DIE ONE-SIZE-FITS-ALL-LÖSUNG BIETET VIELE VORTEILE

Die innovative Reparaturlösung für die Offshore-Industrie basiert auf der steckbaren Epoxidharzmuffe bis 170 kV aus der Produktfamilie CONNEX von PFISTERER zum Verbinden von Hochspannungskabeln. Diese Technologie ist bereits auf zahlreichen Offshore-Wind- und Ölplattformen als Verbindung der Plattformkabel mit den Exportkabeln im Einsatz. Das britische Ingenieursunternehmen Power CSL entwickelte das Muffengehäuse sowie die integrierte LWL-Verbindung. Das Gehäuse ist besonders robust und macht die CONNEX Verbindungslösung vollständig wasserdicht und unterwassertauglich. „Die universelle Reparaturmuffe kann für jedes kunststoffisolierte HVAC-Seekabel bis 170 kV eingesetzt werden und dank des steckbaren Prinzips unabhängig auf jedes Kabel montiert werden. Das bietet viel Flexibilität bei der Planung. Dabei werden alle drei Phasen im Seekabel parallel in eine zentral vorgefertigte Einheit in einem Steckvorgang angeschlossen. Das spart zum einen wertvolle Montagezeit auf See und reduziert zum anderen die Anzahl an benötigten Ersatzteilen“, sagt Vukašin Basara, Senior Product Manager bei PFISTERER.

PFISTERER erhielt den Auftrag zur Entwicklung der neuartigen Universalmuffe von TenneT, einem der führenden europäischen Netzbetreiber mit Sitz in Deutschland und den Niederlanden. Der Auftrag beinhaltete neben dem Entwickeln und Konstruieren der Reparaturmuffen auch das Durchführen sämtlicher Typprüfungen für die mechanische und elektrische Produktqualifizierung nach IEC 60840 sowie CIGRÉ 490 und 623.

EFFIZIENTES REPARATURMANAGEMENT

Der Auftraggeber TenneT betreibt in der Nordsee vor der deutschen und niederländischen Küste Offshore-Netzanbindungssysteme, um Windstrom von See an Land zu bringen. Der im Windpark erzeugte Strom wird per Drehstrom zu einer Konverterplattform geleitet und dort für den Weitertransport umgewandelt. Zwischen Windpark und Konverterplattform sind zahlreiche Drehstromkabel von unterschiedlichen Kabelherstellern verbaut. Auch gibt es einige direkte Drehstromanbindungen von See an Land. Kommt es an einer Stelle zu einem Kabelfehler oder einer Unterbrechung, etwa durch Alterung der Kabel oder mechanische Einwirkungen, mussten bislang für jede spezifische Verbindung Reservekabel, Reparaturmuffen und Ersatzteile auf Lager gehalten werden, um schnellstmöglich reagieren zu können. Dadurch werden erhebliche Logistikkapazitäten sowie Zeit und Kosten gebunden.

Mit der universellen Reparaturmuffe steht nun eine Lösung zur Verfügung, die die Instandsetzung defekter Drehstrom-Seekabel erheblich vereinfacht – bei minimalem Bedarf an Ersatzteilen und Montagewerkzeug. Somit kann TenneT seinen Bestand an Ersatzteilen deutlich reduzieren.

UNIVERSELLE SEEKABEL-REPARATURMUFFE BIS 245 KV

Zusätzlich zur steckbaren Variante bis 170 kV ist eine Aufzieh-Reparaturmuffe für Hochspannungs-Seekabel bis 245 kV verfügbar. Sie nutzt die gleichen mechanischen Komponenten wie die 170 kV-Lösung. Ein zentraler Muffenkörper ermöglicht die Verbindung von Kabeln mit unterschiedlichen Leiterquerschnitten und Geometrien.

EXTENSIVE KNOW-HOW IN CABLE SYSTEMS

PFISTERER is in charge of implementing the entire 66 kV AC cable infrastructure between the gas insulated switchgear (GIS), transformer and submarine cable connection on the DolWin4 and BorWin4 platforms. This involves planning, comprehensive engineering services, as well as installation and project management. Alternating current from offshore wind turbines is converted into direct current on the platforms in order for the electrical energy to be transported with maximum efficiency and minimal losses over long distances to land. BorWin4 and DolWin4 are scheduled to go into operation in 2028 around 125 kilometers northwest of the island of Borkum in the North Sea. With a transmission capacity of 900 megawatts each, they can transport enough electricity to cover the energy requirements of a large city such as Hamburg with 1.8 million inhabitants.

STRONG PARTNERSHIP FOR OFFSHORE WIND ENERGY

BorWin4 and DolWin4 mark a further milestone in the cooperation between Siemens Energy and PFISTERER in the field of offshore wind power transmission. “PFISTERER is a reliable partner for us, significantly contributing to the successful implementation of the BorWin4 and DolWin4 projects with its technical expertise and proven solutions,” says Stefan Kuhn, Project Manager at Siemens Energy. PFISTERER’s highly specialized cable accessories ensure safe and reliable power transmission at the interfaces within the cable systems on the platforms. “With BorWin4 and DolWin4, we are strengthening our position as an innovative and reliable partner for complex offshore projects and supporting the implementation of future-proof energy infrastructure,” explains André Roth, Senior Project Manager HV Cable Systems at PFISTERER.

GANZHEITLICHES KNOW-HOW FÜR KABELSYSTEME

PFISTERER sorgt auf den Plattformen DolWin4 und BorWin4 für die Umsetzung der gesamten 66-kV-Wechselstrom-Kabelinfrastruktur zwischen gasisolierter Schaltanlage (GIS), Transformator und Seekabelverbindung. Dazu gehören die Planung, umfassende EngineeringLeistungen sowie die Installation und das Projektmanagement. Auf den Plattformen wird Wechselstrom aus Offshore-Windkraftanlagen in Gleichstrom umgewandelt, um die elektrische Energie mit maximaler Effizienz und minimalen Verlusten über weite Entfernungen an Land zu transportieren. BorWin4 und DolWin4 sollen 2028 etwa 125 Kilometer nordwestlich der Insel Borkum in der Nordsee in Betrieb genommen werden. Mit einer Übertragungsleistung von jeweils 900 Megawatt können sie genügend Strom transportieren, um rechnerisch den Energiebedarf einer Großstadt wie Hamburg mit 1,8 Mio. Einwohnern zu decken.

STARKE PARTNERSCHAFT FÜR DIE OFFSHORE-WINDENERGIE

BorWin4 und DolWin4 markieren einen weiteren Meilenstein in der Zusammenarbeit von Siemens Energy und PFISTERER im Bereich der OffshoreWindenergieübertragung. „PFISTERER ist für uns ein verlässlicher Partner, der mit technischer Kompetenz und erprobten Lösungen maßgeblich zur erfolgreichen Umsetzung der Projekte BorWin4 und DolWin4 beiträgt“, sagt Stefan Kuhn, Projektleiter bei Siemens Energy. Die hochspezialisierten Kabelgarnituren von PFISTERER sorgen an den Schnittstellen innerhalb der Kabelsysteme auf den Plattformen für eine sichere und zuverlässige Stromübertragung. „Mit BorWin4 und DolWin4 stärken wir unsere Rolle als innovativer und zuverlässiger Partner für komplexe Offshore-Projekte und unterstützen bei der Umsetzung einer zukunftsfähigen Energieinfrastruktur“, erklärt André Roth, Senior Project Manager HV Cable Systems bei PFISTERER.

With around 10,000 square meters of floor space, metal and silicon working will be carried out at the plant, as well as the installation and testing of high-voltage cables for the offshore industry. Production will focus on overhead line insulators and screw connectors for cable systems. Furthermore, the new site will include a training center exclusively for PFISTERER customers. All told, PFISTERER invests almost $10 million in the new site in Rochester in order to meet the highest safety, sustainability, and quality standards in the production process.

“With our new site, we are extremely well equipped on the production side to unlock the incredible growth potential in the North American market. We work closely with our customers and are able to react quickly,” says Johannes Linden, Spokesperson of the Executive Board of PFISTERER Holding SE. The ever-increasing global energy demand, as well as the technological transition, combined with infrastructure that is outdated in many places, leads to significant investment and growth potential in the market addressable by PFISTERER. With the expansion of activities in the North American energy market, PFISTERER is carrying forward its internationalization according to its internal strategy. Alongside the core regions of Europe, the Middle East, India, and the Far East, North America is one of the most important global growth markets for PFISTERER in the coming years.

Dr. Konstantin Kurfiss, Member of the Executive Board of PFISTERER Holding SE, adds: “The North American energy market is growing quickly, driven by the necessity to modernize power grids, increase resilience in the face of extreme weather events, and develop capacity for renewable energies. As part of our expansion strategy, we are ready to support this growth efficiently and sustainably with our new production and sales facility.”

In the middle term, production and sales will be developed at the new site, creating additional jobs. In this way, PFISTERER will contribute to the development of the regional economy and strengthen its competitive advantage for the future.

Auf einer Fläche von rund 10.000 Quadratmetern werden künftig die Metall- und Silikonverarbeitung sowie die Montage und Prüfung von Hochspannungskabeln für die Offshore-Industrie durchgeführt. Der Produktionsschwerpunkt liegt auf Freileitungsisolatoren und Schraubverbindern für Kabelnetze. Darüber hinaus verfügt der neue Standort über ein Schulungszentrum exklusiv für PFISTERER-Kunden. Insgesamt investiert PFISTERER fast zehn Mio. US-Dollar in den neuen Standort in Rochester, um höchste Sicherheits-, Nachhaltigkeits- und Qualitätsstandards im Produktionsprozess zu erfüllen.

„Mit unserem neuen Standort sind wir produktionsseitig hervorragend aufgestellt, um das hohe Wachstumspotenzial im nordamerikanischen Markt erschließen zu können. Wir agieren nah am Kunden und können schnell auf seine Bedürfnisse reagieren“, sagt Johannes Linden, Sprecher des Vorstands der PFISTERER Holding SE.

Der weltweit steigende Energiebedarf sowie der technologische Wandel in der Energieerzeugung, verbunden mit der derzeit vielerorts veralteten Infrastruktur, führen zu einem hohen Investitions- und Wachstumspotenzial in dem von PFISTERER adressierbaren Markt. Mit der Erweiterung der Aktivitäten auf dem nordamerikanischen Energiemarkt treibt PFISTERER seine Internationalisierung strategiekonform voran. Nordamerika ist neben den Kernregionen Europa, dem Mittleren Osten und Indien sowie dem Fernen Osten einer der wichtigsten globalen Wachstumsmärkte für PFISTERER in den kommenden Jahren.

Dr. Konstantin Kurfiss, Mitglied des Vorstands der PFISTERER Holding SE, ergänzt: „Der nordamerikanische Energiemarkt wächst rasant, getrieben von der Notwendigkeit, die Stromnetze zu modernisieren, die Widerstandsfähigkeit gegen extreme Wetterereignisse zu erhöhen und die Kapazitäten für erneuerbare Energien auszubauen. Als Teil unserer Expansionsstrategie sind wir mit unserem neuen Produktions- und Vertriebsstandort in der Lage, dieses Wachstum effizient und nachhaltig zu unterstützen.“

Am neuen Standort sollen mittelfristig Produktion und Vertrieb ausgebaut und dadurch zusätzliche Arbeitsplätze geschaffen werden. Damit leistet PFISTERER einen Beitrag zur regionalen Wirtschaftsentwicklung und stärkt seine Wettbewerbsfähigkeit für die Zukunft.

With an innovative heart shaped conductor channel, the new low voltage bolted connectors up to 1 kV from PFISTERER solve several installation challenges at once: The special design is suitable for all kinds of conductor materials and types, including 120° sector conductors. It is often difficult to achieve a secure bolted connection with these conductors in connectors with round conductor channel, and they have to be laboriously crimped round prior to installation. The large heart shaped conductor channel from PFISTERER solves this problem, as it is perfectly suited to all conductor shapes. The installation bolts end flush with the straight top edge of the conductor channel. This also makes it easier to insert crushed or protruding conductor ends and prevents the individual wires from catching or snagging. Even under difficult installation conditions, the connector fits well over the conductor and ensures reliable positioning of the conductor under the bolts. “With our new low voltage connectors, we have developed a practical and intelligent solution. Reliable and easy handling was our top priority,” explains Jens Keller, product manager at PFISTERER. “Along with that, we have implemented mechanical and electrical improvements.”

One for all
Besides the new conductor channel shape, numerous technical details from PFISTERER’s tried-and-tested SICON connector series have been adapted for the new low voltage solution. For example, integrated conductor channel grooves in the connector penetrate the oxidation layer on aluminum cables, ensure linear contact, and simultaneously increase the conductor pull-out force. In addition, a two-stage shear bolt with hexagon head ensures minimal bolt protrusion and also prevents the bolt head getting stuck in the tool when it shears off. A rotating friction disc at the end of the bolt avoids damaging individual wires during installation and ensures optimum contact forces over the entire service life of the connection, regardless of the conductor material. Alternatively, the connectors are also available with grub screws that can be undone.

With inspection hole, oil stop, shear bolt or grub screw
The new low voltage connectors with heart shaped conductor channel are available in six sizes from 10 to 35 mm diameter and four variants – optionally with a large inspection hole or oil stop, as well as shear bolts or grub screws. The inspection hole makes it easier to position the conductor ends in the connector, and also enables preassembly in a parking position for later completion of the connection.

The oil stop variant provides a liquid and gas barrier – for use of cables with oilsoaked insulation, for example – as well as a secure stop for the conductor ends.

All low voltage connectors of the new generation are suitable for heat-shrinkable joints in accordance with DIN SPEC 47640 and meet the corresponding bolt protrusion requirements. No rework is necessary to shrink over the connectors. In addition, the new low voltage connectors from PFISTERER are mechanically and electrically tested to IEC 61238-1-1 class A.

Mit ihrem neuartigen herzförmigen Leiterkanal lösen die neuen Niederspannungsschraubverbinder bis 1 kV von PFISTERER gleich mehrere Herausforderungen bei der Montage: Die besondere Bauform ist für alle Arten von Leitermaterialien und Leiterbauformen geeignet, darunter auch 120°-Sektorleiter. Diese machen häufig Probleme bei der sicheren Schraubverbindung in Verbindern mit rundem Leiterkanal und müssen aufwendig vor der Montage rundgepresst werden. Der große herzförmige Leiterkanal von PFISTERER löst dieses Problem, denn er ist perfekt für alle Leiterformen geeignet. Die Montageschrauben schließen bündig mit der geraden Oberkante des Leiterkanals ab. Auch das Einführen von gequetschten oder überstehenden Leiterenden wird vereinfacht und ein Anstoßen oder Verhaken von Einzeldrähten verhindert. Selbst unter erschwerten Montagebedingungen sind eine gute Übersteckbarkeit und eine sichere Platzierung des Leiters unter den Schrauben gewährleistet. „Mit unseren neuen Niederspannungsverbindern haben wir eine praktische Lösung entwickelt, die mitdenkt. Die sichere und einfache Handhabung stand für uns dabei im Vordergrund“, erläutert Jens Keller, Produktmanager von PFISTERER. „Zugleich haben wir mechanische und elektrische Verbesserungen umgesetzt.“

Einer für alle
Neben der neuartigen Leiterkanalform wurden zahlreiche technische Details aus der erprobten SICON-Verbinderreihe von PFISTERER auf die neue Niederspannungslösung adaptiert. So durchbricht eine integrierte Leiterkanalrillung im Verbinder die Oxidationsschicht von Aluminiumkabeln, stellt eine linienförmige Kontaktierung sicher und erhöht zugleich die Leiterauszugskraft. Eine zweistufige Abreißschraube mit Außensechskant sorgt zudem für einen minimalen Schraubenüberstand und verhindert zugleich beim Abriss das Verklemmen des Schraubenkopfs im Werkzeug. Ein drehbarer Druckteller am Fuß der Schraube unterbindet Beschädigung von Einzeldrähten bei der Montage und gewährleistet unabhängig vom Leitermaterial optimale Kontaktkräfte über die gesamte Lebensdauer der Verbindung. Alternativ sind die Verbinder auch mit wieder lösbaren Stiftschrauben erhältlich.
 
Mit Sichtloch, Trennsteg, Abreiß- oder Stiftschraube
Die neuen Niederspannungsverbinder mit herzförmigem Leiterkanal sind in sechs Größen von 10 bis 35 mm Durchmesser und in vier Varianten erhältlich – wahlweise mit großem Sichtloch oder mit Trennsteg sowie jeweils mit Abreiß- oder Stiftschrauben. Das Sichtloch vereinfacht die Positionierung der Leiterenden im Verbinder und ermöglicht so auch eine Vormontage in Parkposition zur späteren Fertigstellung der Verbindung. Die Trennsteg-Variante bietet zum einen eine Flüssigkeits- und Gasbarriere, beispielsweise bei der Verwendung von Kabeln mit ölgetränkter Isolierung, sowie außerdem einen sicheren Anschlag der Leiterenden. 

Alle Niederspannungsverbinder der neuen Generation sind geeignet für Schrumpfmuffen nach DIN SPEC 47640 und erfüllen die entsprechenden Anforderungen hinsichtlich des Schraubenüberstands. Für das Überschrumpfen der Verbinder ist keine Nacharbeit nötig. Darüber hinaus sind die neuen Niederspannungsverbinder von PFISTERER mechanisch und elektrisch nach IEC 61238-1-1 Klasse A geprüft. 

PLUG is a robust single-pole plug-in system from PFISTERER for the safe transmission of high currents. The power spectrum ranges from 400 to 1,250 amps at 1.8 to 3.6 kV DC and AC. The system has proven itself for decades in numerous rail applications such as high-speed and long-distance trains as well as regional trains. It is also used in series production in wind turbines with an output of up to 15 MW – from the point of energy generation to the mains transformer connection. DNV-GL certification now also proves its suitability for ships, offshore platforms and floating wind turbines. PLUG MARINE meets all requirements for dielectric strength, vibration stability, fire resistance and corrosion protection. It is also characterized by its low weight, compactness and simple installation. Thanks to the robust design, maintenance-free operation is guaranteed.

Safe and fast installation of electrical marine components

The robust PLUG MARINE plug-in system offers an optimumpluggable alternative to hardwiring electrical components on ships – especially for higher performance specifications. These include electric motors and turbines as well as generator connections, switchgear, transformers and battery systems. PLUG MARINE is designed for aluminum and copper cables with and without field shielding as well as different conductor cross-sections and is available in straight and angled versions. The option of pre-assembling the electrical systems simplifies and speeds installation as well as maintenance and repair on site. At the same time, the PLUG MARINE plug-in system offers touch-safe protection for employees on board a ship or a platform and wind turbine during operation.

“The DNV-GL certification for PLUG MARINE confirms our quality efforts and is the prerequisite for the broad use of the system in the offshore sector,” explains Dr. Thomas Schilla, Business Development Manager at PFISTERER. "It has also long since proven its efficiency: The system has been used for several years at sea to connect mobile energy supplies for air-conditioned shipping containers, as well as in powerful POD ship drives."

Use in alternative energy systems and DC power distribution systems

The marine industry has set itself the task of sustainably reducing CO2 emissions. It is also working on ambitious projects in many areas. “We are convinced that the PLUG MARINE system can make an important contribution to modular, scalable concepts as part of innovative cabling systems for AC or DC networks and power components. We are also happy to pass on our experience from the wind and rail sectors,” says Dr. Thomas Schilla.

Bei PLUG handelt es sich um ein robustes einpoliges Stecksystem von PFISTERER zur sicheren Übertragung hoher Ströme. Das Leistungsspektrum reicht von 400 bis 1.250 Ampere bei 1,8 bis 3,6 kV DC und AC. Das System bewährt sich bereits seit Jahrzehnten in zahlreichen Bahnanwendungen wie Hochgeschwindigkeitsund Fernzügen sowie Regionalbahnen. Darüber hinaus kommt es in Serie in Windkraftanlagen mit bis zu 15 MW Leistung zum Einsatz – vom Punkt der Energieerzeugung bis hin zum Netztrafoanschluss. Mit der DNV-GL-Zertifizierung ist nun auch seine Eignung für Schiffe, Offshore-Plattformen oder schwimmende Windkraftanlagen belegt. PLUG MARINE erfüllt alle Anforderungen an Spannungsfestigkeit, Vibrationsstabilität, Feuerfestigkeit und Korrosionsschutz. Darüber hinaus zeichnet es sich durch sein geringes Gewicht, seine Kompaktheit und die einfache Montage aus. Dank des robusten Aufbaus ist ein wartungsfreier Betrieb sichergestellt.

Sichere und schnelle Montage elektrischer Marine-Komponenten

Das robuste Stecksystem PLUG MARINE bietet eine optimale steckbare Alternative zur Festverdrahtung elektrischer Komponenten auf Schiffen – speziell bei höheren Leistungsdaten. Dazu zählen E-Motoren und Turbinen ebenso wie Anschlüsse von Generatoren, Schaltanlagen, Transformatoren und Batteriesysteme. PLUG MARINE ist für Aluminium- und Kupferkabel mit und ohne Feldschirmung sowie unterschiedliche Leiterquerschnitte konzipiert und in gerader und gewinkelter Ausführung erhältlich. Die Möglichkeit zur Vormontage der elektrischen Systeme vereinfacht und beschleunigt sowohl die Montage als auch die Wartung und Reparatur vor Ort. Zugleich bietet das PLUG-Stecksystem im Betrieb einen berührungssicheren Schutz für die Mitarbeiter an Bord eines Schiffes oder einer Plattform und Windkraftanlage.

„Die DNV-GL-Zertifizierung für PLUG MARINE bestätigt unsere Qualitätsbemühungen und ist die Voraussetzung für den breiten Einsatz des Systems im Offshore-Bereich“, erklärt Dr. Thomas Schilla, Business Development Manager von PFISTERER. „Seine Leistungsfähigkeit hat es darüber hinaus längst bewiesen: Bei Anschlusslösungen einer mobilen Energieversorgungen von klimatisierten Schiffscontainern kommt das System seit mehreren Jahren auf See zum Einsatz, ebenso wie in leistungsfähigen POD-Schiffsantrieben.“

Einsatz in alternativen Energiesystemen und DC-Energieverteilungen

Die Marineindustrie hat es sich zur Aufgabe gemacht, die CO2-Emissionen nachhaltig zu senken. Dazu arbeitet sie an vielen Stellen an ehrgeizigen Projekten. „Wir sind davon überzeugt, dass das PLUG-Stecksystem als Teil innovativer Verkabelungssysteme für AC- oder DC-Netzwerke sowie Leistungskomponenten einen wichtigen Beitrag zu modularen, skalierbaren Konzepten beitragen kann. Gerne geben wir dazu auch unsere Erfahrungen aus der Wind- und Bahnbranche weiter“, so Dr. Thomas Schilla.