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3 | 2013

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TECHNIK UND MANAGEMENT

TECHNIK UND MANAGEMENT Management Membranfilterpressen: UL-konformeElektrokonstruktion Bevor Maschinen und Anlagen in den USA an die Spannungsversorgung angeschlossen werden dürfen, müssen sie die dortigen Anforderungen andie Produktsicherheit erfüllen. Was im Einzelnen zu tun ist, damit aus Lösungen nach IEC-Standard eine UL-konforme Elektrokonstruktion wird, hat ein Hersteller von Filterpressen erlebt. Franz Graf In der Presse sind 70 Kammer- und Membranplatten im Wechsel angeordnet, durch die das Brunnenwasser filtriert wird. Für ein Wasserwerk inden USA hat das auf Filtration spezialisierte Sondermaschinenbau-Unternehmen Andritz Separation GmbH aus Selb im Sommer 2012 eine Seitenholm-Membranfilterpresse geliefert –die erste, die direkt für einen Kunden in USA entwickelt wurde. Die Maschine filtert Schmutz aus Brunnenwasser, bevor es in den Prozesskreislauf der Wasserversorgung gelangt. Die Filterpresse besteht aus etwa 70 Kammer- und Membranplatten, die im Wechsel an zwei Holmen aufgehängt sind. Siewerdendurch eine Hydraulik mit einem Druck von 200 bis 380 bar anihrem quadratischen Rahmen aneinander gepresst, um einen dichten Kanal zu bilden. Durch diesen wird das Brunnenwasser geleitet. An den einzelnen Membranen der Kammerplatten setzt sich der enthaltene Schmutz ab.Diesgeschieht so lange, bis der Staudruck in der Membranfilterpresse etwa 8bar erreicht hat. Dann stopptdie Wasserzufuhr,und die Membranplatten, die sichwie einBallonaufblähen lassen, werden während des Nachpressvorgangs seitlich mit einem Wasserdruck von 16bar beaufschlagt. Dadurch werden die restlichen Wasseranteile im Schlamm herausgequetscht. Dieser Vorgang dauert etwa 30 Minuten. Danach fahren die einzelnen Rahmen auseinander, der trockene „Kuchen“fällt nachuntenaus der Maschine und kann abtransportiert werden. Anschließend ist die Maschine für den nächstenFiltrationszyklus bereit. „Die elektrotechnische Maschinenausrüstung gemäß den Normen für einen Export indie USA ist beim ersten Mal eine anspruchsvolle Aufgabe“, berichtet Ralf Schirbel aus der Abteilung Elektro-Engineering bei Andritz Separation. Der Erfolgsdruck ist vergleichsweise hoch, „weilder Inspektor der Authority Having Jurisdiction vor Ort Gesetzeskraft besitzt, und erst dann die Maschine mit Spannung versorgt werden darf, wenn er sein Okay gibt“, so Schirbel. IEC-Standard in UL-Norm übersetzt Zuerst wurde ein Schaltplan für die Elektrotechnik nachStandardder Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC, von englisch International Electrotechnical Commission) erstellt und anschließend auf UL-Norm (siehe Infokasten) übertragen. „Hier hat uns die Erfahrung unseres Schaltgeräteausrüsters Siemens wertvolle Unterstützung gebracht“, berichtet Schirbel. Denn Siemens hat für die Abteilung in Selb zwei Workshops im Siemens-Werk Nürnberg zu den Normen UL 508A und NFPA79 abgehalten. Während die erste Norm die elektrotechnische Schaltschrankgestaltung betrifft, regelt diezweite die Artund Weise derelektrischenInstallation. Aufgepasst bei Feeder und Branch Weshalb ein fundiertes Wissen um die Anforderungen amerikanischer Kunden imDetail notwendig ist, zeig- 40 UmweltMagazin März 2013

verdrahtet. Dadurch kann auf Klemmen für die Lastkabel verzichtet werden, denn jede Klemme senkt den Kurzschlussstrom auf 10 Kiloamper (kA). Der Verzicht auf eine Klemmleiste bringt eine höhere Kurzschlussfestigkeit bei den Antrieben. Diese liegt bei den einzeln ausgeführten Abzweigen bei 65 kA, weil sie über die neuen Schmelzsicherungen von Siemens mit Class CC abgesichert sind. Der Vorteil der höheren Kurzschlussfestigkeit, die vorher bei 35 kA lag,ist,dass man beim Anschluss der Maschine vor Ort unabhängig von der dort gewählten Sicherungsklasseist. ten einige Beispiele im Projektverlauf. „Vor allem den Feeder Circuit –also den Einspeisebereich einesSchaltschranks– betrachten die Kunden aus Übersee besonders gewissenhaft“, sagt Schirbel. Auch derBranchCircuit –das heißt die Wasist UL? Die Hydraulik ist zum Klemmen der Platten notwendig. Die Absicherung des Antriebs erfolgt direkt, was amerikanische Betreiber zwingend fordern. UL (Underwriters Laboratories Inc.) ist eine der weltweit führenden Organisationen für die Prüfung und Zertifizierung im Bereich der Produktsicherheit. Die unabhängige und gemeinnützige US-Institution wurde auf Betreiben amerikanischer Feuerversicherungen im Jahr 1894 gegründet, umdie Brandgefahren elektrisch betriebener Geräte zu untersuchen. Heute prüft und zertifiziert UL Materialien, Komponenten und Endprodukte auf ihre Betriebssicherheit, vor allem im Hinblick auf mögliche Personenschäden und die Entstehung von Bränden. www.ul.com Bilder (2): Andritz Separation Abgangsseite zu den Antrieben –wird von den Inspektoren genau unter die Lupegenommen. Bei der Seitenholm-Membranfilterpresse erfolgt die Energieeinspeisung über einen Leistungsschalter Sentron 3VL1106 von Siemens. Erist nach UL- Norm UL489 zertifiziert und für das amerikanische Stromnetz mit 480 V/60 Hz ausgelegt. Vondortführtdie Leitung auf eine Sammelschiene desselben Herstellers.Schirbel: „Vor allem derBereich zwischen dem Hauptschalter und den ersten Sicherungen muss besonders sorgfältig ausgelegt sein.“ Hohe Absicherung vereinfacht die Abnahme Auch beim Anschluss der Motoren müsseneinige Details beachtetwerden. Beispielsweise sind inder Filterpresse die Motorschutzschalter für die Abzweige einzelnausgeführt.Die dazu gehörigen Schütze sind im unteren Bereich des Schaltschranks angebracht. Vondortaus werden die Motorendirekt UL-Zertifizierung für eine positive Entscheidung Drei solcher Abzweige befinden sich in derMaschine:zweifür die Waschvorrichtung, einer für die Hydraulik. Die Pumpenfür die Wasserzufuhr, wie zum Beispiel eine Kreiselpumpe sowie eine Nachpresspumpe, werden über ein separates Motor Control Center innerhalb der Wasserversorgung angesteuert, um das sich der dortige Energieversorgergekümmert hat. „Wichtig warauch, dass unser SchaltschrankbauernachUL zertifiziert ist“, betont Schirbel. Auch das kann die amerikanischen Inspektorenpositivbeeinflussen. Ebenso wichtig ist es, entsprechend zertifizierte Geräte einzusetzen – am bestenallesaus einerHand. Für die Auswahl bietet Siemens einen eigenen Katalog für das Angebotsspektrum nach UL-Normanund liefert darüber hinaus auchauf elektronischem Wegdie wichtigsten Informationen über UL-konforme Lösungen. Beispielsweise gibt es für die Geräte aus dem Sirius-Systembaukasten Edz-Dateien, die per Makrofunktion automatisch in die Engineering-Software Eplan P8 eingefügt werden können. Für Ralf Schirbel eine große Erleichterung: „Dadurch erhaltenwir gewissermaßen auf Knopfdruck sämtliche Informationen, die wir für die Elektrokonstruktionund die Dokumentation benötigen.“ Franz Graf, Siemens AG, Nürnberg, franz.graf@siemens.com UmweltMagazin März 2013 41

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