SIVACON S8

Totally Integrated Power
SIVACON S8
Technische Informationen für die Planung · 10/2014
www.siemens.de/sivacon
SIVACON S8
Technische Informationen für die Planung
Energieverteilung mit System
1
SIVACON S8 Systemüberblick
2
Leistungsschaltertechnik
3
Universaleinbautechnik
4
Leistentechnik, gesteckt
5
Felder mit festem Einbau
6
Blindleistungskompensation
7
Weitere Planungshinweise
8
Normkonform und bauartgeprüft
9
Technischer Anhang
10
Glossar und Bemessungswerte
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – 
1
Inhalt
1Energieverteilung mit System
4
2SIVACON S8 Systemüberblick
8
2.1 Anlagenkonfiguration und Feldaufbau
10
2.2 Hauptsammelschiene horizontal
15
2.3 Übersicht Einbautechniken
16
2.4 Erdungs- und Kurzschlusspunkte
18
3Leistungsschaltertechnik
20
3.1 Felder mit einem ACB (3WL)
22
3.2 Felder mit bis zu drei ACB (3WL)
27
3.3 Felder mit einem MCCB (3VL)
28
3.4 Felder für Direkteinspeisung / Direktabgang
29
4Universaleinbautechnik
4.1Festeinbau mit Fachtür
4.2Lasttrennleisten mit Sicherungen
(3NJ62 / SASIL plus)
4.3Einschubtechnik
32
35
36
36
5Leistentechnik, gesteckt
5.1Lasttrennleisten mit Sicherungen 3NJ62
5.2 Lasttrennleisten mit Sicherungen
SASIL plus
48
49
6Felder mit festem Einbau
6.1Leistentechnik, fest eingebaut
6.2Festeinbau mit Frontblende
6.3Freier Festeinbau
54
54
57
61
7Blindleistungskompensation
7.1Konfiguration und Berechnung
7.2Getrennt aufgestellte Kompensationsfelder
64
66
68
8
Weitere Planungshinweise
8.1Aufstellung
8.2 Gewichte und Verlustleistungen
8.3Umweltbedingungen
70
70
74
75
51
9Normkonform und bauartgeprüft
78
9.1Produktnorm IEC 61439-2
78
9.2Störlichtbogensicherheit
79
9.3Erdbebensicherheit und seismische
Anforderungen81
9.4Konformitätserklärungen und Zertifikate
83
10Technischer Anhang
10.1Netzsysteme nach Art der Erdverbindung
10.2Belastungen und Dimensionierungen
10.3 Schutzarten nach IEC 60529
10.4 Formen der inneren Unterteilung nach
IEC 61439-2
10.5 Betriebsströme von
Drehstromasynchronmotoren
10.6 Drehstrom-Verteilungstransformatoren
11Glossar und Bemessungswerte
11.1Begriffserklärungen
11.2Bemessungswerte
11.3Tabellenverzeichnis
11.4Abbildungsverzeichnis
90
90
93
95
96
97
98
100
100
102
104
106
Kapitel 1­
Energieverteilung mit System
1 Energieverteilung mit System
SIMARIS Planungstools
Wenn es darum geht, ein Energieverteilungskonzept mit
Auslegung der Systeme und Anlagenteile zu entwickeln,
sind die Anforderungen und Machbarkeiten von Endanwender und Hersteller aufeinander abzustimmen. Mit
diesem Planungshandbuch für die NiederspannungsSchaltanlage SIVACON S8 wollen wir Sie bei dieser Arbeit
unterstützen. Für eine optimale Energieverteilung sind
drei Prinzipien zu beachten:
•Sicherheit - durchgängig
•Wirtschaftlichkeit – von Anfang an
•Flexibilität – durch Modularität
Die SIMARIS-Planungstools von Siemens unterstützen bei
der Dimensionierung der elektrischen Energieverteilung
und ermitteln die dafür notwendigen Geräte und Verteilungen:
•SIMARIS design für die Netzberechnung und
Dimensionierung
•SIMARIS project für die Ermittlung des Platzbedarfs der
Energieverteilung sowie zur Erstellung von
Leistungsverzeichnissen
•SIMARIS curves zur Visualisierung von
Auslösekennlinien sowie von Durchlassstrom- und
Durchlassenergiekennlinien.
Die elektrische Energieversorgung bildet, vergleichbar
mit einer Lebensader, die Basis für eine zuverlässige und
effiziente Funktion aller damit betriebenen Einrichtungen. Für die elektrische Energieverteilung sind daher
durchgängige Lösungen gefragt. Siemens steht mit
Totally Integrated Power (TIP) für die durchgängige
elektrische Energieverteilung (Abb. 1/1) in industriellen
Anwendungen, Infrastruktur und Gebäuden.
Weitere Informationen zu TIP:
www.siemens.de/tip
Weitere Informationen zu SIMARIS:
www.siemens.de/simaris
Automatisierung
Bedienen
und
Beobachten
Lastmanagement
Ganglinien,
Prognosen
Prozess-/ Fertigungsautomatisierung
PROFINET
Generator
Control
Schaltanlagenmanagement
Meldungs-/
Störungsmanagement
Instandhaltung
...
Kostenstellen,
Protokolle
Gebäudeautomation
Energieautomation
PROFIBUS
Power
Quality
Industrial Ethernet
Modbus
Energieverteilung
Regenerative
Energien
Speichertechnologie
MittelspannungsSchaltanlagen und
Schutztechnik
Transformator
≤ 110 kV
NiederspannungsSchaltanlagen mit
Schutz- und
Messtechnik
Produkte, Systeme und Lösungen
Beratung,
Planung
Engineering
Bestellung,
Lieferung
Installation,
Inbetriebnahme
Betrieb
Service,
Modernisierung
Abb. 1/1: Totally Integrated Power (TIP) als ganzheitlicher Lösungsansatz für die elektrische Energieverteilung
4
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Energieverteilung mit System
Niederspannungsverteilung
SIMARIS Projektierungstools
Geprüfte Sicherheit
Die Konfiguration und Dimensionierung einer Niederspannungs-Schaltanlage ist sehr komplex. Die Projektierung der SIVACON S8 erfolgt durch Fachleute, effektiv
unterstützt durch die SIMARIS Projektierungstools. In
den Phasen Herstellung, Betrieb und Instandhaltung der
Schaltanlage unterstützen die Tools:
•SIMARIS configuration für die Angebotserstellung,
Auftragsbearbeitung und Fertigung der
Niederspannungs-Schaltanlage SIVACON S8
•SIMARIS control für die effiziente Erstellung der projektspezifischen Visualisierung zum Bedienen und
Beobachten der SIVACON S8 Schaltanlage
SIVACON S8 steht für Sicherheit auf höchstem Niveau.
Die Niederspannungs-Schaltanlage ist eine bauartgeprüfte Niederspannungs-Schaltgerätekombination entsprechend der Norm IEC 61439-2. Der Bauartnachweis
erfolgt durch Prüfung. Ihre physikalischen Eigenschaften
wurden im Versuchsfeld sowohl für Betriebs- als auch für
Störungssituationen nachgewiesen. Für maximale Personensicherheit sorgt außerdem der Nachweis der Prüfung
unter Störlichtbogenbedingungen nach IEC/TR 61641.
Wirtschaftliches Gesamtsystem
Die Niederspannungs-Schaltanlage SIVACON S8 setzt
weltweit neue Maßstäbe als Energieverteiler oder Motor
Control Center (MCC) für industrielle Anwendungen oder
in der Infrastruktur (Abb. 1/2). Das Schaltanlagensystem
bis 7.000 A zur einfachen und durchgängigen Energieverteilung gewährleistet größtmögliche Sicherheit von
Personen und Anlagen und bietet durch sein optimales
Design vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Die Schaltanlage
kann durch die Bausteintechnik bei der Gestaltung der
Gesamtanlage an jede Anforderung optimal angepasst
werden. Maximale Sicherheit und modernes Design
ergänzen sich damit zu einer effizienten Schaltanlage.
1
2
3
Flexible Lösungen
Die Niederspannungs-Schaltanlage SIVACON S8 ist die
intelligente Lösung, die sich Ihren Anforderungen anpasst. Die Kombination unterschiedlicher Einbautechniken in einem Feld ist problemlos möglich. Die flexible
Bausteintechnik erlaubt den einfachen Austausch oder
die Ergänzung von Funktionseinheiten. Die Bausteine der
SIVACON S8 unterliegen einem kontinuierlichen Innovationsprozess und das Gesamtsystem entspricht somit
immer dem höchsten technischen Fortschritt.
4
5
Weitere Informationen zu SIVACON S8:
www.siemens.de/sivacon
6
7
Motor-Control-Center
Energieverteilung vom Power Center bis zur Haupt- & Unterverteilung
8
9
Chemie- &
Mineralölindustrie
Energiewirtschaft:
Kraftwerks- und
Eigenbedarfsanlagen
Investitionsgüterindustrie:
Produktionsnahe Anlagen
10
Infrastruktur:
Gebäudeanlagen
11
Abb. 1/2: SIVACON S8 für alle Einsatzgebiete
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Energieverteilung mit System
5
Verwendungszweck
Vorteile der Bausteintechnik
Die SIVACON S8 kann für alle Anwendungsebenen im
Niederspannungsnetz eingesetzt werden (Abb. 1/3):
•Power Center oder Transformatorstation
•Hauptschaltanlage oder Hauptverteiler
•Unterverteiler, Motor-, Installations- oder
Industrieverteiler
Jede SIVACON S8 wird aus bedarfsgerechten, standardisierten und in Serie gefertigten Bausteinen hergestellt.
Alle Bausteine sind geprüft und von hoher Qualität.
Durch die vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten der
Bausteine wird praktisch jede Anforderung erfüllt. Anpassungen an neue Leistungsanforderungen sind einfach
und schnell durch Austausch oder Ergänzung der Bausteine möglich.
Die Vorteile des Bausteinkonzepts liegen auf der Hand:
•Sicherheits- und Qualitätsnachweis für jede Anlage
•Erfüllen jedes Anforderungsprofils mit der hohen
Qualität einer Serienfertigung
•Einfache Nachbestellungen und kurze Lieferzeit
Power Center
Hauptverteiler
Unterverteiler
Motorverteiler
(Motor control
center MCC)
Verbraucher
Abb. 1/3: Einsatz der SIVACON S8 in der Stromverteilung
6
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Energieverteilung mit System
M
M
M
M
Kapitel 2­
SIVACON S8 Systemüberblick
2.1 Anlagenkonfigurationen und
Feldaufbau
2.2 Hauptsammelschiene horizontal
2.3 Übersicht Einbautechniken
2.4 Erdungs- und Kurzschlusspunkte
10
15
16
18
2 SIVACON S8 Systemüberblick
Das Zusammenwirken der im Folgenden beschriebenen
Komponenten führt zu einer optimalen Niederspannungs-Schaltanlage mit Vorteilen bei:
•Sicherheit – durchgängig
•Wirtschaftlichkeit – von Anfang an
•Flexibilität – durch Modularität
Tab. 2/1: Technische Daten, Normen und Approbationen für SIVACON S8
Normen und Approbationen
Normen und Bestimmungen
Energie-Schaltgerätekombination
(Bauartnachweis)
IEC 61439-2
DIN EN 61439-2
VDE 0660-600-2
Prüfung des Verhaltens bei inneren Fehlern
(Störlichtbögen)
IEC/TR 61641
DIN EN 60439-1 Beiblatt 2
VDE 0660-500 Beiblatt 2
Induzierte Erschütterungen
IEC 60068-3-3
IEC 60068-2-6
IEC 60068- 2-57
IEC 60980
KTA 2201.4
Uniform Building Code (UBC), Ausgabe 1997 Vol. 2,
Ch. 19, Div. IV
Schutz gegen elektrischen Schlag
EN 50274 (VDE 0660-514)
Europa
Russland, Weißrussland, Kasachstan
China
CE-Kennzeichnung und EG-Konformitätserklärung
EAC
CCC
Det Norske Veritas
Lloyds Register of Shipping
DNV GL Type Approval Certificate
LR Type Approval Certificate
Shell Konformität
„DEP Shell“
Bemessungsbetriebsspannung (Ue)
Hauptstromkreis
bis 690 V (Bemessungsfrequenz fn 50 Hz)
Luft- und Kriechstrecken
Bemessungsstoßspannungsfestigkeit Uimp
8 kV
Bemessungsisolationsspannung (Ui)
1.000 V
Approbationen und
Zulassungen
Technische Daten
Hauptsammelschienen
horizontal
Geräte-Bemessungsströme
3
bis 7.010 A
Bemessungsstoßstromfestigkeit (Ipk)
bis 330 kA
Bemessungskurzzeitstromfestigkeit (Icw)
bis 150 kA, 1s
Leistungsschalter 3WL/3V.
bis 6.300 A
Kabelabgänge
bis 630 A
Motorabgänge
bis 250 kW
Innere Unterteilung
IEC 61439-2
Form 1 bis Form 4
BS EN 61439-2
bis Form 4 type 7
IP Schutzart
nach IEC 60529
belüftet bis IP43
unbelüftet IP54
Mechanische Festigkeit
IEC 62262
bis IK10
Abmessungen
Höhe (ohne Sockel):
2.000, 2.200 mm
Höhe Sockel (optional):
100, 200 mm
Feldbreite:
200, 350, 400, 600, 800, 850, 1.000, 1.200, 1.400 mm
Aufstellungsbedingungen
8
Verschmutzungsgrad
Bemessungsstrom
Tiefe (Einfront):
500, 600, 800, 1.000, 1.200 mm
Innenraumaufstellung, Umgebungstemperatur im 24 h-Mittel
+ 35 °C
(-5 °C bis + 40 °C)
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – SIVACON S8 Systemüberblick
1
1
11
2
2
21
10
3
12
9
4
20
17
3
13
16
19
5
18
8
15
6
14
4
7
7
6
5
8
Umhüllung
1 Dachblech (IPX1)
2 Rückwand
3 Design-Seitenwand
4 Gerüst
5 Sockelblende
6 Sockel
7 Sockelraumblende belüftet
8 Feldtür belüftet
9 Fachtür
10 Kopfraumtür
Sammelschienen
11 Hauptsammelschiene (L1 ... L3, N) - oben
12 Hauptsammelschiene (L1 ... L3, N) - hinten oben
13 Hauptsammelschiene (L1 ... L3, N) - hinten unten
14 Hauptsammelschiene (PE) - unten
15 Feldverteilschiene (L1 ... L3, N) Geräteraum
16 Feldverteilschiene (PE) Kabelanschlussraum
17 Feldverteilschiene (N) Kabelanschlussraum
Innere Unterteilung
18 Geräteraum/Sammelschienenraum
19 Feld zu Feld
20 Fach zu Fach
21 Querverdrahtungsraum
9
10
11
Abb. 2/1: Feldaufbau bei der SIVACON S8
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – SIVACON S8 Systemüberblick
9
2.1 Anlagenkonfiguration und
Feldaufbau
Bei der Planung der Anlagenkonfiguration müssen folgende Merkmale spezifiziert werden:
•Sammelschienenlage (oben, hinten oben, hinten unten
oder gemeinsam hinten oben und hinten unten)
•Einfront- oder Doppelfrontausführung
•Lage der Kabel-/Schieneneinführung (von unten
oder von oben)
•Anschluss im Feld (vorn oder hinten)
Tab. 2/2: Schematische Übersicht der Anlagenkonfigurationen für SIVACON S8
Sammelschienenlage
hinten
oben
oben
B
unten
oben und unten
B
B
B
Einfront- / Doppelfrontausführung
Einfront
Doppelfront
B
B
A Anschlussseite
B
10
Bedienfront
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – SIVACON S8 Systemüberblick
B
B
Diese Merkmale hängen unter anderem von der Aufstellungsart ab:
•Frei im Raum
•An der Wand (nur Einfrontausführung)
•Rücken an Rücken (nur Einfrontausführung)
Mit diesen Festlegungen lässt sich der Feldaufbau konkretisieren (Abb. 2/1, Tab. 2/2 und Tab. 2/3). Weitere
Informationen zur Aufstellung finden Sie in Kapitel 8
(Weitere Planungshinweise).
1
2
Kabel- / Schieneneinführung
von unten
von oben
3
4
B
B
B
B
5
6
Anschluss im Feld
vorn
hinten
B
B
A
A
7
8
A
B
9
10
A
Anschlussseite
B
Bedienfront
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – SIVACON S8 Systemüberblick
11
Tab. 2/3: Feldtypen und Sammelschienenanordnung in den Feldern
Sammelschienenlage oben
Sammelschienensystem
Feldaufbau
0
50
N L3 L2 L1
Sammelschienenlage
oben
Bemessungsstrom
bis 3.270 A
Kabel- / Schienenführung
unten
Anschluss im Feld
vorn
PE
500
0
80
N L3 L2 L1
Sammelschienenlage
oben
Bemessungsstrom
bis 3.270 A
Kabel- / Schienenführung
oben
Anschluss im Feld
vorn oder hinten
PE
PE
800
0
80
N L3 L2 L1
Sammelschienenlage
oben
Bemessungsstrom
bis 6.300 A
Kabel- / Schienenführung
unten
Anschluss im Feld
vorn
N L3 L2 L1
PE
800
0
40
0
80
N L3 L2 L1
Sammelschienenlage
oben
Bemessungsstrom
bis 6.300 A
Kabel- / Schienenführung
oben
Anschluss im Feld
vorn oder hinten
N L3 L2 L1
PE
PE
1.200
Geräte-/
Funktionsraum
12
Sammelschienenraum
Kabel- / Schienenanschlussraum
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – SIVACON S8 Systemüberblick
Querverdrahtungsraum
Bedienfronten
Sammelschienenlage hinten
Sammelschienensystem
1
Feldaufbau
0
60
PE
Sammelschienenlage
N
hinten
L1
L2
oben oder unten,
2
L3
oben und unten
Bemessungsstrom
bis 4.000 A
Kabel- / Schienenführung
unten oder oben
Anschluss im Feld
vorn
L1
L2
L3
N
3
PE
600
0
80
4
PE
N
Sammelschienenlage
hinten
L1
L2
oben oder unten
Bemessungsstrom
bis 7.010 A
Kabel- / Schienenführung
unten oder oben
Anschluss im Feld
vorn
L3
L1
5
L2
L3
N
PE
800
6
00
1.0
PE
Sammelschienenlage
hinten
PE
N
L1
oben oder unten,
L2
L3
oben und unten
Bemessungsstrom
bis 6.300 A
Kabel- / Schienenführung
unten oder oben
Anschluss im Feld
vorn
7
L1
L2
L3
N
PE
PE
8
1.000
00
1.2
PE
PE
N N
Sammelschienenlage
L1 L1
hinten
Bemessungsstrom
bis 7.010 A
Kabel- / Schienenführung
unten, oben
Anschluss im Feld
vorn
9
L2 L2
oben oder unten
L3 L3
L1 L1
L2 L2
L3 L3
10
N N
PE
PE
1.200
Geräte-/
Funktionsraum
Sammelschienenraum
Kabel- / Schienenanschlussraum
Querverdrahtungsraum
Bedienfronten
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – SIVACON S8 Systemüberblick
11
13
Tab. 2/4: Feldabmessungen
Feldhöhe
Gerüst
2.000, 2.200 mm
Sockel
ohne, 100, 200 mm
Feldbreite
- Feldtyp
- Bemessungsstrom der Geräte
- Anschlusslage und/oder Kabel-/Schienenführung
abhängig von:
Feldtiefe
Hauptsammelschiene
Lage
Ausführung
oben
Einfront
hinten
Doppelfront
1)
Gerüsttiefe
Bemessungsstrom
hinten
Anschluss vorn
Anschluss hinten
Einführung von
unten
Einführung von oben
3.270 A
500, 800 mm
800 mm
800 mm
6.300 A
800, 1.000 mm
1.200 mm
1.200 mm
4.000 A
600 mm
600 mm
-
7.010 A
800 mm
800 mm
-
4.000 A
1.000 mm
1.000 mm
-
1.200 mm
1.200 mm
-
7.010 A
1)
Gerüsthöhe 2.200 mm
Die in Tab. 2/4 aufgeführten Feldabmessungen berücksichtigen nicht die Umhüllungsteile und keine äußeren
Anbauteile.
Für die Umhüllungsteile der Felder können die Abmessungen der Abb. 2/2 entnommen werden. Bei der
Schutzart IPX1, IPX2 und IPX3 werden zusätzliche Lüftungsdachbleche auf dem Feld montiert.
der Schaltanlage. Die Türen können so angebracht werden können, dass sie in Fluchtrichtung zuschlagen. Die
einfache nachträgliche Änderung des Türanschlags ist
möglich. Die Türscharniere ermöglichen einen Öffnungswinkel der Türen bis zu 180° bei Einzelaufstellung des
Feldes- und mindestens 125° im Feldverbund. Näheres
siehe Kapitel 8 (Weitere Planungshinweise). Die Beschaffenheit der Oberflächen von Aufbau- und Umhüllungsteilen ist in Tab. 2/5 beschrieben.
Die Abmessungen der Umhüllungsteile liegen innerhalb
der notwendigen Mindestabstände bei der Aufstellung
Tab. 2/5: Oberflächenbehandlung
9 mm
Oberflächenbehandlung
25 mm
Seitenwand
mit
Designleiste
Seitenwand
ohne
Designleiste
Tiefe
Rückwand
Gerüstteile
Sendzimirverzinkt
Umhüllung
Sendzimirverzinkt / pulverlackiert
Türen
Pulverlackiert
Kupferschienen
Kupfer blank,
optional versilbert,
optional verzinnt
Farbe
25 mm
45 mm
Breite
(Schichtstärke 100 ± 25 mm)
RAL 7035, lichtgrau (nach DIN 43656)
oder auf Anfrage
Designteile
Blue Green Basic
Pulverlackierte Teile
Tür
Abb. 2/2: Abmessungen der Umhüllungsteile
14
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – SIVACON S8 Systemüberblick
2.2 Hauptsammelschiene
horizontal
Für die beiden Möglichkeiten der Hauptsammelschienenlage – oben oder hinten – (Abb. 2/3) werden in
Tab. 2/6 die Bemessungsdaten aufgeführt. In Kapitel 10
wird beschrieben, wie die Umgebungstemperaturen bei
der Strombelastbarkeit zu beachten sind.
Tab. 2/6: Bemessungsdaten der Hauptsammelschiene
Sammelschienenlage oben
Bemessungsstrom In bei 35 °C
Umgebungstemperatur
belüftet
unbelüftet
Bemessungskurzzeitstromfestigkeit
Icw (1 s)
1.190 A
965 A
35 kA
1.630 A
1.310 A
50 kA
1.920 A
1.480 A
65 kA
2.470 A
1.870 A
85 kA
3.010 A
2.250 A
100 kA
3.270 A
2.450 A
100 kA
1)
100 kA
3.700 A
1)
3.000
4.660 A 1)
3.680 A 1)
100 kA
1)
1)
150 kA
4.980 A 1)
150 kA
5.620 A
6.300 A 1)
4.360 A
1
2
3
4
1)
beim Einsatz von Leistungsschaltern mit sehr hoher
Verlustleistung sind folgende Korrekturfaktoren anzuwenden:
3WL1350: 0,95
3WL1363: 0,88
Sammelschienenlage hinten
Bemessungsstrom In bei 35 °C
Umgebungstemperatur
belüftet
unbelüftet
Bemessungskurzzeitstromfestigkeit
Icw (1 s)
1.280 A
1.160 A
50 kA
1.630 A
1.400 A
65 kA
2.200 A
1.800 A
65 kA
2.520 A
2.010 A
85 kA
2.830 A
2.210 A
100 kA
3.170 A
2.490 A
100 kA
4.000 A
3.160 A
100 kA
4.910 A
3.730 A
100 kA
5.340 A
4.080 A
100 kA
5.780 A
4.440 A
100 kA
7.010 A
5.440 A
150 kA
5
6
7
8
Abb. 2/3: Variable Sammelschienenlage bei SIVACON S8
9
10
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – SIVACON S8 Systemüberblick
15
2.3 Übersicht Einbautechniken
Tab. 2/7: Grundlegende Daten zu den verschiedenen Einbautechniken
16
Leistungsschaltertechnik
Universaleinbautechnik
Leistentechnik 3NJ6
Einschubtechnik
Einschubtechnik
Festeinbau
Einschubtechnik
Festeinbau mit Fachtüren
Stecktechnik
Stecktechnik
Funktionen
Einspeisung
Abgang
Kupplung
Kabelabgänge
Motorabgänge (MCC)
Kabelabgänge
Bemessungsstrom In
bis 6.300 A
bis 630 A
bis 250 kW
bis 630 A
Anschlussart
front- oder rückseitig
front- oder rückseitig
frontseitig
Feldbreite
400, 600, 800, 1.000, 1.200 mm
600, 1.000, 1.200 mm
1.000, 1.200 mm
Innere Unterteilung
Form 1, 2b, 3a, 4b, 4 type 7 (BS)
Form 3b, 4a, 4b, 4 type 7 (BS)
Form 3b, 4b
Sammelschienenlage
hinten, oben
hinten, oben
hinten, oben
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – SIVACON S8 Systemüberblick
1
2
3
4
5
6
7
8
Festeinbautechnik
Leistentechnik 3NJ4
Blindleistungskompensation
Festeinbau mit Frontblenden
Festeinbau
Festeinbau
Kabelabgänge
Kabelabgänge
zentrale Kompensation der Blindleistung
bis 630 A
bis 630 A
unverdrosselt bis 600 kvar
vetdrosselt bis 500 kvar
frontseitig
frontseitig
frontseitig
1.000, 1.200 mm
600, 800, 1.000 mm
800 mm
Form 1, 2b, 3b, 4a, 4b
Form 1, 2b
Form 1, 2b
hinten, oben
hinten
hinten, oben, ohne
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – SIVACON S8 Systemüberblick
9
10
11
17
2.4 Erdungs- und
Kurzschlusspunkte
Kurzschließ- und Erdungseinrichtung (KSE)
Zum Kurzschließen und Erden stehen Kurzschließ- und
Erdungseinrichtungen (KSE) zur Verfügung. Für den
Einbau der KSE werden an den zu erdenden Stellen
entsprechende Befestigungspunkte angebracht. Für
die hauptsammelschienenseitige KSE wird ein Feld für
freien Festeinbau eingesetzt (siehe Kapitel 6.3: Freier
Festeinbau). Die Feldbreiten stehen in Tab. 2/8.
Zentraler Erdungspunkt (ZEP) und
Haupterdungsschiene (HES)
Bei Spannungsquellen, die räumlich weit auseinander
stehen, z. B. Transformatorstation und Notstromaggregat, führt die Einzelerdung der Sternpunkte zu Ausgleichsströmen über fremde leitfähige Gebäudekonstruktionen. Es entstehen unerwünschte elektromagnetische Beeinflussungen, hervorgerufen durch die Gebäudeströme einerseits und durch den fehlenden
Summenstrom im jeweiligen Kabel andererseits.
Der zentrale Erdungspunkt ist nur beim Netzsystem
L1, L2, L3, PEN (isoliert) + PE einsetzbar. Für den
Zentralen Erdungspunkt (ZEP) - mit oder ohne
Haupterdungsschiene (HES) - wird ein Feld für freien
Festeinbau eingesetzt (siehe Kap. 6.3: Freier Festeinbau).
Ausführung ZEP
Der ZEP ist als Brücke zwischen dem isoliert verlegten
PEN und dem PE-Leiter der Schaltanlage ausgeführt. Für
Differenzstrommessungen sind auf der Brücke Messstromwandler montierbar. Um den Stromwandler im
Falle eines Defekts entnehmen zu können, ist eine
zweite, parallele Brücke vorhanden. Die Aufhebung der
Schutzmaßnahme durch die fehlende Verbindung zwischen isoliertem PEN und PE-Leiter wird damit verhindert.
Eine Montageplatte im Feld ist für den Aufbau der Differenzstromüberwachungsgeräte vorgesehen. Die Feldbreiten stehen in Tab. 2/8.
Ausführung HES
18
Liegen Forderungen nach dem Parallelbetrieb mehrerer
Spannungsquellen vor und sollen Gebäudeströme
so weit wie möglich reduziert werden, bietet sich
als technische Lösung die Anwendung des zentralen
Erdungspunkts (ZEP) an. Hierbei werden die Sternpunkte
aller Spannungsquellen nur an einer einzigen Stelle
mit dem Anlagenschutzleiter/Anlagenerder verbunden.
Dadurch können sich trotz Potentialdifferenzen der
Sternpunkte keine Gebäudeströme mehr ausbilden.
Die HES ist als waagerechte Schiene optional zum zentralen Erdungspunkt einbaubar. Diese Anschlussschiene
ist im Feld isoliert aufgebaut und mit dem PE-Leiter starr
verbunden. Die HES wird entsprechend der Kabeleinführung oben oder unten im Feld eingebaut. Die Feldbreiten
sind in Tab. 2/8 und Informationen zu den Kabelanschlüssen sind in Tab. 2/9 zu finden.
Tab. 2/8: Feldbreiten für Erdungskurzschlusspunkte
Tab. 2/9: Kabelanschluss für die Haupterdungsschiene
Erdungs- und
Kurzschlusspunkte
Feldbreiten
Feldbreite
Anzahl maximal anschließbarer Kabel mit
Kabelschuhen (Schrauben) nach DIN 46235
Kurzschließ- und
Erdungseinrichtung (KSE)
400 mm (200 mm als
Felderweiterung)
600 mm
10 x 185 mm2 (M10) + 12 x 240 mm2 (M12) 1)
Zentraler Erdungspunkt
(ZEP)
600, 1.000 mm (200 mm als
Felderweiterung)
1.000 mm
20 x 185 mm2 (M10) + 22 x 240 mm2 (M12) 1)
Haupterdungsschiene
(HES)
600, 1.000 mm
von Kabelschuhen 300 mm2 mit Schraube M12 ist möglich, aber dieser Kabelschuh entspricht nicht
DIN 46235, obwohl er bei einigen Herstellern verfügbar ist
1) Verwendung
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – SIVACON S8 Systemüberblick
Kapitel 3­
Leistungsschaltertechnik
3.1 Felder mit einem ACB (3WL)
3.2 Felder mit bis zu drei ACBs (3WL)
3.3 Felder mit einem MCCB (3VL)
3.4 Felder für Direkteinspeisung/
Direktabgang
22
27
28
29
3 Leistungsschaltertechnik
Die Felder für Leistungsschalter 3W. und 3V. sorgen für
Personensicherheit und langfristige Betriebssicherheit
(Abb. 3/1). Die Einspeise-, Abgangs- und Kuppelfelder der
Leistungsschaltertechnik sind mit den offenen Leistungsschaltern (ACB; en: air circuit breaker) 3W. in Einschubbzw. Festeinbautechnik oder alternativ mit Kompaktleistungsschaltern (MCCB; en: molded case circuit breaker)
3V. ausgerüstet (Tab. 3/1). Die Feldabmessungen sind auf
die Baugröße der Leistungsschalter zugeschnitten und
können nach den individuellen Bedürfnissen ausgewählt
werden. Die Leistungsschaltertechnik bietet für jeden
Nennstrombereich optimale Anschlussverhältnisse. Das
System verfügt, neben Kabelanschlüssen, auch über
bauartgeprüfte Anschlüsse an Schienenverteiler-Systeme
SIVACON 8PS.
Abb. 3/1: Felder mit Leistungsschaltertechnik
20
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Leistungsschaltertechnik
Tab. 3/1: Allgemeine Feldeigenschaften der Leistungsschaltertechnik
Anwendungsbereich
- Einspeiseschalter
- Kupplungsschalter (Längs- und Querkupplung)
- Abgangsschalter
- Direkteinspeisung/-abgang (ohne Schalter)
Schutzarten
- bis IP43 - IP54 belüftet
unbelüftet
Form der inneren Unterteilung
- Form 1, 2b - Form 3a, 4b 1) Tür feldhoch
Tür 3-geteilt
Ausführungsmöglichkeiten
- Offener Leistungsschalter (ACB) in Festeinbau- oder Einschubausführung 2)
- Kompaktleistungsschalter (MCCB) in Festeinbauausführung 3)
1
2
1)
Auch Form 4b type 7 nach BS EN 61439-2 möglich
Informationen zu Leistungsschalter 3WT erhalten Sie über Ihren Ansprechpartner bei Siemens
3) Informationen zu Kompaktleistungsschalter in Stecktechnik/Einschubtechnik erhalten Sie über Ihren Ansprechpartner bei Siemens
2)
3
Die Leistungsschalterfelder ermöglichen den Einbau von
einem Stromwandler (L1, L2 und L3) auf der Kundenanschlussseite. Informationen zum Einbau zusätzlicher
Wandler erhalten Sie über Ihren Ansprechpartner bei
Siemens.
Feld mit forcierter Kühlung
Die Leistungsschalterfelder mit forcierter Kühlung sind
mit Lüftern ausgestattet (Abb. 3/2). Geregelte Lüfter sind
in der Front des Feldes unterhalb des Leistungsschalters
eingebaut. Durch die forcierte Kühlung wird der Bemessungsstrom des Leistungsschalterfelds erhöht. Die weiteren Feldeigenschaften entsprechen dem Feld ohne
forcierte Kühlung.
Durch den Einsatz von Lüftern kommt es zu einer zusätzlichen Lärmemissionen. Bei normalen Betriebsbedingungen kann eine Lärmemission bis max. 85 dB auftreten.
Höhere Lärmemissionen sind nur im Fehlerfall möglich.
4
Lokale Vorschriften zum Lärmschutz und Arbeitsschutz
müssen beachtet werden. Bemessungsdaten für Felder
mit forcierter Kühlung erhalten Sie über Ihren Ansprechpartner bei Siemens.
5
6
7
Die Lüfterregelung ist ab Werk fertig konfiguriert. Es
müssen keine weiteren Einstellungen bei Inbetriebnahme der Schaltanlage vorgenommen werden. Die
Lüfter sind so dimensioniert, dass bei Ausfall eines
Lüfters die erforderliche Kühlung weiterhin sichergestellt
ist. Der Ausfall des Lüfters und das Überschreiten der
zulässigen Temperatur werden signalisiert. Die forcierte
Kühlung ist für ausgewählte ACB (3WL) in Einschubausführung verfügbar.
8
9
Abb. 3/2: Forcierte Kühlung bei einem Leistungsschalterfeld
10
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Leistungsschaltertechnik
21
3.1 Felder mit einem ACB (3WL)
Für die verschiedenen Feldtypen werden die Feldbreiten
abhängig vom ACB-Typ in Tab. 3/2 bis Tab. 3/4 gelistet.
Tab. 3/2: Feldabmessungen für Sammelschienenlage oben
Feldtyp
Gerätenennstrom
ACB-Typ
Feldbreite in mm
Einspeisung / Abgang
Sammelschienenlage oben,
Kabel- / Schieneneinführung
oben oder unten
4-polig
400/600
600
-
-
3WL1108
800 A
400/600
600
-
-
3WL1110
1.000 A
400/600
600
-
-
3WL1112
1.250 A
400/600
600
-
-
3WL1116
1.600 A
400/600
600
400/600
600
3WL1120
2.000 A
400/600
600
400/600
600
3WL1220
2.000 A
600/800
800
600/800
800
3WL1225
2.500 A
600/800
800
600/800
800
3WL1232
3.200 A
600/800
800
600/800
800
4.000 A
2)
800
1.000
800
1.000
5.000 A
2)
-
-
1.000
1.000
3WL1363 1)
6.300 A 2)
-
-
1.000
1.000
3-polig
4-polig
3WL1106
630 A
600
800
-
-
3WL1108
800 A
600
800
-
-
3WL1110
1.000 A
600
800
-
-
3WL1112
1.250 A
600
800
-
-
3WL1116
1.600 A
600
800
-
-
3WL1120
2.000 A
600
800
-
-
3WL1220
2.000 A
800
1.000
-
-
1)
Längskupplung
3WL1225
2.500 A
800
1.000
-
-
3WL1232
3.200 A
800
1.000
-
-
3WL1340
4.000 A 2)
1.000
1.200
-
-
3WL1350 1)
5.000 A 2)
1.200
1.200
-
-
3WL1363 1)
6.300 A 2)
1.200
1.200
-
-
1)
Einschubausführung, Gerüsthöhe 2.200 mm
2) Hauptsammelschiene bis 6.300 A
22
3-polig
630 A
3WL1350
Sammelschienenlage oben
Schienenanschluss
4-polig
3WL1106
3WL1340
Die Lage der Anschlussschienen ist bei Kabeleinführung von
oben oder unten gleich
Kabelanschluss
3-polig
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Leistungsschaltertechnik
Tab. 3/3: Feldabmessungen für Sammelschienenlage hinten
Feldtyp
ACB-Typ
Gerätenennstrom
Einspeisung / Abgang
1 Sammelschienensystem im
Feld:
Sammelschienenlage hinten
oben und
Kabel- / Schieneneinführung
unten
oder
Sammelschienenlage hinten
unten und
Kabel- / Schieneneinführung
oben
1 Sammelschienensystem im
Feld:
Sammelschienenlage hinten
unten und
Kabel- / Schieneneinführung
unten
oder
Sammelschienenlage hinten
oben und
Kabel- / Schieneneinführung
oben
Sammelschienenlage hinten
oben
oder
Sammelschienenlage hinten
unten
Kabelanschluss
Schienenanschluss
3-polig
4-polig
3-polig
4-polig
3WL1106
630 A
400/600
600
-
-
3WL1108
800 A
400/600
600
-
-
3WL1110
1.000 A
400/600
600
-
-
3WL1112
1.250 A
400/600
600
-
-
3WL1116
1.600 A
400/600
600
400/600
600
3WL1120
2.000 A
400/600
600
400/600
600
3WL1220
2.000 A
600/800
800
600/800
800
3WL1225
2.500 A
600/800
800
600/800
800
3WL1232
3.200 A
600/800
800
600/800
800
3WL1340
4.000 A
1.000
1.000
8001)/1.000 1.000
3WL1350 1)
5.000 A 2)
-
-
1.000
1.000
3WL1363 1)
6.300 A 2)
-
-
1.000
1.000
3WL1106
630 A
400/600
600
-
-
3WL1108
800 A
400/600
600
-
-
3WL1110
1.000 A
400/600
600
-
-
3WL1112
1.250 A
400/600
600
-
-
3WL1116
1.600 A
400/600
600
400/600
600
3WL1120
2.000 A
400/600
600
400/600
600
3WL1220
2.000 A
600/800
800
600/800
800
3WL1225
2.500 A
600/800
800
600/800
800
3WL1232
3.200 A
600/800
800
600/800
800
3WL1340
4.000 A
-
-
8003)/1.000 1.000
3-polig
4-polig
3WL1106
630 A
600
600
-
-
3WL1108
800 A
600
600
-
-
3WL1110
1.000 A
600
600
-
-
3WL1112
1.250 A
600
600
-
-
3WL1116
1.600 A
600
600
-
-
3WL1120
2.000 A
600
600
-
-
3WL1220
2.000 A
800
800
-
-
3WL1225
2.500 A
800
1.000
-
-
3WL1232
3.200 A
800
1.400
-
-
3WL1340
4.000 A
1.000
1.000
-
-
3WL1350 1)
5.000 A 2)
1.400
1.400
-
-
3WL1363 1)
6.300 A 2)
1.400
1.400
-
-
Längskupplung
1 Sammelschienensystem im
Feld:
Feldbreite in mm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1)
Einschubausführung, Gerüsthöhe 2.200 mm
2) Hauptsammelschiene bis 7.010 A
3) Gerüsthöhe 2.200 mm
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Leistungsschaltertechnik
23
Tab. 3/4: Feldabmessungen für Sammelschienenlage hinten mit zwei Sammelschienensystemen im Feld
Feldtyp
ACB-Typ
Gerätenennstrom
Einspeisung / Abgang
2 Sammelschienensysteme
im Feld:
Sammelschienenlage hinten
oben und
Kabel- / Schieneneinführung
unten
oder
Sammelschienenlage hinten
unten und
Kabel- / Schieneneinführung
oben
2 Sammelschienensysteme
im Feld:
Sammelschienenlage hinten
unten und
Kabel- / Schieneneinführung
unten
oder
Sammelschienenlage hinten
oben und
Kabel- / Schieneneinführung
oben
Schienenanschluss
3-polig
4-polig
3-polig
4-polig
630 A
400/600
600
-
-
3WL1108
800 A
400/600
600
-
-
3WL1110
1.000 A
400/600
600
-
-
3WL1112
1.250 A
400/600
600
-
-
3WL1116
1.600 A
400/600
600
400/600
600
3WL1120
2.000 A
400/600
600
400/600
600
3WL1220
2.000 A
600/800
800
600/800
800
3WL1225
2.500 A
600/800
800
600/800
800
3WL1232
3.200 A
600/800
800
600/800
800
3WL1340
4.000 A
1.000
1.000
8001)/1.000 1.000
3WL1106
630 A
400/600
600
-
-
3WL1108
800 A
400/600
600
-
-
3WL1110
1.000 A
400/600
600
-
-
3WL1112
1.250 A
400/600
600
-
-
3WL1116
1.600 A
400/600
600
400/600
600
3WL1120
2.000 A
400/600
600
400/600
600
3WL1220
2.000 A
600/800
800
600/800
800
3WL1225
2.500 A
600/800
800
600/800
800
3WL1232
3.200 A
600/800
800
600/800
800
3WL1340
4.000 A
-
-
8001)/1.000 1.000
3-polig
4-polig
3WL1106
630 A
600
600
-
-
3WL1108
800 A
600
600
-
-
2 Sammelschienensysteme
im Feld:
3WL1110
1.000 A
600
600
-
-
Sammelschienenlage hinten
oben
3WL1112
1.250 A
600
600
-
-
3WL1116
1.600 A
600
600
-
-
3WL1120
2.000 A
600
600
-
-
3WL1220
2.000 A
800
800
-
-
3WL1225
2.500 A
800
800
-
-
3WL1232
3.200 A
800
800
-
-
3WL1340
4.000 A
1.000
1.000
-
-
3-polig
4-polig
oder
Sammelschienenlage hinten
unten
Querkupplung
3WL1106
630 A
400/600
600
-
-
3WL1108
800 A
400/600
600
-
-
2 Sammelschienensysteme
im Feld:
3WL1110
1.000 A
400/600
600
-
-
Sammelschienenlage hinten
oben
3WL1112
1.250 A
400/600
600
-
-
3WL1116
1.600 A
400/600
600
-
-
3WL1120
2.000 A
400/600
600
-
-
3WL1220
2.000 A
600/800
800
-
-
3WL1225
2.500 A
600/800
800
-
-
3WL1232
3.200 A
600/800
800
-
-
3WL1340
4.000 A
1.000
1.000
-
-
und
Sammelschienenlage hinten
unten
24
Kabelanschluss
3WL1106
Längskupplung
1)
Feldbreite in mm
Gerüsthöhe 2.200 mm
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Leistungsschaltertechnik
Kabel- und Schienenanschluss
Kurzschließ- und Erdungseinrichtung (KSE)
Die in Tab. 3/5 aufgeführten Angaben zur Anzahl der
anschließbaren Kabel können durch die verfügbaren
Öffnungen im Dach-/Bodenblech und/oder durch Türeinbauten begrenzt werden. Die Lage der Anschlussschienen ist bei Anschluss im Feld vorne oder hinten gleich.
Zum Kurzschließen und Erden stehen für das Leistungsschalterfeld Kurzschließ- und Erdungsvorrichtungen
(KSE) zur Verfügung. Für den Einbau der KSE werden an
den zu erdenden Stellen entsprechende Befestigungspunkte angebracht.
1
Die Verbindung zum Schienenverteiler-System
SIVACON 8PS erfolgt über ein eingebautes Schienenverteiler-Anschlussstück. Das Anschlusssystem der
SIVACON S8 befindet sich vollständig innerhalb des
Felds. Der Schienenanschluss kann sowohl von oben als
auch von unten vorgenommen werden und ermöglicht
somit eine flexible Anbindung. Die werksseitig erstellte
Verkupferung garantiert eine hohe Kurzschlussfestigkeit,
welche ebenso wie die Erwärmungsprüfung durch eine
Bauartprüfung sichergestellt ist.
2
3
Tab. 3/5: Kabelanschluss für Felder mit 3WL
Kabelschuh DIN 46235
(240 mm2 , M12) 1)
4
Anzahl der maximal anschließbaren Kabel je Phase
in Abhängigkeit von Schaltergröße und Bemessungsstrom
3WL11
bis 1.000 A
3WL11
1.250 bis 2.000 A
3WL12
bis 1.600 A
3WL12
2.000 bis 3.200 A
3WL13 2)
bis 4.000 A
4
6
6
12
14
5
1)
Verwendung von Kabelschuhen 300 mm2 mit Schraube M12 ist möglich, aber dieser Kabelschuh entspricht nicht DIN 46235, obwohl er bei einigen Herstellern verfügbar ist
2) Leistungsschalter 5.000 A und 6.300 A mit Schienenanschluss
6
7
8
9
10
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Leistungsschaltertechnik
25
Bemessungsströme
Abhängig vom Feldtyp werden in Tab. 3/6 Bemessungsströme für die verschiedenen Konfigurationen angegeben.
Tab. 3/6: Bemessungsströme für Felder mit einem 3WL
Bemessungsstrom bei Umgebungstemperatur 35 °C
ACB- Typ
3WL1106
630 A
Sammelschienenlage oben
Sammelschienenlage hinten
Kabelanschluss
Kabeleinführung unten
Kabeleinführung oben
unbelüftet
belüftet
unbelüftet
belüftet
unbelüftet
belüftet
630 A
630 A
630 A
630 A
630 A
630 A
3WL1108
800 A
800 A
800 A
800 A
800 A
800 A
800 A
3WL1110
1.000 A
930 A
1.000 A
1.000 A
1.000 A
1.000 A
1.000 A
3WL1112
1.250 A
1.160 A
1.250 A
1.170 A
1.250 A
1.020 A
1.190 A
3WL1116
1.600 A
1.200 A
1.500 A
1.410 A
1.600 A
1.200 A
1.360 A
3WL1120
2.000 A
1.550 A
1.780 A
1.500 A
1.840 A
1.480 A
1.710 A
3WL1220
2.000 A
1.630 A
2.000 A
1.630 A
1.920 A
1.880 A
2.000 A
3WL1225
2.500 A
1.960 A
2.360 A
1.950 A
2.320 A
1.830 A
2.380 A
3WL1232
3.200 A
2.240 A
2.680 A
2.470 A
2.920 A
1.990 A
2.480 A
3WL1340
4.000 A
2.600 A
3.660 A
2.700 A
3.700 A
2.430 A
3.040 A
ACB- Typ
3WL1116
Gerätenennstrom
1.600 A
Sammelschienenlage oben
Schieneneinführung unten,
SIVACON 8PS System LD oder LX
Schieneneinführung oben,
SIVACON 8PS System LD
Schieneneinführung oben,
SIVACON 8PS System LX
unbelüftet
belüftet
unbelüftet
belüftet
unbelüftet
belüftet
1.200 A
1.500 A
1.420 A
1.580 A
1.360 A
1.600 A
3WL1120
2.000 A
1.550 A
1.780 A
1.600 A
1.790 A
1.360 A
1.630 A
3WL1220
2.000 A
1.630 A
2.000 A
1.630 A
2.000 A
1.630 A
2.000 A
3WL1225
2.500 A
1.960 A
2.360 A
2.030 A
2.330 A
1.820 A
2.310 A
3WL1232
3.200 A
2.240 A
2.680 A
2.420 A
2.720 A
2.090 A
2.640 A
3WL1340
4.000 A
2.600 A
3.660 A
2.980 A
3.570 A
3.480 A
3.820 A
3WL1350
5.000 A
3.830 A
4.450 A
3.860 A
4.460 A
3.830 A
4.450 A
3WL1363
6.300 A
4.060 A 1)
4.890 A 1)
-
-
4.530 A
5.440 A
ACB- Typ
3WL1116
Gerätenennstrom
1.600 A
Sammelschienenlage hinten
Schieneneinführung unten,
SIVACON 8PS System LD oder LX
Schieneneinführung oben,
SIVACON 8PS System LD
Schieneneinführung oben,
SIVACON 8PS System LX
unbelüftet
belüftet
unbelüftet
belüftet
unbelüftet
belüftet
1.410 A
1.600 A
1.440 A
1.550 A
1.250 A
1.410 A
3WL1120
2.000 A
1.500 A
1.840 A
1.590 A
1.740 A
1.310 A
1.570 A
3WL1220
2.000 A
1.630 A
1.920 A
1.630 A
1.920 A
1.660 A
1.970 A
3WL1225
2.500 A
1.950 A
2.320 A
2.130 A
2.330 A
1.940 A
2.230 A
3WL1232
3.200 A
2.470 A
2.920 A
2.440 A
2.660 A
2.160 A
2.530 A
3WL1340
4.000 A
2.700 A
3.700 A
2.750 A
3.120 A
2.700 A
3.110 A
3WL1350
5.000 A
3.590 A
4.440 A
3.590 A
4.440 A
3.580 A
4.490 A
3WL1363
6.300 A
3.710 A 1)
4.780 A 1)
-
-
3.710 A
4.780 A
ACB- Typ
3WL1106
Gerätenennstrom
630 A
Sammelschienenlage oben
Längskupplung
Sammelschienenlage hinten
Längskupplung
Querkupplung
unbelüftet
belüftet
unbelüftet
belüftet
unbelüftet
belüftet
630 A
630 A
630 A
630 A
630 A
630 A
3WL1108
800 A
800 A
800 A
800 A
800 A
800 A
800 A
3WL1110
1.000 A
1.000 A
1.000 A
1.000 A
1.000 A
1.000 A
1.000 A
3WL1112
1.250 A
1.160 A
1.250 A
1.140 A
1.250 A
1.170 A
1.250 A
3WL1116
1.600 A
1.390 A
1.600 A
1.360 A
1.600 A
1.410 A
1.600 A
3WL1120
2.000 A
1.500 A
1.850 A
1.630 A
1.910 A
1.500 A
1.840 A
3WL1220
2.000 A
1.630 A
1.930 A
1.710 A
2.000 A
1.630 A
1.920 A
3WL1125
2.500 A
1.960 A
2.360 A
1.930 A
2.440 A
1.950 A
2.320 A
3WL1132
3.200 A
2.200 A
2.700 A
2.410 A
2.700 A
2.470 A
2.920 A
3WL1140
4.000 A
2.840 A
3.670 A
2.650 A
3.510 A
2.700 A
3.700 A
3WL1350
5.000 A
3.660 A
4.720 A
3.310 A
4.460 A
-
-
3WL1363
6.300 A
3.920 A
5.180 A
3.300 A
5.060 A
-
-
1)
26
Gerätenennstrom
SIVACON 8PS System LX
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Leistungsschaltertechnik
3.2 Felder mit bis zu drei ACB (3WL)
Um einen platzsparenden Aufbau zu ermöglichen, lassen
sich für spezielle Typen des ACB (3WL) Felder mit bis zu
drei Leistungsschaltern als Einspeise- und / oder Abgangsschalter realisieren.
Feldabmessungen und Kabelanschluss
Der Kabelanschluss im Feld mit drei Leistungsschaltern
erfolgt von hinten. Eine Variante mit Kabelanschluss im
Feld von vorne bietet aufgrund des notwendigen Anschlussraums keine Platzvorteile. Für diese Anwendung
werden Felder mit einem Leistungsschalter eingesetzt.
Die drei Einbauplätze können unabhängig voneinander
mit einem Leistungsschalter, als Gerätefach oder als
Direkteinspeisung ausgebaut werden. Feldabmessungen
und Angaben zum Kabelanschluss sind in Tab. 3/7 und
Tab. 3/8 zu finden. Die Anzahl der anschließbaren Kabel
kann durch die verfügbaren Öffnungen im Dach-/Bodenblech und/oder durch Türeinbauten begrenzt werden.
Tab. 3/7: Feldabmessungen für Felder mit 3 ACB vom Typ 3WL
ACB-Typ
Gerätenennstrom
Feldbreite in mm
3-polig
4-polig
Feldtiefe
in mm
3WL1106
630 A
600
600
800
3WL1108
800 A
600
600
800
3WL1110
1.000 A
600
600
800
3WL1112
1.250 A
600
600
1.200 1)
3WL1116
1.600 A
600
600
1.200 1)
1)
Die bis zu drei Leistungsschalter im Feld beeinflussen
sich gegenseitig. Je nach Auslastung der einzelnen
Leistungsschalter und der Stromverteilung innerhalb des
Feldes ergeben sich unterschiedliche Bemessungsströme
für die einzelnen Leistungsschalter. In Tab. 3/9 sind
maximale Bemessungsströme für drei konkrete Fälle der
Stromverteilung im Feld angegeben:
•Variante A: gleicher Bemessungsstrom für allen drei
Einbauplätze
•Variante B: größter Strom für oberen Einbauplatz,
kleinster Strom für unteren Einbauplatz
•Variante C: größter Strom für unteren Einbauplatz,
kleinster Strom für oberen Einbauplatz
2
Hauptsammelschiene bis 6.300 A
Für Felder mit bis zu 3 ACB beträgt die Gerüsthöhe
2.200 mm.
3
Tab. 3/8: Kabelanschluss bei Direkteinspeisung/Direktabgang
Kabelschuh DIN 46235
(240 mm2 , M12) 1)
Bemessungsströme
1
Anzahl der maximal anschließbaren
Kabel je Phase in Abhängigkeit von
der Feldtiefe
800 mm
1.200 mm
4
6
4
1)
Verwendung von Kabelschuhen 300 mm2 mit Schraube M12 ist möglich (Kabelschuh entspricht nicht DIN 46235, obwohl er bei einigen Herstellern verfügbar ist)
5
6
7
Informationen für eine individuelle Verteilung der Bemessungsströme im Feld erhalten Sie über Ihren Ansprechpartner bei Siemens.
8
Tab. 3/9: Bemessungsströme für spezielle Belastungsfälle eines Leistungsschalterfelds mit drei Leistungsschaltern 3WL11 im Feld
Bemessungsstrom bei Umgebungstemperatur 35 °C
Gerätenennstrom
Feldtiefe
bis 1.000 A
800 mm
bis 1.600 A
1.200 mm
Einbauplatz
Variante A
Variante B
9
Variante C
unbelüftet
belüftet
unbelüftet
belüftet
unbelüftet
belüftet
Oben
710 A
960 A
900 A
1.000 A
0
900 A
Mitte
710 A
955 A
905 A
1.000 A
980 A
1.000 A
Unten
710 A
955 A
0
905 A
925 A
1.000 A
Oben
1.030 A
1.350 A
1.220 A
1.600 A
305 A
910 A
Mitte
1.030 A
1.350 A
1.230 A
1.600 A
1.200 A
1.440 A
Unten
1.040 A
1.350 A
231 A
300 A
1.310 A
1.600 A
10
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Leistungsschaltertechnik
27
3.3 Felder mit einem MCCB (3VL)
Die Feldbreiten der verschiedenen Feldtypen werden in
Tab. 3/10 abhängig vom MCCB-Typ gelistet. Angaben
zum Kabelanschluss und zu Bemessungsströmen für die
verschiedenen Konfigurationen aus MCCB, Sammelschienenlage, Kabeleinführung und Lüftungsverhältnissen
sind in Tab. 3/11 und Tab. 3/12 zu finden.
Tab. 3/10: Feldbreiten für Abgangs-/Einspeisefelder mit MCCB
Feldbreiten für
3VL5763 (630 A), 3VL6780 (800 A), 3VL7712 (1.250 A), 3VL8716 (1.600 A)
Sammelschienenlage oben
Sammelschienenlage hinten oben
Sammelschienenlage hinten unten
Kabeleinführung oben oder unten
Kabeleinführung
oben
Kabeleinführung
oben
Die Lage der Anschlussschienen ist bei
Kabeleinführung von oben oder unten gleich
Auch zwei Hauptsammelschienensysteme im Feld sind möglich
3-polig: Feldbreite 400 mm
3-polig: Feldbreite 400 mm
4-polig: Feldbreite 400 mm
4-polig: Feldbreite 600 mm
Kabeleinführung
unten
Kabeleinführung
unten
Tab. 3/11: Kabelanschluss für Felder mit MCCB vom Typ 3VL
Kabelschuh DIN 46235
(240 mm2 , M12) 1)
Anzahl der maximal anschließbaren
Kabel je Phase in Abhängigkeit vom
Bemessungsstrom
bis 800 A
von 1.250
bis 1.600 A
4
6
1)
Verwendung von Kabelschuhen 300 mm2 mit Schraube M12
ist möglich (Kabelschuh entspricht nicht DIN 46235, obwohl er bei einigen Herstellern verfügbar ist)
Tab. 3/12: Bemessungsströme für Felder mit 3VL
Bemessungsstrom bei Umgebungstemperatur 35 °C
MCCB- Typ
3VL5763
28
GerätenennStrom
630 A
Sammelschienenlage oben
Sammelschienenlage hinten
Kabelanschluss
Kabeleinführung unten
Kabeleinführung oben
unbelüftet
belüftet
unbelüftet
belüftet
unbelüftet
belüftet
540 A
570 A
515 A
570 A
475 A
520 A
3VL6780
800 A
685 A
720 A
655 A
720 A
605 A
660 A
3VL7712
1.250 A
890 A
1.100 A
890 A
1.100 A
775 A
980 A
3VL8716
1.600 A
900 A
1.100 A
1.050 A
1.200 A
915 A
1.070 A
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Leistungsschaltertechnik
3.4 Felder für Direkteinspeisung /
Direktabgang
Die verschiedenen Feldtypen:
1.Sammelschienenlage oben, Kabeleinführung unten
oder oben (die Lage der Anschlussschienen ist bei
Kabeleinführung von oben oder unten gleich)
2.Sammelschienenlage hinten oben, Kabeleinführung
oben
3.Sammelschienenlage hinten oben, Kabeleinführung
unten
4.Sammelschienenlage hinten unten, Kabeleinführung
oben
5.Sammelschienenlage hinten unten, Kabeleinführung
unten
1.
2.
3.
4.
1
5.
2
sind in Abb. 3/3 schematisch dargestellt.
Die Feldbreite und die Anzahl der maximal anschließbaren Kabel hängen vom Bemessungsstrom (Tab. 3/13 und
Tab. 3/14) ab. Die Bemessungsströme sind ihrerseits von
der Sammelschienenlage und der Kabeleinführung
(Tab. 3/15) abhängig.
3
4
Abb. 3/3: Feldtypen für Direkteinspeisung/Direktabgang
(Erläuterung siehe Text )
5
Tab. 3/13: Feldbreite bei Direkteinspeisung/Direktabgang
Nennstrom
1.000 A
1.600 A
2.500 A
3.200 A
4.000 A
Feldbreite
400 mm
400 mm
600 mm
600 mm
800 mm
6
Tab. 3/14: Kabelanschluss bei Direkteinspeisung/Direktabgang
Anzahl der maximal anschließbaren Kabel je Phase
in Abhängigkeit vom Bemessungsstrom
Kabelschuh DIN 46235
(240 mm2 , M12) 1)
7
1.000 A
1.600 A
2.500 A
3.200 A
4.000 A
4
6
12
12
14
1)
Verwendung von Kabelschuhen 300 mm2 mit Schraube M12 ist möglich. Aber dieser Kabelschuh entspricht nicht DIN 46235, obwohl er bei einigen Herstellern verfügbar ist
8
Die Anzahl der anschließbaren Kabel kann durch die verfügbaren Öffnungen im Dach-/Bodenblech und/oder durch Türeinbauten begrenzt werden.
Die Lage der Anschlussschienen ist bei Anschluss im Feld vorn oder hinten gleich.
9
Tab. 3/15: Bemessungsströme bei Direkteinspeisung
Bemessungsstrom bei Umgebungstemperatur 35 °C
Nennstrom
Sammelschienenlage oben
Kabelanschluss
10
Sammelschienenlage hinten
Kabeleinführung unten
Kabeleinführung oben
unbelüftet
belüftet
unbelüftet
belüftet
unbelüftet
belüftet
1.000 A
905 A
1.050 A
1.100 A
1.190 A
1.120 A
1.280 A
1.600 A
1.300 A
1.500 A
1.530 A
1.640 A
1.480 A
1.740 A
2.500 A
1.980 A
2,410 A
2,230 A
2.930 A
2.210 A
2.930 A
3.200 A
2.340 A
2.280 A
2.910 A
3.390 A
2.770 A
3.390 A
4.000 A
3.430 A
4.480 A
3.300 A
4.210 A
3.140 A
4.210 A
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Leistungsschaltertechnik
11
29
30
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Leistungsschaltertechnik
Kapitel 4
Universaleinbautechnik
4.1 Festeinbau mit Fachtür
4.2 Lasttrennleisten mit Sicherungen
(3NJ62, SASIL plus)
4.3Einschubtechnik
35
36
36
4 Universaleinbautechnik
Die Universaleinbautechnik der SIVACON S8 Schaltanlagen (Abb. 4/1) ermöglicht Abgänge in Einschubtechnik,
Festeinbautechnik und gesteckte Abgänge in Leistentechnik. Die Kombination der Einbautechniken ermög-
licht einen platzoptimierten Aufbau der Schaltanlage.
Tab. 4/1 gibt eine Übersicht der allgemeinen Feldeigenschaften.
Abb. 4/1: Felder für Universaleinbautechnik: Links mit Kabelanschluss vorn; rechts für Kabelanschluss hinten
Tab. 4/1: Allgemeine Feldeigenschaften für die Universaleinbautechnik
Anwendungsbereich
- Einspeisung bis 630 A
- Kabelabgänge bis 630 A
- Motorabgänge bis 630 A (250 kW bei 400 V)
Schutzarten
- bis IP43 - IP54 belüftet
unbelüftet
Feldabmessungen
- Feldhöhe - Feldbreite (Anschluss im Feld hinten) - Feldbreite (Anschluss im Feld vorn) 2.000, 2.200 mm
600 mm
1.000, 1.200 mm
Geräteeinbauraum
- Höhe - Breite 1.600, 1.800 mm
600 mm
Form der inneren Unterteilung
- bis Form 4b 1) Fachtür, Funktionsraumtür
Einbautechniken
- Einschubtechnik
- Festeinbau mit Fachtür
- Lasttrennleisten mit Sicherungen 3NJ62 2)
- Lasttrennleisten mit Sicherungen SASIL plus (Jean Müller) 2)
1)
2)
32
abhängig von der Einbautechnik
Anschluss im Feld vorn
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Universaleinbautechnik
1
Feld mit forcierter Kühlung
Felder mit forcierter Kühlung (Abb. 4/2) dienen zur
Aufnahme von Funktionseinheiten mit sehr hoher Verlustleistung, wie zum Beispiel für Einschübe mit Frequenzumrichter bis 45 kW.
2
3
Die Felder sind auf der linken Seite mit einem 100 mm
breiten Lüftungskanal ausgestattet. Die Breite des Kabelanschlussraum wird um 100 mm verringert, sodass sich
die Feldbreite im Vergleich zu einem Feld ohne forcierte
Kühlung nicht ändert.
4
5
Die Einschübe mit forcierter Kühlung sind mit Lüftern
ausgestattet. Die Lüfterregelung ist ab Werk fertig konfiguriert. Es müssen keine weitere Einstellung bei Inbetriebnahme der Schaltanlage vorgenommen werden. Die
Lüfter sind so dimensioniert, dass bei Ausfall eines
Lüfters der zweite Lüfter die erforderliche Entwärmung
des Einschubs sicherstellen kann. Es wird eine Ausfallmeldung bereitgestellt.
6
7
Die Felder mit forcierter Kühlung genügen der Schutzart
IP31. Der Anschluss im Feld erfolgt von vorn.
8
Die weiteren Feldeigenschaften entsprechen dem Feld
ohne forcierte Kühlung. Alle Einbautechniken und Funktionseinheiten ohne forcierte Kühlung sind einsetzbar.
9
10
11
12
13
14
15
Abb. 4/2: Feld mit forcierter Kühlung für die
Universaleinbautechnik
16
17
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Universaleinbautechnik
33
Kombination der Einbautechniken
Entsprechend Abb. 4/3 können die verschiedenen Einbautechniken in einem Feld kombiniert werden.
Einschubtechnik
Festeinbautechnik
Festeinbautechnik
Einschubtechnik
Leistentechnik
gesteckt
Leistentechnik
gesteckt
Leistentechnik
gesteckt
Einschubtechnik
Festeinbautechnik
600 mm
Festeinbautechnik
Festeinbautechnik
Einschubtechnik
600 mm
1.800 / 1.600* mm
2.200 / 2.000 mm
A
Einschubtechnik
600 / 400 * mm
SIEMENS
SIVACON
* Feldhöhe 2.000 mm
Abb. 4/3: Kombinationsmöglichkeiten für die Universaleinbautechnik
Vertikale Verteilschiene
Die vertikalen Verteilschienen mit den Außenleitern L1,
L2, L3 sind hinten auf der linken Seite im Feld angeordnet. Die PE-, N- oder PEN-Schienen befinden sich im
Kabelanschlussraum. Bei 4-poligen Abzweigen wird der
N-Leiter den Außenleitern L1, L2, L3 hinten im Feld
zugeordnet. Bemessungsdaten sind in Tab. 4/2 angegeben.
Tab. 4/2: Bemessungsdaten der vertikalen Verteilschiene
Profilschiene
Querschnitt
400 mm2
650 mm2
1 x (40 mm x 10 mm)
2 x (40 mm x 10 mm)
belüftet
905 A
1.100 A
865 A
1.120 A
unbelüftet
830 A
1.000 A
820 A
1.000 A
65 kA
65 kA
65 kA
65 kA
Bemessungsstrom bei
Umgebungstemperatur 35 °C
Bemessungskurzzeitstromfestigkeit Icw (1s) 2)
1)
2)
34
Flachkupfer 1)
Verteilschiene
Hauptsammelschiene Lage oben
Bedingter Bemessungskurzschlussstrom I cc = 110 kA
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Universaleinbautechnik
4.1 Festeinbau mit Fachtür
Der Einbau der Schaltgeräte in Festeinbautechnik erfolgt
auf Montageplatten. Sie können mit Leistungsschaltern
oder Lasttrennschaltern mit Sicherungen bestückt werden (Abb. 4/4 links). Tab. 4/3 gibt eine Übersicht der
Feldeigenschaften bei Festeinbau. Die Einspeiseseiten
werden an die vertikalen Verteilschienen angeschlossen.
Bei Form 2b und 4a ohne Strommessung werden Kabel
direkt am Schaltgerät angeschlossen. Die maximal anschließbaren Querschnitte sind den Gerätekatalogen zu
entnehmen.
Bei Form 3b und 4b sowie bei Abzweigen mit Strommessung (Wandler) erfolgt der Kabelanschluss im Kabelanschlussraum (Abb. 4/4 rechts).
Die maximalen Anschlussquerschnitte sind in Tab. 4/4
angegeben.
Die Bemessungsdaten für Kabelabgänge sind in Tab. 4/5
angegeben. Die gegenseitige thermische Beeinflussung
der Abgänge im Feld muss berücksichtigt werden und
erfolgt durch Angabe des Bemessungsbelastungsfaktors
RDF:
Zulässiger Dauerbetriebsstrom (Kabelabgang) =
= Bemessungsstrom Inc x RDF
Für die Abgänge im Feld kann der Bemessungsbelastungsfaktor RDF = 0,8 angewendet werden:
•unabhängig von der Anzahl der Abgänge im Feld
•unabhängig von der Einbauposition im Feld
Für Felder mit sehr hoher Packungs- und/oder Leistungsdichte wird eine projektspezifische Bewertung empfohlen. Weitere Informationen erhalten Sie über Ihren
Ansprechpartner bei Siemens.
Tab. 4/3: Feldeigenschaften für Festeinbau
Anwendungsbereich
Form der inneren
Unterteilung
Einbautechniken
1)
1
2
3
Abb. 4/4: Bestückung in Festeinbautechnik (links) und
Anschlussterminals im Kabelanschlussraum (rechts)
4
Tab. 4/5: Bemessungsdaten für Kabelabgänge
Typ
Gerätenennstrom
Modulhöhe
Bemessungsstrom
Inc
bei Umgebungstemperatur 35 °C
5
3-polig
4-polig
unbelüftet
belüftet
6
Sicherungslasttrennschalter 1)
3NP1123
160 A
150 mm
-
106 A
120 A
3NP1133
160 A
150 mm
-
123 A
133 A
3NP1143
250 A
250 mm
-
222 A
241 A
3NP1153
400 A
300 mm
-
350 A
375 A
3NP1163
630 A
350 mm
-
480 A
530 A
3NP4010
160 A
150 mm
-
84 A
96 A
3NP4070
160 A
150 mm
-
130 A
142 A
3NP4270
250 A
250 mm
-
248 A
250 A
3NP4370
400 A
300 mm
-
355 A
370 A
3NP4470
630 A
350 mm
-
480 A
515 A
3NP5060
160 A
150 mm
-
130 A
142 A
3NP5260
250 A
250 mm
-
248 A
250 A
3NP5360
400 A
300 mm
-
355 A
370 A
3NP5460
630 A
350 mm
-
480 A
515 A
7
8
9
10
Lasttrennschalter mit Sicherungen 1)
3KL50
63 A
150 mm
250 mm
61 A
63
3KL52
125 A
250 mm
250 mm
120 A
125
3KL53
160 A
250 mm
250 mm
136 A
143
3KL55
250 A
300 mm
350 mm
250 A
250
3KL57
400 A
300 mm
350 mm
345 A
355
3KL61
630 A
450 mm
500 mm
535 A
555
11
12
Leistungsschalter
- Einspeisung bis 630 A
- Kabelabgänge bis 630 A
3RV2.1
16 A
150 mm
-
12,7 A
14,1 A
3RV2.2
40 A
150 mm
-
27 A
31,5 A
3RV1.3
50 A
150 mm
-
36 A
40 A
3RV1.4
100 A
150 mm
-
71 A
79 A
3VL1
160 A
150 mm
200 mm
121 A
151 A
- Festeinbaumodul im Fach
3VL2
160 A
150 mm
200 mm
130 A
158 A
- Leerfach, Gerätefach
3VL3
250 A
200 mm
250 mm
248 A
250 A
3VL4
400 A
250 mm
300 mm
400 A
400 A
3VL5
630 A
250 mm
350 mm
525 A
565 A
- Form 2b Tür feldhoch
- Form 3b, 4a, 4b 1) Fachtür
auch Form 4b type 7 nach BS EN 61439-2 möglich
13
14
15
Gerätefächer (nutzbare Einbautiefe 310 mm)
150 mm
Tab. 4/4: Anschlussquerschnitte in Festeinbaufelder mit Fronttür
Abzweignennstrom
Max. Anschlussquerschnitt
≤ 250 A
120 mm2
> 250 A
240 mm2
16
200 mm
300 mm
400 mm
500 mm
17
600 mm
1) Bemessungsstrom mit Sicherungseinsatz = Gerätenennstrom
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Universaleinbautechnik
35
4.2 Lasttrennleisten mit
Sicherungen (3NJ62 / SASIL plus)
Für das Feld in Universaleinbautechnik steht ein Adapter
zur Verfügung, der den Einbau von Lasttrennleisten mit
Sicherungen ermöglicht. Dieser Adapter wird unten im
Feld eingebaut. Im Geräteeinbauraum des Felds werden
600 mm belegt. Für den Einbau von Lasttrennleisten
stehen 500 mm Einbauhöhe zur Verfügung. Die grundlegenden Feldeigenschaften sind in Tab. 4/6 aufgeführt.
Weitere Informationen zu Lasttrennleisten mit Sicherungen finden Sie in Kapitel 5.
Tab. 4/6: Feldeigenschaften für Lasttrennleisten
Anwendungsbereich
- Einspeisung bis 630 A
- Kabelabgänge bis 630 A
Form der inneren Unterteilung
- Form 3b, 4b Schutzart
- bis IP41 belüftet
Feldabmessungen
- Breite (Anschluss im Feld vorn) 1.000 mm, 1.200 mm
4.3 Einschubtechnik
Ist ein schneller Austausch von Funktionseinheiten zur
Vermeidung von Stillstandszeiten erforderlich, bietet sich
die Einschubtechnik als sichere und flexible Lösung an.
Ob Klein-Einschübe oder Normal-Einschübe, die Größe
ist optimal auf die geforderte Leistung angepasst. Das
patentierte Einschub-Kontaktsystem ist bedienerfreundlich und verschleißarm konzipiert. Charakteristische Feldeigenschaften der Einschubtechnik sind in Tab. 4/7
aufgelistet.
Tab. 4/7: Allgemeine Feldeigenschaften für die Einschubtechnik
Anwendungsbereich
- Einspeisung bis 630 A
- Kabelabgänge bis 630 A
- Motorabgänge bis 630 A (250 kW bei 400 V)
Form der inneren Unterteilung
- Form 3b, 4b 1) Ausführungsmöglichkeiten
- Einschub im Fach
- Reservefach
- Leerfach, Gerätefach
Designvarianten für Abzweige 2)
(siehe Abb. 4/5)
- Standard Feature Design (SFD)
- High Feature Design (HFD)
1)
2)
Fachtür, Fachblende
auch Form 4b type 7 nach BS EN 61439-2 möglich
Einschubvarianten SFD und HFD sind innerhalb eines Feldes miteinander mischbar
Abb. 4/5: Designvarianten der Einschubtechniken Standard Feature Design (SFD; links) und High Feature Design (HFD; rechts)
36
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Universaleinbautechnik
4.3.1 Einschubausführung - Standard
Feature Design (SFD)
Die Einschübe besitzen ein festes Trennkontaktsystem.
Trenn-, Test- und Betriebsstellung werden durch Verschieben des Einschubs ermöglicht (Abb. 4/6). In der
Trenn- und Teststellung wird die Schutzart IP30 erreicht.
Das Verschieben des Einschubs unter Last wird durch
einen Bedienfehlerschutz verhindert.
1
2
Trennstellung
Einschübe im SFD-Design verfügen über eine lösbare
Blende am Einschub. Betätigungs- und Meldegeräte
werden in eine Instrumententafel eingebaut und in die
Einschubblende integriert (Abb. 4/7). Das Trennkontaktsystem ist bis zu einem Bemessungsstrom von 250 A
einsetzbar. Alle Einschübe sind mit bis zu 40 Hilfskontakten ausgerüstet. Im SFD-Design sind Normaleinschübe
mit einer Einschubhöhe von 100 mm und höher (Rastergröße 50 mm) verwendbar. Die Eigenschaften der SFDEinschübe sind in Tab. 4/8 zusammengefasst.
3
4
5
6
Teststellung
Tab. 4/8: Eigenschaften der SFD-Einschübe
7
Mechanische Einschubcodierung
Einschubhöhe 100 mm
15 Codiermöglichkeiten
Einschubhöhe > 100 mm
21 Codiermöglichkeiten
8
Abschließbarkeit
In Stellung „0“ beim
TürkupplungsDrehantrieb 3UC7
maximal 5 Vorhängeschlösser
mit Bügeldurchmesser 4,5 mm
9
maximal 3 Vorhängeschlösser
mit Bügeldurchmesser 8,5 mm
Betriebsstellung
Instrumententafel
Maximale Einbautiefe für
Geräte
60 mm
10
Nutzbare Frontfläche bei
Einschubhöhe 100 mm
57 mm
11
198 mm
Nutzbare Frontfläche bei
Einschubhöhe >100 mm
12
Abb. 4/6: Stellungen beim SFD-Trennkontaktsystem
97 mm
13
198 mm
Einschubstellungsmeldung
mit optionalem
Meldeschalter (-S20)
Meldung Abzweig verfügbar (AZV)
Meldung Teststellung (Test)
Geräteträger
- beidseitig bestückbar
- tiefen- /höhengestaffelt
Kontaktgehäuse
Eingang
Grundeinschub
PROFINET
2)
Über Hilfskontakte des
Steuersteckers
15
Steuerstecker
Handgriff
Kommunikationsschnittstellen
PROFIBUS 1)
(bis 12 Mbit/s)
14
Kontaktgehäuse
Ausgang
Instrumententräger
(schwenkbar)
Stellungsanzeige
(Option)
16
Entriegelungsknopf
Separater RJ45-Stecker
1)
daneben sind andere auf dem Schnittstellenstandard EIA-485 (RS485)
basierende Protokolle, wie z. B. Modbus RTU, verwendbar
daneben sind andere auf dem Industrial Ethernet Standard basierende
Protokolle, wie z.B. Modbus TCP, verwendbar
2)
17
Abb. 4/7: Normaleinschub SFD mit 100 mm Einschubhöhe
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Universaleinbautechnik
37
4.3.2Einschubfach SFD
Die vertikale Verteilschiene ist prüffingersicher (IP2X)
abgedeckt. Eine Phasentrennung ist möglich. Im Fach
(Abb. 4/8) sind keine Anschlussarbeiten notwendig.
Durch die Möglichkeiten bei der inneren Unterteilung bis
Form 4b wird eine hohe Personensicherheit erreicht. Der
Anschluss erfolgt in einem separaten Kabelanschlussraum. Die Anschlussdaten für Hauptstromkreise sind in
Tab. 4/9 und für Hilfsstromkreise in Tab. 4/10 sowie die
Anzahl freier Hilfskontakte in Tab. 4/11 angegeben.
Abb. 4/8: Offene Einschubfächer SFD
Tab. 4/9: Anschlussdaten für den Hauptstromkreis
Abzweignennstrom
Klemmengröße
Maximaler
Anschlussquerschnitt
≤ 35 A
16 mm2
-
≤ 63 A
35 mm2
-
≤ 120 A
70
mm2
-
≤ 160 A
95 mm2
-
≤ 250 A
150 mm2
-
100 mm
≤ 35 A
16 mm2
-
≥ 150 mm
≤ 250 A
-
1 x 185 mm2
2 x 120 mm2
Einschubhöhe
Anschluss im Feld vorn
Anschluss im Feld hinten
≥ 100 mm
Tab. 4/10: Anschlussdaten für den Hilfsstromkreis
Ausführung
Klemmengröße
Push-in Klemmanschluss
4 mm2
Schraubanschluss
6 mm2
Tab. 4/11: Anzahl freier Hilfskontakte für SFD-Einschubfächer
Einschubhöhe
≥ 100 mm
≥ 150 mm
38
Ausführung
Steuerstecker
Anzahl freier Hilfskontakte (Bemessungsstrom 10 A / 250 V)
ohne Kommunikation
mit PROPFIBUS
mit PROFINET
12-polig
12
9
12
24-polig
24
21
24
32-polig
32
29
-
40-polig
40
37
-
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Universaleinbautechnik
4.3.3Einschubausführung - High Feature
Design (HFD)
Die Einschübe besitzen ein verfahrbares, verschleißarmes Trennkontaktsystem. Die Trenn-, Test- und Betriebsstellung werden durch Verfahren der Trennkontakte
ohne Verschieben des Einschubs bei geschlossener
Fachtür ermöglicht (Abb. 4/10). Das Verfahren der Trennkontakte unter Last wird durch einen Bedienfehlerschutz
verhindert. Die Schutzart bleibt in jeder Stellung erhalten. In der Trennstellung befinden sich alle Einschubteile
wie die Kontakte innerhalb der Gerätekontur und sind
vor Beschädigungen geschützt.
Einschübe sind als Kleineinschub (Größe ½ und ¼, siehe
Abb. 4/9 und Tab. 4/12) und als Normaleinschub verfügbar (Tab. 4/12). Die Einschübe aller Größen verfügen
über eine einheitliche Bedien- und Anzeigeoberfläche.
1
2
Zusätzlich zum Hauptschalter können die einzelnen
Stellungen abgeschlossen werden. Betätigungs- und
Meldegeräte werden in einem Instrumententräger eingebaut. Alle Einschübe sind mit bis zu 40 Hilfskontakten
ausgerüstet.
3
4
Kontaktgehäuse
Eingang / Ausgang
5
Grundeinschub
Einschubbedienung inkl.
- Drehantrieb
- Stellungsanzeige
- Bedienfehlerschutz
- Abschließbarkeit
Geräte-/
Leitungsschutz
(abnehmbar)
Kontaktgehäuse
Steuerstecker
0
6
Trennstellung
7
Instrumententräger
8
Abb. 4/9: Aufbau eines Kleineinschubs HFD
9
Tab. 4/12: HFD-Einschübe
Ausführung
Einschubhöhe
Ansicht
TEST
Kleineinschub
Breite ¼
10
Teststellung
11
150 mm,
200 mm
12
13
Kleineinschub
Breite ½
Normaleinschub
150 mm,
200 mm
14
Betriebsstellung
15
16
≥ 100 mm
(Raster
50 mm)
17
Abb. 4/10: Stellungen beim HFD-Trennkontaktsystem
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Universaleinbautechnik
39
Eigenschaften der HFD-Einschübe
In Tab. 4/13 wird unterteilt nach Klein- und Normaleinschub. Dabei ist zusätzlich auf die Einbauhöhe zu achten.
Die mechanische Codierung der Fächer und Einschübe
verhindert das Vertauschen von Einschüben mit gleicher
Baugröße. In der Instrumententafel werden Geräte zur
Bedienung und Anzeige für den Abzweig installiert.
Tab. 4/13: Eigenschaften der HFD-Einschübe
Kleineinschub
Normaleinschub
Mechanische Einschubcodierung
96 Codiermöglichkeiten
(Einschubhöhe 150, 200 mm)
96 Codiermöglichkeiten (Einschubhöhe 100 mm)
9216 Codiermöglichkeiten (Einschubhöhe > 100 mm)
Abschließbarkeit
Die Einschübe können mit Hilfe eines Vorhängeschlosses mit einem Bügeldurchmesser von 6mm
abgeschlossen werden. Der Einschub kann dann nicht in die Trenn-, Test- oder Betriebsstellung
verfahren oder aus dem Fach entnommen werden.
Abschließbarkeit des Hauptschalters in Stellung „0“
ist in Bedieneinheit integriert:
max. 3 Vorhängeschlösser
mit 4,5 mm Ø (Bügel)
Abschließbarkeit für Türkupplungsdrehantrieb 3UC7
in Stellung „0“:
max. 5 Vorhängeschlösser
mit 4,5 mm Ø (Bügel)
oder
max. 3 Vorhängeschlösser
mit 8,5 mm Ø (Bügel)
Maximale Einbautiefe für
Geräte
60 mm
70 mm
Nutzbare Frontfläche
für Einbauhöhe 150 mm siehe Abb. 4/11
siehe Abb. 4/13
Instrumententafel
für Einbauhöhe 200 mm siehe Abb. 4/12
Einschubstellungsmeldung
mit optionalem
Meldeschalter (-S20)
Meldung Abzweig verfügbar (AZV)
Meldung Abzweig verfügbar (AZV)
Meldung Teststellung (Test)
Meldung Teststellung (Test)
Kommunikationsschnittstellen
PROFIBUS 1)
(bis 12 Mbit/s)
über Hilfskontakte des Steuersteckers
über Hilfskontakte des Steuersteckers
PROFINET 2)
Größe ¼: ein separater RJ45-Stecker
Ein oder zwei separate RJ45-Stecker
Größe ½: ein oder zwei separate RJ45-Stecker
1)
2)
40
daneben sind andere auf dem Schnittstellenstandard EIA-485 (RS485) basierende Protokolle, wie z. B. Modbus RTU, verwendbar
daneben sind andere auf dem Industrial Ethernet Standard basierende Protokolle, wie z.B. Modbus TCP, verwendbar
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Universaleinbautechnik
Größe: ¼
Größe: ½
105
104
1
2
109
38
38
94
3
Angaben in mm
4
5
Abb. 4/11: Für Instrumententafel nutzbare Frontflächen bei Kleineinschüben mit Einbauhöhe 150 mm
Größe: ¼
6
Größe: ½
105
94
104
8
159
88
88
7
9
10
Angaben in mm
11
Abb. 4/12: Für Instrumententafel nutzbare Frontflächen bei Kleineinschüben mit Einbauhöhe 200 mm
12
Einschubhöhe > 100 mm
Einschubhöhe 100 mm
96
13
51,5
14
15
190
190
16
Angaben in mm
17
Abb. 4/13: Für Instrumententafel nutzbare Frontflächen bei Normaleinschüben
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Universaleinbautechnik
41
4.3.4Einschubfach HFD
Die vertikale Verteilschiene ist prüffingersicher (IP2X)
abgedeckt. Eine Phasentrennung ist möglich. Im Fach
(Abb. 4/14) sind keine Anschlussarbeiten notwendig.
Durch die Möglichkeiten bei der inneren Unterteilung bis
Form 4b wird eine hohe Personensicherheit erreicht.
Der Anschluss erfolgt in einem separaten Kabelanschlussraum. Die Anschlussdaten für Hauptstromkreise
sind in Tab. 4/14 und für Hilfsstromkreise in Tab. 4/15
sowie die Anzahl freier Hilfskontakte in Tab. 4/16 angegeben.
Für Kleineinschübe wird oben im Fach eine Adapterplatte
eingebaut (Abb. 4/15). Die Abgriffsöffnungen für die
Eingangskontakte der Einschübe im Fach können mit
Shutter ausgerüstet werden. Die Shutter werden beim
Einschieben des Einschubs in das Fach automatisch
geöffnet.
Der Bemessungsstrom für Hilfskontakte beträgt:
•6 A (250 V) für Kleineinschübe
•10 A (250 V) für Normaleinschübe
Abb. 4/14: Fach für Normaleinschub HFD
Abb. 4/15: Adapterplatte für Kleineinschübe
Tab. 4/14: Anschlussdaten für den Hauptstromkreis
Einschubhöhe
Kleineinschub
150 mm, 200 mm
100 mm
Normaleinschub
Abzweignennstrom
Klemmengröße
Maximaler
Anschlussquerschnitt
≤ 35 A
16 mm2
-
≤ 63 A
35 mm2
-
≤ 35 A
16 mm2
-
≤ 63 A
35 mm2
-
≤ 250 A
-
1 x 185 mm2
2 x 120 mm2
> 250 A
-
2 x 240 mm2
4 x 120 mm2
≥ 150 mm
Tab. 4/15: Anschlussdaten für den Hilfsstromkreis
Ausführung
Klemmengröße
Push-in Klemmanschluss
2,5 mm2
Schraubanschluss
2,5 mm2
Tab. 4/16: Anzahl freier Hilfskontakte für HFD-Einschubfächer
Einschubhöhe
Kleineinschub
150, 200 mm
≥ 100 mm
Normaleinschub
≥ 150 mm
42
Ausführung
Steuerstecker
Anzahl freier Hilfskontakte
ohne
Kommunikation
mit PROPFIBUS
mit PROFINET
26-polig
26
20
19
40-polig
40
37
32
12-polig
12
9
12
24-polig
24
21
24
32-polig
32
29
32
40-polig
40
37
40
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Universaleinbautechnik
4.3.5Bemessungsdaten für
Kabelabgänge SFD / HFD
Einschübe im SFD-Design werden bis zu einem Bemessungsstrom von 250 A eingesetzt. Die beiden Einschub-
varianten SFD und HFD sind innerhalb eines Felds mischbar.
1
Tab. 4/17: Bemessungsströme und Mindesteinschubhöhen für Kabelabgänge SFD / HFD
2
Kleineinschub 1)
Typ
Gerätenennstrom
Minimale Einschubgröße (Höhe)
Bemessungsstrom Inc
bei Umgebungstemperatur 35 °C
3-polig
4-polig
unbelüftet
belüftet
3
Hauptschalter und Sicherungen 3)
3LD22
32 A
150 mm - ¼, ½
150 mm - ¼, ½
32 A
32 A
3LD25
63 A
200 mm - ¼, ½
200 mm - ¼, ½
52,5 A
55,5 A
4
Leistungsschalter
3RV2.1
16 A
150 mm- ¼, ½
-
14,6 A
15,2 A
3RV2.2
40 A
150 mm - ¼, ½
-
32 A
33,5 A
3RV1.3
50 A
150 mm - ½
-
40 A
40 A
3RV1.4
100 A
150 mm - ½
-
50 A
51,5 A
5
6
Normaleinschub
Typ
Gerätenennstrom
Minimale Einschubgröße (Höhe)
Bemessungsstrom Inc
bei Umgebungstemperatur 35 °C
3-polig
4-polig
unbelüftet
belüftet
-
32 A
32 A
7
Hauptschalter und Sicherungen 3)
3LD22
32 A
100 mm
8
Lasttrennschalter mit Sicherungen 3)
3KL50
63 A
150 mm
150 mm
63 A
63 A
3KL52
125 A
150 mm
150 mm
117 A
122 A
3KL53
160 A
200 mm
200 mm
137 A
142 A
3KL55
250 A
300 mm
300 mm
220 A
222 A
3KL57
400 A
300 mm
300 mm
305 A
340 A
3KL61
630 A
400 mm
500 mm
430 A
485 A
9
10
Leistungsschalter
3RV2.1
16 A
100 mm
-
14,6 A
15,2 A
3RV2.2
40 A
100 mm
-
32 A
33,5 A
3RV1.3
50 A
150 mm
-
40 A
40 A
3RV1.4
100 A
150 mm
-
50 A
51,5 A
3VL1
160 A
200 mm
200 mm
135 A
141 A
3VL2
160 A
200 mm
200 mm
136 A
142 A
3VL3
250 A
200 mm
250 mm
201 A
217 A
3VL4
400 A
200 mm
400 mm
305 A
330 A
3VL5
630 A
300 mm
400 mm
375 A
415 A
3VL5
630 A
500 mm 2)
-
435 A
485 A
11
12
13
1) Typ: ¼ = Kleineinschub Größe ¼
½ = Kleineinschub Größe ½
2) Leistungsschalter in vertikaler Einbaulage
3) Bemessungsstrom mit Sicherungseinsatz = Gerätenennstrom
Die gegenseitige thermische Beeinflussung der Abgänge
im Feld muss berücksichtigt werden. Das erfolgt durch
Angabe des Bemessungsbelastungsfaktors RDF:
Zulässiger Dauerbetriebsstrom (Kabelabgang) =
= Bemessungsstrom Inc x RDF
14
Für die Abgänge im Feld kann der Bemessungsbelastungsfaktor RDF = 0,8 angewendet werden:
•unabhängig von der Anzahl der Abgänge im Feld
•unabhängig von der Einbauposition im Feld
15
16
Für Felder mit sehr hoher Packungs- und/oder Leistungsdichte wird eine projektspezifische Bewertung empfohlen. Weitere Informationen erhalten Sie über Ihren
Ansprechpartner bei Siemens.
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Universaleinbautechnik
17
43
4.3.6Bemessungsdaten für
Motorabgänge SFD / HFD
Einschübe im SFD-Design werden bis zu einem Bemessungsstrom von 250 A eingesetzt. Die beiden Einschubvarianten SFD und HFD sind innerhalb eines Felds mischbar.
Tab. 4/18: Minimale Einschubgrößen für:
Sicherungsbehaftete Motorabgänge, 400 V, CLASS 10, mit
Überlastrelais, Typ 2 bei 50 kA
Die folgenden Tabellen listen die minimalen Einschubgrößen (Tab. 4/18 bis Tab. 4/22) für Motorabgänge auf.
Abhängig von der Anzahl projektspezifischer Sekundärgeräte und Steuerverdrahtung können größere Einschübe erforderlich sein.
Weitere Informationen zu Motorabgängen erhalten Sie
über Ihren Ansprechpartner bei der Niederlassung der
Siemens AG:
•Motorabgänge für Bemessungsspannung
500 V und 690 V
•Motorabgänge für Auslöseklasse bis CLASS 30
•Motorabgänge für Kurzschlussausschaltvermögen
bis 100 kA
•Motorabgänge mit Sanftstarter
•Motorabgänge mit Frequenzumrichter
•Kleineinschübe für Stern-Dreieck-Schaltung
Die gegenseitige thermische Beeinflussung der Abgänge
im Feld muss berücksichtigt werden. Das erfolgt durch
Angabe des Bemessungsbelastungsfaktors RDF:
Zulässiger Dauerbetriebsstrom (Motorabgang) =
= Bemessungsstrom Inc x RDF
Für die Abgänge im Feld kann der Bemessungsbelastungsfaktor RDF = 0,8 angewendet werden:
•unabhängig von der Anzahl der Abgänge im Feld
•unabhängig von der Einbauposition im Feld
Für einen Bemessungsbelastungsfaktor RDF > 0,8 ist für
den Motorabgang die nächstgrößere Leistungsabstufung
einzusetzen.
Für Felder mit sehr hoher Packungs- und/oder Leistungsdichte wird eine projektspezifische Bewertung empfohlen, über die Sie Ihr Ansprechpartner bei Siemens gern
informiert.
Die Richtwerte für die Betriebsströme von Drehstromasynchronmotoren sind in Kap. 10 zu finden.
Kleineinschub 1)
Motorleistung P
(AC-2/AC-3)
Minimale Einschubgröße
bei Umgebungstemperatur 35°C
Höhe 150 mm
Höhe 200 mm
Direktschütz
Direktschütz
Wendeschaltung
0,25 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
0,37 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
0,55 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
0,75 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
1,1 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
1,5 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
2,2 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
3 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
4 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
5,5 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
7,5 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
11 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
15 kW
½
½
¼, ½
½
18,5 kW
½
½
¼, ½
½
Normaleinschub
Minimale Einschubhöhe
bei Umgebungstemperatur 35°C
Motorleistung P
(AC-2/AC-3)
Direktschütz
Wendeschaltung
Stern-Dreieck
0,25 kW
100 mm
100 mm
150 mm
0,37 kW
100 mm
100 mm
150 mm
0,55 kW
100 mm
100 mm
150 mm
0,75 kW
100 mm
100 mm
150 mm
1,1 kW
100 mm
100 mm
150 mm
1,5 kW
100 mm
100 mm
150 mm
2,2 kW
100 mm
100 mm
150 mm
3 kW
100 mm
100 mm
150 mm
4 kW
100 mm
100 mm
150 mm
5,5 kW
100 mm
100 mm
150 mm
7,5 kW
100 mm
100 mm
150 mm
11 kW
100 mm
100 mm
150 mm
15 kW
150 mm
150 mm
150 mm
18,5 kW
150 mm
150 mm
200 mm
22 kW
150 mm
150 mm
200 mm
30 kW
200 mm
200 mm
200 mm
37 kW
200 mm
200 mm
200 mm
45 kW
200 mm
200 mm
250 mm
55 kW
400 mm
500 mm
250 mm
75 kW
400 mm
500 mm
250 mm
90 kW
400 mm
500 mm
500 mm
110 kW
500 mm
600 mm
500 mm
132 kW
500 mm
600 mm
500 mm
160 kW
500 mm
600 mm
500 mm
200 kW
600 mm
700 mm
700 mm
250 kW
600 mm
700 mm
700 mm
1) Typ: ¼ = Kleineinschub Größe ¼
½ = Kleineinschub Größe ½
44
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Universaleinbautechnik
Wendeschaltung
Tab. 4/19: Minimale Einschubgrößen für:
Sicherungsbehaftete Motorabgänge, 400 V, CLASS 10,
mit SIMOCODE, Typ 2 bei 50 kA
Kleineinschub 1)
Minimale Einschubgröße
bei Umgebungstemperatur 35°C
Tab. 4/20: Minimale Einschubgrößen für:
Sicherungslos Motorabgänge, 400 V, CLASS 10, Überlastschutz
mit Leistungsschalter, Typ 2 bei 50 kA
1
Kleineinschub 1)
Motorleistung P
(AC-2/AC-3)
Minimale Einschubgröße
bei Umgebungstemperatur 35°C
Höhe 150 mm
Höhe 200 mm
Direktschütz
Direktschütz
Wendeschaltung
Motorleistung P
(AC-2/AC-3)
Höhe 150 mm
Höhe 200 mm
Direktschütz
Wendeschaltung
Direktschütz
Wendeschaltung
0,25 kW
½
-
¼, ½
¼, ½
0,55 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
0,37 kW
½
-
¼, ½
¼, ½
0,75 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
0,55 kW
½
-
¼, ½
¼, ½
1,1 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
0,75 kW
½
-
¼, ½
¼, ½
1,5 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
1,1 kW
½
-
¼, ½
¼, ½
2,2 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
1,5 kW
½
-
¼, ½
¼, ½
3 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
2,2 kW
½
-
¼, ½
¼, ½
4 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
3 kW
½
-
¼, ½
¼, ½
5,5 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
4 kW
½
-
¼, ½
¼, ½
7,5 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
5,5 kW
½
-
¼, ½
¼, ½
11 kW
½
½
½
½
7,5 kW
½
-
¼, ½
¼, ½
15 kW
½
½
½
½
11 kW
½
-
¼, ½
¼, ½
18,5 kW
½
-
½
½
15 kW
½
-
½
½
22 kW
½
-
½
½
18,5 kW
½
-
½
½
30 kW
-
-
½
-
Normaleinschub
Motorleistung P
(AC-2/AC-3)
2
Wendeschaltung
0,25 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
0,37 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
3
4
5
6
7
Normaleinschub
Minimale Einschubhöhe
bei Umgebungstemperatur 35°C
Direktschütz
Wendeschaltung
Stern-Dreieck
Direktschütz
Wendeschaltung
Stern-Dreieck
0,25 kW
100 mm
100 mm
200 mm
0,25 kW
100 mm
100 mm
150 mm
0,37 kW
100 mm
100 mm
200 mm
0,37 kW
100 mm
100 mm
150 mm
0,55 kW
100 mm
100 mm
200 mm
0,55 kW
100 mm
100 mm
150 mm
0,75 kW
100 mm
100 mm
200 mm
0,75 kW
100 mm
100 mm
150 mm
1,1 kW
100 mm
100 mm
200 mm
1,1 kW
100 mm
100 mm
150 mm
1,5 kW
100 mm
100 mm
200 mm
1,5 kW
100 mm
100 mm
150 mm
2,2 kW
100 mm
100 mm
200 mm
2,2 kW
100 mm
100 mm
150 mm
3 kW
100 mm
100 mm
200 mm
3 kW
100 mm
100 mm
150 mm
4 kW
100 mm
100 mm
200 mm
4 kW
100 mm
100 mm
150 mm
5,5 kW
100 mm
150 mm
200 mm
5,5 kW
100 mm
100 mm
150 mm
7,5 kW
100 mm
150 mm
200 mm
7,5 kW
100 mm
100 mm
150 mm
11 kW
100 mm
150 mm
200 mm
11 kW
100 mm
100 mm
150 mm
15 kW
150 mm
150 mm
200 mm
15 kW
100 mm
100 mm
150 mm
18,5 kW
150 mm
150 mm
200 mm
18,5 kW
150 mm
150 mm
200 mm
22 kW
150 mm
150 mm
200 mm
22 kW
150 mm
150 mm
200 mm
30 kW
200 mm
200 mm
200 mm
30 kW
150 mm
250 mm
250 mm
37 kW
200 mm
200 mm
200 mm
37 kW
150 mm
250 mm
250 mm
45 kW
200 mm
200 mm
200 mm
45 kW
150 mm
250 mm
250 mm
400 mm
55 kW
400 mm
500 mm
250 mm
55 kW
300 mm
400 mm
75 kW
400 mm
500 mm
250 mm
75 kW
300 mm
400 mm
400 mm
90 kW
400 mm
500 mm
500 mm
90 kW
300 mm
400 mm
400 mm
110 kW
500 mm
600 mm
500 mm
110 kW
400 mm
500 mm
500 mm
132 kW
500 mm
600 mm
500 mm
132 kW
500 mm
500 mm
700 mm
160 kW
500 mm
600 mm
500 mm
160 kW
500 mm
500 mm
700 mm
200 kW
600 mm
700 mm
700 mm
200 kW
700 mm
700 mm
700 mm
250 kW
600 mm
700 mm
700 mm
250 kW
700 mm
700 mm
700 mm
1) Typ: ¼ = Kleineinschub Größe ¼
½ = Kleineinschub Größe ½
8
Minimale Einschubhöhe
bei Umgebungstemperatur 35°C
Motorleistung P
(AC-2/AC-3)
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1) Typ: ¼ = Kleineinschub Größe ¼
½ = Kleineinschub Größe ½
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Universaleinbautechnik
45
Tab. 4/21: Minimale Einschubgrößen für:
Sicherungslose Motorabgänge, 400 V, CLASS 10, mit
Überlastrelais, Typ 2 bei 50 kA
Tab. 4/22: Minimale Einschubgrößen für:
Sicherungslose Motorabgänge, 400 V, CLASS 10, mit SIMOCODE,
Typ 2 bei 50 kA
Kleineinschub 1)
Motorleistung P
(AC-2/AC-3)
Kleineinschub 1)
Minimale Einschubgröße bei
Umgebungstemperatur 35°C
Höhe 150 mm
Höhe 200 mm
Direktschütz
Direktschütz
Wendeschaltung
Wendeschaltung
Motorleistung P
(AC-2/AC-3)
Höhe 150 mm
Höhe 200 mm
Direktschütz
Wendeschaltung
Direktschütz
Wendeschaltung
0,25 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
0,25 kW
½
½
¼, ½
¼, ½
0,37 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
0,37 kW
½
½
¼, ½
¼, ½
0,55 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
0,55 kW
½
½
¼, ½
¼, ½
0,75 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
0,75 kW
½
½
¼, ½
¼, ½
1,1 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
1,1 kW
½
½
¼, ½
¼, ½
1,5 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
1,5 kW
½
½
¼, ½
¼, ½
2,2 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
2,2 kW
½
½
¼, ½
¼, ½
3 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
3 kW
½
½
¼, ½
¼, ½
4 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
4 kW
½
½
¼, ½
¼, ½
5,5 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
5,5 kW
½
½
¼, ½
¼, ½
7,5 kW
¼, ½
¼, ½
¼, ½
¼, ½
7,5 kW
½
½
¼, ½
¼, ½
11 kW
½
½
½
½
11 kW
½
½
½
½
15 kW
½
½
½
½
15 kW
-
-
½
½
18,5 kW
½
-
½
½
18,5 kW
-
-
½
-
22 kW
½
-
½
½
22 kW
-
-
½
-
30 kW
-
-
½
-
30 kW
-
-
½
-
Normaleinschub
Normaleinschub
Minimale Einschubhöhe bei
Umgebungstemperatur 35°C
Motorleistung P
(AC-2/AC-3)
Direktschütz
Wendeschaltung
0,25 kW
100 mm
0,37 kW
100 mm
0,55 kW
Minimale Einschubhöhe bei
Umgebungstemperatur 35°C
Stern-Dreieck
Motorleistung P
(AC-2/AC-3)
Direktschütz
Wendeschaltung
Stern-Dreieck
100 mm
150 mm
0,25 kW
100 mm
100 mm
150 mm
100 mm
150 mm
0,37 kW
100 mm
100 mm
150 mm
100 mm
100 mm
150 mm
0,55 kW
100 mm
100 mm
150 mm
0,75 kW
100 mm
100 mm
150 mm
0,75 kW
100 mm
100 mm
150 mm
1,1 kW
100 mm
100 mm
150 mm
1,1 kW
100 mm
100 mm
150 mm
1,5 kW
100 mm
100 mm
150 mm
1,5 kW
100 mm
100 mm
150 mm
2,2 kW
100 mm
100 mm
150 mm
2,2 kW
100 mm
100 mm
150 mm
3 kW
100 mm
100 mm
150 mm
3 kW
100 mm
100 mm
150 mm
4 kW
100 mm
100 mm
150 mm
4 kW
100 mm
100 mm
150 mm
5,5 kW
100 mm
100 mm
150 mm
5,5 kW
100 mm
100 mm
150 mm
7,5 kW
100 mm
100 mm
150 mm
7,5 kW
100 mm
100 mm
150 mm
11 kW
100 mm
100 mm
150 mm
11 kW
150 mm
150 mm
150 mm
15 kW
100 mm
100 mm
150 mm
15 kW
150 mm
150 mm
200 mm
18,5 kW
150 mm
150 mm
200 mm
18,5 kW
200 mm
250 mm
250 mm
22 kW
150 mm
150 mm
200 mm
22 kW
200 mm
250 mm
250 mm
30 kW
150 mm
250 mm
250 mm
30 kW
200 mm
250 mm
250 mm
37 kW
150 mm
250 mm
250 mm
37 kW
200 mm
250 mm
250 mm
45 kW
150 mm
250 mm
250 mm
45 kW
200 mm
250 mm
250 mm
55 kW
300 mm
400 mm
400 mm
55 kW
300 mm
400 mm
400 mm
75 kW
300 mm
400 mm
400 mm
75 kW
300 mm
400 mm
400 mm
90 kW
300 mm
400 mm
400 mm
90 kW
300 mm
400 mm
400 mm
110 kW
400 mm
500 mm
500 mm
110 kW
400 mm
500 mm
500 mm
132 kW
500 mm
500 mm
700 mm
132 kW
500 mm
500 mm
700 mm
160 kW
500 mm
500 mm
700 mm
160 kW
500 mm
500 mm
700 mm
200 kW
700 mm
700 mm
700 mm
200 kW
600 mm
700 mm
700 mm
250 kW
700 mm
700 mm
700 mm
250 kW
600 mm
700 mm
700 mm
1) Typ: ¼ = Kleineinschub Größe ¼
½ = Kleineinschub Größe ½
46
Minimale Einschubgröße bei
Umgebungstemperatur 35°C
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Universaleinbautechnik
1) Typ: ¼ = Kleineinschub Größe ¼
½ = Kleineinschub Größe ½
Kapitel 5
Leistentechnik, gesteckt
5.1 Lasttrennleisten mit Sicherungen
3NJ62
5.2 Lasttrennleisten mit
Sicherungen SASIL plus
49
51
5 Leistentechnik, gesteckt
Die Stecktechnik für SIVACON S8 Schaltanlagen (Abb.
5/1) mit Schaltgeräten in Leistenbauform mit zuleitungsseitigem Steckkontakt ermöglicht ein leichtes und
schnelles Umrüsten bzw. Austauschen unter Betriebsbedingungen. Die Bedienung der steckbaren Leisten erfolgt
direkt am Gerät. Tab. 5/1 gibt eine Übersicht der allgemeinen Feldeigenschaften.
Der Anschluss erfolgt direkt am Schaltgerät. Die maximal
anschließbaren Kabelquerschnitte sind den Gerätekatalogen zu entnehmen. Die Lasttrennleiste ermöglicht den
Einbau eines Messgeräts für 1-polige Messung. Bei
3-poliger Messung können die Messgeräte in Gerätefachtüren oder in die Kabelraumtür eingebaut werden. Die
zugehörigen Stromwandler sind kabelabgangsseitig in
der Leiste integriert.
Abb. 5/1: Felder für gesteckte Leistentechnik: Links für Lasttrennleisten mit Sicherungen 3NJ62; rechts für Lasttrennleisten mit
Sicherungen SASIL plus
Tab. 5/1: Allgemeine Feldeigenschaften für die steckbare Leistentechnik
48
Anwendungsbereich
- Einspeisung bis 630 A
- Kabelabgänge bis 630 A
Schutzarten
- bis IP41 belüftet
Feldabmessungen
- Feldhöhe - Feldbreite (Anschluss im Feld vorn) 2.000, 2.200 mm
1.000, 1.200 mm
Geräteeinbauraum
- Höhe - Breite 1.550, 1.750 mm
600 mm
Form der inneren Unterteilung
- Form 3b, 4b Ausführungsmöglichkeiten
- Lasttrennleisten mit Sicherungen 3NJ62
- Lasttrennleisten mit Sicherungen SASIL plus (Jean Müller)
- Leerplatz, Gerätefach
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Leistentechnik, gesteckt
5.1 Lasttrennleisten mit
Sicherungen 3NJ62
Lasttrennleisten mit Sicherungen 3NJ62 (Abb. 5/2)
verfügen standardmäßig über Einfach- bzw. Doppelunterbrechung.
1
Bemessungsdaten der vertikalen Verteilschiene
3NJ62
Die vertikalen Verteilschienen mit den Außenleitern L1,
L2, L3 sind hinten im Feld angeordnet. Die PE-, N- oder
PEN-Schienen sind im Kabelanschlussraum angeordnet.
Bei 4-poligen Abzweigen wird der N-Leiter den Außenleitern L1, L2, L3 hinten im Feld zugeordnet.
2
Abb. 5/2: Steckbare Lasttrennleisten 3NJ62
Die vertikale Verteilschiene ist prüffingersicher (IP2X)
abgedeckt. Bemessungsdaten sind in Tab. 5/2 zu finden.
3
Tab. 5/2: Bemessungsdaten der vertikalen Verteilschiene 3NJ62
Bemessungsdaten der Kabelabgänge 3NJ62
Neben dem Platzbedarf für die weiteren Einbauten
(Tab. 5/3) ist zur Bestimmung des zulässigen Betriebsstroms eines Sicherungseinsatzes der Deratingfaktor
gemäß Tab. 5/4 anzusetzen. Der Platzbedarf für die
Kabelabzweige der verschiedenen Leisten ist abhängig
vom Gerätenennstrom zu beachten (Tab. 5/5).
Verteilschienenquerschnitt
60 x 10 mm2
80 x 10 mm2
Bemessungsstrom bei
Umgebungstemperatur 35 °C
1.560 A
2.100 A
Bemessungskurzzeitstromfestigkeit Icw (1s) 1)
50 kA
50 kA
1)
4
Bedingter Bemessungskurzschlussstrom I cc = 100 kA
5
Tab. 5/3: Weitere Einbauten zu 3NJ62
Einbauten
Höhe in mm
Blindabdeckung für
Leerplätze
Gerätefach (Montageplatte mit Fachtür)
1)
50
1)
Ausführung
6
Kunststoff
100, 200, 300
Metall
200, 400, 600
Nutzbare Geräteeinbautiefe 180 mm
Zubehör 3NJ6900-4CB00
7
Tab. 5/4: Deratingfaktoren für Sicherungseinsätze 3NJ62
Nennstrom Sicherungseinsatz
Deratingfaktor F
In < 630 A
0,8
In ≥ 630 A
0,79
8
9
Tab. 5/5: Bemessungsdaten der Kabelabgänge 3NJ62
Typ
Gerätenennstrom
Platzbedarf der Leiste (Höhe) 1)
Baugröße
3-polig
4-polig
10
Bemessungsstrom 1)
bei Umgebungstemperatur 35 °C
3NJ6203
160 A
50 mm
100 mm
00
125 A
3NJ6213
250 A
100 mm
150 mm
1
200 A
3NJ6223
400 A
200 mm
250 mm
2
320 A
3NJ6233
630 A
200 mm
250 mm
3
500 A
11
1)
Bemessungsstrom mit Sicherungseinsatz = Gerätenennstrom
Die nachfolgenden Projektierungsregeln sind zu beachten
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Leistentechnik, gesteckt
49
Projektierungsregeln
Für das komplett bestückte Feld gilt der Bemessungsbelastungsfaktor (RDF, en: rated diversity factor) entsprechend IEC 61439-2. Werden diese Hinweise nicht beachtet, kann es, bedingt durch örtlich auftretende Überhitzung, zur vorzeitigen Alterung von Sicherungen und
deren unkontrollierter Auslösung kommen. Der zulässige
Betriebsstrom aller Leisten im Feld wird vom Bemessungsstrom der vertikalen Verteilschiene begrenzt.
Alle Angaben beziehen sich auf eine Umgebungstemperatur der Schaltanlage von 35 °C im 24 h-Mittel. Umrech-
nungsfaktoren für andere Umgebungstemperaturen sind
in Tab. 5/6 aufgeführt.
Bemessungsdaten und Anordnungshinweise für die
Projektierung der Leisten und Abdeckungen sind in
Tab. 5/7 gegeben. Die Lasttrennleisten werden im Feld
nach Baugröße 3 bis Baugröße 00 abnehmend von unten
nach oben in Gruppen oder einzeln angeordnet. Dazwischen werden für die Belüftung Blindabdeckungen mit
Lüftungsschlitzen montiert.
Tab. 5/6: Umrechnungsfaktoren für andere Umgebungstemperaturen
Umgebungstemperatur der
Anlage
20 °C
25 °C
30 °C
35 °C
40 °C
45 °C
50 °C
55 °C
Umrechnungsfaktor
1,10
1,07
1,04
1,00
0,95
0,90
0,85
0,80
Tab. 5/7: Projektierungsregeln für 3NJ62: Anordnung der Leisten im Feld
Größe
Gruppenbildung
Blindabdeckungen
mit Lüftungsschlitzen
Beispiel
Leiste
00
1
Summe der
Betriebsströme der
Gruppe ≤ 400 A
100 mm Blindabdeckung
unterhalb 1) der Gruppe
Leiste BG 00 / 1
Leiste BG 00 / 1
Leiste BG 00 / 1
Leiste
Nennstrom
Sicherung:
Betriebsstrom:
80 A
125 A
250 A
64 A
100 A
200 A
Summe:
364 A
Nennstrom
Sicherung:
Betriebsstrom:
400 A
320 A
Nennstrom
Sicherung:
Betriebsstrom:
500 A
400 A
Nennstrom
Sicherung:
Betriebsstrom:
630 A
500 A
Leiste
2
Nicht zulässig
50 mm Blindabdeckung
unterhalb 1) der Leiste
Leiste BG 2
Leiste
Leiste
Nicht zulässig
Betriebsstrom < 440 A
50 mm Blindabdeckung
oberhalb und
100 mm Blindabdeckung
unterhalb 1) der Leiste
Leiste BG 3
Leiste
3
Leiste
Nicht zulässig
Betriebsstrom
ab 440 A bis 500 A
Je 100 mm Blindabdeckung
oberhalb und unterhalb 1) der
Leiste
Leiste BG 3
Leiste
1)
50
unterhalb der untersten Leiste im Feld sind statt 100 mm Blindabdeckung nur 50 mm bzw. statt 50 mm Blindabdeckung keine erforderlich
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Leistentechnik, gesteckt
5.2 Lasttrennleisten mit
Sicherungen SASIL plus
Felder mit steckbaren Lasttrennleisten können auch
mit SASIL plus Leisten (Abb. 5/3) ausgestattet werden
(Hersteller Jean Müller).
1
Bemessungsdaten der vertikalen Verteilschiene
SASIL plus
Die vertikalen Verteilschienen mit den Außenleitern L1,
L2, L3 sind hinten im Feld angeordnet. Die PE-, N- oder
PEN-Schienen sind im Kabelanschlussraum angeordnet.
Bei 4-poligen Abzweigen wird der N-Leiter den Außenleitern L1, L2, L3 hinten im Feld zugeordnet. Die vertikale
Verteilschiene ist prüffingersicher (IP2X) abgedeckt.
Bemessungsdaten sind in Tab. 5/8 zu finden.
Bemessungsdaten der Kabelabgänge SASIL plus
Neben dem Platzbedarf für die weiteren Einbauten
(Tab. 5/9) ist zur Bestimmung des zulässigen Betriebsstroms eines Sicherungseinsatzes der Deratingfaktor
gemäß Tab. 5/10 anzusetzen. Der Platzbedarf für die
Kabelabzweige der verschiedenen Leisten ist abhängig
vom Gerätenennstrom zu beachten (Tab. 5/11).
2
Abb. 5/3: Steckbare Lasttrennleisten SASIL plus
3
Tab. 5/8: Bemessungsdaten der vertikalen Verteilschiene
SASIL plus
Verteilschienenquerschnitt
60 x 10 mm2
80 x 10 mm2
Bemessungsstrom bei
Umgebungstemperatur 35 °C
1.560 A
2.100 A
Bemessungskurzzeitstromfestigkeit Icw (1s) 1)
50 kA
50 kA
1)
4
5
Bedingter Bemessungskurzschlussstrom I cc = 100 kA
Tab. 5/9: Weitere Einbauten zu SASIL plus
Einbauten
Höhe in mm
Ausführung
Blindabdeckung für
Leerplätze
50, 75, 150,
300
Metall
150, 200, 300,
450, 600
ohne Stromabgriff,
nutzbare Geräteeinbautiefe 180 mm
200, 300, 450,
600
mit Stromabgriff,
nutzbare Geräteeinbautiefe 180 mm
Gerätefach (Montageplatte mit Fachtür)
6
7
Tab. 5/10: Deratingfaktoren für Sicherungseinsätze SASIL plus
Nennstrom Sicherungseinsatz
Deratingfaktor F
In ≤ 32 A
1
32 A < In ≤ 160 A
0,76
160 A < In ≤ 630 A
0,81
8
9
Tab. 5/11: Bemessungsdaten der Kabelabgänge SASIL plus
Baugröße
Gerätenennstrom
Platzbedarf der Leiste (Höhe) 1)
3-polig
4-polig
00
160 A
50 mm
100 mm
122 A
1
250 A
75 mm
150 mm
203 A
2
400 A
150 mm
300 mm
324 A
3
630 A
150 mm
300 mm
510 A
1)
10
Bemessungsstrom 1) bei
Umgebungstemperatur 35 °C
11
Bemessungsstrom mit Sicherungseinsatz = Gerätenennstrom
Die nachfolgenden Projektierungsregeln sind zu beachten
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Leistentechnik, gesteckt
51
Projektierungsregeln
Für das komplett bestückte Feld gilt der RDF entsprechend IEC 61439-2. Werden diese Hinweise nicht beachtet, kann es, bedingt durch örtlich auftretende Überhitzung, zur vorzeitigen Alterung von Sicherungen und
deren unkontrollierter Auslösung kommen. Der zulässige
Betriebsstrom aller Leisten im Feld wird vom Bemessungsstrom der vertikalen Verteilschiene begrenzt.
Alle Angaben beziehen sich auf eine Umgebungstemperatur der Schaltanlage von 35 °C im 24 h-Mittel. Umrechnungsfaktoren für andere Umgebungstemperaturen sind
in Tab. 5/12 aufgeführt.
Bemessungsdaten und Anordnungshinweise für die
Projektierung der Leisten und Abdeckungen sind in
Tab. 5/13 gegeben. Die Lasttrennleisten werden im Feld
nach Baugröße 3 bis Baugröße 00 abnehmend von unten
nach oben in Gruppen oder einzeln angeordnet. Dazwischen werden für die Belüftung Blindabdeckungen mit
Lüftungsschlitzen montiert.
Tab. 5/12: Umrechnungsfaktoren für andere Umgebungstemperaturen
Umgebungstemperatur der
Anlage
20 °C
25 °C
30 °C
35 °C
40 °C
45 °C
50 °C
55 °C
Umrechnungsfaktor
1,10
1,07
1,04
1,00
0,96
0,93
0,89
0,85
Tab. 5/13: Projektierungsregeln für SASIL plus: Anordnung der Leisten im Feld
Größe
Gruppenbildung
Blindabdeckungen 75 mm
mit Lüftungsschlitzen
Beispiel
Leiste
00
1
Summe der
Betriebsströme der
Gruppe ≤ 319 A
Summe der
Betriebsströme der
Gruppe ≤ 365 A
Je eine Blindabdeckung
oberhalb und unterhalb1) der
Gruppe
Je eine Blindabdeckung
oberhalb und unterhalb1) der
Gruppe
Nennstrom
Sicherung:
Betriebsstrom:
Leiste BG 00
Leiste BG 00
Leiste BG 00
80 A
100 A
160 A
60 A
76 A
122 A
Leiste
Summe:
256 A
Leiste
Nennstrom
Sicherung:
Betriebsstrom:
Leiste BG 1
Leiste BG 1
250 A
250 A
182 A
182 A
Summe:
364 A
Nennstrom
Sicherung:
Betriebsstrom:
355 A
288 A
Nennstrom
Sicherung:
Betriebsstrom:
630 A
510 A
Leiste
Leiste
2
Nicht zulässig
Je eine Blindabdeckung
oberhalb und unterhalb1) der
Gruppe
Leiste BG 2
Leiste
Leiste
3
Nicht zulässig
Je zwei Blindabdeckungen
oberhalb und unterhalb1) der
Gruppe
Leiste BG 3
Leiste
1)
52
unterhalb der untersten Leiste im Feld sind statt 150 mm Blindabdeckung nur 75 mm bzw. statt 75 mm Blindabdeckung keine erforderlich
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Leistentechnik, gesteckt
Kapitel 6
Felder mit festem Einbau
6.1 Leistentechnik, fest eingebaut
6.2 Festeinbau mit Frontblende
6.3 Freier Festeinbau
54
57
61
6 Felder mit festem Einbau
Ist der Austausch von Komponenten unter Betriebsbedingungen nicht notwendig oder sind kurze Stillstandzeiten
akzeptabel, dann bietet sich die Festeinbautechnik als
sichere und wirtschaftliche Lösung an.
6.1 Leistentechnik, fest eingebaut
Die Felder für Kabelabgänge in Festeinbautechnik bis
630 A sind mit senkrecht eingebauten Sicherungs-Lasttrennschaltern 3NJ4 ausgerüstet (Abb. 6/1). Die Felder
sind mit Sammelschienenlage hinten verfügbar. Durch
ihre kompakte Bauweise und den modularen Aufbau
ermöglichen sie optimale wirtschaftliche Anwendungen
in der Infrastruktur. Bauartgeprüfte Standardbausteine
garantieren dabei höchste Sicherheit.
In Abhängigkeit von der Feldbreite können mehrere
Lasttrennschalter der Baugröße 00 bis 3 eingebaut
werden. Für den Einbau von zusätzlichen Hilfsgeräten,
Hutschienen, Leitungskanälen, Reihenklemmen usw.
kann ein Gerätetragblech im Feld vorgesehen werden.
Alternativ ist der Einbau eines Kleinverteilers ALPHA
möglich. Messgeräte und Bedienelemente werden in die
Tür eingebaut.
Abb. 6/1: Felder für fest eingebaute Leistentechnik mit Lasttrennleisten 3NJ4
54
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Felder mit festem Einbau
Allgemeine Feldeigenschaften
Tab. 6/1 fasst die allgemeinen Feldeigenschaften zusammen. Die Lasttrennschalter werden fest auf dem horizontalen Feldschienensystem montiert. Der Kabelanschluss
erfolgt vorderseitig direkt am Gerät. Die maximal anschließbaren Kabelquerschnitte sind dem Gerätekatalog
zu entnehmen. Die Kabel können von oben oder unten in
das Feld geführt werden.
1
Die Lasttrennschalter sind mit bis zu drei Stromwandlern
zur Realisierung einer abzweigbezogenen Messung
ausrüstbar. Um eine feldbezogene Summenstrommessung zu realisieren, bietet das System die Möglichkeit
des Einbaus von Stromwandlern im Feldschienensystem.
2
3
Tab. 6/1: Allgemeine Feldeigenschaften für die fest eingebaute Leistentechnik
Anwendungsbereich
- Einspeisungen bis 630 A
- Kabelabgänge bis 630 A
Schutzarten
- bis IP31 - bis IP43
- IP54 belüftet, Tür mit Ausschnitt
belüftet
unbelüftet
- Feldhöhe - Feldbreite 2.000, 2.200 mm
600, 800, 1.000 mm
Geräteeinbauraum
- bei Feldbreite 600 mm - bei Feldbreite 800 mm - bei Feldbreite 1.000 mm Geräteinbauraumbreite 500 mm
Geräteinbauraumbreite 700 mm
Geräteinbauraumbreite 900 mm
Form der inneren Unterteilung
- Form 1b, 2b Tür feldhoch
Ausführungsmöglichkeiten
- Sicherungs-Lasttrennleisten 3NJ4 (3-polig)
- Mit oder ohne Strommessung
- Leerplatzabdeckung
Feldabmessungen
4
5
6
7
Bemessungsdaten für Kabelabgänge
Abhängig vom Leistentyp werden in Tab. 6/2 der Platzbedarf und der jeweilige Bemessungsstrom aufgeführt.
8
Tab. 6/2: Bemessungsdaten der Kabelabgänge 3NJ4
Typ
3NJ410
Gerätenennstrom
Platzbedarf der Leiste
160 A
50 mm
Bemessungsstrom 1)
bei Umgebungstemperatur 35 °C
9
unbelüftet
belüftet
117 A
136 A
3NJ412
250 A
100 mm
200 A
220 A
3NJ413
400 A
100 mm
290 A
340 A
3NJ414
630 A
100 mm
380 A
460 A
1)
10
Bemessungsstrom mit Sicherungseinsatz = Gerätenennstrom
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Felder mit festem Einbau
55
Zusatzeinbauten
Bei Feldern mit gleicher Lage von Sammelschiene und
Kabelanschluss kann einer von drei möglichen Zusatzeinbauten (siehe Tab. 6/3) eingesetzt werden. Die möglichen Anordnungen sind in Tab. 6/4 aufgelistet.
Tab. 6/3: Abmessungen bei Verwendung von Zusatzeinbauten
Einbautiefe
370 mm
Einbauhöhe
625 mm (Feldhöhe 2.000 mm)
725 mm (Feldhöhe 2.200 mm)
Schnellmontagebausatz
ALPHA 8GK für
Reiheneinbaugeräte
Höhe
450 mm (3 Reihen)
2. Reihe Leistengröße 00
Daten sind in Tab. 6/5 bzw. Tab. 6/6 zu finden
Geräteträger
Tab. 6/4: Einbauort von Zusatzeinbauten
Sammelschienenlage
Kabelanschluss
Zusatzeinbau
Einbau im Feld
unten
unten
oben
oben
oben
unten
unten
oben
nicht möglich
oben
unten
nicht möglich
Zusatzeinbau für Leisten der Größe 00 in 2. Reihe
Der Zusatzeinbau für Leisten 3NJ4 Größe 00 ist möglich
für Felder bis Schutzart IP31 und Bedienung der HauptLasttrennleisten durch die Tür (Tür mit Ausschnitt).
Die Bedienung der Zusatz-Lasttrennleisten erfolgt hinter
der Tür. Diese Anordnung bedingt eine geringere Breite
des Geräteeinbauraums (Tab. 6/5). Die Bemessungsdaten
der Kabelabgänge sind in Tab. 6/6 zu finden. Der Anschluss erfolgt direkt am Schaltgerät von oben oder von
unten. Aufgrund des eingeschränkten Anschlussraums
ist der Anschluss mit Kabelquerschnitt bis 95 mm² möglich.
Tab. 6/5: Geräteeinbauraum für Leisten in 2. Reihe
Feldbreite
Breite Geräteeinbauraum
600 mm
300 mm
800 mm
500 mm
1.000 mm
700 mm
Tab. 6/6: Bemessungsdaten der Kabelabgänge für Leisten in der
2. Reihe
Typ
Gerätenennstrom
Platzbedarf
Leiste
Max.
Anzahl
Leisten
pro Feld
Bemessungsstrom 1) bei 35 °C
Anlagenumgebungstemperatur
10
95 A
14
74 A
10
107 A
14
92 A
Einbau im Feld oben
3NJ410
160 A
50 mm
Einbau im Feld unten
3NJ410
1)
160 A
50 mm
Bemessungsstrom mit Sicherungseinsatz = Gerätenennstrom
Bestückungsregeln für Sicherungs-Lasttrennleisten
3NJ4
Anordnungsmöglichkeiten der Leisten im Feld:
•Baugrößen der Leisten von links nach rechts abnehmend
•Baugrößen der Leisten von rechts nach links abnehmend
Die angegebenen Bemessungsströme gelten für die
Bestückung der Leisten 3NJ4 mit größtmöglichen Sicherungseinsätzen. Beim Einsatz kleinerer Sicherungen ist
eine entsprechende prozentuale Auslastung zulässig.
56
Beispiel:
•Leiste 3NJ414 im unbelüfteten Feld (Tab. 6/2: 380 A)
•Bestückung mit Sicherung 500 A
Max. zulässiger Dauerbetriebsstrom =
= (380 A / 630 A) x 500 A = 300 A
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Felder mit festem Einbau
6.2 Festeinbau mit Frontblende
Durch die einfach zu montierenden Frontblenden lässt
sich ein Feld mit einheitlicher Frontebene realisieren
(Abb. 6/2). Optional kann eine Feld- oder Sichttür verwendet werden. Die Ausführung der Feldverteilschienen
als Profilschiene oder Flachkupfer lässt Abgriffe in kleinsten Rastern zu. Weiterhin sind Anschlüsse mittels Kabel,
Leitungen oder Schienen an die Feldverteilschienen
ohne Bohren oder Stanzen möglich. Dies gewährleistet
auch für spätere Erweiterungen ein Maximum an Flexibilität.
1
2
Allgemeine Feldeigenschaften
Tab. 6/7 fasst die allgemeinen Feldeigenschaften zusammen. Der Einbau der Schaltgeräte erfolgt auf modularen,
in der Tiefe staffelbaren Geräteträgern. Diese können
mit Leistungsschaltern, Lasttrennschaltern mit Sicherungen oder Installationseinbaugeräten bestückt werden.
Auch unterschiedliche Gruppierungen von Schaltgeräten
zu einem Modul sind möglich. Sie werden auf dem
Geräteträger befestigt und direkt an die Feldschiene
angeschlossen.
3
4
Nach vorne werden die Geräte mit Frontblenden abgedeckt. Die Bedienung erfolgt durch die Blende.
Der Kabelanschluss erfolgt am Gerät oder bei erhöhten
Anforderungen an speziellen Anschlussterminals. Durch
die Blende ist eine einfache Bedienung direkt am Gerät
im Kabelanschlussraum möglich. Für den individuellen
Ausbau bietet das System frei bestückbare Geräteträger.
5
6
Abb. 6/2: Felder für Festeinbau mit Fronttür
Tab. 6/7: Allgemeine Feldeigenschaften für die Festeinbaufelder mit Fronttür
7
Anwendungsbereich
- Einspeisungen bis 630 A
- Kabelabgänge bis 630 A
- Installationseinbaugeräte
Schutzarten
- bis IP43
- IP54 belüftet
unbelüftet
Feldabmessungen
- Feldhöhe - Feldbreite (Anschluss im Feld vorn)
2.000, 2.200 mm
1.000, 1.200 mm
Geräteeinbauraum
- Höhe - Breite 1.600, 1.800 mm
600 mm
Form der inneren Unterteilung
- Form 1, 2b, 4a, 4b Tür, Sichttür feldhoch 1)
Ausführungsmöglichkeiten
- Festeinbaumodul mit Frontblende
- Einbausatz für Installationseinbaugeräte
- Leerfach, Gerätefach
1)
8
9
10
Feld mit Schutzart kleiner oder gleich IP31 ist auch ohne Tür möglich
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Felder mit festem Einbau
57
Vertikale Verteilschiene
Die vertikalen Verteilschienen mit den Außenleitern L1,
L2, L3 sind hinten auf der linken Seite im Feld angeordnet. Die PE-, N- oder PEN-Schienen sind im Kabelanschlussraum angeordnet.
Bei 4-poligen Abzweigen wird der N-Leiter den Außenleitern L1, L2, L3 hinten im Feld zugeordnet. Die Bemessungsdaten können Tab. 6/8 entnommen werden.
Tab. 6/8: Bemessungsdaten der vertikalen Verteilschiene
Verteilschiene
Querschnitt
650
mm2
1 x (40 mm x 10 mm)
2 x (40 mm x 10 mm)
905 A
1.100 A
865 A
1.120 A
unbelüftet
830 A
1.000 A
820 A
1.000 A
65 kA
65 kA
65 kA
65 kA
Bemessungskurzzeitstromfestigkeit Icw (1s) 2)
2)
mm2
belüftet
400
Bemessungsstrom bei
Umgebungstemperatur 35 °C
1)
Flachkupfer 1)
Profilschiene
Hauptsammelschienenlage oben
Bedingter Bemessungskurzschlussstrom I cc = 110 kA
Aufbau
Ein oder mehrere Schaltgeräte werden auf in der Tiefe
staffelbaren Geräteträgern aufgebaut und mit der Einspeiseseite an die vertikalen Verteilschienen angeschlos-
sen (Abb. 6/3). Nach vorne werden die Geräte mit Frontblenden abgedeckt. Die Bedienung erfolgt durch die
Blende.
Abb. 6/3: Einbau von Schaltgeräten in Festeinbaufelder mit Frontblende (Blende geöffnet)
Kabelanschluss
Der Kabelanschluss erfolgt bei Form 1, 2b und 4a direkt
am Schaltgerät. Die maximal anschließbaren Querschnitte sind den Gerätekatalogen zu entnehmen.
querschnitte zu finden und Abb. 6/4 zeigt einen Ausschnitt mit Anschlüssen.
Bei Form 4b erfolgt der Kabelanschluss im Kabelanschlussraum. In Tab. 6/9 sind die maximalen AnschlussTab. 6/9: Anschlussquerschnitte in Festeinbaufelder mit Fronttür
Abzweignennstrom
Max. Anschlussquerschnitt
≤ 250 A
120 mm2
> 250 A
240 mm2
Abb. 6/4: Kabelanschlüsse in Festeinbaufeldern mit Fronttür
58
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Felder mit festem Einbau
Bemessungsdaten der Kabelabgänge
Tab. 6/10 zeigt die Einbaudaten der Schaltgeräte bei der
Verwendung in Festeinbaufeldern mit Fronttür. Die
gegenseitige thermische Beeinflussung der Abgänge im
Feld muss berücksichtigt werden und erfolgt durch
Angabe des Bemessungsbelastungsfaktors RDF:
Zulässiger Dauerbetriebsstrom (Kabelabgang) =
= Bemessungsstrom Inc x RDF
Für die Abgänge im Feld kann der Bemessungsbelastungsfaktor RDF = 0,8 angewendet werden:
•unabhängig von der Anzahl der Abgänge im Feld
•unabhängig von der Einbauposition im Feld
Für Felder mit sehr hoher Packungs- und/oder Leistungsdichte wird eine projektspezifische Bewertung empfohlen. Weitere Informationen erhalten Sie über Ihren
Ansprechpartner bei Siemens.
1
Tab. 6/10: Bemessungsdaten der Kabelabgänge
Typ
Gerätenennstrom
Anzahl
pro Zeile
Modulhöhe
3- / 4-polig
3-polig
2
Bemessungsstrom Inc
bei Umgebungstemperatur 35 °C
4-polig
unbelüftet
belüftet
Sicherungslasttrennschalter 1)
3NP1123
160 A
1
150 mm
-
106 A
120 A
3NP1123
160 A
4
300 mm
-
106 A
120 A
3NP1133
160 A
1
200 mm
-
123 A
133 A
3NP1133
160 A
3
300 mm
-
123 A
133 A
3NP1143
250 A
1
250 mm
-
222 A
241 A
3NP1153
400 A
1
300 mm
-
350 A
375 A
3NP1163
630 A
1
300 mm
-
480 A
530 A
3NP4010
160 A
1
150 mm
-
84 A
96 A
3NP4010
160 A
4
300 mm
-
84 A
96 A
3NP4070
160 A
1
200 mm
-
130 A
142 A
3NP4070
160 A
3
300 mm
-
130 A
142 A
3NP4270
250 A
1
250 mm
-
248 A
250 A
3NP4370
400 A
1
300 mm
-
355 A
370 A
3NP4470
630 A
1
300 mm
-
480 A
515 A
3NP5060
160 A
1
200 mm
-
84 A
96 A
3NP5060
160 A
3
350 mm
-
84 A
96 A
3NP5260
250 A
1
250 mm
-
248 A
250 A
3NP5360
400 A
1
300 mm
-
355 A
370 A
3NP5460
630 A
1
300 mm
-
480 A
515 A
3
4
5
6
Lasttrennschalter mit Sicherungen 1)
3KL50
63 A
1
250 mm
250 mm
61 A
63 A
3KL52
125 A
1
250 mm
250 mm
120 A
125 A
3KL53
160 A
1
250 mm
250 mm
136 A
143 A
3KL55
250 A
1
350 mm
350 mm
250 A
250 A
3KL57
400 A
1
350 mm
350 mm
345 A
355 A
3KL61
630 A
1
550 mm
550 mm
535 A
555 A
7
8
Leistungsschalter
3RV2.1
16 A
1
16 mm
-
12,7 A
14,1 A
3RV2.1
16 A
9
16 mm
-
12,7 A
14,1 A
3RV2.2
40 A
1
40 mm
-
27 A
31,5 A
3RV2.2
40 A
9
40 mm
-
27 A
31,5 A
3RV1.3
50 A
1
50 mm
-
36 A
40 A
3RV1.3
50 A
7
50 mm
-
36 A
40 A
3RV1.4
100 A
1
150 mm
-
71 A
79 A
3RV1.4
100 A
6
300 mm
-
71 A
79 A
3VL1
160 A
1
150 mm
200 mm
121 A
151 A
3VL1
160 A
4/3
350 mm
450 mm
121 A
151 A
3VL2
160 A
1
150 mm
200 mm
130 A
158 A
3VL2
160 A
4/3
350 mm
450 mm
130 A
158 A
3VL3
250 A
1
200 mm
250 mm
248 A
250 A
3VL4
400 A
1
250 mm
300 mm
400 A
400 A
3VL5
630 A
1
300 mm
350 mm
525 A
565 A
1) Bemessungsstrom
9
10
11
mit Sicherungseinsatz = Gerätenennstrom
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Felder mit festem Einbau
59
Gerätefächer
Das Gerätefach besteht aus einem festen Geräteträger
mit einer nutzbaren Einbautiefe von einheitlich 310 mm.
Das Gerätefach wird mit einer Frontblende verschlossen.
Die fünf typischen Modulhöhen sind: 200, 300, 400, 500
und 600 mm.
Einbausätze für Installationseinbaugeräte
Durch die verschiedenen Einbausätze können eine oder
mehrere Reihen von Installationseinbaugeräten in der
Schaltanlage verbaut werden. In Tab. 6/11 sind die Konfigurationen in Abhängigkeit von der Modulhöhe aufgeführt. Der Einbausatz (Abb. 6/5) beinhaltet die 35 mm
Multiprofilschiene(n) zum Aufbau von Installationseinbaugeräten der Baugröße 1, 2 oder 3 nach DIN 43880
und eine Frontblende. Die Multiprofilschiene ermöglicht
auf der Rückseite das Aufrasten des Verdrahtungssystems SIKclip 5ST25
Tab. 6/11: Projektierungsdaten der Einbausätze für
Installationseinbaugeräte
Einbaubreite
Anzahl
Reihen
Reihenabstand
Modulhöhe
150 mm
150 mm
200 mm
200 mm
150 mm
300 mm
200 mm
400 mm
150 mm
450 mm
200 mm
600 mm
1
24 TE 1)
2
3
1)
TE = Teilungseinheit = 18 mm
Abb. 6/5: Einbausatz für Installationseinbaugeräte (ohne Blende)
60
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Felder mit festem Einbau
6.3 Freier Festeinbau
Zur freien Projektierung und für eine flexible Erweiterung von Feldern gibt es für SIVACON S8 Schaltanlage
zusätzliche Felder für den freien Festeinbau (Abb. 6/6).
Deren allgemeine Eigenschaften sind in Tab. 6/12 und die
Projektierungsdaten sind in Tab. 6/13 beschrieben.
1
2
3
4
5
6
7
Abb. 6/6: Felder für den freien Festeinbau
Tab. 6/12: Allgemeine Feldeigenschaften beim freien Festeinbau
Anwendungsbereich
- Festeinbaufeld mit Montageplatte zur freien Projektierung
- Einsatz als Felderweiterung 1)
Schutzarten
- bis IP43
- IP54 belüftet
unbelüftet
Feldabmessungen
- Feldhöhe - Feldbreite 2.000, 2.200 mm
siehe Tab. 6/13 (Feldaufbau)
Geräteeinbauraum
- Höhe - Breite 1.600, 1.800 mm
siehe Tab. 6/13 (Feldaufbau)
Form der inneren Unterteilung
- Form 1, 2b Tür, Sichttür feldhoch
Ausführungsmöglichkeiten
- Montageplatte
- Schnellmontagebausätze ALPHA 8GK 2)
- Mit / ohne Hauptsammelschiene
- Mit / ohne vertikale Verteilschiene
1)
2)
8
9
10
Erweiterung von Feldern nach links oder nach rechts
Feldhöhe 2.000 mm, Hauptsammelschienenlage hinten
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Felder mit festem Einbau
61
Feldaufbau
Tab. 6/13: Projektierungsdaten zum Feldaufbau beim freien Festeinbau
Separater Kabelanschlussraum rechts
Feldbreite
Breite Geräteeinbauraum
Vertikale Verteilschiene
Ja
1.000 mm 1) (600 mm + 400 mm),
1.200 mm 1) (600 mm + 600 mm)
600 mm
Ja / Nein
200 2), 350 3), 400, 600, 800, 850 3),
1.000 mm
entsprechend der Feldbreite
Nein
600 mm
Ja / Nein
Nein
600 mm
4)
1)
Anschluss im Feld vorn
2) Breite 200 mm als Felderweiterung
3) Feldhöhe 2.000 mm, Einfrontanlagen
4) Anschluss im Feld hinten
Vertikale Verteilschiene
Die vertikalen Verteilschienen mit den Außenleitern L1,
L2, L3 sind hinten auf der linken Seite im Feld angeordnet. Die PE-, N- oder PEN-Schienen sind im Kabelanschlussraum angeordnet. Bei 4-poligen Abzweigen wird
der N-Leiter den Außenleitern L1, L2, L3 hinten im Feld
zugeordnet. Bemessungsdaten werden in Tab. 6/14
aufgeführt.
Tab. 6/14: Bemessungsdaten der vertikalen Verteilschiene
Flachkupfer 1)
Verteilschiene
Profilschiene
Querschnitt
400 mm2
650 mm2
1 x (40 mm x 10 mm)
2 x (40 mm x 10 mm)
belüftet
905 A
1.100 A
865 A
1.120 A
unbelüftet
830 A
1.000 A
820 A
1.000 A
65 kA
65 kA
65 kA
65 kA
Bemessungsstrom bei
Umgebungstemperatur 35 °C
Bemessungskurzzeitstromfestigkeit Icw (1s) 2)
1)
2)
Hauptsammelschienenlage oben
Bedingter Bemessungskurzschlussstrom I cc = 110 kA
Einbaumöglichkeiten
Die Abmessungen und Anordnungsmöglichkeiten für
Montageplatten und für die Schnellmontagebausätze
ALPHA 8GK sind in Tab. 6/15 angegeben.
Weitere Informationen zu den Schnellmontagebausätzen
ALPHA 8GK sind im zugehörigen Produktkatalog zu
finden.
Tab. 6/15: Projektierungsdaten für Einbaumöglichkeiten beim freien Festeinbau
Montageplatten
Feldhöhe
2.000 mm
2.200 mm
Hauptsammelschiene
Gesamthöhe Montageplatte
Nein
1.600 mm
Ja
1.800 mm
Nein
2.000 mm
Ja
1.800 mm
Ausführung
- Geteilt / ungeteilt
- Gelocht / ungelocht
Schnellmontagebausätze ALPHA 8GK
Feldhöhe
2.000 mm
1)
62
Hauptsammelschiene
Einbauraum
Höhe
ohne
1.800 mm
Lage hinten
1.650 mm
keine Sichttür
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Felder mit festem Einbau
Breite
350 1), 600, 800 mm
Kapitel 7
Blindleistungskompensation
7.1 Konfiguration und Berechnung
7.2 Getrennt aufgestellte
Kompensationsfelder
66
68
7 Blindleistungskompensation
Die Felder zur zentralen Blindleistungskompensation
(Abb. 7/1) entlasten Transformatoren und Kabel, reduzieren Übertragungsverluste und sparen damit Energie.
Abhängig von der Verbraucherstruktur ist die Blindleistungskompensation mit unverdrosselten oder verdrossel-
ten Kondensator-Baugruppen ausgerüstet. Die Reglerbaugruppe für eine elektronische Blindleistungskompensation kann in die Tür eingebaut werden. In Tab. 7/1 sind
die allgemeinen Feldeigenschaften zusammengefasst.
Abb. 7/1: Feld für die Blindleistungskompensation
Tab. 7/1: Allgemeine Feldeigenschaften für Blindleistungskompensation
64
Anwendungsbereich
- Geregelte Blindleistungskompensation
Schutzarten
- bis IP43
belüftet
Feldabmessungen
- Feldhöhe - Feldbreite 2.000, 2.200 mm
800 mm
Geräteeinbauraum
- Höhe - Breite 1.600, 1.800 mm
600 mm
Form der inneren Unterteilung
- Form 1, 2b Tür feldhoch
Ausführungsmöglichkeiten
- unverdrosselt
- verdrosselt: 5,67 %, 7 %, 14 %
- mit / ohne Hauptsammelschiene
- mit Anschluss an die Hauptsammelschiene oder mit externem Anschluss
- mit / ohne vorgeschalteter Lasttrennschalter-Baugruppe als Trennstelle zwischen
Hauptsammelschienen und vertikaler Verteilschiene
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Blindleistungskompensation
Kompensationsbaugruppen
1
Zur Blindleistungskompensation werden je nach Verbrauchertyp unverdrosselte bzw. verdrosselte Kondensatorbaugruppen eingesetzt. Eine Baugruppe mit SicherungsLasttrennschaltern kann optional eingebaut werden, um
die Kondensatorbaugruppen (Abb. 7/2) von der Hauptsammelschiene zu trennen.
2
•Unverdrosselte Kondensatorbaugruppen
Unverdrosselte Baugruppen werden zur zentralen
Kompensation der Blindleistung in Netzen mit überwiegend linearen Verbrauchern eingesetzt. Sie sind in
mehrere, einzeln schaltbare Kondensatorstufen
unterteilt. Der in der Tür eingebaute Blindleistungsregler ermöglicht es, durch Zu- bzw. Abschalten der
Stufen, den vorgegebenen Soll-cos j auch bei wechselnden Lastverhältnissen einzuhalten
•Verdrosselte Kondensatorbaugruppen
Verdrosselte Baugruppen enthalten eine zusätzliche
Induktivität. Sie werden zur Kompensation der Blindleistung in Netzen mit nichtlinearen Verbrauchern
(15 - 20 % der Gesamtlast) und hohem
Oberschwingungsanteil eingesetzt. Verdrosselte
Baugruppen liefern neben kapazitiver Blindleistung
auch eine Filterung von niederfrequenten
Oberschwingungen
Tonfrequenz-Rundsteueranlagen und Kompensation
Im Stromversorgungsnetz können Rundsteuersignale zur
Fernsteuerung von Stromverbrauchern eingesetzt werden. Die Signale für Tonfrequenz-Rundsteueranlagen
(TRA) liegen zwischen 110 und 2.000 Hz. Die Abhängigkeit des Verdrosselungsgrads von der Tonfrequenzsperre
ist in Tab. 7/2 aufgeführt.
3
4
5
Abb. 7/2: Kondensatorbaugruppen der
Blindleistungskompensation
6
Tab. 7/2: Verdrosselte Kondensatorbaugruppen mit eingebauter
Tonfrequenzsperre
Verdrosselungsgrad
Tonfrequenzsperre
5,67 %
> 350 Hz
7%
> 250 Hz
14 %
> 160 Hz
7
8
Der Einsatz einer Tonfrequenzsperre ist erforderlich, um
das Absaugen der Rundsteuersignale aus dem Netz durch
die Kompensationsanlage zu verhindern. Die erforderliche Tonfrequenzsperre ist abhängig von der Frequenz
des Rundsteuersignals des jeweiligen Netzbetreibers und
muss bei Bedarf angepasst werden. Sondervarianten
sind auf Anfrage erhältlich.
9
10
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Blindleistungskompensation
65
7.1 Konfiguration und Berechnung
Bei der Konfiguration der Felder mit direktem Anschluss
an die Hauptsammelschiene richtet sich die Auswahl der
Kondensatorbaugruppen nach der Gesamtleistung im
Feld und nach der Stufenzahl wie in Tab. 7/3 deutlich
wird.
Tab. 7/3: Konfiguration der Kondensatorbaugruppen
Ausführung
Feldhöhe
Kompensationsleistung pro Feld
Verdrosselt: 5,67 %, 7 %, 14 % 1)
Unverdrosselt
Stufenzahl
Ohne Lasttrennschalter
Mit Lasttrennschalter
Sammelschienenlage hinten
Sammelschienenlage oben
-
-
Leistung pro Feld: 600 kvar / 400 V / 50 Hz
2.200 mm
600 kvar
12 x 50 kvar
+
-
Leistung pro Feld: bis 500 kvar / 400 V, 525 V, 690 V / 50 Hz
2.000 mm,
2.200 mm
2.200 mm
50 kvar
2 x 25 kvar
+
+
+
+
100 kvar
4 x 25 kvar
+
+
+
+
150 kvar
6 x 25 kvar
+
+
+
+
200 kvar
4 x 50 kvar
+
+
+
+
250 kvar
5 x 50 kvar
+
+
+
+
300 kvar
6 x 50 kvar
+
+
+
+
350 kvar
7 x 50 kvar
+
-
+
+
400 kvar
8 x 50 kvar
+
-
+
+ 2)
400 kvar
8 x 50 kvar
+
+
+
+ 2)
450 kvar
9 x 50 kvar
+
-
+ 2)
-
-
2)
-
500 kvar
10 x 50 kvar
+
+
1)
14 % verdrosselt nur für 400 V möglich
2) Realisierung nur mit Schutzart IP30 / IP31 möglich
Legende:
+möglich
- nicht möglich
Bei der Berechnung der benötigten Kompensationsleistung kann folgendermaßen vorgegangen werden:
1. Aus der Stromrechnung des Stromlieferanten ist der
Verbrauch der Wirkarbeit in kWh und der Blindarbeit in
kvarh ersichtlich. Der Verteilnetzbetreiber (VNB) fordert
in der Regel einen cos j zwischen 0,90 und 0,95. Um
Kosten zu vermeiden, sollte auf einen cos j nahe 1
kompensiert werden. Dabei ist:
tan j = Blindarbeit / Wirkarbeit
2. Aus Tab. 7/4 ist der Umrechnungsfaktor F in Abhängigkeit vom Ausgangswert für tan j1 (Zeile) und dem gewünschten cos j2 (Spalte) durch Kompensation zu bestimmen.
3. Die benötigte Kompensationleistung ist das Produkt
aus dem Umrechnungsfaktor F und dem mittleren Wirkleistungsverbrauch Pm
Kompensationsleistung P komp = F x Pm
66
Beispiel:
Blindarbeit Wb = 61.600 kvarh pro Monat
Wirkarbeit Ww = 54.000 kWh pro Monat
tan j1 = Wb / Ww = 1,14 (cos j1 = 0,66)
Mittlerer Leistungsverbrauch Pm
= Wirkarbeit / Arbeitszeit = 54.000 kWh/720 h =
Pm = 75 kW
Gewünschter Leistungsfaktor cos j2 = 0,95
Umrechnungsfaktor F (tan j1 = 1,14; cos j2 = 0,95)
F
= 0,81
Kompensationsleistung P komp = F x Pm = 0,81 x 75 kW
P komp = 60 kvar
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Blindleistungskompensation
Tab. 7/4: Umrechnungsfaktoren F für Phasenwinkelanpassungen
Ist-Wert
gegeben
1
Umrechnungsfaktor F
tan j1
cos j1
cos j2 =
0,70
cos j2 =
0,75
cos j2 =
0,80
cos j2 =
0,82
cos j2 =
0,85
cos j2 =
0,87
cos j2 =
0,90
cos j2 =
0,92
cos j2 =
0,95
cos j2 =
0,97
cos j2 =
1,00
4,9
0,20
3,88
4,02
4,15
4,20
4,28
4,33
4,41
4,47
4,57
4,65
4,90
3,87
0,25
2,85
2,99
3,12
3,17
3,25
3,31
3,39
3,45
3,54
3,62
3,87
3,18
0,30
2,16
2,30
2,43
2,48
2,56
2,61
2,70
2,75
2,85
2,93
3,18
2,68
0,35
1,66
1,79
1,93
1,98
2,06
2,11
2,19
2,25
2,35
2,43
2,68
2,29
0,40
1,27
1,41
1,54
1,59
1,67
1,72
1,81
1,87
1,96
2,04
2,29
2,16
0,42
1,14
1,28
1,41
1,46
1,54
1,59
1,68
1,74
1,83
1,91
2,16
2,04
0,44
1,02
1,16
1,29
1,34
1,42
1,47
1,56
1,62
1,71
1,79
2,04
1,93
0,46
0,91
1,05
1,18
1,23
1,31
1,36
1,45
1,50
1,60
1,68
1,93
1,83
0,48
0,81
0,95
1,08
1,13
1,21
1,26
1,34
1,40
1,50
1,58
1,83
1,73
0,50
0,71
0,85
0,98
1,03
1,11
1,17
1,25
1,31
1,40
1,48
1,73
1,64
0,52
0,62
0,76
0,89
0,94
1,02
1,08
1,16
1,22
1,31
1,39
1,64
1,56
0,54
0,54
0,68
0,81
0,86
0,94
0,99
1,07
1,13
1,23
1,31
1,56
1,48
0,56
0,46
0,60
0,73
0,78
0,86
0,91
1
1,05
1,15
1,23
1,48
1,40
0,58
0,38
0,52
0,65
0,71
0,78
0,84
0,92
0,98
1,08
1,15
1,40
1,33
0,60
0,31
0,45
0,58
0,64
0,71
0,77
0,85
0,91
1
1,08
1,33
1,27
0,62
0,25
0,38
0,52
0,57
0,65
0,70
0,78
0,84
0,94
1,01
1,27
1,20
0,64
0,18
0,32
0,45
0,50
0,58
0,63
0,72
0,77
0,87
0,95
1,20
1,14
0,66
0,12
0,26
0,39
0,44
0,52
0,57
0,65
0,71
0,81
0,89
1,14
1,08
0,68
0,06
0,20
0,33
0,38
0,46
0,51
0,59
0,65
0,75
0,83
1,08
1,02
0,70
–
0,14
0,27
0,32
0,40
0,45
0,54
0,59
0,69
0,77
1,02
0,96
0,72
0,08
0,21
0,27
0,34
0,40
0,48
0,54
0,63
0,71
0,96
0,91
0,74
0,03
0,16
0,21
0,29
0,34
0,42
0,48
0,58
0,66
0,91
0,86
0,76
–
0,11
0,16
0,24
0,29
0,37
0,43
0,53
0,60
0,86
0,80
0,78
0,05
0,1
0,18
0,24
0,32
0,38
0,47
0,55
0,80
0,75
0,8
–
0,05
0,13
0,18
0,27
0,32
0,42
0,50
0,75
0,70
0,82
–
0,08
0,13
0,21
0,27
0,37
0,45
0,70
0,65
0,84
0,03
0,08
0,16
0,22
0,32
0,40
0,65
0,59
0,86
–
0,03
0,11
0,17
0,26
0,34
0,59
0,54
0,88
–
0,06
0,11
0,21
0,29
0,54
0,48
0,9
–
0,06
0,16
0,23
0,48
0,43
0,92
–
0,10
0,18
0,43
0,36
0,94
0,03
0,11
0,36
0,29
0,96
–
0,01
0,29
0,20
0,98
–
0,20
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Blindleistungskompensation
67
7.2 Getrennt aufgestellte
Kompensationsfelder
sind auf Vorsicherung und Anschlusskabel zu achten. Die
Daten zu deren Projektierung sind in Tab. 7/5 zu finden.
Bei der Konfiguration von Kompensationsfeldern, die
getrennt von der Schaltanlage aufgestellt werden sollen,
Tab. 7/5: Anschlusskabel und Vorsicherungen für getrennt
aufgestellte Kompensationsfelder
Nennspannung AC 400 V / 50 Hz
Nennspannung AC 525 V / 50 Hz
Nennspannung AC 690 V / 50 Hz
Sicherung
pro Phase
L1, L2, L3
Kabelquerschnitt
pro Phase
L1, L2, L3
Bemessungsstrom
Sicherung
pro Phase
L1, L2, L3
Kabelquerschnitt
pro Phase
L1, L2, L3
Bemessungsstrom
Sicherung
pro Phase
L1, L2, L3
Kabelquerschnitt
pro Phase
L1, L2, L3
bis 21 kvar 30,3 A
35 A
10 mm2
-
-
-
-
-
-
25 kvar
63 A
16 mm2
27,5 A
50 A
10 mm2
20,9 A
50 A
10 mm2
mm2
Leistung
pro Feld
Bemessungsstrom
36,1 A
30 kvar
43,3 A
63 A
16
-
-
-
-
-
-
35 kvar
50,5 A
80 A
25 mm2
-
-
-
-
-
-
mm2
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
41,8 A
63 A
16 mm2
-
-
-
-
-
-
62,7 A
100 A
25 mm2
-
-
-
83,6 A
125 A
35 mm2
105 A
160 A
70 mm2
126 A
200 A
95 mm2
40 kvar
57,7 A
100 A
35
45 kvar
64,9 A
100 A
35 mm2
mm2
50 kvar
72,2 A
100 A
35
60 kvar
86,6 A
160 A
160 A
70 kvar
101 A
54,9 A
100 A
35
70 mm2
-
-
-
70
mm2
-
-
-
mm2
75 kvar
108 A
160 A
70
80 kvar
115 A
200 A
95 mm2
82,5 A
125 A
35
-
-
-
mm2
mm2
mm2
110 A
200 A
95
137 A
200 A
95 mm2
100 kvar
144 A
250 A
120
125 kvar
180 A
300 A
150 mm2
mm2
150 kvar
217 A
355 A
2 x 70
160 kvar
231 A
355 A
2 x 70 mm2
mm2
mm2
165 A
250 A
120
-
-
-
mm2
-
-
-
mm2
146 A
250 A
120 mm2
167 A
250 A
150 mm2
209 A
315 A
185 mm2
175 kvar
253 A
400 A
2 x 95
200 kvar
289 A
500 A
2 x 120 mm2
mm2
275 A
400 A
2 x 95
2 x 185 mm2
330 A
500 A
2 x 120 mm2
251 A
400 A
2 x 95 mm2
385 A
630 A
mm2
293 A
500 A
2 x 120 mm2
440 A
2 x 355 A 1)
2 x 185 mm2
335 A
500 A
495 A
1)
192 A
300 A
150
220 A
355 A
185 mm2
250 kvar
361 A
630 A
300 kvar
433 A
2 x 355 A 1)
350 kvar
505 A
2 x 400 A
1)
400 kvar
577 A
2 x 500 A 1)
4 x 120 mm2 2)
450 kvar
650 A
2 x 500 A
1)
mm2 2)
500 kvar
722 A
2 x 630 A 1)
4 x 150 mm2 2) 550 A
2 x 500 A 1)
600 kvar
866 A
2 x 630 A 1)
4 x 185 mm2 2) -
-
2 x 150
4 x 95
mm2 2)
4 x 120
2 x 400 A
1)
mm2
2 x 150
377 A
2 x 315 A
2 x 185 mm2
4 x 120 mm2
418 A
2 x 315 A 1)
2 x 185 mm2
-
-
-
-
Bei dieser Absicherung ist ein Hinweisschild „Vorsicht, Rückspannung durch Parallelkabel“ empfehlenswert. Um das Problem mit
parallelen Sicherungen zu vermeiden, kann ein Leistungsschalter eingesetzt werden.
2) Anschlussmöglichkeit bei getrennt aufgestellten Kompensationsfeldern: max. 2 x 240 mm2.
Empfehlung bei 4 Parallelkabel pro Phase: Separates Einspeisefeld und Kompensationsfeld mit Hauptsammelschiene einsetzen.
68
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Blindleistungskompensation
2 x 120 mm2
1)
4 x 95
mm2
Kapitel 8
Weitere Planungshinweise
8.1Aufstellung
8.2 Gewichte und Verlustleistungen
8.3Umweltbedingungen
70
74
75
8 Weitere Planungshinweise
Bereits bei der Planung müssen Aufstellbedingungen wie
Abstände, Gangbreiten, Höhenlage, Gewichte und Untergrund sowie Umweltbedingungen wie klimatische Bedingungen und Verlustleistung berücksichtigt werden.
Besonders folgende Punkte sollten bei einer Planung der
Schaltanlage beachtet werden:
•Maximal zulässige Bestückung eines Felds (zum
Beispiel Anzahl von Sicherungsleisten unter Beachtung
der Leistengröße und Belastung; die
Herstellervorgaben sind zu beachten!)
•Minimale Feldbreite unter Berücksichtigung der
Bestückungsdichte, der Kabelanschlussquerschnitte
sowie der Anzahl der Kabel (eventuell muss ein
breiterer Anschlussraum gewählt oder ein zusätzliches
Feld eingeplant werden)
•Die Reduktionsfaktoren der Geräte sind entsprechend
den Herstellerangaben zu beachten! Hierbei spielen
der Einbauort, die Umgebungstemperatur und der
Nennstrom eine wesentliche Rolle (Besondere
Beachtung bei Strömen größer 2.000 A!)
•Die Dimensionierung von Kompensationsanlagen
richtet sich stark nach Einsatzort (Büro, Fertigung) und
Netzverhältnissen (Oberschwingungsanteil, VNBVorgaben, Tonfrequenz etc.). Als grobe Abschätzung
kann (in der Industrie) mit bis zu etwa 30 % der
Transformatorenleistung gerechnet werden, wenn
keine konkreten Anhaltspunkte für die Planung
gegeben sind. Bei verstärktem Einsatz von
Schaltnetzteilen, wie zum Beispiel beim IKT-Equipment
in Büroräumen, kann es vorkommen, dass der
Leistungsfaktor sogar kapazitiv wird. Dabei ist zu
beachten, dass diese Netzteile häufig Netzrückwirkungen in Form von Oberschwingungen verursachen, die durch passive oder aktive Filter reduziert
werden können
•Die Entscheidung zwischen zentralem oder dezentralem Einsatz der Kompensation richtet sich nach dem
Netzaufbau (Schwerpunkt der Blindstromverursacher).
Bei dezentraler Anordnung der Kompensationsanlagen
sind entsprechende Abgänge (Sicherungsleisten,
Leistungsschalter etc.) in der Schaltanlage vorzusehen
•Generatorgespeiste Netze dürfen nicht kompensiert
werden, wenn es durch eine Kompensationsregelung
zu Problemen in der Generatorsteuerung kommen
kann (Abschalten der Kompensation bei Umschaltung
auf Generatorbetrieb oder feste, auf den Generator
abgestimmte Kompensation sind möglich)
•Die Verdrosselung einer Kompensationsanlage hängt
von den Anforderungen des Netzes, des Kunden und
auch des VNB ab
8.1 Aufstellung
Aufstellung - Abstände und Gangbreiten
Bei der Aufstellung von Niederspannungs-Schaltanlagen
sind vom Hersteller vorgegebene Mindestabstände der
100 mm
100 mm 1) (150 mm 2,3))
Schaltanlagen zu Hindernissen zu beachten (Abb. 8/1).
Mindestabmessungen von Bedien- und Wartungsgängen
100 mm 4)
2.000 mm 1)
Schaltanlage
Oberhalb der Felder ist ein Raum von
mindestens 400 mm freizuhalten !
1)
2)
3)
4)
bei Rücken-an-Rückenaufstellung: 200 mm
nur bei IP43 (Überstand Dachblech)
nur bei IP43 und Rücken-an-Rückenaufstellung: 300 mm
beim Aufstellen der Anlage (Positionieren des rechten Felds) muss der
Überstand der Sammelschienen-Verbindungslaschen beachtet werden!
Sammelschienenlage oben:
Überstand 90 mm  empfohlener Wandabstand > 150 mm
Sammelschienenlage hinten:
Überstand 54 mm  empfohlener Wandabstand > 100 mm
Achtung:
Alle Maße beziehen sich auf die Gerüstabmessungen
(Nennmaß der Felder) !
Abb. 8/1: Abstände zu Hindernissen
70
600 mm
700 mm
1)
700 mm
600 mm
700 mm
Mindestdurchgangshöhe unter Abdeckungen oder Umhüllungen
Abb. 8/2: Gangbreiten und Durchgangshöhen
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Weitere Planungshinweise
700 mm
sind nach IEC 60364-7-729 bei der Planung des Platzbedarfs zu berücksichtigen (Abb. 8/2). Bei Verwendung
eines Hubwagens für das Einsetzen von Leistungsschaltern sind die Mindestgangbreiten auf den Hubwagen
abzustimmen. Auf reduzierte Gangbreiten im Bereich
offener Türen ist zu achten (Abb. 8/3). Bei gegenüberliegenden Schaltanlagenfronten wird nur auf einer Seite
mit einer Einengung durch offene Türen gerechnet. Bei
SIVACON S8 können die Türen so angebracht werden,
dass sie in Fluchtrichtung zuschlagen. Die einfache
nachträgliche Änderung des Türanschlags ist möglich.
Außerdem fordert die Norm einen Türöffnungswinkel
von mindestens 90°.
1
Fluchtrichtung
Mindestgangbreite
600 mm
1)
2
2)
3
Höhenlage
Die Höhenlage des Aufstellungsorts liegt nicht über
2.000 m über N.N.
1)
Leistungsschalter in Trennstellung
2)
Bedienelement am Feld (z. B. Knebel, Hebel oder Schalter)
Bei Schaltanlagen und Betriebsmitteln, die in größeren
Höhen verwendet werden sollen, ist es erforderlich,
eine Reduzierung der Isolationsfestigkeit, des Schaltvermögens der Geräte und der Kühlwirkung der Umgebungsluft zu berücksichtigen. Weitere Informationen
erhalten Sie über Ihren Ansprechpartner bei Siemens.
Mindestgangbreite
500 mm
4
5
Fluchtrichtung
1)
6
2)
7
1)
Leistungsschalter voll zurückgezogen
2)
Tür in arretierter Stellung
8
Mindestgangbreite
500 mm
Fluchtrichtung
9
ausgeklappter
Schwenkrahmen
hinter der Tür
10
11
Abb. 8/3: Mindestgangbreiten bei Räumung nach IEC 60364-7-729
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Weitere Planungshinweise
71
Einfront- und Doppelfrontanlagen
Eine oder mehrere Doppelfronteinheiten können zu einer
Transporteinheit zusammengefasst werden. Felder in
einer Transporteinheit haben eine durchgängige horizontale Sammelschiene. Die Trennung der Felder ist nicht
möglich.
Bei der Einfrontanlage stehen die Felder der Schaltanlage
in einer Reihe nebeneinander (Abb. 8/4 oben). Ein oder
mehrere Felder können zu einer Transporteinheit zusammengefasst werden. Felder in einer Transporteinheit
haben eine durchgängige horizontale Sammelschiene.
Die Trennung der Felder ist nicht möglich.
Bis auf nachfolgende Ausnahmen ist eine Feldzusammenstellung innerhalb der Doppelfronteinheit für alle
Techniken möglich.
In der Doppelfrontanlage stehen die Felder in einer Reihe
neben- und hintereinander (Abb. 8/4 unten). Doppelfrontanlagen sind nur mit Sammelschienenlage hinten
möglich. Wesentliche Eigenschaft einer Doppelfrontanlage ist der wirtschaftliche Aufbau: die Abzweige auf
beiden Bedienfronten werden aus nur einem Hauptsammelschienensystem versorgt.
Achtung: Folgende Felder bestimmen die Breite der
Doppelfronteinheit als Feld (1) und dürfen nur mit einem
Feld für freien Festeinbau ohne Feldschienensystem
kombiniert werden:
•Leistungsschaltertechnik: Längskupplung
•Leistungsschaltertechnik:
Einspeisung / Abgang 4.000A, Feldbreite 800mm
•Leistungsschaltertechnik:
Einspeisung / Abgang 5.000 A
•Leistungsschaltertechnik:
Einspeisung / Abgang 6.300 A
Eine Doppelfronteinheit besteht aus mindestens zwei,
maximal vier Feldern. Die Breite der Doppelfronteinheit
wird durch das breiteste Feld (1) innerhalb der Doppelfronteinheit bestimmt. Dieses Feld kann auf der Vorderoder Rückseite der Doppelfronteinheit platziert werden.
Auf der gegenüberliegenden Seite können bis zu drei
weitere Felder (2), (3), (4) platziert werden. Die Summe
der Feldbreiten der Felder (2) bis (4) muss gleich der
Feldbreite des breitesten Felds (1) sein.
Felder mit einer Feldbreite von 350 mm oder 850 mm
sind innerhalb von Doppelfrontanlagen nicht
vorgesehen.
Einfrontanlagen
Anschluss
vorn
bei Hauptsammelschienenlage oben
Anschluss
hinten
bei Hauptsammelschienenlage hinten
Doppelfrontanlagen
(1)
Hauptsammelschienenlage hinten
(2)
(3)
(4)
Doppelfronteinheiten
Rückwand
Abb. 8/4: Feldanordnung für Einfront- (oben) und Doppelfrontanlagen (unten)
72
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Weitere Planungshinweise
Tür
Fundamentrahmen und Bodenbefestigung
Üblicherweise besteht das Fundament aus Beton mit
einem Durchbruch für Kabel- oder Schienenzuführung.
Die Schaltfelder werden auf einem Fundamentrahmen
aufgestellt, der aus Stahlträgern besteht. Zusätzlich zu
den zulässigen Abweichungen für die Aufstellebene
(Abb. 8/5) ist sicherzustellen, dass:
Die Befestigungspunkte auf dem Fundamentrahmen sind
der Abb. 8/8 für Einfront- und Abb. 8/9 für Doppelfrontanlagen zu entnehmen. Abb. 8/10 zeigt die Abmessungen für ein Eckfeld. Die Maße in mm sind auf die Feldbreite W und die Feldtiefe D bezogen.
Alternativ zu A
•Das Fundament genau ausgerichtet ist
•Die Stoßstellen mehrerer Fundamentrahmen glatt sind
•Die Oberfläche des Rahmens mit der Oberfläche des
fertigen Fußbodens in einer Ebene liegt
Zwei gängige Beispiele für die Installation der Schaltanlage sind:
•Die Installation auf einem Zwischenboden (Abb. 8/6)
•Die Fundamentrahmenbefestigung auf Beton
(Abb. 8/7).
1
25
4 x Ø14,8
A
A
D -50 D
2
350
25
W - 50
W -150
75
3
W +2 -1
Abmessungen in mm
Abb. 8/8: Befestigungspunkte der Einfrontanlage
4
350
1 mm / m
Nur für Anlagen mit erhöhten
Anforderungen (z. B. Erdbeben,
Schiffs- und Offshoreanlagen)
1 mm / m
25
Schaltanlage
350
4 Löcher Ø14,8
Abb. 8/5: Zulässige Abweichungen in der Aufstellebene
W -150
75
W +2 -1
Abmessungen in mm
7
Abb. 8/9: Befestigungspunkte der Doppelfrontanlage
25
Abb. 8/6: Aufstellung auf Zwischenboden
Feldtiefe
B
500
350
600
450
800 / 1.200
650
Alle Angaben in mm
B
75
D
500
600
800
8
Löcher
7 x Ø14,8
M12
9
25
Fundamentrahmen
z. B. U-Profil DIN 1026
D
Estrich
6
25
W - 50
Fußbodenplatte,
eingelegt
Kastenträger des
Fundaments
Stütze, verstellbar
Betonboden
5
D -50 D
B
350
100
Abb. 8/7: Fundamentrahmenbefestigung auf Beton
10
75
25
Schwerlastdübel
Beton
61
100
Unterlegbleche
zum Ausrichten
103,6
350
Schraube
D
25
11
Abb. 8/10: Befestigungspunkte beim Eckfeld
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Weitere Planungshinweise
73
8.2 Gewichte und Verlustleistungen
Die Angaben zu den Gewichten in Tab. 8/1 dienen nur
zur Orientierung. Gleiches gilt für die in Tab. 8/2 angegebenen Verlustleistungen. Es handelt sich dabei um
ca.-Angaben für ein Feld, mit dem Hauptstromkreis von
Funktionseinheiten zur Ermittlung der Verlustleistung,
die aus dem Schaltraum abzuführen ist. Die Verlustleistungen von zusätzlichen Hilfsgeräten sind ggf. zusätzlich
zu berücksichtigen. Weitere Informationen erhalten Sie
über Ihren Ansprechpartner bei Siemens.
Tab. 8/1: Gewichte (Orientierungswerte) für eine Auswahl von Feldern
Feldabmessungen
Höhe
Breite
Nennstrom
Tiefe
Durchschnittsgewichte der Felder
einschließlich Sammelschiene (ohne Kabel)
Leistungsschalterfelder
400 mm
600 mm
600 mm
800 mm
2.200 mm
800 mm
1.000 mm
500 mm
630 - 1.600 A
600 mm
2.000 - 3.200 A
600 mm
800 mm
800 mm
340 kg
390 kg
510 kg
545 kg
4.000 A
770 kg
4.000 - 6.300 A
915 kg
Universal- / Festeinbautechnik
500 mm
2.200 mm
1.000 mm
400 kg
600 mm
470 kg
800 mm
590 kg
600 mm
600 mm
360 kg
800 mm
800 mm
470 kg
Leistentechnik 3NJ4 (fest eingebaut)
2.200 mm
Leistentechnik 3NJ6 (steckbar)
2.200 mm
1.000 mm
500 mm
415 kg
600 mm
440 kg
800 mm
480 kg
Blindleistungskompensation
2.200 mm
800 mm
500 mm
860 kg
600 mm
930 kg
800 mm
1.050 kg
Tab. 8/2: Verlustleistungen für SIVACON S8 Felder (Orientierungswerte)
Leistungsschaltertechnik
3WL (Einschub)
74
Verlustleistung (ca.-Wert) PV
100 % Bemessungsstrom
80 % Bemessungsstrom
Leistungsschaltertechnik
3VL (Einschub)
Verlustleistung (ca.-Wert) P V
100 % Bemessungsstrom
80 % Bemessungsstrom
3WL1106 (630 A, BG I)
215 W
140 W
3VL630 (630 A)
330 W
210 W
3WL1108 (800 A, BG I)
345 W
215 W
3VL800 (800 A)
440 W
290 W
3WL1110 (1.000 A, BG I)
540 W
345 W
3VL1250 (1.250 A)
700 W
450 W
1.140 W
3WL1112 (1.250 A, BG I)
730 W
460 W
3VL1600 (1.600 A)
3WL1116 (1.600 A, BG I)
1.000 W
640 W
Festeinbautechnik
P V = ca. 600 W
3WL1220 (2.000 A, BG II)
1.140 W
740 W
Leistentechnik 3NJ4 (fest)
P V = ca. 600 W
730 W
3WL1225 (2.500 A, BG II)
1.890 W
1.210 W
Leistentechnik 3NJ6
(steckbar)
3WL1232 (3.200 A, BG II)
3.680 W
2.500 W
Einschubtechnik
3WL1340 (4.000 A, BG III)
4.260 W
2.720 W
Blindleistungskompensation Verlustleistung (ca.-Wert) P V
P V = ca. 1.500 W
P V = ca. 600 W
3WL1350 (5.000 A, BG III)
5.670 W
3.630 W
unverdrosselt
1,4 W / kvar
3WL1363 (6.300 A, BG III)
8.150 W
5.220 W
verdrosselt
6,0 W / kvar
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Weitere Planungshinweise
8.3 Umweltbedingungen
Das Außenklima und die äußeren Umweltbedingungen
(natürliche Fremdstoffe, chemisch aktive Schadstoffe,
Kleintiere) können verschieden stark auf die Schaltanlage einwirken. Die Wirkung ist dabei abhängig von der
klimatechnischen Ausrüstung des Schaltanlagenraums.
Entsprechend IEC 61439-1 werden die Umweltbedingungen für Niederspannungs-Schaltanlagen klassifiziert in:
•Übliche Betriebsbedingungen (IEC 61439-1,
Abschnitt 7.1)
•Besondere Betriebsbedingungen (IEC 61439-1,
Abschnitt 7.2)
Die Niederspannung-Schaltanlagen SIVACON S8 sind für
die Verwendung unter den in Tab. 8/3 beschriebenen
üblichen Umgebungsbedingungen vorgesehen.
Liegen besondere Betriebsbedingungen (Tab. 8/4) vor,
so müssen dafür spezielle Vereinbarungen zwischen
Schaltanlagenhersteller und dem Anwender getroffen
werden. Der Anwender muss den Hersteller der Schaltanlage auf solche außergewöhnlichen Betriebsbedingungen hinweisen.
Besondere Betriebsbedingungen betreffen z. B.:
•Angaben für Umgebungstemperatur, relative
Luftfeuchte und/oder Höhenlage, wenn diese von den
üblichen Betriebsbedingungen abweichen
•Das Auftreten schneller Temperatur- und/oder
Luftdruckänderungen, so dass mit einer außergewöhnlichen Betauung innerhalb der Schaltanlage gerechnet
werden muss
•Eine Atmosphäre, die einen wesentlichen Anteil an
Staub, Rauch, korrosiven oder radioaktiven
Bestandteilen, Dämpfen oder Salz enthalten kann (z.B.
H2S, NOx , SO2, Chlor)
1
Das Auftreten heftiger Erschütterungen und Stöße wird
im Abschnitt „Störlichtbogensicherheit / Erdbebensicherheit“ berücksichtigt.
2
Bei höheren Schadstoffkonzentrationen (Klasse > 3C2)
sind reduzierende Maßnahmen erforderlich, z. B.:
•Ansaugen der Luft für den Betriebsraum von einer
Stelle mit geringer Belastung
•Betriebsraum unter leichten Überdruck setzen (z.B.
Einblasen von unbelasteter Luft in die Schaltanlage)
•Schaltraum-Klimatisierung (Temperaturreduzierung,
relative Luftfeuchte < 60%, ggf. Schadstofffilter
einsetzen)
•Reduzierung der Erwärmung (Überdimensionieren von
Schaltgeräten oder Komponenten wie Sammelschienen
und Verteilschienen)
3
4
5
Weitere Informationen erhalten Sie über Ihren Ansprechpartner bei Siemens.
6
Tab. 8/3: Übliche Betriebsbedingungen für SIVACON S8 Schaltanlagen
Umweltbedingungen
Klasse
Umwelteinflussgrößen mit ihren Grenzwerten
(Definition nach IEC 60721-3-3)
-5 °C 1),3)
Niedrige Lufttemperatur
Niedrige relative Luftfeuchte
5%
Hohe relative Luftfeuchte
95 %
Beispiele für Relation (Lufttemperatur - Luftfeuchte)
3K4
7
+40 °C 3)
+35 °C (24 h-Mittel) 2),3)
Hohe Lufttemperatur
Klimatisch
Maßnahmen
Niedrige absolute Luftfeuchte
1 g/m3
Hohe absolute Luftfeuchte
29 g/m3
Temperaturänderungsgeschwindigkeit
0,5 °C/min
Niedriger Luftdruck
70 kPa
Hoher Luftdruck
106 kPa
Sonnenstrahlung
700 W/m2
Wärmestrahlung
keine
Betauung
möglich
Windgetriebener Niederschlag
8
bei 40 °C: 50 % 3)
bei 20 °C: 90 % 3)
9
10
Einbau Schaltschrankheizung
Nein
siehe besondere
Betriebsbedingungen
Wasser (außer Regen)
Eisbildung
11
Nein
1)
Nach IEC 60721-3-3 ist eine niedrige Lufttemperatur von +5 °C zulässig
2) Höhere Werte sind auf Anfrage möglich (siehe Bemessungstabellen)
3) Angaben nach IEC 61439-1; alle anderen, nicht gekennzeichneten Werte nach IEC 60721-3-3
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Weitere Planungshinweise
75
Tab. 8/4: Besondere Betriebsbedingungen für SIVACON S8 Schaltanlagen
Umweltbedingungen
Klasse
Umwelteinflussgrößen mit ihren Grenzwerten
(Definition nach IEC 60721-3-3)
Meersalz
Maßnahmen
Auftreten von Salznebel
Mittelwert
Chemisch
aktive Stoffe
3C2
0,3 mg/m3
1,0 mg/m3
Schwefelwasserstoff H2S
0,1 mg/m3
0,5 mg/m3
Chlor Cl2
0,1 mg/m3
0,3 mg/m3
mg/m3
0,5 mg/m3
Chlorwasserstoff HCl
0,1
Fluorwasserstoff
Ammoniak NH3
Ozon O3
Stickoxide NO x
weitere
klimatische
Umweltbedingungen
Grenzwert
Schwefeldioxid SO2
0,01 mg/m3
0,03 mg/m3
1,0 mg/m3
3,0 mg/m3
0,05 mg/m3
0,1 mg/m3
mg/m3
1,0 mg/m3
0,5
auf Anfrage
3Z1
Wärmestrahlung ist vernachlässigbar
3Z7
Tropfwasser nach IEC 60068-2-18
IPX1
3Z9
Spritzwasser nach IEC 60068-2-18
IPX4
3B2
Flora
Auftreten von Schimmelwachstum
Fauna
Auftreten von Nagetieren und anderen
tierischen Schädlingen außer Termiten
Sand in Luft
3S1
0,01 mg/m3
Staub (Schwebstoffgehalt)
3S2
< IP5X
0,4 mg/(m3∙h)
Staub (Niederschlag)
Mechanisch
aktive Stoffe
≥ IP4X inkl. Schutz
zum Kabelboden
Sand in Luft
300 mg/m3
Staub (Schwebstoffgehalt)
0,4 mg/m3
Staub (Niederschlag)
15
≥ IP5X
mg/(m3∙h)
Bedingungen bei Transport, Lagerung und Aufstellung
Falls die Umgebungsbedingungen für den Transport, die
Lagerung oder das Aufstellen der Schaltanlage von den
in Tab. 8/4 aufgeführten üblichen Betriebsbedingungen
abweichen (z. B. ein zu niedriger oder zu hoher Wert für
76
Temperatur oder Luftfeuchte), müssen die erforderlichen
Maßnahmen für eine sachgerechte Behandlung der
Schaltanlage zwischen dem Hersteller und dem Anwender vereinbart werden.
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Weitere Planungshinweise
Kapitel 9
Normgerecht und bauartgeprüft
9.1 Produktnorm IEC 61439-2
78
9.2Störlichtbogensicherheit
79
9.3 Erdbebensicherheit und seismische
Anforderungen81
9.4 Konformitätserklärung und Zertifikate
83
9 Normkonform und bauartgeprüft
9.1 Produktnorm IEC 61439-2
Niederspannungs-Schaltanlagen oder nach Norm Energie-Schaltgerätekombinationen (PSC-Schaltgerätekombination; en: power switchgear and controlgear assembly)
werden entsprechend den Vorgaben der IEC 61439-2
entwickelt, gefertigt und die Normkonformität nachgewiesen. Um die Eignung der Schaltanlage zu belegen,
werden nach dieser Norm zwei wesentliche Nachweisarten gefordert – Bauartnachweise sowie Stücknachweise.
Bauartnachweise sind entwicklungsbegleitende Prüfungen, welche durch den ursprünglichen Hersteller (Entwickler) zu erbringen sind. Stücknachweise sind an jeder
gefertigten Schaltanlage vor Auslieferung durch den Hersteller der Energie-Schaltgerätekombination (Schaltanlagenbauer) zu erbringen.
Bauartnachweis durch Prüfung
Die Niederspannungs-Schaltanlage SIVACON S8 bietet
Sicherheit für Mensch und Anlage mittels Bauartnachweis (Tab. 9/1) durch Prüfung nach IEC 61439-2. Die
physikalischen Eigenschaften werden im Versuchsfeld
sowohl für Betriebs- als auch für Störungssituationen
ausgelegt und garantieren ein Höchstmaß an Personen-
und Anlagensicherheit. Die Bauartnachweise sowie die
Stücknachweise sind ein entscheidender Bestandteil der
Qualitätssicherung und die Voraussetzung zur CE-Kennzeichnung nach EG-Richtlinien und Gesetzen.
Nachweis der Erwärmung
Einer der wichtigsten Nachweise ist der „Nachweis der
Erwärmung“. Hier wird die Eignung der Schaltanlage bei
Erwärmung durch Verlustleistung nachgewiesen. Dies
ist, aufgrund der immer größer werdenden Bemessungsströme bei gleichzeitig höheren Anforderungen an
Schutzart und innere Unterteilung, eine der größten
Herausforderungen an Schaltanlagen. Laut Norm kann
dieser Nachweis bis zu einem Bemessungsstrom von
1.600 A durch Berechnung erfolgen. Bei der SIVACON S8
erfolgt der Nachweis immer durch Prüfung. Regeln zur
Auswahl der Prüflinge (Worst Case Prüfung) und die
Prüfung vollständiger Schaltgerätekombinationen stellen
sicher, dass eine systematische Abdeckung des gesamten
Produktspektrums erfolgt und dieser Nachweis immer
die Geräte mit einschließt. Damit ist eine Prüfung an
zufällig ausgewählten Prüflingen ebenso wenig ausreichend wie das Austauschen eines Geräts ohne erneute
Prüfung.
Tab. 9/1: Prüfungen für den Bauartnachweis nach IEC 61439-2
Die Tabelle zeigt alle in der Norm geforderten
Nachweise. Diese können jeweils durch drei alternative
Möglichkeiten erbracht werden.
Nachweis durch
Prüfung
Nachweis durch
Berechnung
Nachweis durch
Konstruktionsregeln
3. Luft- und Kriechstrecken
ü
ü
ü
ü
ü
ü
4. Schutz gegen elektrischen Schlag
und Durchgängigkeit der Schutzleiterkreise
ü
ü 1)
ü 1)
5. Einbau von Betriebsmitteln
ü
ü
ü
ü
ü
-
ü
ü
ü
ü 2)
bis 1.600 A 3)
bis 630 A 3)
bedingt
bedingt
-
ü
-
1. Festigkeit von Feststoffen und Teilen
2. Schutzart von Umhüllungen
6. Innere elektrische Stromkreise und Verbindung
7. Anschlüsse für von außen eingeführte Leiter
8. Isolationseigenschaften
9. Erwärmungsgrenzen
10. Kurzschlussfestigkeit
11. Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
12. Mechanische Funktion
1)
2)
3)
78
Wirksamkeit der Schaltgerätekombination bei äußeren Fehlern
Nur Stoßspannungsfestigkeit
Vergleich mit einer bereits geprüften Konstruktion
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Normkonform und bauartgeprüft
9.2 Störlichtbogensicherheit
Ein auftretender Störlichtbogen gehört insbesondere
wegen der Personensicherheit zu den gefährlichsten und
folgenschwersten Störungen innerhalb von Schaltanlagen. Störlichtbögen können durch falsche Bemessung,
Isolationsminderungen wie Verschmutzungen aber auch
durch Handhabungsfehler entstehen. Die Auswirkungen,
verursacht durch hohen Druck und extrem hohe Temperaturen, können fatale Folgen für den Bediener und die
Anlage bis hin zum Gebäude haben.
Eine störlichtbogensichere Schaltgerätekombination
besteht aus störlichtbogenfreien und/oder störlichtbogensicheren Zonen. Eine störlichtbogenfreie Zone ist als
Teil eines Stromkreises innerhalb der Schaltgerätekombination definiert, an dem es nicht möglich ist, einen
Zünddraht anzuwenden, ohne die Isolierstoffe der Leiter
zu zerstören, wie z.B. bei der isolierten Hauptsammelschiene für SIVACON S8 (Abb. 9/1). Eine störlichtbogensichere Zone ist als Teil eines Stromkreises definiert, an
dem ein Zünddraht angewendet werden kann und der
alle zutreffenden Kriterien für die Beurteilung der Prüfung erfüllt, wie z.B. der Hauptsammelschienenraum der
SIVACON S8 mit Lichtbogenbarrieren (Abb. 9/2). Wird die
Schaltgerätekombination von einem Transformator
gespeist, sollte die zulässige Störlichtbogenbrenndauer
im Allgemeinen maximal 0,3 s sein, um die Abschaltung
durch eine Hochspannungsschutzeinrichtung zu ermöglichen.
1
Die Wirksamkeit der beschriebenen Maßnahmen belegen
unzählige, umfangreiche Störlichtbogenprüfungen unter
„Worst Case“-Bedingungen an verschiedensten Feldtypen
und Funktionseinheiten.
2
3
4
5
6
Abb. 9/1: Isolierte Hauptsammelschiene in der SIVACON S8
(N-Isolierung optional)
Die Prüfung von Niederspannungs-Schaltanlagen unter
Störlichtbogenbedingungen ist eine Sonderprüfung nach
IEC/TR 61641. Für die Niederspannungs-Schaltanlagen
SIVACON S8 wurde der Nachweis der Personensicherheit
durch die Prüfung unter Störlichtbogenbedingungen
erbracht.
Aktive und passive Schutzmaßnahmen verhindern Störlichtbögen und somit Personenschäden oder begrenzen
ihre Auswirkungen innerhalb der Anlage:
•Isolierungen von spannungsführenden Teilen (z. B.
Sammelschienen)
•Einheitliche Bedien- und Anzeigenoberfläche mit
integrierten Bedienfehlerschutz
•Zuverlässige Anlagendimensionierung
•Störlichtbogensichere Scharnier- und
Verschlusssysteme
•Sichere Bedienung (Verfahren) von Einschüben oder
Leistungsschaltern hinter geschlossener Tür
•Schutzmaßnahmen an Lüftungsöffnungen
•Lichtbogenbarrieren
•Störlichtbogenerfassungssystem verbunden mit
schneller Abschaltung von Störlichtbögen
7
8
9
10
11
Abb. 9/2: Lichtbogenbarriere in SIVACON S8
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Normkonform und bauartgeprüft
79
Anlagenkenndaten unter Störlichtbogenbedingungen
Störlichtbogenkonzept SIVACON S8
Folgende Angaben müssen vom Hersteller der Schaltgerätekombination gemacht werden:
•Bemessungsbetriebsspannung Ue
•Zulässiger Kurzschlussstrom unter Störlichtbogenbedingungen Ip arc und die dazugehörige zulässige
Lichtbogenbrenndauer t arc oder
•Zulässiger bedingter Kurzschlussstrom unter
Störlichtbogenbedingungen Ipc arc
Für SIVACON S8 mit Anforderungen an die Störlichtbogensicherheit hat Siemens ein Stufenkonzept entwickelt.
Die Störlichtbogenstufen (Tab. 9/3) charakterisieren die
Begrenzung der Auswirkungen eines Störlichtbogens auf
die Anlage bzw. Anlagenteile der SIVACON S8.
Die entsprechenden Kenndaten für SIVACON S8 sind in
Tab. 9/2 angegeben.
Für den Anlagenschutz sind zusätzlich die definierten
Bereiche (z. B. Feld, Fach) anzugeben, worauf die Auswirkungen des Störlichtbogens begrenzt werden. Die
Eigenschaften der strombegrenzenden Geräte (z. B.
strombegrenzende Leistungsschalter oder Sicherungen),
die ggf. für den Schutz des Stromkreises notwendig sind,
müssen spezifiziert werden.
Beurteilungskriterien für Personenschutz und
Anlagenschutz
Personenschutz ist gegeben, wenn die folgenden fünf
Kriterien erfüllt sind:
1. Ordnungsgemäß gesicherte Türen, Abdeckungen usw.
dürfen sich nicht öffnen.
2. Teile (der Schaltgerätekombination), die eine Gefährdung verursachen können, dürfen nicht wegfliegen.
3. Durch Störlichtbogeneinwirkung dürfen keine Löcher
in den frei zugängigen äußeren Teilen der Umhüllung
infolge Durchbrennens oder aufgrund anderer Effekte
entstehen.
4. Vertikal angebrachte Indikatoren dürfen sich nicht
entzünden.
5. Der Schutzleiterstromkreis für berührbare Teile der
Umhüllung muss noch funktionsfähig sein.
Anlagenschutz ist gegeben, wenn die obigen fünf Kriterien plus Kriterium 6 erfüllt werden:
6. Der Störlichtbogen muss auf den definierten Bereich
begrenzt bleiben und es darf keine Neuzündung in den
angrenzenden Bereichen erfolgen.
Eignung für eingeschränkten Weiterbetrieb (zusätzliches
Kriterium 7):
7. Nach der Störungsbeseitigung bzw. nach Abtrennen
oder Ausbau der betroffenen Funktionseinheiten muss
ein Notbetrieb der Schaltgerätekombination möglich
sein. Dies ist durch eine Isolationsprüfung mit dem
1,5-fachen Wert der Bemessungsbetriebsspannung über
eine Minute nachzuweisen.
80
Tab. 9/2: Anlagenkenndaten für SIVACON S8 unter
Störlichtbogenbedingungen
Bemessungsbetriebsspannung Ue
bis 690 V
Unbeeinflusster Kurzschlussstrom unter
Störlichtbogenbedingungen Ip,arc
bis 100 kA
Lichtbogenbrenndauer t arc
bis 300 ms
Tab. 9/3: Störlichtbogenstufen SIVACON S8 (Anlagenbereiche,
auf die der Störlichtbogen begrenzt wird, sind orange
gekennzeichnet)
Stufe 1
Personensicherheit
ohne eine
weitgehende
Begrenzung der
Auswirkungen des
Lichtbogens innerhalb der Anlage.
Stufe 2
Personensicherheit
mit einer
weitgehenden
Begrenzung der
Auswirkungen des
Lichtbogens auf ein
Feld bzw. Doppelfronteinheit.
Stufe 3
Personensicherheit
mit einer Begrenzung auf Hauptsammelschienenraum
in einem Feld bzw.
Doppelfronteinheit
sowie den Geräteoder Kabelanschlussraum.
Stufe 4
Personensicherheit
mit einer Begrenzung der Auswirkungen des Lichtbogens auf den
Entstehungsort.
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Normkonform und bauartgeprüft
9.3 Erdbebensicherheit und
seismische Anforderungen
Die Niederspannungs-Schaltanlage SIVACON S8 ist in
erdbebenertüchtigter Ausführung für seismische Anforderungen verfügbar. Bei der Prüfung wird die Funktionsfähigkeit und Standfestigkeit während und nach einem
Erdbeben getestet. Die Ergebnisse der Erdbebenprüfungen werden entsprechend Tab. 9/4 für drei Kategorien
angegeben.
Prüfvorschriften
•IEC 60068-3-3, deutschsprachige Fassung von 1993:
Umweltprüfverfahren; Seismische Prüfverfahren für
Geräte - Leitfaden
•IEC 60068-2-6, deutschsprachige Fassung von 2008:
Umgebungseinflüsse - Prüfverfahren; Prüfung Fc:
Schwingen, sinusförmig
•IEC 60068-2-57, deutschsprachige Fassung von 2000:
Umweltprüfungen - Prüfungen; Prüfung Ff: Schwingen,
Zeitverlaufverfahren
•KTA 2201.4, 2000: Auslegung von Kernkraftwerken
gegen seismische Einwirkungen
•IEC 60980, 1989: Empfohlene Verfahren für die
Erdbebenprüfung von elektrischen Einrichtungen des
Sicherheitssystems von Kernkraftwerken
•UBC, Uniform Building Code, 1997: Chapter 16,
Division IV
Die Prüfung erfolgt dreiachsig mit einem in drei Achsen
unabhängig erzeugten Zeitverlauf entsprechend
IEC 60068-2-57.
Tab. 9/4: Anlagenkenndaten für SIVACON S8 unter
Erdbebenbedingungen
Beschleunigungswerte
Für die Etagenbeschleunigung af besteht ein einfacher
Zusammenhang zur lokalen Bodenbeschleunigung ag
(en: ground acceleration):
af =
1
K x ag
mit dem Überhöhungsfaktor K entsprechend Tab. 9/5.
Die Bodenbeschleunigung hängt von den lokalen seismischen Gegebenheiten ab.
2
Bei ebenerdigem Aufbau der Schaltanlage direkt auf das
ebenerdige Fundament kann dieser Beschleunigungswert, sofern keine weiteren Angaben bereitgestellt
werden, als die Beschleunigung gewertet werden, die
auf die Befestigungsebene der Schaltanlage wirkt
(K = 1, af = ag). Abhängig von der Befestigung der Anlage
wird eine Überhöhung (en: amplification) der Bodenbeschleunigung wirksam. Diese Abhängigkeit wird durch
den Überhöhungsfaktor K (Tab. 9/5) berücksichtigt.
3
4
Wenn keine Informationen über die Etagenbeschleunigung oder die Aufstellung der Schaltanlage vorliegen,
wird der K = 2 angewendet, d. h. es wird vom doppelten
Wert der angegebenen Bodenbeschleunigung als Beanspruchung für die Schaltanlage ausgegangen.
5
Wenn keine Angaben zu der Richtungszuordnung der
Beschleunigungsgrößen vorliegen, werden die Werte auf
die horizontalen Richtungen (x, y) bezogen. Den internationalen Normen entsprechend sind die vertikalen Beschleunigungen kleiner und werden üblicherweise mit
dem 0,5- bis 0,6-Fachen der horizontalen Beschleunigungen angesetzt.
6
7
Tab. 9/5: Überhöhungsfaktor K für SIVACON S8
Kategorie 1: Funktionsfähigkeit während
des Bebens
a f = 0,6 g (ZPA)
K-Faktor
Befestigung der Anlage
Kategorie 2: Funktionsfähigkeit nach dem
Beben
a f = 0,75 g (ZPA)
1,0
Auf starrem Fundamente oder Tragwerk hoher
Steife
Kategorie 3: Standfestigkeit
a f = 1,06 g (ZPA)
1,5
Starr mit Gebäude verbunden
2,0
Auf steifem Tragwerk, das starr mit dem
Gebäude verbunden ist
3,0
Auf Tragwerk mit geringer Steife, verbunden mit
dem Gebäude
a f = Etagenbeschleunigung (Beschleunigung in der Befestigungsebene der
Schaltanlage; en: floor acceleration)
ZPA = Grenzbeschleunigung (en: zero period acceleration)
g = Erdbeschleunigung = 9,81 m/s 2
8
9
10
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Normkonform und bauartgeprüft
81
Vergleich seismischer Anforderungen
Für die Klassifizierung von seismischen Anforderungen
und Erdbebenzonen gibt es zahlreiche internationale und
nationale Normen. Die Klassifizierung ist darin sehr
unterschiedlich. Die Angabe einer Erdbebenzone erfordert deshalb immer auch die Angabe der zugehörigen
Norm oder Klassifizierung. Hinsichtlich der Anforderungen an die Niederspannungs-Schaltanlage SIVACON S8
ist daher die Angabe der Etagenbeschleunigung von
Vorteil. Oder wenn hierzu keine Angaben vorliegen,
sollte die Bodenbeschleunigung im Bereich des Anlagengebäudes angegeben werden. Abb. 9/3 zeigt die Relation
der seismischen Kategorien 1, 2 und 3 aus Tab. 9/4 zu
den bekannten Klassifizierungen für Erdbeben und
seismischen Skaleneinteilungen.
Bodenbeschleunigung ag in m/s2
14
X
Kat 1 / K = 2
Kat 2 / K = 2
Kat 3 / K = 2
Kat 1 / K = 1
Kat 2 / K = 1
Kat 3 / K = 1
12
VI
5
10
8
X
8
IX
6
4
AG5
7
AG4
4
3
2
2
1
0
IEC 60721-2-6
VIII
4
AG3
3
AG2
2b
2a
1
AG1
IEC 60068-3-3
IX
UBC
V
IV
III
I,II
JMA
6
Z3b
Z3a
5
Z2
4
Z1 1...3
SIA V 160
Richter
VIII
VII
VI
V
I...IV
VII
VI
I...V
Mod. Mercalli
MSK
Legende:
IEC 60721-2-6
IEC 60068-3-3
UBC
JMA
SIA
Richter
Mod. Mercalli
MSK
Zoneneinteilung entsprechend der "Karte der Naturgefahren der Münchner Rückversicherung"
Klasse der Bodenbeschleunigung „AG“ in g entsprechend Tabelle 3 in dieser Norm
Zoneneinteilung entsprechend dem Uniform Building Code (International Conference of Building Officials
Japan Meterological Agency; 1951
Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein
Richter Skala
Modifizierte Mercalli Skala; 1956
Medvedev-Sponheur-Karnik Skala; 1964
Kat x / K = y
Kategorie 1, 2 oder 3 für ag nach Tab. 9/4 und K-Faktor gleich 1,0 oder 2,0 nach Tab. 9/5
Abb. 9/3: Vergleich seismischer Skalen zur Einordnung der Kategorien für das Erdbebenverhalten bei der SIVACON S8
82
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Normkonform und bauartgeprüft
9.4 Konformitätserklärungen und
Zertifikate
Der Hersteller der Niederspannungs-Schaltanlage bestätigt mit einer Konformitätserklärung, dass die Anforderungen aus der in der Erklärung genannten Richtlinie
oder Norm erfüllt werden.
Zu diesen Erklärungen gehört in der Regel, dass der
Fertigungsstandort (oder ggf. mehrere Fertigungsstandorte) genannt wird. Konformitätserklärungen sind nur
für den darin genannten Hersteller und Fertigungsstandort (oder mehrere Standorte) gültig. Die Erstellung einer
Konformitätserklärung erfolgt in Eigenverantwortung
des Herstellers (Schaltanlagenbauer) am genannten
Fertigungsstandort oder Werk.
Weitere Informationen zu den Konformitätserklärungen
und Zertifikaten (Abb. 9/4 und Abb. 9/5 bis Abb. 9/7 sind
Beispiele dafür) erhalten Sie über Ihren Ansprechpartner
bei Siemens.
CE- Kennzeichnung
Die CE-Kennzeichnung ist eine vom Hersteller in seiner
alleinigen Verantwortung angebrachte Kennzeichnung.
Mit der Erklärung der Konformität wird die Übereinstimmung der Produkte mit den entsprechenden grundlegenden Anforderungen aller für das Produkt zutreffenden
Richtlinien der Europäischen Union EU (Europäische
Gemeinschaft EG), bestätigt.
1
2
Niederspannungs-Schaltanlagen - in der Produktnorm
IEC 61439-2 als Energie-Schaltgerätekombinationen
bezeichnet - müssen den Anforderungen der Niederspannungsrichtlinie 2006/95/EG und der EMV-Richtlinie
2004/108/EG entsprechen. Die Kennzeichnung ist zwingende Voraussetzung für das Inverkehrbringen der
Erzeugnisse in der gesamten Europäischen Union.
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Normkonform und bauartgeprüft
83
Abb. 9/4: EG-Konformitätserklärung für SIVACON S8 bezüglich Niederspannungs- und EMV-Richtlinie
84
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Normkonform und bauartgeprüft
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Abb. 9/5: Konformitätserklärung für SIVACON S8 bezüglich Bauartnachweis
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Normkonform und bauartgeprüft
85
Abb. 9/6: Konformitätserklärung für SIVACON S8 bezüglich Bauartnachweis - Anlage Seite 1/2
86
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Normkonform und bauartgeprüft
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Abb. 9/7: Konformitätserklärung für SIVACON S8 bezüglich Bauartnachweis - Anlage Seite 2/2
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Normkonform und bauartgeprüft
87
88
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Normkonform und bauartgeprüft
Kapitel 10
Technischer Anhang
10.1 Netzsysteme nach Art der
Erdverbindung
90
10.2 Belastungen u. Dimensionierungen 93
10.3 Schutzarten nach IEC 6052995
10.4 Formen der inneren Unterteilung
nach IEC 61439-296
10.5 Betriebsströme von Drehstromasynchronmotoren97
10.6 Drehstrom-Verteilungstransformatoren
98
10 Technischer Anhang
10.1 Netzsysteme nach Art der
Erdverbindung
Die bei der elektrischen Energieverteilung betrachteten
Netzsysteme nach Art der Erdverbindung werden in der
Norm IEC 60364-1 beschrieben. Die Art der Erdverbindung des Niederspannungsnetzes ist mit Bedacht zu
wählen, da sie maßgeblich den Aufwand für die Schutzmaßnahmen bestimmt (Abb. 10/1). Des Weiteren beeinflusst sie niederspannungsseitig die elektromagnetische
Verträglichkeit (EMV). Erfahrungsgemäß hat das TN-SSystem das beste Aufwand-Nutzen-Verhältnis für elektrische Netze in der Niederspannung. Zur Bestimmung der
Netzform muss die gesamte Installation von der Stromquelle (Transformator) bis zum elektrischen Verbraucher
betrachtet werden. Die Niederspannungs-Schaltanlage
ist nur ein Teil dieser Installation.
TN-System: Im TN-System ist ein Betriebsleiter direkt geerdet; die Körper der elektrischen Anlage sind über Schutzleiter mit diesem
geerdeten Punkt verbunden. Man unterscheidet in Abhängigkeit von der Anordnung der Schutz- (PE) und Neutralleiter (N) drei Arten:
a) TN-S-System:
Im gesamten System werden
Neutral- (N) und Schutzleiter (PE)
getrennt verlegt.
Stromquelle
Elektrische Anlage
L1
L2
L3
N
PE
b) TN-C-System:
Im gesamten System sind die Funktion
des Neutral- und des Schutzleiters in
einem Leiter kombiniert (PEN)
Stromquelle
c) TN-C-S-System:
In einem Teil des Systems sind die
Funktion des Neutral- und des Schutzleiters in einem Leiter kombiniert (PEN)
Stromquelle
Elektrische Anlage
L1
L2
L3
PEN
L1
L2
L3
PEN
3
1
3
1
1
TT-System: Im TT-System ist ein Betriebsleiter direkt geerdet,
die Körper der elektrischen Anlage sind mit Erdern
verbunden die elektrisch unabhängig vom Erder
des Systems sind.
Stromquelle
Elektrische Anlage
Elektrische Anlage
PE
N
3
1
1
1
IT-System: Alle aktiven Betriebsleiter sind im IT-System von Erde
getrennt, oder ein Punkt ist über eine Impedanz mit
Erde verbunden.
Stromquelle
Elektrische Anlage
L1
L2
L3
N
L1
L2
L3
N
2
RB
3
4
Erster Buchstabe = Erdungsbedingung der speisende Stromquelle
T = direkte Erdung eines Punktes (aktiver Leiter)
I = kein Punkt (aktiver Leiter) oder ein Punkt der Stromquelle
ist über eine Impedanz mit Erde verbunden.
Zweiter Buchstabe = Erdungsbedingung der leitfähigen Körper
in der elektrischen Anlage
T = Leitfähige Körper sind einzeln, in Gruppen oder gemeinsam
mit Erde verbunden.
N = Leitfähige Körper sind über Schutzleiter direkt mit dem
geerdeten Punkt der elektrischen Anlage (in der Regel
N-Leiter in der Nähe der Stromquelle) verbunden.
Abb. 10/1: Systeme nach Art der Erdverbindung gemäß IEC 60364-1
90
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Technischer Anhang
RA
RB
RA
1
3
1
4
Weitere Buchstaben = Anordnung des Neutral- und des Schutzleiters
S = Neutralleiter- und Schutzleiterfunktion sind
getrennte Leiter verlegt.
C = Neutralleiter- und Schutzleiterfunktion sind kombiniert in
einem Leiter verlegt (PEN).
1 leitfähiger Körper
2 hochohmige Impedanz
3 Betriebs- oder Systemerdung RB
4 Körpererdung RA (einzeln, in Gruppen oder gemeinsam)
Im TN-System wird bei Körperschluss der wesentliche
Anteil des 1-poligen Fehlerstroms nicht über Erde, sondern über den Schutzleiter zur Stromquelle zurückgeführt. Der verhältnismäßig hohe 1-polige Fehlerstrom
ermöglicht den Einsatz einfacher Schutzgeräte wie
Sicherungen oder Leitungsschutzschalter, die den Fehler
in der zulässigen Fehlerabschaltzeit abschalten.
In der Gebäudetechnik werden heute Netze mit TN-SSystem bevorzugt. Bei Einsatz eines TN-S-Systems im
ganzen Gebäude können Gebäudeströme und damit eine
elektromagnetische Beeinflussung durch galvanische
Kopplung bei Normalbetrieb verhindert werden, da der
Rückfluss von Betriebsströmen ausschließlich über den
separat verlegten isolierten N-Leiter erfolgt. Bei zentraler
Anordnung der Stromquellen ist grundsätzlich das TN-SSystem zu empfehlen. Dabei wird die Betriebserdung für
alle Quellen an einem zentralen Erdungspunkt (ZEP),
z. B. in der Niederspannungs-Hauptverteilung durchgeführt.
Zu beachten ist, dass weder PEN noch PE geschaltet
werden dürfen. Wird ein PEN-Leiter genutzt, so ist dieser
in seinem gesamten Verlauf, auch in der Verteilung,
isoliert zu verlegen (siehe Beispiel in Abb. 10/2). Die
Größe des 1-poligen Kurschlussstroms hängt direkt von
der Lage des ZEP ab.
1
2
Vorsicht: In ausgedehnten Versorgungsnetzen mit mehr
als einer Aufteilungsbrücke können vagabundierende
Kurzschlussströme auftreten.
Werden zwei TN-S-Teilnetze miteinander verbunden,
müssen 4-polige Schalter verwendet werden. In TN-SSystemen darf immer nur eine Erdungsbrücke aktiv sein.
Darum dürfen auch keine zwei Erdungsbrücken über
zwei Leiter miteinander verbunden sein.
3
4
Netze mit TT-Systemen werden heute nur noch in ländlichen Versorgungsgebieten und in wenigen Ländern
5
Unterverteiler
Niederspannungs-Hauptverteilung
Quelle
6
7
Neutralleiterdrossel
(für moderne Systeme
nicht mehr nötig)
U
L1
L2
L3
L1
L2
L3
PEN
PE
L1
L2
L3
8
L1
L2
L3
PEN
PE
Zentraler
ErdungsPunkt
9
HauptPotentialAusgleich
L1
L2
L3
N
PE
L1
L2
L3
N
PE
10
11
Abb. 10/2: Liniendiagramm für ein Erdungskonzept mit einem zentralen Erdungspunkt
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Technischer Anhang
91
eingesetzt. Dabei ist die vorgeschriebene Unabhängigkeit der Erdungsanlagen zu beachten. Nach IEC 60364-5-54
ist dafür ein Mindestabstand ≥ 15 m erforderlich.
Netze mit IT-System werden bevorzugt für Räume mit
medizinischen Anwendungen nach IEC 60364-7-710 im
Krankenhaus und in der Produktion eingesetzt, wenn
keine Versorgungsunterbrechung beim ersten Fehler
erfolgen soll, zum Beispiel bei der Kabel- und Lichtwellenleiterfertigung. Sowohl beim TT- als auch beim IT-System ist der Einsatz von Fehlerstromschutzeinrichtungen
(RCD, en: residual current device, früher FI) für fast alle
Stromkreise erforderlich.
Fehlerfall im IT-Netz
Als Worst Case Fehlerfall ist im IT-Netz der Doppelerdschluss auf der Last- und Einspeiseseite (Abb. 10/3) vom
Leistungsschalter zu beherrschen. Dabei liegen am
Hauptkontakt die volle verkettete Spannung von beispielsweise 690 V und gleichzeitig der hohe Kurzschlussstrom an.
In der Produktnorm IEC 60947-2 für Leistungsschalter
werden für deren Einsatz in ungeerdeten oder impedanzgeerdeten Netzen (IT-Systemen) zusätzliche Prüfungen
nach Anhang H dieser Norm gefordert. Dementsprechend sind für ein IT-System die Angaben für die Leistungsschalter zu beachten.
3~ AC 690 V
690 V
Abb. 10/3: Doppelerdschluss im IT-System
92
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Technischer Anhang
10.2 Belastungen und
Dimensionierungen
Strombelastbarkeit unter Berücksichtigung der
Umgebungstemperatur
Die Strombelastbarkeit lässt sich unter Berücksichtigung
der Umgebungstemperatur aus folgender Relation berechnen:
I12 / I22 = DT1 / DT 2
Dabei ist das Leistungsverhältnis (der Ströme zum Quadrat) gleich dem Verhältnis der Temperaturdifferenzen
DT zwischen Objekt und Umgebung.
Beispiel Hauptsammelschiene:
Mit
Bemessungsstrom I1 = 4.000 A
Zulässige Sammelschienentemperatur T SS = 130 °C
folgt für eine Umgebungstemperatur Tenv = 40 °C ein
Bemessungsstrom I2 von
I2 = I 1 x
∆T1
∆T2
I2 = 4.000 A x
= I1 x
(TSS - Tenv)
(TSS - 35 °C)
90 °C
95 °C
= 3.893 A
Kurzschlussstromtragfähigkeit der Verteilschienen
und Funktionseinheiten
Entsprechend der Norm IEC 61439-1, Abschnitt 8.6.1 ist
eine Reduzierung der Kurzschlussfestigkeit der vertikalen
Verteilschiene und der Abgänge gegenüber den Hauptsammelschienen zulässig, wenn „diese Verbindungen so
angeordnet sind, dass unter bestimmungsgemäßen
Betriebsbedingungen kein Kurzschluss zwischen Außenleiter und geerdeten Teilen zu erwarten ist“. Hintergrund
für diese Vereinfachung ist der in der Regel deutlich
höhere Bemessungsstrom der Hauptsammelschiene
verglichen mit den Strömen der Verteilschienen, für die
Kontaktsysteme der Einschübe und auf den Zuleitungen
zu den Funktionseinheiten. Für diese kleineren Abzweigströme sind kleinere Erwärmungen zu erwarten, so dass
es kaum Sinn macht, hierfür die gleiche dynamische und
thermische Kurzschlussfestigkeit anzustreben wie für die
Hauptsammelschiene.
1
2
3
Beispiel:
4
Bei einer geforderten Bemessungskurzzeitstromfestigkeit von 100 kA wird ein Leistungsschalter (MCCB) 3VL5
mit einem Schaltvermögen von 100 A als Kurzschlussschutzeinrichtung eingesetzt:
5
Bei Kurzschlussabschaltung fließt kurzzeitig ein Spitzenstrom von nur ca. 50 kA als Durchlassstrom, so dass von
einem Effektivwert von maximal 35 kA ausgegangen
werden kann. Nur dieser verringerte Strom beansprucht
für die sehr kurze Abschaltdauer des Schalters die Leiter
des Stromkreises.
Bemessungsfrequenz 60 Hz
Prüfung der Isolationseigenschaften
Entsprechend der Norm IEC 61439-1,
Abschnitt 10.10.2.3.1 muss für Ströme größer 800 A der
Bemessungsstrom bei 60 Hz auf 95 % des Werts bei 50 Hz
reduziert werden.
Entsprechend der Norm IEC 61439-1, Abschnitt 10.9
muss eine Prüfung der Isolationseigenschaften der
Schaltanlage unter Berücksichtigung von Geräten mit
reduzierten Isolationseigenschaften erfolgen. D. h., für
„diese Prüfung müssen alle elektrischen Betriebsmittel
der Schaltgerätekombination angeschlossen sein, außer
denen, die entsprechend den für sie gültigen Bestimmungen für eine niedrigere Prüfspannung konstruiert
sind; Strom verbrauchende Geräte (z. B. Wicklungen,
Messgeräte, Überspannungsschutzgeräte), in denen das
Anlegen der Prüfspannung einen Stromfluss auslösen
würde, müssen abgeklemmt werden ... Wenn sie nicht
für die volle Prüfspannung konstruiert sind, dürfen alle
Anschlüsse abgeklemmt werden“.
6
7
8
9
10
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Technischer Anhang
93
Dimensionierung der Schutzleiter
Entsprechend der Norm IEC 61439-1, Abschnitt 8.4 und
8.8 muss für eine durchgehende Schutzleiterverbindung
(PE, PEN) gesorgt werden, die folgenden Anforderungen
nach IEC 61439-1 erfüllen muss:
•Nach Abschnitt 8.4.3.2.2:
„Alle Körper der Schaltgerätekombination müssen
miteinander und mit dem Schutzleiter der
Stromversorgung verbunden sein oder durch einen
Schutzleiter/Erdungsleiter zur Erdungseinrichtung.
Diese Verbindungen dürfen durch metallene
Schraubverbindungen, geschweißte oder andere
leitende Verbindungen oder durch einen getrennten
Schutzleiter hergestellt werden“. Tab. 10/1 muss für
einen getrennten Schutzleiter angewendet werden.
Des Weiteren müssen bestimmte Körper der
Schaltgerätekombination, die keine Gefahr darstellen,
nicht mit dem Schutzleiter verbunden zu werden.
„Dies gilt
– entweder, wenn sie nicht großflächig berührt oder
mit der Hand umfasst werden können
– oder, wenn sie klein (ungefähr 50 mm × 50 mm) oder
so angeordnet sind, dass ein Kontakt mit aktiven Teilen
ausgeschlossen ist.
Dies gilt für Schrauben, Nieten und Typschilder. Dies
gilt auch für Elektromagnete von Schützen oder Relais,
Magnetkernen von Transformatoren, gewisse Teile von
Auslösern usw. ohne Rücksicht auf ihre Größe.
Tragende Metallflächen an herausnehmbaren Teilen
gelten als ausreichend sicher mit dem durchgehenden
Schutzleiter verbunden, wenn sie mit genügendem
Druck auf der Gegenfläche aufliegen.“
•Nach 8.4.3.2.3:
„Ein Schutzleiter innerhalb einer Schaltgerätekombination muss so konstruiert sein, dass er den höchsten
thermischen und dynamischen Beanspruchungen
standhält, die am Aufstellungsort der Schaltgerätekombination im Falle eines Fehlers in äußeren, von der
Schaltgerätekombination gespeisten Stromkreisen
auftreten können. Leitfähige Konstruktionsteile dürfen
als Schutzleiter oder als Teil davon verwendet werden.“
Außerdem wird für PEN-Leiter gefordert:
- Mindestquerschnitt ≥ 10 mm2 (Cu) bzw. 16 mm2 (Al)
- PEN-Querschnitt > N-Querschnitt
- „Konstruktionsteile dürfen nicht als PEN-Leiter
verwendet werden. Tragschienen aus Kupfer oder
Aluminium dürfen jedoch als PEN-Leiter verwendet
werden“.
- Wenn der PEN-Leiterstrom hohe Werte erreichen kann
(z.B. elektrische Anlagen mit vielen Leuchtstofflampen), kann es erforderlich sein, dass „der PEN-Leiter
dieselbe oder höhere Stromtragfähigkeit aufweist, wie
der Außenleiter. Die muss zwischen Hersteller der
Schaltgerätekombination und Anwender besonders
vereinbart werden.“
•Nach 8.8 (bei Anschlüssen für Schutzleiter, die von
außen eingeführt werden):
Wenn zwischen dem Hersteller der Schaltgerätekombination und dem Anwender nichts anderes vereinbart
ist, müssen „Anschlüsse für Schutzleiter für den
Anschluss von Kupferleitern mit einem Querschnitt
basierend auf dem Querschnitt des entsprechenden
Außenleiters“ (siehe Tab. 10/2) ausgelegt werden.
Tab. 10/1: Querschnitte für Schutzleiter aus Kupfer nach
Abschnitt 8.4.3.2.2 von IEC 61439-1
Tab. 10/2: Mindestanschlussvermögen für Schutzleiter aus Kupfer
(PE und PEN) nach Abschnitt 8.8 (von außen) von IEC 61439-1
Bemessungsbetriebsstrom
Ie
S 1)
Ie ≤ 20
20 < Ie ≤ 25
2,5 mm2
25 < Ie ≤ 32
4 mm2
32 < Ie ≤ 63
6 mm2
63 < Ie 10 mm2
1)
94
Mindestquerschnitt für
Schutzleiter
S = Querschnitt des Außenleiters in mm2
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Technischer Anhang
Zulässiger Bereich für den
Querschnitt der Außenleiter
S
S ≤ 16 mm2
16 mm2 < S ≤ 35 mm2
Mindestquerschnitt des
entsprechenden Schutzleiters
(PE, PEN) S P 1)
S
16 mm2
35 mm2 < S ≤ 400 mm2
½xS
4 00 mm2 < S ≤ 800 mm2
200 mm2
8 00 mm2 < S
1)
¼xS
Der Neutralleiterstrom kann durch Oberschwingungen in der Last
deutlich beeinflusst werden nleiters in mm2
10.3 Schutzarten nach IEC 60529
In der Norm IEC 60529 wird für elektrische Betriebsmittel
mit einer Bemessungsspannung bis 72,5 kV ein System zur
Einteilung von Schutzarten durch ein Gehäuse aufgestellt. Der darin beschriebene IP-Code (en: international
protection) kennzeichnet die Schutzgrade durch ein
Gehäuse gegen Zugang zu gefährlichen Teilen, Eindringen von festen Fremdkörpern und Eindringen von Wasser und wird kurz in Tab. 10/3 zusammengefasst.
1
2
Tab. 10/3: Aufbau des IP-Codes und Bedeutung der Kennziffern und Kennbuchstaben
Code-Bestandteil
International protection
Bedeutung für den Schutz des
Betriebsmittels
Bedeutung für den Schutz von
Personen
-
-
Gegen Eindringen von
Festkörpern
Gegen Zugang zu gefährlichen
Teilen mit
0
- (nicht geschützt)
- (nicht geschützt)
1
≥ 50,0 mm Durchmesser
Handrücken
2
≥ 12,5 mm Durchmesser
Finger
3
≥ 2,5 mm Durchmesser
Werkzeug
4
≥ 1,0 mm Durchmesser
Draht
5
staubgeschützt
Draht
6
staubdicht
Draht
Gegen Eindringen von Wasser
mit schädlichen wirkungen
-
Kennzeichen oder Kennziffer
IP
1. Kennziffer:
2. Kennziffer
0
- (nicht geschützt)
1
senkrechtes Tropfen
2
Tropfen (15° Neigung)
3
Sprühwasser
4
Spritzwasser
5
Strahlwasser
6
starkes Strahlwasser
7
zeitweises Untertauchen
8
dauerndes Untertauchen
Zusätzlicher Buchstabe
(fakultativ)
4
5
6
7
8
Gegen Zugang zu gefährlichen
Teilen mit
A
Handrücken
B
Finger
C
Werkzeug
D
Draht
Ergänzender Buchstabe
(fakultativ)
3
Ergänzende Information speziell
für
H
Hochspannungsgeräte
M
Bewegung während
Wasserprüfung
S
Stillstand während
Wasserprüfung
W
Wetterbedingungen
9
-
10
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Technischer Anhang
95
10.4 Formen der inneren
Unterteilung nach IEC 61439-2
In der Norm IEC 61439-2 werden Unterteilungsmöglichkeiten für Energie-Schaltgerätekombinationen beschrieben. Dabei soll durch eine Einteilung in getrennte Funktionseinheiten, separaten Abteilen oder durch Umhüllung
erreicht werden:
•Schutz gegen Berühren gefährlicher Teile (mindestens
IPXXB, wobei XX für beliebige Kennziffern 1 und 2 des
IP-Codes steht)
•Schutz gegen das Eindringen fester Fremdkörper
(mindestens IP2X, wobei X für eine beliebige 2.
Kennziffer steht)
Anmerkung: IP2X deckt auch IPXXB ab
Die Unterteilung kann durch Trennwände oder Schutzabdeckungen (aus Metall oder Nicht-Metall), Isolierung von
Körpern oder die integrierte Umhüllung von Geräten, wie
z. B. beim Kompaktleistungsschalter, erfolgen. Die in
IEC 61439-2 aufgeführten Formen mit der Unterteilung
in 1, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a und 4b sind in Tab. 10/4 gelistet.
Tab. 10/4: Innere Unterteilung von Schaltgerätekombinationen nach IEC 61439-2
Form
1
2
3
4
Erläuterungen
Form
Keine innere Unterteilung
Erläuterungen
1
Keine innere Unterteilung
2a
Keine Unterteilung zwischen
Anschlüssen und Sammelschienen
2b
Unterteilung zwischen
Anschlüssen und Sammelschienen
3a
Keine Unterteilung zwischen
Anschlüssen und Sammelschienen
3b
Unterteilung zwischen
Anschlüssen und Sammelschienen
4a
Anschlüsse in derselben
Unterteilung wie die angeschlossene Funktionseinheit
4b
Anschlüsse nicht in derselben
Unterteilung wie die angeschlossene Funktionseinheit
Unterteilung zwischen Sammelschienen und
Funktionseinheiten
Unterteilung zwischen Sammelschienen und allen
Funktionseinheiten
+
Unterteilung zwischen allen Funktionseinheiten
untereinander
+
Unterteilung zwischen den Anschlüssen für von
außen herangeführte Leiter und den
Funktionseinheiten, aber nicht zwischen den
Anschlüssen der Funktionseinheiten
Unterteilung zwischen Sammelschienen und allen
Funktionseinheiten
+
Unterteilung zwischen allen Funktionseinheiten
untereinander
+
Unterteilung zwischen den Anschlüssen für von
außen herangeführte Leiter, die einer
Funktionseinheit zugeordnet sind, und den
Anschlüssen aller anderen Funktionseinheiten sowie
der Sammelschienen
Gehäuse
Zeichenerklärung:
Innere
Unterteilung
Sammelschiene
Funktionseinheit
Anschluss für von
außen herangeführte Leiter
96
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Technischer Anhang
Prinzipschaltbild
10.5 Betriebsströme von
Drehstromasynchronmotoren
Zur Umrechnung der Motorleistung werden in Tab. 10/5
die Richtwerte für den Motorstrom bei unterschiedlichen
Spannungen angegeben.
1
Tab. 10/5: Richtwerte für die Betriebsströme von Drehstromasynchronmotoren (AC-2/AC-3) nach IEC60947-4-1
Motorstrom I (Richtwert)
Normleistung P
bei 400 V
bei 500 V
2
bei 690 V
0,06 kW
0,20 A
0,16 A
0,12 A
0,09 kW
0,30 A
0,24 A
0,17 A
0,12 kW
0,44 A
0,32 A
0,23 A
0,18 kW
0,60 A
0,48 A
0,35 A
0,25 kW
0,85 A
0,68 A
0,49 A
0,37 kW
1,1 A
0,88 A
0,64 A
0,55 kW
1,5 A
1,2 A
0,87 A
0,75 kW
1,9 A
1,5 A
1,1 A
1,1 kW
2,7 A
2,2 A
1,6 A
1,5 kW
3,6 A
2,9 A
2,1 A
2,2 kW
4,9 A
3,9 A
2,8 A
3 kW
6,5 A
5,2 A
3,8 A
4 kW
8,5 A
6,8 A
4,9 A
5,5 kW
11,5 A
9,2 A
6,7 A
7,5 kW
15,5 A
12,4 A
8,9 A
11 kW
22 A
17,6 A
12,8 A
15 kW
29 A
23 A
17 A
18,5 kW
35 A
28 A
21 A
22 kW
41 A
33 A
24 A
30 kW
55 A
44 A
32 A
37 kW
66 A
53 A
39 A
45 kW
80 A
64 A
47 A
55 kW
97 A
78 A
57 A
75 kW
132 A
106 A
77 A
90 kW
160 A
128 A
93 A
110 kW
195 A
156 A
113 A
132 kW
230 A
184 A
134 A
160 kW
280 A
224 A
162 A
200 kW
350 A
280 A
203 A
250 kW
430 A
344 A
250 A
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Technischer Anhang
97
10.6 DrehstromVerteilungstransformatoren
Wichtige Parameter für den Anschluss der Niederspannungs-Schaltanlage SIVACON S8 an Drehstrom-Verteilungstransformatoren sind in Tab. 10/6 aufgeführt.
Als Beispiel mit
Näherungsformeln zur Abschätzung der Ströme, falls
keine Tabellenwerte vorliegen:
Für den Transformator-Bemessungsstrom gilt näherungsweise:
Ir = k x S rT
Für den Transformator-Anfangskurzschlusswechselstrom
gilt näherungsweise:
Ik “ = Ir / ukr
•Transformator-Bemessungsleistung S rT = 500 kVA
•Spannungsfaktor k
k = 1,45 A/kVA für Bemessungsspannung 400 V
k = 1,1 A/kVA für Bemessungsspannung 525 V
k = 0,84 A/kVA für Bemessungsspannung 690 V
•Bemessungskurzschlussspannung ukr =4 %
ergeben sich Näherungswerte für Ur = 400 V:
Ir = (1,45 x 400) A = 725 A
Ik “ = (725 x 100 / 4) A = 18,125 kA
Tab. 10/6: Bemessungsströme und Anfangskurzschlusswechselströme für Drehstrom-Verteilungstransformatoren
Bemessungsspannung
AC 400 V / 50 Hz
Bemessungsleistung S rT
Bemessungsstrom I r
AC 525 V / 50 Hz
AC 690 V / 50 Hz
Bemessungswert der
Kurzschlussspannung
u kr
Bemessungswert der
Kurzschlussspannung
u kr
Bemessungswert der
Kurzschlussspannung
u kr
4%
4%
4%
6%
Anfangskurzschlusswechselstrom I k “ 1)
Bemessungsstrom Ir
6%
Anfangskurzschlusswechselstrom I k “ 1)
Bemessungsstrom Ir
6%
Anfangskurzschlusswechselstrom I k “ 1)
50 kVA
72 A
1.933 A
1.306 A
55 A
1.473 A
995 A
42 A
1.116 A
754 A
100 kVA
144 A
3.871 A
2.612 A
110 A
2.950 A
1.990 A
84 A
2.235 A
1.508 A
160 kVA
230 A
6.209 A
4.192 A
176 A
4.731 A
3.194 A
133 A
3.585 A
2.420 A
200 kVA
288 A
7.749 A
5.239 A
220 A
5.904 A
3.992 A
167 A
4.474 A
3.025 A
250 kVA
360 A
9.716 A
6.552 A
275 A
7.402 A
4.992 A
209 A
5.609 A
3.783 A
315 kVA
455 A
12.247 A
8.259 A
346 A
9.331 A
6.292 A
262 A
7.071 A
4.768 A
400 kVA
578 A
15.506 A
10.492 A
440 A
11.814 A
7.994 A
335 A
8.953 A
6.058 A
500 kVA
722 A
19.438 A
13.078 A
550 A
14.810 A
9.964 A
418 A
11.223 A
7.581 A
630 kVA
910 A
24.503 A
16.193 A
693 A
18.669 A
12.338 A
525 A
14.147 A
9.349 A
800 kVA
108 A
-
20.992 A
880 A
-
15.994 A
670 A
-
12.120 A
1.000 kVA
1.154 A
-
26.224 A
1.100 A
-
19.980 A
836 A
-
15.140 A
1.250 kVA
1.805 A
-
32.791 A
1.375 A
-
24.984 A
1.046 A
-
18.932 A
1.600 kVA
2.310 A
-
41.857 A
1.760 A
-
31.891 A
1.330 A
-
24.265 A
2.000 kVA
2.887 A
-
52.511 A
2.200 A
-
40.008 A
1.674 A
-
30.317 A
2.500 kVA
3.608 A
-
65.547 A
2.749 A
-
49.941 A
2.090 A
-
37.844 A
3.150 kVA
4.450 A
-
82.656 A
3.470 A
-
62.976 A
2.640 A
-
47.722 A
1) I “ ist der unbeeinflusste Anfangskurzschlusswechselstrom des Transformators unter Berücksichtigung des Spannungsfaktors und des Korrekturfaktors
k
der Transformatorimpedanz nach IEC 60909-0, ohne Berücksichtigung der Netzvorimpedanz
98
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Technischer Anhang
Kapitel 11
Glossar und Bemessungswerte
11.1Begriffserklärungen
11.2Bemessungswerte
11.3Tabellenverzeichnis
11.4Abbildungsverzeichnis
100
102
104
106
11 Glossar und Bemessungswerte
11.1 Begriffserklärungen
Zur Erläuterung der wesentlichen Begriffe, die in diesem
Planungshandbuch verwendet werden, werden die
Angaben aus den beiden Normen IEC 61439-1 und -2
herangezogen:
Niederspannungs-Schaltgerätekombination (Schaltgerätekombination)
Zusammenfassung eines oder mehrerer Niederspannungsschaltgeräte mit zugehörigen Betriebsmitteln zum
Steuern, Messen, Melden, Schützen und Regeln, mit
allen inneren elektrischen und mechanischen Verbindungen und Konstruktionsteilen
Schaltgerätekombinationssystem
Komplettes Angebot mechanischer und elektrischer
Komponenten (Umhüllungen, Sammelschienen,
Funktionseinheiten etc.) nach Definition des
ursprünglichen Herstellers, die in Übereinstimmung
mit den Anleitungen des ursprünglichen Herstellers
zu unterschiedlichen Schaltgerätekombinationen
zusammengebaut werden können
Energie-Schaltgerätekombination
(PSC-Schaltgerätekombination; en: PSC-assembly - power
switchgear and controlgear assembly)
Niederspannungs-Schaltgerätekombination, die dafür
verwendet wird, elektrische Energie für alle Arten
von Last zu verteilen und zu steuern, in industriellen,
kommerziellen und ähnlichen Anwendungen, bei denen
die Bedienung durch Laien nicht vorgesehen ist
Bauartnachweis
Nachweis an Mustern einer Schaltgerätekombination
oder an Teilen davon, um zu zeigen, dass die
Bauart die Anforderungen der zutreffenden
Schaltgerätekombinationsnorm erfüllt
(Anmerkung: Der Bauartnachweis darf eine oder
mehrere gleichwertige und alternative Lösungswege wie
Prüfungen, Berechnungen, physikalische Messungen
oder die Anwendung von Konstruktionsregeln enthalten)
Nachweis durch Begutachtung
Bauartnachweis fester Konstruktionsregeln
oder Berechnungen an einem Muster einer
Schaltgerätekombination oder an Teilen davon, um
zu zeigen, dass die Bauart die Anforderungen der
zutreffenden Schaltgerätekombinationsnorm erfüllt
Konstruktionsregel
Festgelegte Regeln für die Konstruktion einer
Schaltgerätekombination, die alternativ zum Nachweis
durch Prüfung angewendet werden dürfen
Stücknachweis
Nachweis, dem jede Schaltgerätekombination während
und/oder nach ihrer Herstellung unterworfen wird,
um sicherzustellen, dass sie den Anforderungen der
zutreffenden Norm entspricht
Funktionseinheit
Teil einer Schaltgerätekombination mit allen elektrischen
und mechanischen Komponenten, die zur Erfüllung der
gleichen Funktion beitragen.
Herausnehmbares Teil
Teil, das als Ganzes von der Schaltgerätekombination
entfernt und ausgetauscht werden darf, auch wenn der
Stromkreis, an den es angeschlossen ist, unter Spannung
steht
Einschub
Herausnehmbares Teil, das von der Betriebsstellung zur
Trennstellung oder, falls vorhanden, zu einer Prüfstellung
gebracht werden kann, während es mechanisch mit der
Energie-Schaltgerätekombination verbunden bleibt
Betriebsstellung
Stellung eines herausnehmbaren Teils (oder Einschubs),
in der dieses für die vorgesehene Funktion voll
angeschlossen ist
Nachweis durch Prüfung
Prüfung an einem Muster einer Schaltgerätekombination
oder an Teilen davon, um zu zeigen, dass die
Bauart die Anforderungen der zutreffenden
Schaltgerätekombinationsnorm erfüllt (Anmerkung:
„Nachweise durch Prüfung“ entsprechen „Typprüfungen“
wie sie in der nicht mehr gültigen Norm IEC 60439-1
beschrieben werden)
100
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Glossar und Bemessungswerte
Prüfstellung (Teststellung)
Stellung eines Einschubs, in der die betreffenden
Hauptstromkreise an der Einspeiseseite geöffnet sind,
aber die Anforderungen an eine Trennstrecke nicht
erfüllt werden müssen, und in der die Hilfsstromkreise
so angeschlossen sind, dass eine Funktionsprüfung des
Einschubs vorgenommen werden kann, wobei dieser
mechanisch mit der Energie-Schaltgerätekombination
verbunden bleibt (Anmerkung: Die Öffnung darf
auch durch Betätigung einer geeigneten Einrichtung
hergestellt werden, ohne dass der Einschub mechanisch
bewegt wird)
Trennstellung
Stellung des Einschubs, in der Trennstrecken in den
Hauptstromkreisen und Hilfsstromkreisen offen sind,
während der Einschub mit der Schaltgerätekombination
mechanisch verbunden bleibt (Anmerkung: Die
Trennstrecke darf auch durch Betätigung einer
geeigneten Einrichtung hergestellt werden, ohne dass
der Einschub mechanisch bewegt wird)
1
Fach
Baueinheit einer Schaltgerätekombination zwischen zwei
aufeinanderfolgenden waagrechten oder senkrechten
Begrenzungsebenen innerhalb eines Felds
2
Abteil
Feld oder Fach, das mit Ausnahme der für das
Anschließen, die Steuerung oder die Belüftung
notwendigen Öffnungen umschlossen ist
3
Codiereinrichtung
Einrichtung, die verhindert, dass ein herausnehmbares
Teil an einem Platz eingesetzt wird, der nicht für dieses
herausnehmbare Teil vorgesehen ist
4
Transporteinheit
Teil einer Schaltgerätekombination oder eine
vollständige Schaltgerätekombination, die für den
Transport nicht weiter zerlegt wird
Trennstrecke
Luftstrecke zwischen offenen Kontakten, die die für
Trennschalter festgelegten Sicherheitsanforderungen
erfüllt
Bedienungsgang innerhalb einer EnergieSchaltgerätekombination
Raum, den der Bedienende für die einwandfreie
Bedienung und Überwachung der EnergieSchaltgerätekombination betreten muss
Absetzstellung
Stellung eines herausnehmbaren Teils (oder Einschubs),
wenn dieses sich außerhalb der Schaltgerätekombination
befindet und mechanisch und elektrisch von ihr getrennt
ist
Wartungsgang innerhalb einer EnergieSchaltgerätekombination
Raum, der nur für berechtigte Personen zugängig ist
und der vorwiegend für die Instandhaltung eingebauter
Betriebsmittel vorgesehen ist
5
6
7
8
Gerüst
Bestandteil einer Schaltgerätekombination, das dafür
bestimmt ist, verschiedene Komponenten einer
Schaltgerätekombination und eine Umhüllung zu tragen
9
Umhüllung
Gehäuse, das die für die vorgesehene Anwendung
geeignete Art und den geeigneten Schutzgrad bietet
Feld
Baueinheit einer Schaltgerätekombination zwischen zwei
aufeinanderfolgenden senkrechten Begrenzungsebenen
10
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Glossar und Bemessungswerte
101
11.2 Bemessungswerte
Die Hersteller von Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen geben Bemessungswerte entsprechend den
Normen IEC 61439-1 und -2 an. Für die verwendeten
Niederspannungs-Schaltgeräte sind Bemessungswerte
gemäß den jeweiligen produktspezifischen Normen aus
der Reihe IEC 60947 auszuweisen. Diese Bemessungswerte gelten für die vorgegebenen Betriebsbedingungen
und charakterisieren die Verwendbarkeit in einer Schaltgerätekombination.
Für die Projektierung der Schaltgerätekombinationen
sind folgende Bemessungswerte nach IEC 61439-1 und -2
zugrunde zu legen:
Bemessungsspannung Un
Vom Hersteller der Schaltgerätekombination
angegebener höchster Nennwert der Wechselspannung
(Effektivwert) oder Gleichspannung, für die die
Hauptstromkreise der Schaltgerätekombination
ausgelegt sind.
Bemessungsbetriebsspannung (eines Stromkreises
einer Schaltgerätekombination) Ue
Vom Hersteller der Schaltgerätekombination
angegebener Spannungswert, der, kombiniert mit dem
Bemessungsstrom, die Verwendung bestimmt.
Bemessungsisolationsspannung Ui
Stehspannung (Effektivwert), die vom Hersteller der
Schaltgerätekombination für ein Betriebsmittel oder
einen Teil davon angegeben wird und die das festgelegte
(langzeitige) Stehvermögen seiner zugehörigen
Isolierung angibt.
Bemessungsstoßspannungsfestigkeit Uimp
Vom Hersteller der Schaltgerätekombination
angegebener Wert einer Stehstoßspannung, der das
festgelegte Stehvermögen der Isolierung gegenüber
transienten Überspannungen angibt.
Bemessungsstrom In
Vom Hersteller der Schaltgerätekombination
angegebener Wert des Stroms, der die Bemessungsdaten
der Betriebsmittel sowie deren Anordnung und
Verwendung berücksichtigt, und der ohne Überschreiten
der festgelegten Grenzübertemperaturen der
verschiedenen Teile der Schaltgerätekombination unter
festgelegten Bedingungen getragen werden kann.
Bemessungsstoßstromfestigkeit Ipk
Vom Hersteller der Schaltgerätekombination
angegebener größter Augenblickswert des
Kurzschlussstroms, dem unter den festgelegten
102
Bedingungen standgehalten wird.
Bemessungskurzzeitstromfestigkeit Icw
Vom Hersteller der Schaltgerätekombination
angegebener Effektivwert des Kurzzeitstroms,
angegeben als Strom und Zeit, der unter festgelegten
Bedingungen ohne Beschädigung getragen werden
kann.
Für Zeitwerte bis 3 s ist das Joule-Integral (I² x t) konstant. Zum Beispiel lässt sich mit Icw = 50 kA, 1 s
ein Icw = 28,9 kA für 3 s errechnen:
Icw(t2) = Icw(t1) x
t1
t2
Icw(3 s) = 50 kA x
1s
= 28,9 kA
3s
Faktor n = Ipk / Icw
Zur Ermittlung des Stoßstroms muss der Effektivwert
für den Kurzschlussstrom mit dem Faktor n multipliziert
werden. In Tab. 11/1 sind die Werte für n aus der Norm
IEC 61439-1 angegeben.
Tab. 11/1: Faktor n in Abhängigkeit von cos j und Icw
Bemessungskurzzeitstromfestigkeit
n
cos j
1,5
0,7
Icw ≤ 5 kA
1,7
0,7
5 kA < Icw ≤ 10 kA
2
0,3
10 kA < Icw ≤ 20 kA
2,1
0,25
20 kA < Icw ≤ 50 kA
2,2
0,2
5 kA < Icw Icw
Bedingter Bemessungskurzschlussstrom Icc
Vom Hersteller der Schaltgerätekombination angegebener Wert des unbeeinflussten Kurzschlussstroms, dem
der durch eine Kurzschluss-Schutzeinrichtung (SCPD)
geschützte Stromkreis während der Gesamtausschaltzeit
(Stromflussdauer) des Geräts unter festgelegten
Bedingungen standhalten kann.
Bemessungsstrom der Schaltgerätekombination InA
Der Bemessungsstrom der Schaltgerätekombination ist
der kleinere von:
•der Summe der Bemessungsströme der parallel
betriebenen Einspeisungen innerhalb der
Schaltgerätekombination;
•dem Gesamtstrom, den die Hauptsammelschiene in
dem jeweiligen Aufbau der Schaltgerätekombination
verteilen kann.
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Glossar und Bemessungswerte
Bemessungsstrom eines Stromkreises Inc
Der Bemessungsstrom eines Stromkreises, der vom
Hersteller der Schaltgerätekombination angegeben
wird, hängt von den Bemessungswerten der einzelnen
elektrischen Betriebsmittel im Stromkreis innerhalb der
Schaltgerätekombination, von ihrer Anordnung und der
Art ihrer Verwendung ab. Der Stromkreis muss, wenn er
allein betrieben wird, diesen Strom führen können, ohne
dass die Übertemperaturen an den einzelnen Bauteilen
die festgelegten Grenzwerte überschreiten.
Bemessungsbelastungsfaktor RDF
Der Bemessungsbelastungsfaktor ist der vom Hersteller
der Schaltgerätekombination angegebene Prozentwert
des Bemessungsstroms, mit dem die Abgänge einer
Schaltgerätekombination dauernd und gleichzeitig
unter Berücksichtigung der gegenseitigen thermischen
Einflüsse belastet werden können.
Der Bemessungsbelastungsfaktor darf angegeben werden:
•für Gruppen von Stromkreisen
•für die gesamte Schaltgerätekombination
Der Bemessungsstrom der Stromkreise Inc multipliziert
mit dem Bemessungsbelastungsfaktor muss größer oder
gleich der angenommenen Belastung der Abgänge sein.
Der Bemessungsbelastungsfaktor berücksichtigt, dass
mehrere Abgänge in einem Feld in der Praxis intermittierend belastet oder nicht gleichzeitig voll belastet werden. Existiert zwischen dem Hersteller der Schaltgerätekombination und dem Anwender keine Vereinbarung
bezüglich der tatsächlichen Belastung der Abgangsstromkreise, werden die Werte von Tab. 11/2 angewendet.
Tab. 11/2: Bemessungsbelastungsfaktoren RDF für verschiedene
Belastungsarten
Art der Belastung
Angenommener
Belastungsfaktor
Energieverteilung: 2 - 3 Stromkreise
0,9
Energieverteilung: 4 - 5 Stromkreise
0,8
Energieverteilung: 6 - 9 Stromkreise
0,7
Energieverteilung: 10 Stromkreise und mehr
0,6
Stellantriebe
0,2
Motoren ≤ 100 kW
0,8
Motoren > 100 kW
1
Für die Koordination der Betriebsmittel bei Verwendung
in einer Schaltanlage sind die Bemessungswerte nach
den Produktnormen IEC 60947 zugrunde zu legen:
Auslöseklasse CLASS
Die Auslöseklassen beschreiben Zeitintervalle,
innerhalb derer die Schutzgeräte (Überlastauslöser von
Leistungsschalter oder Überlastrelais) bei symmetrischer
dreipoliger Belastung mit 7,2-fachem Einstellstrom aus
kaltem Zustand heraus auslösen müssen.
1
2
•CLASS 5, CLASS 10:
für Standardanwendungen (Normalanlauf)
•CLASS 20, CLASS 30, CLASS 40:
für Anwendungen mit hohem Anlaufstrom über
längere Zeit
3
Neben den Überlastschutzgeräten selbst müssen auch
die Schütze und die Kurzschlussabsicherungen für längere Anlaufzeiten ausgelegt sein.
4
Kurzschlussausschaltvermögen
Das Kurzschlussausschaltvermögen ist der vom
Hersteller angegebene Kurzschlussstrom, den das
Gerät / der Motorstarter unter festgelegten Bedingungen
abschalten kann.
5
Zuordnungsart
Die Zuordnungsart beschreibt den zulässigen
Schädigungsgrad nach einem Kurzschluss. In jedem
Fall dürfen im Kurzschlussfall keine Personen oder die
Anlage gefährdet werden.
6
Speziell: Zuordnungsart 2 oder Typ 2
Der Starter bleibt funktionsfähig. Es dürfen keine
Beschädigungen an den Geräten auftreten, mit
Ausnahme von leicht verschweißten
Schützkontakten, wenn diese ohne nennenswerte
Verformung wieder leicht zu trennen sind.
7
8
9
10
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Glossar und Bemessungswerte
103
11.3 Tabellenverzeichnis
Tab.
Titel
Seite
Kapitel 2
Titel
Seite
Kapitel 4
2/1
Technische Daten, Normen und
Approbationen für SIVACON S8
8
4/1
Allgemeine Feldeigenschaften für die
Universaleinbautechnik
32
2/2
Schematische Übersicht der
Anlagenkonfigurationen für SIVACON S8
10
4/2
Bemessungsdaten der vertikalen
Verteilschiene
34
2/3
Feldtypen und Sammelschienenanordnung in
den Feldern
12
4/3
Feldeigenschaften für Festeinbau
35
2/4
Feldabmessungen
14
4/4
Anschlussquerschnitte in Festeinbaufelder mit
Fronttür
35
2/5
Oberflächenbehandlung
14
4/5
Bemessungsdaten für Kabelabgänge
35
2/6
Bemessungsdaten der Hauptsammelschiene
15
4/6
Feldeigenschaften für Lasttrennleisten
36
2/7
Grundlegende Daten zu den verschiedenen
Einbautechniken
16
4/7
Allgemeine Feldeigenschaften für die
Einschubtechnik
36
2/8
Feldbreiten für Erdungskurzschlusspunkte
18
4/8
Eigenschaften der SFD-Einschübe
37
2/9
Kabelanschluss für die Haupterdungsschiene
18
4/9
Anschlussdaten für den Hauptstromkreis
38
4/10
Anschlussdaten für den Hilfsstromkreis
38
4/11
Anzahl freier Hilfskontakte für SFDEinschubfächer
38
4/12
HFD-Einschübe
39
4/13
Eigenschaften der HFD-Einschübe
40
4/14
Anschlussdaten für den Hauptstromkreis
42
4/15
Anschlussdaten für den Hilfsstromkreis
42
42
Kapitel 3
104
Tab.
3/1
Allgemeine Feldeigenschaften der
Leistungsschaltertechnik
21
3/2
Feldabmessungen für Sammelschienenlage
oben
22
3/3
Feldabmessungen für Sammelschienenlage
hinten
23
3/4
Feldabmessungen für Sammelschienenlage
hinten mit zwei Sammelschienensystemen im
Feld
24
4/16
Anzahl freier Hilfskontakte für HFDEinschubfächer
3/5
Kabelanschluss für Felder mit 3WL
25
4/17
43
3/6
Bemessungsströme für Felder mit einem 3WL
26
Bemessungsströme und Mindesteinschubhöhen für Kabelabgänge SFD / HFD
3/7
Feldabmessungen für Felder mit 3 ACB vom
Typ 3WL
27
4/18
Minimale Einschubgrößen für:
Sicherungsbehaftete Motorabgänge, 400 V,
CLASS 10, mit Überlastrelais, Typ 2 bei 50 kA
44
3/8
Kabelanschluss bei Direkteinspeisung/
Direktabgang
27
4/19
45
3/9
Bemessungsströme für spezielle
Belastungsfälle eines Leistungsschalterfelds
mit drei Leistungsschaltern 3WL11 im Feld
Minimale Einschubgrößen für:
Sicherungsbehaftete Motorabgänge, 400 V,
CLASS 10, mit SIMOCODE, Typ 2 bei 50 kA
27
28
Minimale Einschubgrößen für:
Sicherungslos Motorabgänge, 400 V,
CLASS 10, Überlastschutz mit
Leistungsschalter, Typ 2 bei 50 kA
45
3/10
Feldbreiten für Abgangs-/Einspeisefelder mit
MCCB
4/20
3/11
Kabelanschluss für Felder mit MCCB vom Typ
3VL
28
4/21
46
3/12
Bemessungsströme für Felder mit 3VL
28
Minimale Einschubgrößen für:
Sicherungslose Motorabgänge, 400 V,
CLASS 10, mit Überlastrelais, Typ 2 bei 50 kA
3/13
Feldbreite bei Direkteinspeisung/Direktabgang
29
4/22
29
Minimale Einschubgrößen für:
Sicherungslose Motorabgänge, 400 V,
CLASS 10, mit SIMOCODE, Typ 2 bei 50 kA
46
3/14
Kabelanschluss bei Direkteinspeisung/
Direktabgang
3/15
Bemessungsströme bei Direkteinspeisung
29
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Glossar und Bemessungswerte
Tab.
Titel
Seite
Tab.
Titel
Seite
Kapitel 7
Kapitel 5
5/1
Allgemeine Feldeigenschaften für die
steckbare Leistentechnik
48
7/1
Allgemeine Feldeigenschaften für
Blindleistungskompensation
64
5/2
Bemessungsdaten der vertikalen
Verteilschiene 3NJ62
49
7/2
Verdrosselte Kondensatorbaugruppen mit
eingebauter Tonfrequenzsperre
65
5/3
Weitere Einbauten zu 3NJ62
49
7/3
Konfiguration der Kondensatorbaugruppen
66
5/4
Deratingfaktoren für Sicherungseinsätze
3NJ62
49
7/4
Umrechnungsfaktoren F für
Phasenwinkelanpassungen
67
5/5
Bemessungsdaten der Kabelabgänge 3NJ62
49
Umrechnungsfaktoren für andere
Umgebungstemperaturen
7/5
68
5/6
50
Anschlusskabel und Vorsicherungen für
getrennt aufgestellte Kompensationsfelder
5/7
Projektierungsregeln für 3NJ62: Anordnung
der Leisten im Feld
50
8/1
Gewichte (Orientierungswerte) für eine
Auswahl von Feldern
74
5/8
Bemessungsdaten der vertikalen
Verteilschiene SASIL plus
51
8/2
Verlustleistungen für SIVACON S8 Felder
(Orientierungswerte)
74
5/9
Weitere Einbauten zu SASIL plus
51
8/3
51
Übliche Betriebsbedingungen für SIVACON S8
Schaltanlagen
75
5/10
Deratingfaktoren für Sicherungseinsätze
SASIL plus
8/4
51
Besondere Betriebsbedingungen für
SIVACON S8 Schaltanlagen
76
5/11
Bemessungsdaten der Kabelabgänge
SASIL plus
5/12
Umrechnungsfaktoren für andere
Umgebungstemperaturen
52
9/1
Prüfungen für den Bauartnachweis nach
IEC 61439-2
78
5/13
Projektierungsregeln für SASIL plus:
Anordnung der Leisten im Feld
52
9/2
Anlagenkenndaten für SIVACON S8 unter
Störlichtbogenbedingungen
80
9/3
Störlichtbogenstufen SIVACON S8
(Anlagenbereiche, auf die der Störlichtbogen
begrenzt wird, sind orange gekennzeichnet)
80
1
2
Kapitel 8
3
4
Kapitel 9
Kapitel 6
6/1
Allgemeine Feldeigenschaften für die fest
eingebaute Leistentechnik
55
6/2
Bemessungsdaten der Kabelabgänge 3NJ4
55
9/4
Anlagenkenndaten für SIVACON S8 unter
Erdbebenbedingungen
81
6/3
Abmessungen bei Verwendung von
Zusatzeinbauten
56
9/5
Überhöhungsfaktor K für SIVACON S8
81
6/4
Einbauort von Zusatzeinbauten
56
Kapitel 10
6/5
Geräteeinbauraum für Leisten in 2. Reihe
56
10/1
Querschnitte für Schutzleiter aus Kupfer nach
Abschnitt 8.4.3.2.2 von IEC 61439-1
94
6/6
Bemessungsdaten der Kabelabgänge für
Leisten in der 2. Reihe
56
10/2
57
Mindestanschlussvermögen für Schutzleiter
aus Kupfer (PE und PEN) nach Abschnitt 8.8
(von außen) von IEC 61439-1
94
6/7
Allgemeine Feldeigenschaften für die
Festeinbaufelder mit Fronttür
6/8
Bemessungsdaten der vertikalen
Verteilschiene
57
10/3
Aufbau des IP-Codes und Bedeutung der
Kennziffern und Kennbuchstaben
95
6/9
Anschlussquerschnitte in Festeinbaufelder mit
Fronttür
58
10/4
Innere Unterteilung von
Schaltgerätekombinationen nach IEC 61439-2
96
6/10
Bemessungsdaten der Kabelabgänge
59
60
Richtwerte für die Betriebsströme von
Drehstrom-asynchronmotoren (AC-2/AC-3)
nach IEC60947-4-1
97
6/11
Projektierungsdaten der Einbausätze für
Installationseinbaugeräte
10/5
6/12
Allgemeine Feldeigenschaften beim freien
Festeinbau
61
10/6
Bemessungsströme und
Anfangskurzschschlusswechselströme für
Drehstrom-Verteilungstransformatoren
98
6/13
Projektierungsdaten zum Feldaufbau beim
freien Festeinbau
62
Kapitel 11
6/14
Bemessungsdaten der vertikalen
Verteilschiene
62
6/15
Projektierungungsdaten für
Einbaumöglichkeiten beim freien Festeinbau
62
11/1
Faktor n in Abhängigkeit von cos j und Icw
102
11/2
Bemessungsbelastungsfaktoren RDF für
verschiedene Belastungsarten
103
5
6
7
8
9
10
11
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Glossar und Bemessungswerte
105
11.4 Abbildungsverzeichnis
Abb.
Titel
Seite
Kapitel 1
Totally Integrated Power (TIP) als
ganzheitlicher Lösungsansatz für die
elektrische Energieverteilung
4
1/2
SIVACON S8 für alle Einsatzgebiete
5
1/3
Einsatz der SIVACON S8 in der Stromverteilung
6
Kapitel 2
2/1
Feldaufbau bei der SIVACON S8
9
2/2
Abmessungen der Umhüllungsteile
14
2/3
Variable Sammelschienenlage bei SIVACON S8
15
Kapitel 3
3/1
Felder mit Leistungsschaltertechnik
20
3/2
Forcierte Kühlung bei einem
Leistungsschalterfeld
21
3/3
Feldtypen für Direkteinspeisung/Direktabgang
(Erläuterung siehe Text )
29
Kapitel 4
4/1
Felder für Universaleinbautechnik: Links mit
Kabelanschluss vorn; rechts für Kabelanschluss
hinten
32
4/2
Feld mit forcierter Kühlung für die
Universaleinbautechnik
33
4/3
Kombinationsmöglichkeiten für die
Universaleinbautechnik
34
4/4
Bestückung in Festeinbautechnik (links) und
Anschlussterminals im Kabelanschlussraum
(rechts)
35
Designvarianten der Einschubtechniken
Standard Feature Design (SFD; links) und High
Feature Design (HFD; rechts)
36
4/6
Stellungen beim SFD-Trennkontaktsystem
37
4/7
Normaleinschub SFD mit 100 mm
Einschubhöhe
37
4/8
Offene Einschubfächer SFD
38
4/9
Aufbau eines Kleineinschubs HFD
39
4/10
Stellungen beim HFD-Trennkontaktsystem
39
4/11
Für Instrumententafel nutzbare Frontflächen
bei Kleineinschüben mit Einbauhöhe 150 mm
41
4/12
Für Instrumententafel nutzbare Frontflächen
bei Kleineinschüben mit Einbauhöhe 200 mm
41
4/13
Für Instrumententafel nutzbare Frontflächen
bei Normaleinschüben
41
4/14
Fach für Normaleinschub HFD
42
4/15
Adapterplatte für Kleineinschübe
42
106
Seite
6/1
Felder für fest eingebaute Leistentechnik mit
Lasttrennleisten 3NJ4
54
6/2
Felder für Festeinbau mit Fronttür
57
6/3
Einbau von Schaltgeräten in Festeinbaufelder
mit Frontblende (Blende geöffnet)
58
6/4
Kabelanschlüsse in Festeinbaufeldern mit
Fronttür
58
6/5
Einbausatz für Installationseinbaugeräte (ohne
Blende)
60
6/6
Felder für den freien Festeinbau
61
Kapitel 7
7/1
Feld für die Blindleistungskompensation
64
7/2
Kondensatorbaugruppen der
Blindleistungskompensation
65
Kapitel 8
8/1
Abstände zu Hindernissen
70
8/2
Gangbreiten und Durchgangshöhen
70
8/3
Mindestgangbreiten bei Räumung nach
IEC 60364-7-729
71
8/4
Feldanordnung für Einfront- (oben) und
Doppelfrontanlagen (unten)
72
8/5
Zulässige Abweichungen in der Aufstellebene
73
8/6
Aufstellung auf Zwischenboden
73
8/7
Fundamentrahmenbefestigung auf Beton
73
8/8
Befestigungspunkte der Einfrontanlage
73
8/9
Befestigungspunkte der Doppelfrontanlage
73
8/10
Befestigungspunkte beim Eckfeld
73
Kapitel 9
Kapitel 5
9/1
Isolierte Hauptsammelschiene in der SIVACON
S8 (N-Isolierung optional)
79
9/2
Lichtbogenbarriere in SIVACON S8
79
9/3
Vergleich seismischer Skalen zur Einordnung
der Kategorien für das Erdbebenverhalten bei
der SIVACON S8
82
9/4
EG-Konformitätserklärung für SIVACON S8
bezüglich Niederspannungs- und EMVRichtlinie
84
9/5
Konformitätserklärung für SIVACON S8
bezüglich Bauartnachweis
85
9/6
Konformitätserklärung für SIVACON S8
bezüglich Bauartnachweis - Anlage Seite 1/2
86
9/7
Konformitätserklärung für SIVACON S8
bezüglich Bauartnachweis - Anlage Seite 2/2
87
Kapitel 10
Felder für gesteckte Leistentechnik: Links für
Lasttrennleisten mit Sicherungen 3NJ62;
rechts für Lasttrennleisten mit Sicherungen
SASIL plus
48
5/2
Steckbare Lasttrennleisten 3NJ62
49
5/3
Steckbare Lasttrennleisten SASIL plus
51
5/1
Titel
Kapitel 6
1/1
4/5
Abb.
10/1
Systeme nach Art der Erdverbindung gemäß
IEC 60364-1
90
10/2
Liniendiagramm für ein Erdungskonzept mit
einem zentralen Erdungspunkt
91
10/3
Doppelerdschluss im IT-System
92
Planungsgrundlagen SIVACON S8 – Glossar und Bemessungswerte
Siemens AG
Energy Management
Medium Voltage & Systems
Mozartstr. 31c
91052 Erlangen
Deutschland
Alle Rechte vorbehalten
Alle Angaben und Schaltungsbeispiele ohne Gewähr
Änderungen vorbehalten
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