Was ist eine elektrische Schaltanlage? Komponenten, Typen und Funktionen
Elektrische Schaltanlagen sind eine Anordnung von Schalt-, Schutz-, Steuer- und Trenngeräten, die zur Verwaltung elektrischer Schaltkreise verwendet werden. Je nach Ausführung kann es Leistungsschalter, Schalter, Trennschalter, Sammelschienen, Schutzrelais, Messwandler und Messgeräte enthalten. Sein Zweck besteht nicht nur darin, Strom zu verteilen: Es hilft auch dabei, elektrische Fehler zu beheben, Zuleitungen zu steuern und die für die Wartung erforderliche Isolierung herzustellen. Die genaue Anordnung variiert je nach Spannungsklasse, Installation, Schutzschema und geltenden Normen.
Für alle, die fragen Was ist eine elektrische Schaltanlage?Es hilft dabei, die Aufgaben des Systems vom physischen Schrank zu trennen. Ein Leistungsschalter ist eine Komponente; Eine Schaltanlage koordiniert mehrere Komponenten, um einen definierten Teil eines Energiesystems zu bedienen. JSGK präsentiert in seinem Sortiment Hochspannungsschaltanlagen, Niederspannungsschränke und Ringleitungen Katalog für elektrische GeräteDadurch erhalten Projektkäufer Ausgangspunkte für Produktfamilien statt einer universellen Konfiguration.
Was leisten eigentlich elektrische Schaltanlagen?
Schaltanlagen haben drei eng miteinander verbundene Funktionen: Kontrolle, Schutz und Isolation. Jede Funktion kann unterschiedliche Geräte verwenden, auch wenn mehrere Funktionen in einer Reihe zusammengefasst sind.
Steuerung: Schaltkreise öffnen, schließen und weiterleiten
Mit Schaltgeräten können Bediener oder Steuerungssysteme bestimmte Stromkreise entsprechend ihrer Betriebsleistung öffnen und schließen. Einspeiseabschnitte, Sammelschienenkoppler und Abgänge können passend zum Übersichtsschaltbild angeordnet werden. Ein für den normalen Laststrom geeignetes Schaltgerät ist nicht automatisch für die Unterbrechung eines Kurzschlusses ausgelegt; Die Gerätespezifikation muss ihre Aufgabe angeben.
Schutz: Fehler erkennen und beheben
Schutzfunktionen können auf Überstrom, Kurzschlüsse, Erdschlüsse oder andere durch das Systemdesign definierte Bedingungen reagieren. Ein Schutzrelais kann Messungen auswerten und eine Auslösung einleiten, während ein entsprechend ausgelegter Schutzschalter den Fehlerstrom unterbricht. Einige Niederspannungsgeräte vereinen Schutz und Unterbrechung in einer Einheit. Weder die Existenz eines Relais noch ein Schild mit der Aufschrift „geschützt“ beweist, dass ein vollständiges System koordiniert wurde.
Isolierung: Schaffung einer sicheren elektrischen Grenze
Die Isolierung unterscheidet sich von der Unterbrechung des Fehlerstroms. Ein Trennschalter oder eine andere Trennanordnung wird entsprechend seiner Nennfunktion und den Anforderungen der Installation ausgewählt und betrieben. Für die Wartung sind die am Standort genehmigten Sicherheitsverfahren, Überprüfungen und geeigneten Erdungs- oder Erdungsvorkehrungen erforderlich. Eine Schrankschalterstellung allein darf nicht als Beweis dafür gewertet werden, dass mit den Arbeiten begonnen werden kann.
| Funktion | Typische Ausrüstung | Der Käufer sollte dies bestätigen |
|---|---|---|
| Kontrolle | Schalter, Unterbrecher, Schütze oder Antriebsmechanismen | Schaltungsschema und Schaltpflicht |
| Schutz | Relais, Sensoren, Schutzauslöser und Nennunterbrechungsgeräte | Fehlerebene, Koordination und erforderliche Schutzfunktionen |
| Isolierung | Sofern vorgesehen, sind Trennschalter, Erdungseinrichtungen und Verriegelungen vorgesehen | Isolationsanordnung und Projektsicherheitsanforderungen |
Welche Komponenten befinden sich in der Schaltanlage?
Die Komponenten elektrischer Schaltanlagen hängen davon ab, ob es sich bei der Ausrüstung um eine NS-Baugruppe, eine metallgekapselte MS-Anlage oder eine andere Bauart handelt. Im Folgenden sind allgemeine Funktionen aufgeführt, nicht der Anspruch, dass jeder Schrank alle Gegenstände enthält.
Leistungsschalter, Schalter und Trennschalter
Ein Leistungsschalter wird ausgewählt, um den Strom unter den angegebenen Bedingungen zu führen und zu unterbrechen. Lastschalter und -trennschalter haben ihre eigenen Schalt- oder Trennfunktionen, von denen nicht angenommen werden sollte, dass sie austauschbar sind. Die genaue Betriebs- und Verriegelungsanordnung muss im endgültigen genehmigten Schaltplan überprüft werden.
Sammelschienen, Anschlüsse und Kabelräume
Sammelschienen bilden leitende Pfade zwischen Einspeisungen und Abgängen. Die Baugruppe kann über einen Hauptbus, unterteilte Busse, Abzweigverbindungen und Kabelabschlussräume verfügen. Bemessungsstrom, Kurzschlussfestigkeit, Isolationsabstände und Gehäuseaufbau beeinflussen die Gesamtanordnung. Das Aussehen einer Sammelschiene allein bestimmt nicht ihre Nennleistung.
Schutzrelais, Messwandler und Steuerungen
Stromwandler (CTs) und Spannungswandler (VTs) liefern, wenn sie installiert sind, Messsignale für Messgeräte und Schutzgeräte. Schutzrelais verarbeiten diese Eingänge je nach Einstellung und Logik; Messgeräte, Anzeigelampen, Hilfskontakte und Kommunikationsgeräte unterstützen die Bedienung und Überwachung. Käufer sollten die für das Übersichtsdiagramm erforderlichen Merkmale von optionalem Schrankzubehör unterscheiden.
| Komponente | Hauptrolle | Spezifikationsfrage |
|---|---|---|
| Leistungsschalter | Unterbrechung von Nennströmen und spezifizierte Fehler | Was sind die Nennspannung, der Nennstrom und die Nennleistung? |
| Sammelschiene | Stromverteilung zwischen Stromkreisen | Wie ist der Bus angeordnet und bewertet? |
| CT/VT | Messsignale | Welche Verhältnisse, Klassen und Belastungen sind erforderlich? |
| Schutzrelais | Schutzlogik und Auslösesignale | Welche Funktionen und Schnittstellen sind spezifiziert? |
| Steuerung und Dosierung | Betrieb, Status und Überwachung | Welche Angaben und Mitteilungen sind erforderlich? |
Nieder-, Mittel- und Hochspannungsschaltanlagen sind nicht dasselbe Produkt
Schaltanlagen umfassen eine Familie von Designs und nicht einen Universalschrank. Niederspannungsgeräte dienen üblicherweise der nachgelagerten Gebäude- und Industrieverteilung. Mittelspannungsbaugruppen dienen häufig industriellen Einspeisungen und Versorgungsverteilungskreisen. Hochspannungsinstallationen können unterschiedliche Gehäuse-, Unterbrechungs-, Isolations- und Umspannwerksanordnungen umfassen. Die spezifischen LV/MV/HV-Grenzen und anwendbaren Teststandards hängen von der Projektjurisdiktion und dem Standardsystem ab; Eine einzige globale Cutoff-Tabelle wäre irreführend.
JSGKs Hochspannungsschaltanlagen Auf dieser Seite werden KYN, XGN und verwandte metallgekapselte Schrankfamilien für Empfang, Verteilung, Schutz, Überwachung und Messung aufgeführt. Es ist Niederspannungsschaltanlagen und Verteilerschränke Seite bietet eine separate Produktroute für nachgelagerte Systeme. Auf diesen Seiten werden Produktfamilien aufgeführt, es handelt sich jedoch nicht um ein Versprechen, dass alle Bewertungen oder Schutzfunktionen in jeder Konfiguration verfügbar sind.
Luftisolierte und gasisolierte Ausführungen
Unabhängig von der Spannungsklasse ist die Isolationstechnik eine weitere Wahl. Luftisolierte Schaltanlagen nutzen in der jeweiligen Ausführung Luft als Hauptisolationsmedium. Gasisolierte Geräte umschließen Komponenten in einer kontrollierten Isoliergasumgebung. Es gibt auch feststoffisolierte und hybride Ansätze; Ihre Anwendbarkeit hängt vom Gerätedesign und den Standards ab.
Platz, elektrische Nennleistung, Wartungszugang, Umgebungsbedingungen und Projektanforderungen wirken sich alle auf die Auswahl aus. Es ist technisch nicht sinnvoll zu behaupten, dass GIS dem AIS allgemein überlegen sei. Für die jeweilige Produktfamilie stellt JSGK eine Ringhaupteinheit und gasisoliertem Schrank Seite; Das endgültige Isolationsmedium und die Schrankeigenschaften müssen anhand des tatsächlichen Datenblatts überprüft werden.
Wo befinden sich Schaltanlagen in einem Stromverteilungssystem?
Ein vereinfachter Verteilungsweg kann sein: Eingangsversorgung → vorgeschaltete HV- oder MV-Schalt- und Schutzvorrichtung → Transformator, wo eine Spannungsumwandlung erforderlich ist → LV-Schaltanlage → abgehende Einspeisungen und Lasten. Die tatsächlichen Topologien variieren und nicht jede Installation folgt genau dieser Reihenfolge.
Beispielsweise kann ein kastenförmiges Umspannwerk die Leistungsumwandlung mit Schalt- und Verteilungsfunktionen für höhere und niedrigere Spannungen in einer integrierten Anordnung kombinieren. JSGKs kastenförmiges Umspannwerk Die Produktseite verdeutlicht diesen Systemzusammenhang. Schaltanlagen und Transformatoren erfüllen unterschiedliche Aufgaben: Der Transformator ändert das Spannungsniveau; Schaltanlagen steuern, schützen und isolieren die daran angeschlossenen Stromkreise.
Schaltanlage vs. Schalttafel: Was ist der Unterschied?
Beide Begriffe beschreiben Stromverteilungsgeräte, sind jedoch nicht immer austauschbar. In nordamerikanischen Normen und Beschaffungen können für Niederspannungsschaltanlagen und Schalttafeln unterschiedliche Konstruktions-, Geräte- und Standardanforderungen gelten. Andernorts können sich die Geräteterminologie und -klassifizierung an IEC-basierten oder nationalen Spezifikationen orientieren. Anstatt davon auszugehen, dass ein Name die Leistung festlegt, vergleichen Sie die vereinbarte Produktnorm, Fehlerbewertungen, Gerätetypen, Fachanordnung sowie Zugangs- und Wartungsanforderungen.
Ein Schaltschrank mit der Bezeichnung „Schaltanlage“ sollte nicht allein aufgrund seines Namens akzeptiert werden. Käufer sollten prüfen, was sich in der Baugruppe befindet und welche Betriebs- und Testaufgaben das eingereichte Design tatsächlich abdeckt.
Was sollte ein Käufer vor der Auswahl einer Schaltanlage angeben?
Die Kenntnis der grundlegenden Schaltanlagendefinition ist hilfreich, für ein aussagekräftiges Angebot für Elektrogeräte ist jedoch eine Projektbeschreibung erforderlich. Ein Käufer sollte normalerweise die folgenden Informationen für die technische Prüfung vorbereiten:
- Nennspannung des Systems und anwendbare Spannungsklasse.
- Nennstrom und Eingangs-/Ausgangsstromkreismengen.
- Verfügbarer Kurzschlusspegel und erforderliche Widerstands- oder Ausschaltwerte.
- Übersichtsschaltbild, Anordnung der Sammelschienenabschnitte und Einspeiseschema.
- Schutz-, Mess-, Verriegelungs- und Kommunikationsanforderungen.
- Installation im Innen- oder Außenbereich, Umgebungs- und Standortbedingungen.
- Kabeleinführung, Klemmenschnittstellen und Gehäuseanforderungen.
- Beschränkungen des Betriebs- und Wartungszugangs.
- Anwendbare Projektstandards und Dokumentenanforderungen.
- Gerätemengen und benötigte Lieferschnittstellen.
Diese Eingaben helfen dabei, eine allgemeine Produktfamilienanfrage von einer genehmigten Schrankkonfiguration zu unterscheiden. JSGK fordert Spannungspegel, Stromstärke, Kurzschlusspegel, Schaltungsanzahl, Umgebung und Zeichnungen zur Projektprüfung an. Um von dieser Erklärung zur eigentlichen Geräteauswahl überzugehen, Besprechen Sie Ihre Anforderungen an Schaltanlagen mit JSGK und stellen die relevanten Systeminformationen bereit.
Zusammenfassend handelt es sich bei elektrischen Schaltanlagen um die koordinierten Schalt-, Schutz- und Trenneinrichtungen des Systems. Seine Komponenten, Isolationsanordnung und Nennleistung variieren je nach Schaltung und Projektstandards. Beginnen Sie mit der Funktion und dem Single-Line-Diagramm und bewerten Sie dann die spezifische Produktfamilie und die bestätigte technische Konfiguration.