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Luftisolierte Mittelspannungsschaltanlage (AIS) 36 kV für 36-kV-Verteilungsnetze

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Schaltanlage (AIS) 36 kV

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Die 36-kV-Luftisolierte Mittelspannungsschaltanlage (AIS) ist ein metallgekapseltes Schaltanlagensystem, das für 36-kV-Verteilungsnetze (maximale Systemspannung 40,5 kV) ausgelegt ist. Es nutzt eine Luftisolierung zwischen unter Spannung stehenden Komponenten und geerdeten Metallkammern, wobei für das Schalten und den Schutz in der Regel Vakuum-Leistungsschalter (VCBs) zum Einsatz kommen.

36-kV-AIS-Schaltanlagen werden üblicherweise in Umspannwerken, Industrieanlagen, Anlagen für erneuerbare Energien, im Bergbau, in Eisenbahnsystemen sowie bei großen Infrastrukturprojekten eingesetzt, die eine zuverlässige Mittelspannungs-Stromverteilung erfordern.

Hauptmerkmale
·Nennspannung: 36 kV
·Höchste Systemspannung: 40,5 kV
·Luftisolierte, metallgekapselte Bauweise
·Schalttechnik mit Vakuum-Leistungsschaltern
·Optionen mit ausziehbaren oder fest eingebauten Leistungsschaltern
·Modularer Schaltfeldaufbau
·Hohe mechanische und elektrische Zuverlässigkeit
·Einfacher Zugang für Inspektion und Wartung
·Integration von Schutz- und Automatisierungssystemen
·Optionale interne lichtbogenfeste Ausführung

Typische Funktionsschaltfelder
Eine 36-kV-AIS-Produktreihe kann Folgendes umfassen:
·Eingangs-Zuleitungsfeld
·Ausgangs-Zuleitungsfeld
·Transformator-Abzweigfeld
·Sammelschienen-Kopplerfeld
·Sammelschienen-Trennfeld
·Spannungswandlerfeld (VT)
·Messfeld
·Motor-Abzweigfeld
·Kondensatorbank-Abzweigfeld
·Erdungsschalterfeld

Typische Anordnungen:
·Einsammelschienensystem
·Doppelsammelschienensystem
·Haupt- und Umschaltsammelschienensystem
·Segmentierte Sammelschienenkonfiguration
·Ringverteilungskonfiguration

Typische technische Spezifikationen
·Nennspannung: 36 kV
·Höchste Systemspannung: 40,5 kV
·Nennfrequenz: 50/60 Hz
·Nennstrom: 630–3150 A
·Kurzzeit-Standstrom: 20–31,5 kA, 3 s
·Spitzen-Standstrom: 50–80 kA
·Kurzschluss-Ausschaltstrom: 20–31,5 kA
·Blitzstoßfestspannung (BIL): 170 kV
·Netzfrequenz-Festspannung: 70 kV / 95 kV (1 min)
·Klassifizierung der internen Lichtbogenentwicklung: AFL/AFLR 20–31,5 kA (optional)
·Schutzart: IP4X / IP54 (anwendungsabhängig)
·Leistungsschaltertyp: Vakuum-Leistungsschalter
·Mechanische Lebensdauer: ≥10.000 Schaltzyklen
·Geltende Normen: IEC 62271-1, IEC 62271-100, IEC 62271-200

Hauptkomponenten
1.) Vakuum-Leistungsschalter (VCB)
Funktionen:
·Schalten von normalen Lastströmen
·Unterbrechen von Kurzschlussströmen
·Automatische Fehlerisolierung
·Eignung für häufigen Betrieb
2.) Hauptsammelschienensystem
Merkmale:
·Kupfer- oder Aluminiumleiter
·Optionen für luftisolierte oder isolierte Sammelschienen
·Hohe Kurzschlussfestigkeit
·Modulare Erweiterbarkeit
3.) Stromwandler (CT)
Anwendungen:
·Überstromschutz
·Erdschlussschutz
·Energiemessung
·Messsysteme
4.) Spannungswandler (VT)
Funktionen:
·Spannungsmessung
·Schutzsignaleingang
·Synchronisation
·Überwachung der Netzqualität
5.) Erdungsschalter
Bietet:
·Sichere Erdung während der Wartung
·Bedienerschutz
·Elektrische Verriegelung
6.) Schutz- und Steuereinheit
Typische Funktionen:
·Überstromschutz
·Erdschlussschutz
·Transformatorschutz
·Distanzschutz (sofern zutreffend)
·Kommunikation mit SCADA-Systemen

Funktionsprinzip
·Die eingehende 36-kV-Zuleitung versorgt die Schaltanlage mit Strom.
·Der Vakuum-Leistungsschalter verbindet die Zuleitung mit der Hauptsammelschiene.
·Die Sammelschiene verteilt den Strom auf die ausgehenden Stromkreise.
·Strom- und Spannungswandler überwachen kontinuierlich die elektrischen Parameter.
·Schutzrelais erkennen abnormale Zustände.
·Der Vakuum-Leistungsschalter löst bei Fehlern automatisch aus.
·Die betroffene Zuleitung wird isoliert, während das restliche Netz weiterbetrieben wird.

Vorteile
Zuverlässiger Betrieb
·Bewährte AIS-Technologie
·Robuste mechanische Konstruktion
·Stabile Isolationsleistung
Einfache Wartung
·Klare Trennung der Kammern
·Einfache Inspektionsverfahren
·Keine Handhabung von Gas erforderlich
Umweltfreundlich
·Verwendet natürliche Luftisolierung
·Kein Risiko von SF₆-Gasleckagen
·Geringere Umweltbelastung
Flexible Installation
·Erweiterbare Abzweigkonfigurationen
·Geeignet für verschiedene Verteilungsarchitekturen
·Kompatibel mit digitalen Schutzsystemen
Wirtschaftlich
·Geringere Anschaffungskosten als bei GIS
·Geringerer Wartungsaufwand
·Lange Lebensdauer

Typische Anwendungsbereiche
·Versorgungsumspannwerke
·Industrielle Umspannwerke
·Anlagen zur Erfassung erneuerbarer Energien
·Solarkraftwerke
·Windparks
·Bergbaubetriebe
·Öl- und Gasanlagen
·Bahn-Traktionsunterwerke
·Rechenzentren
·Große Gewerbegebäude
·Wasseraufbereitungsanlagen

Anwendbare Normen
·IEC 62271-1 – Allgemeine Anforderungen an Hochspannungsschaltanlagen
·IEC 62271-100 – Wechselstrom-Leistungsschalter
·IEC 62271-200 – Metallgekapselte Wechselstrom-Schalt- und Steuergeräte
·IEC 61869 – Messwandler
·IEC 60529 – Schutzarten (IP-Code)

Übersicht über typische Nennwerte
·Nennspannung: 36 kV
·Maximale Netzspannung: 40,5 kV
·Nennstrom: 630–3150 A
·Kurzschlussstrom: 20–31,5 kA
·Blitzstoßfestigkeit: 170 kV
·Netzfrequenzfestigkeit: 70/95 kV
·Isoliermedium: Luft
·Schaltgerät: Vakuum-Leistungsschalter
·Aufstellung: Innen- / Außengehäuse
·Schutzart: IP4X–IP54
·Lebensdauer: ≥30 Jahre

Eine 36-kV-Mittelspannungsschaltanlage mit Luftisolierung (AIS) bietet eine robuste und wirtschaftliche Lösung für Mittelspannungs-Verteilungsnetze. Dank Luftisolierung, Vakuum-Löschtechnik, modularem Aufbau und einfacher Wartung ist sie nach wie vor eine weit verbreitete Wahl für Versorgungs- und Industrienetze, die einen zuverlässigen Betrieb auf dem 36-kV-Spannungsniveau erfordern.