Anforderungen An Den Kühlkreislauf Und Das Kühlmittel - Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch

1.16.2.2 Anforderungen an den Kühlkreislauf und das Kühlmittel
Als Kühlmittel für die flüssigkeitsgekühlten Geräte SINAMICS S120 ist ein Gemisch aus Wasser (als Kühlmittelbasis)
und einem Inhibitor vorgesehen, oder ein Gemisch aus Wasser (als Kühlmittelbasis) und einem Frostschutzmittel.
Im Kühlkreislauf können elektrochemische Prozesse auftreten, die zur Korrosion führen. Diese Prozesse hängen von
mehreren Faktoren ab:
•
Der Beschaffenheit des Kühlkreislaufes,
•
den verwendeten Materialien im Kühlkreislauf (Metalle, Kunststoffe, Gummidichtungen und -schläuche),
•
den Potenzialverhältnissen im Kühlkreislauf,
•
der chemischen Zusammensetzung des Kühlmittels und der Zusätze.
Um korrosive elektrochemische Prozesse zu unterbinden oder zumindest auf einem sehr niedrigen Niveau zu halten,
das einen jahrelangen, störungsfreien Betrieb des Kühlkreislaufes ermöglicht, sind folgende Punkte grundsätzlich zu
beachten.
Der Kühlkreislauf für die flüssigkeitsgekühlten Geräte SINAMICS S120 ist als geschlossenes System auszu-
führen.
In einem geschlossenen System wird das Kühlmittel in einem vollkommen geschlossenen Kreislauf umgewälzt (Um-
laufkühlung). Es besteht keine Verbindung zur umgebenden Atmosphäre, so dass kein Sauerstoff in den Kühlkreislauf
eindringen kann.
Für Geräte mit Kühlkreismaterial Aluminium ist ein geschlossener Kühlkreislauf absolut zwingend
erforderlich. Denn nur in einem geschlossenen Kühlkreislauf ist das Kühlmittel von der umgebenden Atmosphäre
getrennt und damit das Eindringen von reaktionsfreudigem Sauerstoff in das Kühlsystem unterbunden, so dass sich
im Kühlsystem ein dauerhaft stabiles chemisches Gleichgewicht einstellen kann.
Für gemischte Konfigurationen, die sowohl Geräte mit Kühlkreismaterial Aluminium als auch Geräte mit
Kühlkreismaterial Edelstahl enthalten, gelten dieselben Anforderungen wie für Konfigurationen, die ausschließlich
Geräte in Aluminiumausführung enthalten, so dass auch hier ein geschlossener Kühlkreislauf absolut zwingend
erforderlich ist. Gemischte Konfigurationen sind für modulare SINAMICS S120 Antriebsverbände bestehend aus einer
Einspeisung und mehreren Motor Modules die Regel, da alle Einspeisungen ─ mit Ausnahme des Active Line Modules
300 kW bei 400 V ─ das Kühlkreismaterial Aluminium besitzen.
Die verwendeten Materialien im Kühlkreislauf müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass sie sich durch elek-
trochemische Reaktionen nicht zersetzen. Bei Geräten in Aluminiumausführung sind Mischinstallationen aus
Aluminium, Kupfer, Messing und Eisen unbedingt zu vermeiden oder auf das unbedingt Erforderliche zu begrenzen.
Ebenso ist der Einsatz halogenhaltiger Kunststoffe (PVC-Rohre und Dichtungen) zu vermeiden. Empfohlen werden
geschlossene Kühlkreisläufe mit Rohren aus Edelstahl V4A, ABS-Kunststoff oder entsprechend korrosionsarmen
Materialien. Für Schlauchverbindungen sollen isolierende EPDM-Schläuche mit einem elektrischen Widerstand
Ω/m verwendet werden, z. B. Semperflex FKD der Fa. Semperit. Dichtungen müssen chlorid-, graphit- und rußfrei
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sein.
Die Potenzialverhältnisse im Kühlkreislauf müssen so gestaltet werden, dass sich keine nennenswerten Potenzial-
unterschiede zwischen den einzelnen Komponenten des Kühlsystems einstellen können. Hier gelten die Regeln des
Abschnitts „EMV-gerechte Installation für einen optimalen Potenzialausgleich im Antriebssystem", wobei in flüssigkeits-
gekühlten Systemen nicht nur alle elektrischen Komponenten wie Transformator, Umrichter und Motor lückenlos in den
Potenzialausgleich einzubeziehen sind, sondern auch alle nicht-elektrischen Komponenten des Kühlsystems wie Rohr-
system, Pumpe, Wärmetauscher, usw. . Da die flüssigkeitsgekühlten SINAMICS-Geräte für den potenzialfreien Betrieb
konstruiert sind, muss der PE-Anschluss mit möglichst großem Querschnitt mit dem Erdpotenzial verbunden werden.
Die chemische Zusammensetzung des Kühlmittels muss für flüssigkeitsgekühlte Geräte SINAMICS S120 wie folgt
beschaffen sein:
Kühlmittel für Geräte mit Kühlkreismaterial Aluminium:
Destiliertes, demineralisiertes, vollentsalztes Wasser oder deionisiertes Wasser mit reduzierter elektrischer Leitfähig-
keit gemäß der folgenden Spezifikation (in Anlehnung an ISO 3696 / Qualität 3, bzw. in Anlehnung an IEC 60993) in
Kombination mit einem Inhibitor oder einem Frostschutzmittel gemäß den Angaben unten bzw. auf der nächsten Seite:
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Elektrische Leitfähigkeit beim Einfüllen
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pH-Wert
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Oxidierbare Bestandteile als Sauerstoff-Gehalt
•
Rückstand nach Eindampfen und Trocknen bei 110°C
Grundlagen und Systembeschreibung
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
Projektierungshinweise
< 30 S/cm bzw. < 3 mS/m
5,0 bis 8,0
< 30 mg/l
< 10 mg/kg
© Siemens AG
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