Bild 01: Industrielles USB-A- und USB-C-Netzteil für die Hutschiene (Quelle: Phoenix Contact)
Die Digitalisierung schreitet innerhalb von Gebäuden weiter voran. Bei steigenden Energiekosten und mit Blick auf die Klimaneutralität spielt die Effizienz in Schaltschränken und Installationsverteilern eine immer wichtigere Rolle. Mit geringen Leerlauf verlusten und einem hohen Wirkungsgrad sorgt die neue Generation von Stromversorgungen Step Power von Phoenix Contact [1] für Energieeffizienz, abgestimmt auf die Bedürfnisse der Gebäudeautomation. Zusätzlich erfüllen die Netzteile die hohen Anforderungen an die Sicherheit elektrischer Geräte – in Industrie-Anwendungen sowie privaten Haushalten.
Neue Systeme benötigen effiziente und kompakte Stromversorgungen. Der Schaltschrank und der Installationsverteiler stellen hierbei das „Gehirn“ der Automatisierungslösungen dar. Dessen Projektierung sowie auch der Aufbau und die Abnahme bringen viele Herausforderungen mit sich. Alles muss schneller, aber auch günstiger werden, ohne dass die Qualität dabei leidet. Auch der Effizienz grad von jedem Gerät wird nun sichtbar.
Die neuen Step-Power-Stromversorgungen für die Gebäudeautomation im Reihen einbauformat nach DIN43880 haben einen hohen Wirkungsgrad von bis zu 94,5 %. Die Leerlaufverluste wurden auf einen Verbrauch von < 0,1 W (≤ 49 W Nennausgangsleistung) bzw. < 0,21 W optimiert. Im Vergleich zu einem alten Klingeltransformator entspricht das einer Reduktion des Stromverbrauchs von 98 %. Dies bringt in Bezug auf die Energiebilanz und die geringere Erwärmung der weiteren Geräte im Installationsverteiler hohes Einsparpotenzial mit sich. Die Geräte erfüllen die derzeit hohen Anforderungen an die Effizienzstandards und erhalten damit das Efficiency Level VI. Zudem erfüllen sie auch die europäischen Ökodesign anforderungen, deren Ziel es ist, die Energieeffizienz und die Umweltverträglichkeit zu verbessern.
Vor der Zeit mit USB-Hutschienen-Netzteil
Der klassische Aufbau einer USB-Stromversorgung im industriellen Schaltschrank oder Installationsverteiler benötigt mindesten seine Hutschienensteckdose mit einer Breite von 2 TE und einem nach vorn eingesteckten USB-Netzteil, welches je nach Leistung in der Tiefe und Breite weiteren kostbaren Bauraum einnimmt. Weiter wird mehr Raum für den meist geraden gesteckten USB Abgang benötigt. Dadurch kann der geforderte Mindestabstand von 2,5 mm zwischen der Schaltschranktür und den verbauten Komponenten gefährdet werden. Zudem entspricht nicht jede Hutschienen-Steckdose der Norm für Niederspannungs-Schaltgeräte kombinationen IEC 61439-1. Diese Norm legt die Anforderungen an die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Schutzartfest. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, dass die Steckdosen für den dauerhaften Betrieb zugelassen sind. Das heißt, dass sie über eine lange Lebensdauer verfügen und die Anforderungen an die Sicherheit und Zuverlässigkeit erfüllen. Ungeeignete Steckdosen können im Schaltschrankbau zu Problemen führen, wie Überhitzung, Kurzschlüssen und gar Fehlfunktionen. Auch die Effizienz spielt bei Netzteilen eine gravierende Rolle. Der auftretende Hitzestau im meist verschlossenen Gerätegehäuse eines steckbaren USB-Netzteils kann nicht abgeführt werden. Dies führt zu Erwärmung benachbarter Teile und deren Effizienzverlust.