Selecteer uw locatie

Locatie: Ahaus, Duitsland

Segment: Machinebouw

Uitdaging: Genereer mobiele stroom en tegelijkertijd een elektrische stroomvoorziening voor agrarische activiteiten in het geval van een storing garanderen.

Oplossing: De generator circuit breaker NZMN2-VE250 gebruikt een effectieve waardemeting om het werkelijke stroomverbruik van de generator te detecteren, waardoor de generator voor maximaal een uur slechts maximaal 110% belast kan worden.

Resultaat: De circuit breaker van de generator beschermt de generator en voorkomt daardoor fysieke en financiële schade voor de landbouwer. Met deze circuit breaker kunnen door het instellen van de uitschakelstroom en tijdvertraging systemen met hoge prestaties veilig worden opgestart en bediend totdat ze worden uitgeschakeld.

De circuit breaker beschermt onze generator niet alleen tegen overbelasting en kortsluiting, maar voorkomt ook schade aan mensen en elektrische systemen op de boerderij.

Hermann Kemper, Zapfwellenaggregatebau Kemper.

Achtergrond

Een stroomstoring kan uiterst gevaarlijk zijn voor landbouwbedrijven met vee en kan verwoestende invloed hebben met aanzienlijke financiële gevolgen. Landbouwers moeten zorgen voor continue werking van automatische melk-, verwarmings-, voedings- en ventilatiesystemen in het geval van een stroomstoring. Daarom bepaalt de Duitse verordening dierenwelzijn en veehouderijen [Tierschutz-Nutztierverordnung] voor landbouwers dat landbouwbedrijven een alarmsysteem moeten hebben om op de hoogte te worden gebracht van een storing Daarnaast moeten ze ook een stationaire of mobiele noodstroomgenerator bij de hand hebben.

Het is van essentieel belang dat tractoren constant beschikbaar zijn in de landbouw en er wordt op grote schaal gebruik gemaakt van aggregaten die worden aangedreven door noodgeneratoren. Gezien hun mobiliteit kunnen aggregaten zorgen voor een stroomvoorziening voor het bedrijf in geval van een stroomonderbreking van het net en zijn ze beschikbaar voor gebruik op elke andere locatie. Het Duitse bedrijf Zapfwellenaggregatebau Hermann Kemper (Kemper) is gespecialiseerd in de productie van mobiele noodstroomgeneratoren.
 

Uitdaging

Het opstarten van conventionele noodstroomaggregaten verloopt niet altijd soepel en kan onherstelbare schade aanrichten aan de elektronische apparaten die worden gebruikt voor het controleren en regelen van landbouwactiviteiten. Storingen kunnen soms worden veroorzaakt door frequentiefluctuaties van de noodstroomgenerator. Bovendien zorgen kortsluitingen in huishoudelijke leidingen voor overbelasting met een factor van vijf tot tien. In een noodstroomgenerator is dit beperkt tot het dubbele van de nominale stroomtoevoer.

De conventionele overbelastingsbeveiligingssystemen voor huishoudelijke servicelijnen (bijvoorbeeld veiligheidszekeringen en circuit breakers van het B- of C-type) bieden onvoldoende bescherming tegen overbelasting en kortsluiting voor de noodstroomgenerator bij het aansluiten van systemen met hoog energieverbruik zoals mengmixers of hamermolens. Als de generator kortsluiting veroorzaakt door overbelasting, kan de behuizing onder spanning komen te staan. In dit geval zouden de miniature circuit breaker niet snel genoeg kunnen reageren vanwege de snelle spanningsval. Om thermische en mechanische overbelasting van de generator te voorkomen, wat in het ergste geval tot dodelijke elektrische schokken kan leiden, hebben noodstroomaggregaten een speciale beveiliging nodig die ook bij stroomuitval een voeding voor het agrarisch bedrijf veiligstelt.
 

Oplossing

Kemper heeft het tot zijn missie gemaakt om duurzame noodstroomgeneratoren te produceren. Deze moeten bedieningsfouten voorkomen en, bovenal, landbouwactiviteiten beschermen tegen schade door kortsluiting en overbelasting. Vandaar dat het bedrijf twee speciale generatoren (75 en 150 kVA) heeft ontwikkeld, elk met hun eigen versnellingsbakken, afgestemd op de eigenschappen van moderne tractoren. Dit betekent dat de motor geen moeite heeft om de hogere belasting van andere aangesloten systemen te compenseren.

Om ervoor te zorgen dat de generator betrouwbaar en veilig opstart, heeft Kemper zijn generator met een generatorbeveiligingsschakelaar uitgerust, de NZMN2-VE250, die deel uitmaakt van de Moeller-serie van Eaton. Met deze circuit breaker kunnen high-performance systemen veilig worden opgestart door de uitschakelstroom en tijdsvertraging aan te passen. In het proces ligt het instelbereik voor overbelastingsuitschakeleenheden tussen 125 en 250 A. De kortsluitvertraging kan worden ingesteld tussen twee en tien keer de waarde van de overbelastingsuitschakeleenheid, waarbij de kortsluiting onmiddellijk reageert bij 3.000 A. Bij gebruik in de Kemper noodafnameapparaat werden de overbelastingsuitschakeleenheden ingesteld op de nominale spanning van de generator van 220 A. De uitschakelvertraging werd gebruikt om kortstondige stroompieken te onderdrukken, zoals die optreden wanneer motoren opstarten. Kemper programmeert de circuit breakers zodanig dat ze worden geactiveerd binnen 20 ms wanneer een maximum van het dubbele van het nominale vermogen van de noodstroomgenerator wordt bereikt.

Bovendien herkent het apparaat het werkelijke stroomverbruik van de generator door middel van een continue effectieve waardemeting. Samen met het thermische geheugen in de elektronische uitschakeleenheid zorgt het ervoor dat de generator maximaal een uur lang kan worden gebruikt met een belasting van maximaal 110%. Wanneer de generator wordt opgewarmd door overbelasting, moet deze gedurende ten minste vijf uur in de normale bedrijfsmodus draaien om weer af te koelen. Daarentegen, als de huidige tijdwaarden en dus de temperatuur onaanvaardbare niveaus bereiken, wordt de circuit breaker van de generator geactiveerd om het systeem tegen beschadiging te beschermen. Omdat de circuit breaker reageert, zelfs als er kortsluitstromen optreden, worden de draden naar het aansluitpunt ook beschermd. Dit betekent dat branden veroorzaakt door overbelasting niet kunnen voorkomen

In principe kan de circuit breaker na activering onmiddellijk weer in gebruik worden genomen door een reset uit te voeren. Als de overbelasting echter langer aanhoudt voorkomt het thermische geheugen dat de circuit breaker meteen wordt gereset. De circuit breaker wordt geactiveerd om de machine te laten afkoelen. Het belangrijkste doel van deze afkoelfase is om de machineonderdelen te beschermen en deze wordt bepaald door het thermisch geheugen op basis van de duur en het niveau van overbelasting.

Kemper neemt de inbedrijfstelling ter plaatse op zich om ervoor te zorgen dat zijn noodstroomaggregaten betrouwbaar en zonder storingen werken. Het controleert ook de compatibiliteit met bestaande tractoren, de gereedheid van schakel- en beveiligingsapparatuur en test de PTO onder volledige belasting om de volledige landbouwmachine te bedienen.
 

Resultaten

De generatoren zijn standaard uitgerust met een Eaton-generator circuit breaker, die een veelzijdig en breed scala aan instellingen biedt. Het beschermt niet alleen de generator, maar ook alle aangesloten elektrische systemen en alle elektronische regelsystemen tegen overbelasting en kortsluiting. Dit vermindert het risico van branden of de opbouw van gevaarlijke contactspanningen in het geval van een fout.

"Veiligheid heeft onze hoogste prioriteit," vertelde Hermann Kemper, de directeur van het bedrijf. "Vanuit ons perspectief betekent dit het bieden van optimale bescherming voor mens, dier en infrastructuur. Een belangrijk onderdeel hiervan zijn de gevestigde circuit breakers van de generator van Eaton, die we al vele jaren integreren in onze noodstroomgeneratoren. Met deze circuit breakers, is het niet alleen het product zelf dat het goed doet: ook het advies en de service zijn uitstekend."