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

Für wassergekühlte Geräte können alle luftgekühlten Systemkomponenten der luftgekühlten Geräte eingesetzt
werden. Dazu zählen sowohl die Leistungskomponenten wie netz- und motorseitige Drosseln und Filter – mit Aus-
nahme der Netzfilter gemäß Kategorie C2 sowie der Braking Modules, die aufgrund ihres Kühlungsprinzips nur in den
luftgekühlten Geräten eingesetzt werden können – als auch die Elektronikkomponenten wie Communication Boards,
Terminal Modules und Sensor Modules.
1.16.3.2 Anforderungen an den Kühlkreislauf und das Kühlmittel
Als Kühlmittel für die wassergekühlten Geräte SINAMICS S120 ist Wasser ausreichend oder ein Gemisch aus Wasser
(als Kühlmittelbasis) und einem Frostschutzmittel, wenn aufgrund der Umgebungstemperaturen mit Frost gerechnet
werden muss.
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),
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den Potenzialverhältnissen im Kühlkreislauf,
•
der chemischen Zusammensetzung des Kühlmittels.
Um korrosive elektrochemischen Prozesse zu unterbinden oder zumindest auf einem sehr niedrigen Niveau zu halten,
das einen jahrelangen, störungsfreien Betrieb des Kühlkreislaufes ermöglicht, sind bei wassergekühlten Geräten
folgende Punkte zu beachten.
Der Kühlkreislauf für die wassergekühlten Geräte SINAMICS S120 darf als geschlossenes oder halboffenes
System ausgeführt werden.
Geschlossenes System für einen gemeinsamen Kühlkreislauf für Umrichter, Motoren und Anlage
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. Ein Überdruckventil begrenzt den Systemdruck auf 600 kPa bzw. 6 bar.
Halboffenes System für einen gemeinsamen Kühlkreislauf für Umrichter, Motoren und Anlage
In einem halboffenen System wird das Kühlmittel in einem geschlossenen Kreislauf umgewälzt (Umlaufkühlung). Es
besteht ledglich über das Kühlmittelreservoir bzw. das Druckausgleichsgefäß eine Verbindung zur umgebenden
Atmosphäre, so dass Sauerstoff in geringem Umfang in den Kühlkreislauf eindringen kann.
Hinsichtlich der biologischen Belastung wird hier empfohlen, regelmäßig (mindestens ein Mal im Jahr) eine Wasser-
analyse zur Ermittlung der Bakterien und deren Kolonienanzahl durchzuführen. Bei Bedarf ist ein Biozid einzusetzen,
welches in Abhängigkeit von der Art der biologischen Belastung auszuwählen ist.
Die verwendeten Materialien im Kühlkreislauf müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass sie sich durch elek-
trochemische Reaktionen nicht zersetzen. Mischinstallationen aus Aluminium, Kupfer, Messing und Eisen sind
unbedingt zu vermeiden. Ebenso ist der Einsatz halogenhaltiger Kunststoffe (PVC-Rohre und Dichtungen) zu
vermeiden. Empfohlen werden Kühlkreisläufe mit Rohren aus Edelstahl V4A, ABS-Kunststoff oder entsprechend
korrosionsarmen Materialien. Für Schlauchverbindungen sollen isolierende EPDM-Schläuche mit einem elektrischen
Ω/m verwendet werden, z. B. Semperflex FKD der Fa. Semperit. Dichtungen müssen chlorid-,
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Widerstand > 10
graphit- und rußfrei 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
wassergekühlten 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 Rohrsystem, Pumpe, Wärmetauscher, usw. . Da die wassergekühlten 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 wassergekühlte Geräte SINAMICS S120 wie folgt
beschaffen sein:
Grundlagen und Systembeschreibung
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
Projektierungshinweise
237/562
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