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Die vorgefertigte Schaltanlage (E-House) bietet eine komplette, werkseitig geprüfte elektrische Lösung

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Fertigbau-Umspannwerk (E-House)

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Ein vorgefertigtes Schaltwerk (E-House, Electrical House) ist eine werkseitig gefertigte, modulare elektrische Anlage, die Mittelspannungsschaltanlagen, Niederspannungsschaltanlagen, Transformatoren, Schutzsysteme, Steuerungssysteme, Hilfsstromversorgungssysteme und Automatisierungsgeräte in einem vorgefertigten Gehäuse vereint. Die komplette Einheit wird im Werk gefertigt, verkabelt, getestet und in Betrieb genommen, bevor sie zur Installation an den Projektstandort transportiert wird.

E-Houses finden breite Anwendung in Industrieanlagen, Projekten im Bereich erneuerbarer Energien, Bergbaustandorten, Öl- und Gasanlagen, Rechenzentren, Kraftwerken und Infrastrukturprojekten, bei denen eine schnelle Inbetriebnahme, hohe Zuverlässigkeit und ein reduzierter Bauaufwand vor Ort erforderlich sind.

Hauptmerkmale
·Werkseitig montiertes, modulares Elektrorahmengebäude
·Reduzierte Installationszeit vor Ort
·Vor dem Versand vollständig getestet
·Integrierte Mittel- und Niederspannungssysteme
·Klimatisierte Innenumgebung
·Flexible modulare Erweiterung
·Geeignet für raue Umgebungsbedingungen
·Hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit
·Plug-and-Play-Installation
· Individuell anpassbares Layout und Ausstattungskonfiguration

Typische E-House-Konfiguration
Ein vorgefertigtes Umspannwerk kann Folgendes enthalten:
· Mittelspannungssystem
· MS-Schaltanlage (AIS/GIS)
· Vakuum-Leistungsschalter (VCB)
· Lasttrennschalter
· Schutzrelais
·Messgeräte
·Strom- und Spannungswandler
·Mittelspannungs-Kabelanschlussfelder

Typische Spannungsebenen:
·6,6 kV
·10 kV
·12 kV
·24 kV
·35 kV
·40,5 kV

Transformatorsystem
Optionen:
·Trockentransformator
·Ölgekühlter Transformator
·Gießharztransformator
Funktionen:
·Spannungsumwandlung
·Trennung zwischen MS- und NS-Netzen

Niederspannungssystem
Umfasst:
·Niederspannungsschaltanlagen
·Motorsteuerzentrale (MCC)
·Verteilertafeln
USV-Anlagen
·Gleichstromversorgungssysteme
·Batterieladegeräte

Typische Spannungen:
·400 V
·415 V
·480 V
·690 V

Steuerungs- und Automatisierungssystem
Umfasst:
·SPS-Schaltfelder
·SCADA-System
·Remote-I/O
·Kommunikationsgeräte
·Schutz- und Steuerungsschaltfelder
·Industrielle Ethernet-Netzwerke

Hauptkomponenten
·Stahlgehäuse: Bietet strukturellen Schutz und Schutz vor Umwelteinflüssen
·Mittelspannungsschaltanlage: Schalten und Schutz im Mittelspannungsbereich
·Transformator: Spannungsumwandlung
·Niederspannungsschaltanlage: Niederspannungsverteilung
·MCC: Motorsteuerung und -schutz
·USV: Notstromversorgung (Wechselstrom)
·Gleichstromsystem: Schutz-/Steuerungs-Notstromversorgung
·HLK-Anlage: Temperatur- und Feuchtigkeitsregelung
·Brandmeldeanlage: Sicherheitsschutz
·Beleuchtungssystem: Interne Betriebsbeleuchtung
·Kabelanlage: Interne Strom- und Steuerverkabelung

Typische technische Spezifikationen
·Nennspannung: Bis zu 40,5 kV
·Niederspannungs-Ausgangsspannung: 400–690 V
·Frequenz: 50/60 Hz
·Nennstrom der Mittelspannungsschaltanlage: 630–4000 A
·Nennstrom der Niederspannungs-Hauptsammelschiene: 1000–6300 A
·Kurzschlussfestigkeit: 25–100 kA
·Schutzart: IP54–IP66
·Umgebungstemperatur: -40 °C bis +50 °C (anwendungsabhängig)
·Erdbebensichere Auslegung: optional
·Brandschutz: optional
·Normen: IEC 62271, IEC 61439, IEC 60529

Bauarten
1.) Container-E-House
Merkmale:
·Stahlcontainerkonstruktion
·Werkseitig montiert
·Einfacher Transport
·Geeignet für abgelegene Standorte
Anwendungsbereiche:
·Bergbau
·Erneuerbare Energien
·Öl und Gas
2.) Modulares E-House in Paneelbauweise
Merkmale:
·Größere, kundenspezifische Abmessungen
·Erweiterbare Bauweise
·Installation auf festen Fundamenten
Anwendungsbereiche:
·Große Industrieanlagen
·Kraftwerke
3.) Auf einem Stahlschlitten montiertes E-House
Merkmale:
·Auf einem Stahlschlitten montiertes Schaltschrankgebäude
·Werkseitig als Komplettpaket geprüft
·Schnelle Installation
Anwendungsbereiche:
·Offshore-Plattformen
·Prozessindustrie

Funktionsprinzip
·Die eingehende Stromversorgung gelangt über eine Mittelspannungsschaltanlage in das E-House.
·Mittelspannungs-Schutzvorrichtungen überwachen und isolieren elektrische Fehler.
·Transformatoren senken die Spannung auf Niederspannungsniveau.
·Niederspannungsschaltanlagen verteilen den Strom an die Verbraucher der Anlage.
·MCCs steuern Motoren und Prozessanlagen.
·Automatisierungssysteme überwachen und steuern das gesamte elektrische System.
·DC-Notstrom- und USV-Systeme gewährleisten den kritischen Betrieb bei Stromausfällen.

Vorteile
Schnelle Installation
·Die werkseitige Fertigung verkürzt die Bauzeit
·Minimaler Montageaufwand vor Ort
·Kürzerer Projektzeitplan
Hohe Qualitätskontrolle
·Werksprüfung vor der Auslieferung
·Kontrollierte Fertigungsumgebung
·Weniger Verdrahtungsfehler vor Ort
Flexibles Design
·Individuelle Anordnung der Geräte
·Erweiterbare Module
·Geeignet für verschiedene Branchen
Verbesserte Zuverlässigkeit
·Geschützte Innenumgebung
·Geringere Belastung durch Staub, Feuchtigkeit und Verschmutzung
·Integrierte Schutzsysteme
Reduzierter Bauaufwand
·Weniger Hochbauarbeiten
·Geringerer Personalbedarf vor Ort
·Geringeres Installationsrisiko

Typische Anwendungsbereiche
Energiesektor
·Solar-PV-Anlagen
·Windparks
·Batterie-Energiespeichersysteme (BESS)
·Wasserkraftwerke
Industriesektor
·Stahlwerke
·Zementwerke
·Chemiewerke
·Bergbaubetriebe
·Öl- und Gasanlagen
Infrastruktur
·Flughäfen
·Eisenbahnen
·Rechenzentren
·Wasseraufbereitungsanlagen
·Gewerbezentren

Anwendbare Normen
·IEC 62271 – Hochspannungsschalt- und Steueranlagen
·IEC 61439 – Niederspannungsschaltanlagen
·IEC 60529 – Schutzarten (IP-Code)
·IEC 60076 – Leistungstransformatoren
·IEC 60364 – Niederspannungs-Elektroinstallationen
·IEEE-/NFPA-Normen (sofern zutreffend)

Zusammenfassung der typischen Nennwerte
·Mittelspannung: 6,6–40,5 kV
·Niederspannung: 400–690 V
·Mittelspannungsstrom: 630–4000 A
·Niederspannungsstrom: 1000–6300 A
·Fehlerstrom: 25–100 kA
·Gehäuse: Modulares Stahlgebäude
·Schutzart: IP54–IP66
·Aufstellung: Innenbereich / Außenbereich
·Kühlung: HLK-gesteuert
·Lebensdauer: ≥25–30 Jahre

Ein vorgefertigtes Umspannwerk (E-House) bietet eine komplette, werkseitig geprüfte elektrische Lösung, die Schaltanlagen, Transformatoren, Schutzvorrichtungen, Automatisierung und Hilfssysteme in einem einzigen modularen Paket vereint. Es eignet sich besonders für Projekte, die eine schnelle Installation, einen zuverlässigen Betrieb, reduzierten Bauaufwand sowie den Einsatz in abgelegenen oder schwierigen Umgebungen erfordern.