Eine Forschungsanlage der Superlative

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Schaltnetzteile und Redundanzmodule im Einsatz

Elektronik & Elektrik

European XFEL: Die Forschungsanlage soll bis 2016 fertiggestellt sein
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Emparro-Familie: Sieben Varianten bieten die Lösung für viele Anwendungen
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Redundanz: MB Redundancy Balance sorgt für eine gleichmäßige Auslastung der Schaltnetzteile
Redundanz: MB Redundancy Balance sorgt für eine gleichmäßige Auslastung der Schaltnetzteile
Wirkungsgrad: Ein innovatives Schaltungskonzept macht bei Emparro einen Wirkungsgrad von 95 Prozent möglich. Gerade mal 5 Prozent der eingesetzten Energie bleiben ungenutzt.
Wirkungsgrad: Ein innovatives Schaltungskonzept macht bei Emparro einen Wirkungsgrad von 95 Prozent möglich. Gerade mal 5 Prozent der eingesetzten Energie bleiben ungenutzt.

In Hamburg entsteht eine Forschungsanlage der Superlative. Der European XFEL erzeugt in einem 3,4 Kilometer langen Tunnel ultrakurze Lichtblitze im Röntgenbereich. Naturwissenschaftler fiebern dem Beginn des Nutzerbetriebs im Jahr 2016 regelrecht entgegen, sie freuen sich auf völlig neue Möglichkeiten in der Forschung. Auch Murrelektronik-Komponenten kommen bei diesem Projekt zum Einsatz: Emparro-Schaltnetzteile und das Redundanzmodul MB Redundancy Balance.

 

Die Projektgruppe "X-Ray Optics & Beam Transport" bei European XFEL betreut den Bereich von der Erzeugung des Röntgenlichts bis zum Experiment. Dabei handelt es sich um einen Abschnitt mit einer Länge von rund 900 Metern, in dem Röntgenlicht durch evakuierte Rohre transportiert wird. In diesen Rohren ist ein Vakuumdruck von weniger als 1x10-6 mbar erforderlich. Vakuumventile, Schieber, Motoren zur Positionierung von Spiegeln, die Überwachungen von Kühlwasser und Druckluft sowie weitere Komponenten werden über Steuerungen koordiniert.

Für die 24V-Versorgungsspannung der Steuerungen, die in Schaltschränken ent-lang der Röhre eingebaut sind, sowie der weiteren Komponenten vor Ort werden Emparro-Schaltnetzteile von Murrelektronik eingesetzt. Timo Korsch, Diplom-Physikingenieur bei European XFEL, nennt dafür einen ganz praktischen Grund: "Die Schaltschränke im Tunnel sind nur 1,20 Meter hoch. Darum ist eine einfache Verdrahtung erforderlich. Das ist bei den Emparro-Schaltnetzteilen durch Feder-kraftklemmen wunderbar sichergestellt." Diese sind in Push-In-Anschlusstechnik ausgeführt. Der Vorteil: Anschlussdrähte können werkzeuglos von vorne montiert werden; auch ohne Nachziehen besteht ein dauerhafter Kontakt.

Dass die Emparro-Schaltnetzteile aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades von bis zu 95 Prozent nur sehr wenig Verlustenergie verursachen, sorgt außerdem dafür, dass sie nur wenig Wärme an die Umgebung abgeben. "Eine geringere Wärmeentwicklung bedeutet für uns eine geringere Kühlung in den klimatisierten Schalt-schränken", erklärt Timo Korsch.

In Zukunft werden Forscher aus der ganzen Welt anreisen, um Experimente an der Anlage durchzuführen. Die zur Verfügung stehenden Messzeiten werden ein kostbares Gut sein, die Anlage soll daher ohne Unterbrechungen betrieben wer-den können. Während des Betriebs der Anlage ist der Zugang zu den Tunneln durch ein Kontrollsystem gesperrt. Nur während der Wartungsperioden dürfen die Tunnel zur Fehlerbehebung betreten werden. Aus diesem Grund ist die Stromversorgung redundant aufgebaut. Jeweils zwei Netzgeräte werden mit zwei unterschiedlichen Phasen betrieben. Sie werden durch das Redundanz-Modul MB Redundancy Balance entkoppelt. "Das bietet beim Ausfall eines Netzgerätes die große Chance, den Betrieb bis zum nächsten Wartungstag aufrecht zu erhalten", erklärt Timo Korsch. Da MB Redundancy Balance für eine gleichmäßige Auslastung beider Netzgeräte sorgt, verlängert sich die Lebensdauer der Geräte erheblich. Dass sowohl Emparro wie auch MB Redundancy Balance über Meldekontakte verfügen, stellt für die Anlagenbetreuung einen zusätzlichen Vorteil dar. "Dadurch ist uns eine Möglichkeit zur Ferndiagnose an die Hand gegeben", sagt Timo Korsch. Treten Spannungsausfälle auf, kann eine Information darüber unmittelbar ausgelesen werden.

Veröffentlicht am Oktober 10, 2014 - (577 views)
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