Temperatur überwachen
Temperatursensoren beziehungsweise vorhandene Temperaturüberwachungsgeräte erfassen die relevanten Messstellen des Transformators. Abhängig vom Projekt können daraus Lüfterfreigaben, Warnungen oder Abschaltsignale entstehen.
Trafoschaltschrank & Lüftersteuerung für Transformatoren
Temperatur überwachen. Lüfter steuern. Meldungen sauber übergeben.
EMB plant und fertigt kundenspezifische Trafoschaltschränke für die Überwachung und Kühlung von Transformatoren. Je nach Projekt werden Temperaturauswertung, Lüftergruppen, Motorschutz, Warn- und Abschaltkontakte sowie Schnittstellen zur übergeordneten Anlage in einem abgestimmten Schaltschrank zusammengeführt.
Von der EPLAN-Planung über Aufbau und Verdrahtung bis zur Prüfung entsteht der Schaltschrank in unserer eigenen Fertigung in Neutraubling bei Regensburg.
EPLAN Electric P8TemperaturüberwachungLüftersteuerungMeldungen & Schnittstelleneigene Fertigung
Für Nordamerika-Projekt gefertigt Projektbezogene Auslegung unter Berücksichtigung von UL-508A-Anforderungen
Steuern · Überwachen · Melden
Was übernimmt ein Trafoschaltschrank?
Der Trafoschaltschrank bündelt die Steuerungs- und Überwachungsfunktionen, die für das jeweilige Transformatorprojekt benötigt werden. Welche Funktionen tatsächlich erforderlich sind, wird nicht pauschal festgelegt, sondern aus Transformator, Kühlkonzept und Schnittstellen des Projekts abgeleitet.
Lüftergruppen steuern
Kühlventilatoren können temperaturabhängig ein- und ausgeschaltet oder in mehreren Gruppen angesteuert werden. Die konkrete Logik und die Schaltpunkte richten sich nach Transformator, Kühlkonzept und Herstelleranforderungen.
Lüfter elektrisch schützen
Motorschutz und Rückmeldungen können so aufgebaut werden, dass Störungen einzelner Lüfter oder Lüftergruppen an die Steuerung beziehungsweise übergeordnete Anlage weitergegeben werden.
Meldungen übergeben
Betrieb, Warnung, Störung, Temperaturzustände und weitere projektbezogene Signale können über potenzialfreie Kontakte oder passende Kommunikationsschnittstellen bereitgestellt werden.
Aus unserer Fertigung
Ein echter Trafoschaltschrank aus unserer Fertigung
Der abgebildete Schaltschrank wurde von EMB für die Steuerung und Überwachung eines Transformators in einem Projekt für den nordamerikanischen Markt gefertigt.
Im Schaltschrank werden die für das Projekt vorgesehenen Überwachungs-, Lüfter- und Meldefunktionen zusammengeführt. Sichtbar sind unter anderem ein Temperaturüberwachungsrelais, Leitungsschutz- und Motorschutzschalter, Schütze, ein Strommessinstrument sowie durchgängig gekennzeichnete Klemmen und Betriebsmittel.
Welche Funktionen ein Trafoschaltschrank im Einzelfall enthält, ergibt sich aus dem jeweiligen Projekt – dieses Beispiel ist keine Standardausstattung.
Messen & Reagieren
Temperaturüberwachung am Transformator
Bei Transformatoren können vorhandene Temperatursensoren beziehungsweise Temperaturüberwachungsgeräte genutzt werden, um die für das Projekt relevanten Messstellen auszuwerten.
Je nach Transformator und Projekt kommen unterschiedliche Sensor- und Auswerteverfahren in Betracht. Häufig werden Widerstandstemperatursensoren wie PT100 eingesetzt; maßgeblich sind die Vorgaben des Transformatorherstellers und das Überwachungskonzept des Projekts.
Die gewonnenen Zustände können projektabhängig verwendet werden für:
- Lüftersteuerung
- Warnmeldung
- Alarmmeldung
- Abschaltsignal
- Meldung an übergeordnete Systeme
Projektbezogene Parametrierung
Lüftersteuerung: Schaltpunkte werden projektbezogen festgelegt
Eine Lüftersteuerung arbeitet häufig mit mehreren Temperaturzuständen. Beispielsweise können Lüfter eingeschaltet, Warnmeldungen ausgegeben oder Abschaltsignale erzeugt werden.
Die konkreten Schwellwerte sind jedoch keine universellen Werte. Sie werden anhand der Vorgaben des Transformatorherstellers, des eingesetzten Temperaturüberwachungsgeräts und des jeweiligen Kühlkonzepts festgelegt.
Der Schaltschrank bestimmt nicht die zulässige Trafotemperatur
Die Steuerung setzt die für das konkrete Transformatorprojekt definierten
Grenz- und Schaltwerte um.
Was kann eine Transformator-Lüftersteuerung übernehmen?
Welche dieser Funktionen tatsächlich umgesetzt werden, entscheidet das Projekt. Keine davon ist zwingend Bestandteil eines Trafoschaltschranks.
- temperaturabhängiges Einschalten
- mehrere Lüftergruppen
- Hysterese oder Nachlauf je nach Konzept
- Hand-/Automatikfunktion
- Motorschutz
- Betriebsrückmeldung
- Störmeldung
- Sammelmeldung
- Warnsignal
- Abschaltsignal
- Übergabe an SPS oder Leittechnik
- projektbezogene Kommunikationsschnittstellen
Natürliche und erzwungene Kühlung bei Transformatoren
Bei luftgekühlten Transformatoren wird häufig zwischen natürlicher und erzwungener Kühlung unterschieden. Die Kurzzeichen beschreiben dabei das Kühlmittel und die Art der Umwälzung:
- AN – Luftkühlung, natürliche Umwälzung. Der Schaltschrank muss dafür keine Lüfter ansteuern.
- AF – Luftkühlung, erzwungene Umwälzung. Hier kommt die Lüftersteuerung ins Spiel.
Ob ein Transformator natürlich oder erzwungen gekühlt wird, ergibt sich aus seiner Auslegung und dem Konzept des Herstellers – nicht aus einer allgemeinen Leistungsgrenze. Für den Schaltschrank ist deshalb weniger die Nennleistung entscheidend als die Frage, wie viele Lüftergruppen anzusteuern sind, welche Rückmeldungen erwartet werden und welche Zustände die übergeordnete Anlage sehen muss.
Typische Anforderungen an eine Transformatorsteuerung
| Anforderung | Mögliche Funktion im Schaltschrank |
|---|---|
| Temperatur überwachen | Auswertung vorhandener Sensoren / Temperaturüberwachung |
| Erzwungene Kühlung | Ansteuerung von Lüftergruppen |
| Lüfterausfall erkennen | Motorschutz / Rückmeldung |
| Warnung | Meldekontakt an übergeordnete Steuerung |
| Abschaltung | projektbezogener Trip-/Abschaltkontakt |
| Handbetrieb / Service | projektspezifische Bedienfunktionen |
| Kommunikation | potenzialfreie Kontakte oder projektbezogene Schnittstelle |
Steuerung und Schutzschnittstellen zusammen denken
Welche Schutzfunktionen direkt im Trafoschaltschrank liegen und welche durch vorgelagerte oder separate Schutztechnik realisiert werden, hängt vom Anlagenkonzept ab.
Ein Trafoschaltschrank übernimmt nicht automatisch den vollständigen Transformatorschutz. Was er leistet, wird im Projekt festgelegt.
Projektbezogen kann er beispielsweise:
- Temperaturwarnungen auswerten
- Abschaltsignale bereitstellen
- Motorschutz der Lüfter übernehmen
- Zustände weiterer Schutzgeräte aufnehmen
- Meldungen an übergeordnete Systeme weitergeben
Nordamerika
Trafoschaltschrank für USA und Kanada: UL-Anforderungen früh berücksichtigen
Für Projekte für den nordamerikanischen Markt unterscheiden sich Anforderungen an Industrial Control Panels in mehreren Punkten von einer rein IEC-orientierten Auslegung. Bei entsprechenden Projekten müssen die relevanten Anforderungen deshalb bereits bei Planung und Komponentenauswahl berücksichtigt werden.
Je nach Projekt können unter anderem relevant sein:
- geeignete Komponenten und ihre zulässige Verwendung (Supplement SA)
- Aufteilung in Feeder- und Branch-Circuits
- Schutzorgane
- Motorstromkreise
- Verdrahtung
- Gehäuse und Umgebungsbedingungen (Enclosure Type Rating)
- Kennzeichnung
- Kurzschlussstromfestigkeit (SCCR) nach Supplement SB
- Dokumentation
Was EMB übernimmt – und was nicht
EMB kann Trafoschaltschränke projektbezogen unter Berücksichtigung der
Anforderungen aus UL 508A planen und fertigen. Für die konkrete Kennzeichnung,
Zertifizierung beziehungsweise Abnahme ist der jeweils vereinbarte Projekt- und
Zertifizierungsweg maßgeblich.
Planung & Fertigung
Von EPLAN bis zum fertigen Trafoschaltschrank
EMB verbindet Elektrokonstruktion und eigene Schaltschrankfertigung am Standort Neutraubling. Projektabhängig umfasst dies:
- Anforderungsaufnahme
- EPLAN Electric P8
- Stromlaufplan
- Klemmenplanung
- Stücklisten
- Geräteauswahl
- mechanischer Aufbau
- Bestückung
- Verdrahtung
- Beschriftung
- Prüfung
- Dokumentation
Welche Unterlagen zum Lieferumfang gehören, wird projektbezogen vereinbart.
Qualitätssicherung
Jeder Trafoschaltschrank wird dokumentiert geprüft
Geprüft wird mit einer eigenen digitalen Prüflösung, direkt anhand der Projektunterlagen. Festgestellte Punkte bleiben technisch offen: Die Prüfung lässt sich erst abschließen, wenn kein offener Punkt mehr vorhanden ist.
Behebung und Freigabe werden dokumentiert – im Vier-Augen-Prinzip. Wer einen Punkt bearbeitet, darf ihn nicht selbst abschließend freigeben. Namen und Zeitpunkte sind festgehalten, der geprüfte Plan bleibt dem Auftrag zugeordnet.
Warum das zählt
Bei einem Trafoschaltschrank ist im Betrieb kaum noch nachvollziehbar, ob ein
Meldekontakt richtig aufgelegt wurde – bis er im Ernstfall gebraucht wird.
Die Prüfung hält fest, wer was wann geprüft und freigegeben hat.
Einzelstück oder Wiederholfertigung
Trafoschaltschränke auch für wiederkehrende Projekte
Für Transformatorenhersteller und Anlagenbauer kann ein einmal abgestimmter Trafoschaltschrank wiederkehrend benötigt werden. Bei solchen Projekten sind insbesondere relevant:
- eindeutiger Planungsstand
- definierte Varianten
- nachvollziehbare Änderungen
- wiederholbare Fertigung
- dokumentierte Einzelprüfung
Projektbezogene Anforderungen
Normen und Anforderungen werden projektbezogen festgelegt
Welche Normen und Anforderungen für einen Trafoschaltschrank relevant sind, hängt von Aufbau, Spannungsebene, Funktion, Einbindung in die Gesamtanlage und Zielmarkt ab.
Bei Projekten können beispielsweise Anforderungen aus Regelwerken für Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen, Transformatoren sowie marktbezogene Anforderungen eine Rolle spielen. Die konkret anzuwendenden Anforderungen werden deshalb projektbezogen festgelegt.
Häufige Fragen zu Trafoschaltschrank und Lüftersteuerung
Was ist ein Trafoschaltschrank?
Ein Trafoschaltschrank bündelt projektbezogen Steuerungs-, Überwachungs- und Meldefunktionen rund um den Transformator. Dazu können beispielsweise Temperaturauswertung, Lüftersteuerung, Motorschutz und Schnittstellen zur übergeordneten Anlage gehören.
Wie funktioniert eine Lüftersteuerung am Transformator?
Temperaturzustände werden über die vorhandene Sensorik beziehungsweise ein Temperaturüberwachungsgerät erfasst. Abhängig von den projektspezifisch definierten Schaltpunkten können eine oder mehrere Lüftergruppen angesteuert werden.
Welche Temperatursensoren können ausgewertet werden?
Das hängt vom Transformator und dem eingesetzten Überwachungskonzept ab. Häufig kommen beispielsweise Widerstandstemperatursensoren wie PT100 zum Einsatz. Entscheidend sind die Vorgaben des konkreten Projekts und des Transformatorherstellers.
Sind die Temperatur-Schaltpunkte bei jedem Transformator gleich?
Nein. Lüfter-, Warn- und Abschaltpunkte werden anhand des Transformatorprojekts, der verwendeten Sensorik beziehungsweise Temperaturüberwachung und der Herstellervorgaben festgelegt.
Kann der Ausfall einzelner Lüfter überwacht werden?
Projektabhängig können Lüfter beziehungsweise Lüftergruppen mit geeigneten Schutz- und Rückmeldefunktionen überwacht werden.
Können Meldungen an SPS oder Leittechnik übergeben werden?
Ja, projektabhängig können Zustände über potenzialfreie Kontakte oder geeignete Kommunikationsschnittstellen an übergeordnete Systeme übergeben werden.
Kann EMB Trafoschaltschränke für USA und Kanada fertigen?
EMB kann entsprechende Trafoschaltschränke projektbezogen unter Berücksichtigung der relevanten Anforderungen für den nordamerikanischen Markt, beispielsweise aus UL 508A, planen und fertigen. Der konkrete Zertifizierungs- und Kennzeichnungsweg richtet sich nach dem jeweiligen Projekt.
Fertigt EMB Einzelstücke und Serien?
EMB fertigt kundenspezifische Einzelstücke sowie wiederkehrende Schaltschrankprojekte. Bei Wiederholfertigung werden Planungsstand, Änderungen und Prüfung eindeutig dem jeweiligen Auftrag zugeordnet.
Kann eine bestehende Transformatorsteuerung ersetzt oder modernisiert werden?
Grundsätzlich kann bei bestehenden Anlagen geprüft werden, ob eine vorhandene Steuerung ersetzt oder angepasst werden kann. Dafür müssen unter anderem vorhandene Sensorik, Lüfter, Meldungen, Schutzfunktionen, Versorgung, Schnittstellen und Dokumentation betrachtet werden.
Welche Unterlagen sind für eine Anfrage hilfreich?
Hilfreich sind insbesondere Transformator-Typ, elektrische Daten, Kühlart, Anzahl und Daten der Lüfter, vorhandene Temperatursensorik, gewünschte Warn-/Abschaltsignale, Schnittstellen, Zielmarkt, Stückzahl und vorhandene Schaltpläne.
Was kostet ein Trafoschaltschrank?
Die Kosten hängen vom technischen Umfang ab. Für eine belastbare Kalkulation müssen unter anderem Temperaturüberwachung, Lüftergruppen, Motorschutz, Schnittstellen, Gehäuse, Zielmarkt, Dokumentation und Stückzahl bekannt sein.
Projekt anfragen
Welche Steuerung benötigt Ihr Transformator?
Für eine erste Einschätzung helfen technische Daten zum Transformator und zur gewünschten Steuerung. Hilfreich sind beispielsweise:
- Transformator-Typ
- elektrische Daten
- Kühlart
- Anzahl Lüfter
- Lüfterdaten
- vorhandene Temperatursensoren
- gewünschte Temperaturüberwachung
- Warn-/Abschaltsignale
- gewünschte Schnittstellen
- Zielmarkt
- Stückzahl
- vorhandene Dokumentation