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 www.siemens.de/sivacon Bestell-Nr.: IC1000-G320-A220-V2 © 2014 Siemens AG Die Informationen in dieser Broschüre enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden. Alle Erzeugnisbezeichnungen können Marken oder Erzeugnisnamen der Siemens AG oder anderer, zuliefernder Unternehmen sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.