweise mit elektrischen Steckverbindungen. Auch wenn die Hersteller der Schleifringe ständig an der Verlängerung der Lebensdauer arbeiten, muss dennoch im Wartungsprogramm einer Windenergieanlage der Austausch von Schleifringen generell eingeplant werden.

Ein wichtiges Prinzip ist, die Belange aus dem mechanischen Aufbau einer Windenergieanlage mit den elektrotechnischen Entwürfen wie z.B. Stromlaufplänen und Kabellisten abzugleichen. Die Komplexität der Aufgabenstellung lässt sich beim Betrachten des Schnittstellen-Spektrums erahnen. Beginnend bei den Ethernet-Datenleitungen bis zu Powerverbindungen sind verschiedene Subsysteme wie Generator, Pitchverstellung, Hydraulik, Condition Monitoring, Turmausrüstung, Antriebe, Steuerschaltanlage, Schleifring, Transformator usw. einzubinden.

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