Elaplan: Digitales Kabelmanagement

Die Software Elaplan erleichtert das Engineering und das Management von Kabelanlagen. Das Wegenetz (auch Kabelstraßen) wird  grafisch über Knoten und Kanten definiert und direkt im digitalen Modell erfasst, der CAD-Grundrissplan im AutoCAD-Format ist hierbei die Basis. Die Kabelanlage kann auf beliebig viele Gebäude-, Etagen- und Außenbereichspläne aufgeteilt werden. Die Zielorte für den Anschluss der elektrotechnischen Geräte werden entweder grafisch per Mausklick oder automatisch nach einem Import im digitalen Modell platziert.
Jeder Netzknoten, jede Netzkante und jeder Zielort ist über die Ursprungskoordinaten mit der Anlagengeometrie verbunden. Eine Übersicht über das komplette Kabelwegenetz ist somit jederzeit abrufbar.
Das Kabelwegenetz bildet die Grundlage für die automatische Verkabelung der einzelnen Anlagen und Geräte. Durch die Vergabe von Level und Redundanzen kann die Verkabelung nach Anlagenarten strukturiert werden, etwa für Energie, MSR, Leittechnik, LAN usw. und für definierte Wege zugelassen oder gesperrt werden.

Routingoptimierung

Ist das Kabelwegenetz einmal definiert, so verlegt Elaplan die erforderlichen Kabel automatisch. Es ist hierfür lediglich der Abgangs- und der Zielort anzugeben und noch festzulegen, ob Elaplan den optimalen Weg selbst ermitteln oder den vom Anwender vorgegebenen Kabelweg verwenden soll.
Speziell an Kreuzungspunkten und Verzweigungen ist eine möglichst kreuzungsfreie Verlegung der Kabel wichtig. Daher erfolgt an diesen Stellen eine Optimierung des Routings, die dafür sorgt, dass möglichst wenig Sprünge/ Wechsel zwischen Pritschen notwendig werden. Die Optimierung kann durch Vorgabe bevorzugter Pritschen an neuralgischen Punkten beeinflusst werden.

Belegungsoptimierung

Die Überprüfung der korrekten Belegung der Kabelträgersysteme wie Kabelbahnen, Rohre, Schottungen usw. wird von Elaplan während der Verkabelung automatisch durchgeführt. Hierbei wird auf die für das jeweilige Kabelträgersystem zulässige Belegung, die zugelassenen Spannungslevel und die definierten Redundanzen geprüft. Ist zum Beispiel eine Kabelpritsche voll belegt oder der vorgegebene Auslastungsgrad erreicht, so erhält man eine Meldung darüber, welche der Strecken überbelegt sind. Auf dieser Basis kann man entscheiden, ob die Belegung akzeptabel ist oder ob diese Strecke für ein erneutes Routing gesperrt wird.
Zusätzlich ermittelt Elaplan auch das Gewicht und die Brandlast jedes einzelnen Kabelträgers (zum Beispiel Kabelwanne, Kabelrost, Kabelkanal, Rohr und Steigetrasse) bzw. der Kabelträgeranordnung, die aus mehreren Kabelträgern bestehen kann.

Visualisierung in CAD

Sind die Kabel geroutet, können alle notwendigen Informationen im CAD-Plan abgerufen werden. Jedem Streckenabschnitt (Kante) können zudem ortsbezogene Bilder, Video-Clips oder Messprotokolle zugewiesen werden. Für sehr schwer und selten zugängliche Bereiche einer technischen Anlage ist dies von großem Vorteil, da hierdurch jederzeit ein realistischer Eindruck der Kabelanlage möglich ist. Die baulichen und technischen Verhältnisse rund um die Kabelstrecke lassen sich besser bewerten.

Störungsanalyse

Elaplan verfolgt automatisch die Kabelstrecken. Durch Anklicken eines Kabelträgers werden alle dort verlaufenden Kabel mit Abgangs- und Zielort angezeigt. Dies gibt dem Anwender schnell einen Überblick, welche Gebäude und Anlagenteile von einer Störung auf dieser Strecke betroffen sind.

Import Kabel- und Verbraucherlisten

Oft sind Kabelinformationen und die geometrischen Koordinaten der anzuschließenden Geräte (Zielorte)  bereits vorhanden und liegen als Excel-Liste vor. Diese können Sie in ein Elaplan-Projekt importieren. Die importierten Kabeldaten stehen Ihnen dann sofort für das Kabelrouting, für die Kabel-Wegeverfolgung und die Generierung der Montageunterlagen zur Verfügung. Mittels der importierten Daten lassen sich auch im Projekt vorhandene Kabel aktualisieren.

Kabelanalysen für Projektcontrolling

Elaplan hilft, die Konsistenz in Ihren Projekten zu wahren und den Überblick über den aktuellen Projektstand zu behalten. Das Analyse-Tool zeigt zum Beispiel:
■  Kanten, die keine Wegbeschreibung besitzen
■  Zielorte, die nicht angeschlossen sind
■  gedruckte Kabelziehkarten mit Revisionsstand
■  Menge der Kabel (-typen), die geplant, verlegt oder geroutet sind
■  freie Kapazität auf den Kabeltrommeln

Kabeldimensionierung

Mit der integrierten Kabeldimensionierung werden die erforderlichen Kabelquerschnitte berechnet und die dazu passenden Schutzorgane im Elektroverteiler ermittelt. Elaplan übernimmt die aufwändigen Rechenarbeiten mit Überprüfung der Ergebnisse nach den gültigen Normen DIN VDE, EN, NIN, IEC und dokumentiert sofort jedes Kabel und jeden Stromkreis.
Je nach Aufgabenstellung sind diese umfangreichen Berechnungen in der  Projektierungsphase sowie für die fachliche Überprüfung bestehender Kabelanlagen und besonders bei Erweiterungen gefragt. Die Dimensionierungstiefe richtet sich nach dem Umfang der erfassten Daten. Ist nur die Leistung (Verbraucher, Motor, Leistung des Zielverteilers) erfasst, wird das Kabel nur nach dem Spannungsfall und Betriebsstrom ausgelegt. Ist ein Schutzorgan und die Kurzschlussimpedanz am Quellverteiler definiert, wird das Kabel nach Ansprechsicherheit, Kurzschlussfestigkeit und Überlast ausgelegt und das Schutzorgan auf Ausschaltvermögen und Betriebsstrom.
Wenn ein Stromkreis dimensioniert wurde, können aus dem Dialog Stromkreis-Ergebnisse die erforderlichen Kabel für den jeweiligen Stromkreis generieren. Diese sind dann als Kabel vorhanden und können geroutet werden. Beim Überschreiten der berechneten Grenzlänge kann automatisch der Stromkreis erneut dimensioniert werden. Der Kabeltyp des bereits gerouteten Kabels wird angepasst und die Belegung auf den Kanten aktualisiert.

Systemanforderungen

Elaplan ist lauffähig auf allen gängigen Standard-PCs unter den Betriebssystemen Windows 7 und  Windows 8.1 und kann am Einzelarbeitsplatz und im Netzwerk eingesetzt werden. CAD-Basis ist AutoCAD.

Fazit

Die ständig weiter wachsende Elektro- und Kommunikationstechnik erfordert immer komplexere und umfangreichere Kabelanlagen für Energie und Daten. Eine wirtschaftliche Kabelplanung und ein sicherer Betrieb sind mit leistungsstarken Softwaretools besser zu erreichen. Mit den Elaplan-Tools für das Kabelmanagement lassen sich Kabelanlagen effektiv planen und dauerhaft im Bestand führen. Sämtliche Informationen eines Kabels wie Typ, Länge, Querschnitt Schutzorgan im Elektroverteiler, geometrischer Verlauf (3D-Kabelweg) sind im digitalen Modell unter AutoCAD in Elaplan gespeichert und können jederzeit abgerufen werden. Vorteile bieten sich hier für Service und Instandhaltung sowie bei Erweiterungen und Umplanungen. Engineering-Kosten werden reduziert und die Qualität gesichert. (anm)

11 Schritte zur VDE-gemäßen Kabeldimensionierung

Elaplan übernimmt alle erforderlichen Schritte für die normgerechte Auslegung:
  1.  Bestimmen des Betriebsstroms
  2.  Auslegung des Schutzorgan-Nennstroms
  3.  Prüfen des Ausschaltvermögens des Schutzorgans
  4.  Prüfen der Ansprechsicherheit des Schutzorgans
  5.  Berücksichtigen des Motorhochlaufs
  6.  Berechnung der Strombelastung des Kabels unter  Berücksichtigung  des Oberschwingungsanteils
  7.  Überlastprüfung des Kabels
  8.  Berechnen des Spannungsfalls, allgemein, im Anlauf und bei Funktionserhalt
  9.  Kabelbelastungszeit Phase
10.  Kabelbelastungszeit Rückleiter
11.  Schleifenimpedanz