Mit der Software SIMARIS design der Firma Siemens lässt sich bei der professionellen Planung von Energieverteilungsanlagen eine Lösung nach den anerkannten Regeln der Technik und gültigen Normen (VDE, IEC) dimensionieren – von der Mittelspannungseinspeisung über sämtliche Verteilsysteme wie Schaltanlagen, Stromschienen- und Installationsverteiler bis hin zu den Verbrauchern.

SIMARIS design bietet Unterstützung bei der Berechnung von Kurzschlussstrom, Lastverteilung, Spannungsfall und Energiebilanz, bei der Auswahl von Leistungsschaltern bzw. Leitungsschutzschaltern sowie bei der Leiterdimensionierung. Das Netz wird unterteilt in Einspeisung mit oder ohne Mittelspannung, Verteilungen und Endstromkreise.

Als Einspeisung stehen in SIMARIS design Transformatoren, Generatoren und neutrale Netzeinspeisungen zur Auswahl. Diese können durch die Definition verschiedener Varianten der Betriebsart praxisgerecht dargestellt und in die Berechnung einbezogen werden. Die neutrale Netzeinspeisung kann durch die Vorgabe der Impedanz, der Schleifenimpedanz oder der Kurzschlussströme abgebildet werden. Zur genauen Definition sind jeweils die zur Berechnung erforderlichen Daten einzugeben, z.B. die Dauerströme der einzelnen Stränge oder auch ein bekannter 3-poliger Dauerkurzschlussstrom Ik’’.

Alle in der Praxis gängigen Schaltungsarten können durch die Auswahl verschiedener Kupplungsarten, z.B. einer gerichteten oder einer allgemeinen Kupplung dargestellt und berechnet werden.
Durch das Einfügen ungerichteter Kupplungen mit nichtgleichen Einspeisungen kann man einen Netzparallelbetrieb aufbauen. Auch eine Darstellung von Inselnetzen ist möglich. Einspeisungen auf Unterverteilungsebene können ebenfalls in die Berechnung einbezogen werden.
Bei der Einspeisung ist folgende Reihenfolge der Stränge bei den Einspeiseleitungen zwingend:

1. Transformator, Generator oder definierte Einspeisung
2. Strang mit Kabel- oder Schienenverbindung
3. Strang mit Leistungsschalter und nachgeordneter Kabel- oder Schienenverbindung

Die Software schlägt für die verschiedenen Stränge passende Leiterquerschnitte vor. Aufgrund der festgelegten Leiterquerschnitte werden die Impedanzen und damit die Kurzschlussströme bestimmt. Unter Berücksichtigung von Dauer- und Kurzschussströmen wählt SIMARIS design geeignete Leistungsschalter aus.

Alle Einspeiseleitungen münden in den gemeinsamen Einspeisepunkt, die Sammelschiene. Der gemeinsame Einspeisepunkt wird als waagerechte Schiene dargestellt, die sich jedoch elektrisch wie ein Punkt verhält, d.h., sie weist keine Impedanz auf.

Im Verteilerteil können verschiedene Varianten von Verteilern, z.B. Unterverteiler, Gruppenschalter, Schienenverteiler, Schienenverteiler mit Mitteneinspeisung oder Verteiler mit Ersatzimpedanzen ausgewählt werden. Weiterhin muss hier festgelegt werden, welche Art von Schaltgerät verwendet, und ob ein Strang als Schiene oder Kabel ausgeführt werden soll. Im Falle der Auswahl von Kabeln ist hier noch die Festlegung der Verlegeart erforderlich.
Die Verteilerstränge beginnen immer an der Sammelschiene, also am gemeinsamen Einspeisepunkt.

Als Endstromkreise können Verbraucher mit Festanschluss, Steckdosenstromkreise, Kondensatoren, Motoren oder Ersatzlasten ausgewählt werden.

Mit SIMARIS design können im projektierten Netz sämtliche Last- und Stromverteilungen sowie alle Kurzschlussströme dargestellt werden. Der Ausnutzungsfaktor eines Stromkreises, sowie der Gleichzeitigkeitsfaktor einer Verteilung können angegeben werden. Die Software stellt auch sämtliche relevanten Kenngrößen dar, z.B. den 3-poligen Dauerkurzschlussstrom Ik’’, die thermische Kurzschlussfestigkeit des Kabels S²K² und die Durchlassenergie I²t.

Um die DIN VDE 0100 Teil 710 und Teil 718 in den Berechnungen umzusetzen, kann mit SIMARIS design die aktive und passive Umschaltung abgebildet und berechnet werden. Die Vorschriften der DIN VDE 0102 bilden die Grundlage aller Berechnungen. Die Abschaltzeiten der DIN VDE 0100 Teil 410 sind in der aktuellen Fassung abgebildet. Alle weiteren Vorschriften der DIN VDE 0100 werden ebenfalls nachhaltig geprüft.

Das bedeutet, dass die Einstellungen bezüglich des Personen-, des Kurzschluss- und des Überlastschutzes automatisch vorgenommen werden. In der Praxis wird oft zwingend ein Selektivitätsnachweis gefordert, z. B. für Anlagen der Sicherheitsstromversorgung. Diese Selektivitätsbeurteilung übernimmt SIMARIS design automatisch, indem es eine ganzheitliche Selektivitätsbetrachtung durchführt und die Selektivitätsgrenzen aufzeigt, die sich in Verbindung von einem nachgeordneten mit einem vorgeordneten Schalter ergeben. Bei der Schalterauswahl wird ggf. auch Back-up-Schutz berücksichtigt, d.h. das Schaltvermögen eines nachgeordneten Schalters kann dadurch erhöht sein, dass der vorgeordnete Schalter gleichzeitig auslöst und dadurch den Strom begrenzt.

Die Praxis zeigt, dass jede Planung der elektrischen Energieverteilung sowohl im Planungs- als auch im Realisierungsprozess häufigen Veränderungen und Anpassungen unterworfen ist. Kurzfristige Konzeptänderungen des Auftraggebers lassen sich mit SIMARIS design einarbeiten; dazu gehören z.B. die Anpassung der Spannungsebene, die Veränderung der Verbraucherleistungen oder Änderungen der technischen Einstellungen für die Mittel- bzw. Niederspannung. SIMARIS design passt jede Veränderung in das Versorgungskonzept ein und überprüft automatisch die Zulässigkeit hinsichtlich derzeit geltender Vorschriften und Bestimmungen. Auch die aktuelle Änderung der DIN-VDE 0100-410, die sich auf Abschaltzeiten und Fehlerstromauslösung bezieht, ist berücksichtigt.

Systemvoraussetzungen

Für die Installation und Anwendung von SIMARIS® design wird mindestens die folgende Ausstattung benötigt:

• Prozessor: Pentium4 / Athlon 1,6GHz (empfohlen 2GHz)
• 512 MB Arbeitsspeicher (empfohlen 1GB)
• Festplattenkapazität: 300-500 MB
• Bildschirmauflösung 1024x768 (empfohlen 1280x1024)
• Unterstützte Betriebssysteme: Windows XP, SP2 oder Windows Vista
• Unterstützte MS-Office-Versionen: Office 2003 oder Office 2007

Simaris design gehört zur Softwarefamilie Simaris von Totally Integrated Power. Mit dem Konzept Totally Integrated Power bietet Siemens durchgängige Lösungen für die Energieverteilung in Zweck- und Industriebauten von der Mittelspannung bis zur Steckdose. Totally Integrated Power baut unter anderem auf die Durchgängigkeit in Planung und Projektierung. www.siemens.de/tip

Neben der Software SIMARIS design stehen auch SIMARIS curves und SIMARIS project zur Verfügung. SIMARIS curves ist ein Kennlinientool zur Darstellung von Auslösekennlinien, Durchlassstromkennlinien und Durchlassenergiekennlinien. SIMARIS project unterstützt bei der Planung von erforderlichem Raumbedarf und Budget einer elektrischen Energieverteilung in Gebäuden. www.siemens.de/simaris

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