Sichere Umrichter für den Springbrunnen Aquaretum im Zürichsee
Seit Mitte Mai 2019 begeistert der neue Springbrunnen im Zürcher Seebecken Betrachter aus der ganzen Welt. Da trotz Verbot Personen auf dem Wasserweg das Konstrukt von nahem bestaunen können, muss der Personenschutz jederzeit vollumfänglich gewährleistet sein. Mit dem eingesetzten NFO Sinusumrichter kann das Spektakel am FI-Schutzschalter zuverlässig betrieben werden. Dabei entstehen keine Lagerströme und somit ist ein sicherer Betrieb ohne Ausfälle gewährleistet.
Das Wasserspiel führt ein «Eigenleben»
Die Abfolge der Fontänen ist nicht programmiert, sondern bildet die seismische Aktivität der Erdschicht ab. Ein Algorithmus setzt die Signale von der ETH-Erdbebenwarte in Echtzeit choreografisch um.
Da trotz Verbot Personen auf dem Wasserweg das Konstrukt von nahem bestaunen können, muss der Personenschutz jederzeit vollumfänglich gewährleistet sein. Aus diesem Grund muss jede einzelne Pumpe mit einen Fehlerstromschutzschalter (<30mA) in der Motorenleitung verzögerungslos geschützt werden. Handelsübliche PWM-Frequenzumrichter können starke Störquellen verursachen und sind vorwiegend für Industrienetze konzipiert.
The making of the Aquaretum
Grenzen von handelsüblichen Frequenzumrichtern
Handelsübliche PWM-Frequenzumrichter sind sehr starke Störquellen und für Industrienetze konzipiert. Ein zuverlässiger Betrieb des Aquaretums mit PWM-Umrichtern in Kombination mit Fehlerstromschutzschalter ist nicht möglich.
Durch die Pulsweitenmodulation (PWM) entstehen Schaltfrequenz-Oberwellen mit grossen Amplituden in höheren Frequenzbereichen. Die Motorleitungen mit geerdeter Abschirmung wirken wie Kondensatoren, über deren Kapazität die hochfrequenten Ströme gegen Erde abfliessen. Der Fehlerstromschutzschalter kann dabei nicht zwischen Fehlerströmen (hoher ohmscher Anteil) und Ableitströmen (überwiegend kapazitiv) unterscheiden. Es könnte unter gewissen Umständen immer wieder zum Ausfall einzelner Pumpen und somit zum Ausfall der gesamten Anlage führen.
NFO Sinus Umrichter für höchste Anforderungen
Die Elektron AG hat die Projektleitung bei der Suche nach einer passenden Lösung für den Pumpenantrieb unterstützt und im NFO Sinus Frequenzumrichter ein Gerät gefunden, dass die hohen Anforderungen an Personenschutz erfüllt und sogar übertrifft.
Durch die patentiere Sinus-Umrichter-Technologie und den damit verbundenen, geringen Ableiterströmen (< 2mA) ist ein zuverlässiger Betrieb am Fehlerstromschutzschalter ohne den Einsatz von zusätzlichen Filtern problemlos möglich und der Personenschutz des Aquaretums jederzeit gewährleistet. Da bei den Sinusfrequenzumrichtern keine Lagerströme entstehen, kann ein Ausfall der Anlage auf Grund von Lagerschäden ebenfalls ausgeschlossen werden.
Der Technikraum, in dem die gesamte Steuerung und auch die Frequenzumrichter montiert sind, ist zentral rund 175 m vom Springbrunnen und von den Pumpen entfernt. Für den Betrieb der NFO Sinusumrichter sind keine geschirmten Kabel notwendig und es gibt keine Begrenzung in der Kabellänge. Auch der Einsatz von auf die Anwendung abgestimmten und meist sehr teuren Sinus- und Netzfiltern kann verzichtet werden. Durch den geringen Materialaufwand und die nicht notwendigen Zusatzkomponenten kann eine kosteneffiziente Installation erreicht werden.
Wir bedanken uns bei unseren Projektpartnern Pumpen Lechner, Fischer Architekten und allen weiteren Beteiligten für die tolle Zusammenarbeit!
