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Über Uni Mehrfach-Kabelverschraubungen lassen sich mehrere Kabel sehr platzsparend einführen, wie hier in die Steuerbox in der Rotornabe.
Über Gitter-Kanäle werden Kabel übersichtlich durch eine Windenergieanlage oder an den Hauptkomponenten beispielsweise dem Getriebe geführt.
An diesem Steckverbinder für die Windmesstechnik und Flugbefeuerung werden fünf unterschiedliche Daten- und Energieleitungen kompakt eingeführt. Dank der geteilten Dichteinsätze der Uni Mehrfach lassen sich auch konfektionierte Kabel verwenden.
Herkömmliche Kabelverschraubungen schnüren den Kabelmantel auf Dauer oft ein, was zu Undichtigkeiten führt (re.), während die Pflitsch-Variante (li.) das Kabel großflächig umschließt und Einschnürungen vermeidet.
Der Uni Flansch passt in die Standard-Ausbrüche großer Industriesteckverbinder: Dank des geteilten Systems auf Uni Dicht-Basis lassen sich konfektionierte Kabel einfach und zuverlässig mit hoher Schutzart IP 66 und entsprechend hoher Zugentlastung einführ
Eine bis zu neunfache Zugentlastung erreicht Uni Dicht Wire Mesh, da sich das Geflecht kraftschlüssig und großflächig um das Kabel legt, wenn eine Zugkraft auf das Kabel wirkt
Bei der EMV-Kabelverschraubung blueglobe Tri kontaktiert die Triangelfeder das Kabelschirmgeflecht sicher um 360 Grad, trennt die Kontaktierung von der Dichtebene und ermöglicht Dämpfungswerte von über 50 dB bis 2,5 GHz.

Die Anforderungen an die Systeme der erneuerbaren Energien sind hoch. Schließlich müssen Solaranlagen und Windparks 20 bis 25 Jahre zuverlässig funktionieren. Während bei Solaranlagen die UV- und Hitzebeständigkeit sowie die Resistenz gegen Umwelteinflüsse eine große Rolle spielen, sind bei der Windenergie beispielsweise Korrosionsbeständigkeit und Vibrationssicherheit zu berücksichtigen. On- und Offshore-Anlagen müssen bei unterschiedlichen Witterungs- und Klimabedingungen, wie stark schwankenden Temperaturen und verschiedener Luftfeuchtigkeit, eine hohe technische Verfügbarkeit erreichen.

Hierbei kommt der Kabelführung durch Maschinenhaus, Nabe und Turm sowie der Kabeleinführung in Schaltschränken und Komponentengehäusen eine große Bedeutung zu. Denn Kabel verbinden Sensoren und Aktoren mit dem Steuerungscomputer, die Hauptsteuerung mit den Komponenten in der Rotornabe, den Generator mit der Umrichtertechnik und die Windenergieanlage mit dem öffentlichen Stromnetz, um nur einige Einsatzbereiche zu nennen.

Lebenslang dicht und zugentlastend

Herkömmliche Kabelverschraubungen mit ihren dünnen Gummidichtungen und Kunststofflamellen für die Zugentlastung stoßen bei diesen hohen Anforderungen an ihre Grenzen. Im Laufe der Zeit kommt es daher zu herausgerutschten Kabeln, zu irreparablen Einschnürungen des Kabelmantels oder gar zum Bruch der Leitung. Dies führt zu Undichtigkeiten und zur deutlichen Senkung der Betriebssicherheit oder dem Ausfall der Gesamtanlage.

Das Konzept der Pflitsch-Kabelverschraubungen Uni Dicht und blueglobe begegnet den Anforderungen der Windbranche mit einem besonderen Dichtprinzip „weiche Quetschung“: Die Dichteinsätze schmiegen sich beim Anziehen der Druckschraube großflächig ans Kabel und stellen über viele Jahre hinweg die hohe Schutzart IP 68 sicher. Die ballige Abdichtung verhindert zudem wirkungsvoll, dass der Kabelmantel in der Verschraubung eingeschnürt und damit irreparabel verletzt wird. Übliche Kabelbeschädigungen – beispielsweise aufgrund permanenter Vibrationen in der Windenergieanlage – minimiert die weiche Quetschung ebenso. Gleichzeitig ergibt sich eine überdurchschnittlich gute Zugentlastung, so dass Kabel trotz mechanischer Belastung nicht aus der Verschraubung herausrutschen können.

Witterungsunabhängig

Funktionieren müssen Windenergieanlagen unter gemäßigten Bedingungen wie in Europa genauso wie in den tropisch-heißen Zonen Asiens und den kalten Wintern Russlands. Pflitsch verwendet daher die Werkstoffe Messing, Edelstahl und Polyamid für die Verschraubungskörper und TPE-V für die Dichteinsätze. Die Einsatztemperaturbereiche liegen bei -40 bis +130° C, in Silikon sogar -60 bis +200° C. Je nach Werkstoff sind sie langzeitstabil und beständig gegen Ozon, UV-Strahlen sowie viele chemische Stoffe wie Getriebeöle. Edelstahl ist prädestiniert für Offshore-Anlagen, wo eine salzhaltige, feuchte Umgebung vorherrscht.

Dicke Energiekabel führen

Um die vielen Millionen Kilowattstunden einer Windenergieanlage sicher ins öffentliche Stromnetz einspeisen zu können, finden sich zwischen Generator, Umrichter-Schaltschrank und Transformator einige dicke und relativ starre Kupferkabel. Die Kabeleinführungen von Pflitsch haben die Größe M120; sie eigenen sich also für Kabelquerschnitte bis 110 mm. Die großflächige und weiche Quetschung sorgt auch bei diesen sehr unflexiblen Energiekabeln für eine zuverlässig Dichtung und Vibrationssicherheit.

Mehr Platz in jeder Hinsicht

Die Kabelverschraubungen aus dem Uni Dicht-System – bestückt mit einem Mehrfach-Dichteinsatz – können mehrere Kabel durch eine Bohrung führen, was bei kompakten Gehäusen vorteilhaft ist. Für die großen M120-Verschraubungskörper sind beispielsweise Mehrfach-Dichteinsätze mit Bohrungen für 14 Kabel mit je 20 mm Durchmesser verfügbar. Versionen für unterschiedlich starke Leitungen oder Sonderlösungen wie ASi-Bus, Flachkabel oder Leitungen mit integrierten Zugseilen lassen sich ebenso wirtschaftlich fertigen.

Dank geteilter Dichteinsätze lassen sich auch vorkonfektionierte Kabel durch eine Uni-Dicht-Verschraubung führen. Dazu wählt man den Verschraubungskörper so groß, dass Stecker oder Sensoren samt Kabel durchsteckbar sind. Anschließend legt man die beiden Dichtungshälften um die Kabel, schiebt sie in den Verschraubungskörper und fixiert sie mit der Druckschraube.

Flanschsystem für konfektionierte Kabel

Das Prinzip der geteilten Dichteinsätze erweitert der Kabelhersteller bei dem komplett geteilten Uni-Flansch-System: Die Flanschplatte mit drei Kabeleinführungen passt exakt auf den Ausschnitt von schweren Steckverbindern. Aufgrund des Dichtprinzips erreicht diese Variante im Vergleich zu gängigen Flanschsystemen die Schutzart IP 66 sowie entsprechend hohe Zugentlastungswerte. Auch die Montage ist einfach und praktisch. In die drei integrierten Verschraubungskörper lassen sich alle Uni-Dicht-Dichteinsätze einfügen, inklusive der Mehrfach-Varianten, um verschiedene Kabel durch eine Bohrung zu führen.

Kabel mechanisch schützen

Um den mechanischen Schutz rund um das Kabel zu maximieren, lassen sich die Uni-Dicht-Verschraubungen zudem mit Schutzschläuchen und Wellrohren kombinieren. Für die Kabelführung turmabwärts gibt es das Uni-Dicht-Wire-Mesh, das sich durch eine bis zu neunfache Zugentlastung gegenüber Standardverschraubungen auszeichnet. Wirkt Zugkraft auf das Kabel, legt sich das Wire Mesh-Geflecht kraftschlüssig und großflächig um das Kabel und hält es sicher in Position. Diese Konstruktion schnürt das Kabel nicht ein und bietet einen zusätzlichen Biegeschutz.

EMV-Sicherheit

Auch in einer Windenergieanlage mit seiner PC-gestützten Steuerungstechnik und der verteilten Intelligenz in Komponenten müssen die Entwickler einen EMV-Schutz realisieren. Dazu dient ein abgestuftes EMV-Programm mit hohen HF-Dämpfungswerten bis in den GHz-Bereich hinein. Das Produkt heißt blueglobe Tri und ist zertifiziert für Kategorie 7A-Anwendungen. Über eine innenliegende Ringfeder wird der Kabelschirm sicher um 360 Grad kontaktiert. Bis 1000 MHz liegt dieses Konzept mit 65 dB bis über 100 dB deutlich über der geforderten Mindestdämpfung. Selbst im hohen Frequenzbereich bis 2,5 GHz erreicht die blueglobe Tri noch mindestens 50 dB.

Kabelkanäle für die Kabelführung

Im Zusammenspiel mit dem so genannten Loop des Kabels, das eine Drehung des Maschinehauses auf dem Turm ermöglicht, ohne die Kabel unzulässig zu verdrillen, ist der Gitter-Kanal eine gute Möglichkeit, die Kabel sicher abwärts durch den Turm zu führen. An dem Gitter lassen sich beispielsweise die Steuer- und Energiekabel sicher abfangen. Auch für die Kabelführung am Getriebe, im Maschinenhaus oder der Trafostation eignet sich dieser offene Kanal.

Einen umfassenden mechanischen Schutz bieten die geschlossenen Kanalsysteme für einzelne Leitungen wie für größere Kabelvolumina. Per Deckel sind diese Kanäle aus Stahlblech oder GFK jederzeit zu öffnen, um weitere Kabel einzulegen oder herauszunehmen. Über einfache Werkzeuge sind seitliche Ausbrüche realisierbar, um Kabel sicher aus den Stahlblech-Kanälen herauszuführen. Kantenschutzteile aus hochwertigem Kunststoff verhindern an den Ausschnitten und den Kanalenden die Beschädigung des Kabelmantels.

Um die Planung dieser Kabelkanäle zu verbessern, kann der Konstrukteur mittels der Kabelkanal-Planungssoftware Easy-Route seinen individuellen Streckenverlauf mit den hauseigenen Kabelkanälen zusammenstellen. Auf Wunsch fertigt Pflitsch nach Zeichnung oder Aufmaß einbaufertige Kanalbaugruppen, die sich mit Kabelverschraubungen und anderen Komponenten konfektionieren lassen und sorgt auch für die Montage vor Ort.

Anforderungen an die Solartechnik

Anders als bei Windenergie-Anlagen – hier steckt die Kabelführung geschützt in Nabe, Maschinenhaus, Turm und Trafostation – finden sich bei Photovoltaik-Anlagen die Kabel und Kabelführungen meist in freier Natur auf Dächern oder in der Landschaft. Sie sind also den Wetterkapriolen ungeschützt ausgesetzt. Den ständig wechselnden Wetterbedingungen von Regen über Frost bis hin zu starker Sonneneinstrahlung müssen die Komponenten standhalten. Die UV- sowie die Temperaturbeständigkeit sind hier von hoher Bedeutung für die Betriebssicherheit einer Photovoltaik-Anlage.

Die Pflitsch-Kabelverschraubungen – beispielsweise aus dem hochwertigen Kunststoff PVDF – trotzen den verschiedenen Wetterbedingungen. Durch ihren Einsatz-Temperaturbereich von -40 bis +150° C, in Kombination mit einem LSR-Dichteinsatz, und der guten UV-Beständigkeit garantieren diese Verschraubungen die geforderte Langlebigkeit sowohl bei Frost als auch bei Hitze. Mit den offenen Gitter-Kanälen lassen sich die Kabel sicher von den Panels zum Umrichter im Haus führen. Vorteil der offenen Kanäle ist, dass Regenwasser oder Tau einfach abfließen können. Außerdem kann man die Kabel an jeder Stelle des Kanals problemlos ein- und herausführen. Der Deckel schützt die Kabel vor Sonneneinstrahlung.

Das Pflitsch-Engineering kann in Kombination mit der Fertigung auch applikationsspezifische Bauteile wie Stecker mit integrierter Kabelverschraubung realisieren.

Auf einen Blick

Die Gewinnung von Energie aus Wind und Sonne benötigt besonders widerstandsfähige Kabel, die je nach Anforderung bestimmte Eigenschaften aufweisen müssen, um zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten. Dazu zählen Dichtheit, Robustheit, Zugentlastung, ein weiter Betriebstemperaturbereich und Vibrationssicherheit. Wichtig ist zusätzlich die Wahl der richtigen Kabelführung, der korrekten Verschraubung und passender Flanschsysteme.