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Luftisolierte Mittelspannungsschaltanlagen (AIS) mit 24 kV für 24-kV-Verteilungsnetze

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Schaltanlage (AIS) 24 kV

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Die 24-kV-Luftisolierte Mittelspannungsschaltanlage (AIS) ist eine metallgekapselte Schaltanlage, die für 24-kV-Verteilungsnetze ausgelegt ist. Sie nutzt Luft als Isoliermedium zwischen stromführenden Leitern und geerdeten Metallkammern. Vakuum-Leistungsschalter (VCBs) werden üblicherweise zum Schalten und zum Schutz eingesetzt und gewährleisten eine zuverlässige Unterbrechung von Last- und Kurzschlussströmen.

24-kV-AIS-Schaltanlagen finden breite Anwendung in Verteilerstationen von Energieversorgungsunternehmen, Industrieanlagen, Anlagen für erneuerbare Energien, gewerblichen Einrichtungen und Infrastrukturprojekten, bei denen eine zuverlässige Steuerung und Absicherung der Mittelspannungsversorgung erforderlich ist.

Hauptmerkmale
·Nennspannung: 24 kV
·Höchste Systemspannung: 24/25,8 kV
·Luftisolierte, metallgekapselte Bauweise
·Vakuum-Leistungsschalter-Technologie
·Ausziehbare oder fest eingebaute Schalterausführung
·Modulare Anordnung der Schaltzellen
·Hohe Betriebssicherheit
·Einfache Wartung und Inspektion
·Kompatibel mit Schutz- und Automatisierungssystemen
·Optionale interne lichtbogenfeste Ausführung

Typische Funktionsfelder
Eine 24-kV-AIS-Produktreihe umfasst in der Regel:
·Eingangsfeld
·Ausgangsfeld
·Transformator-Zuführfeld
·Sammelschienen-Kopplerfeld
·Sammelschienen-Trennfeld
·Spannungswandlerfeld (VT)
·Messfeld
·Motor-Abzweigfeld
·Kondensatorbank-Abzweigfeld
·Erdungsschalterfeld

Typische Konfigurationen:
·Einsammelschienensystem
·Doppelsammelschienensystem
·Anordnung mit Haupt- und Umschaltsammelschiene
·Ringverteilungsanordnung

Typische technische Spezifikationen
·Nennspannung: 24 kV
·Höchste Systemspannung: 24/25,8 kV
·Nennfrequenz: 50/60 Hz
·Nennstrom: 630–3.150 A
·Kurzzeit-Standstrom: 20–31,5 kA, 3 s
·Spitzen-Standstrom: 50–80 kA
·Kurzschluss-Ausschaltstrom: 20–31,5 kA
·Blitzstoßfestspannung (BIL): 125 kV
·Netzfrequenz-Festspannung: 50 kV (1 min)
·Innenlichtbogenfestigkeit: AFL/AFLR 20–31,5 kA (optional)
·Schutzart: IP4X / IP54 (anwendungsabhängig)
·Leistungsschaltertyp: Vakuum-Leistungsschalter
·Mechanische Lebensdauer: 10.000–30.000 Schaltzyklen
·Geltende Normen: IEC 62271-1, IEC 62271-100, IEC 62271-200

Hauptkomponenten
1.) Vakuum-Leistungsschalter (VCB)
·Unterbrechung von Fehlerströmen
·Lastschaltung
·Hohe mechanische Lebensdauer
·Geringer Wartungsaufwand
2.) Hauptsammelschienensystem
·Kupfer- oder Aluminiumleiter
·Unterstützt die Verbindung von Abzweigleitungen
·Erhältlich mit isolierten Sammelschienenoptionen
3.) Stromwandler (CT)
Verwendung für:
·Schutzmessung
·Zählung
·Fehlererkennung
4.) Spannungswandler (VT)
Verwendung für:
·Spannungsmessung
·Schutzfunktionen
·Synchronisation
5.) Erdungsschalter
Bietet:
·Sichere Erdung bei Wartungsarbeiten
·Bedienerschutz
·Verriegelter Betrieb
6.) Schutzrelais-Fach
Umfasst:
·Überstromschutz
·Erdschlussschutz
·Differentialschutz
·Kommunikationsmodule

Funktionsprinzip
·Die eingehende 24-kV-Spannung gelangt über die Zuleitungstafel in die Schaltanlage.
·Der Vakuum-Leistungsschalter steuert den Anschluss an die Hauptsammelschiene.
·Die Sammelschienen verteilen den Strom auf die Abzweigleitungen.
·Schutzrelais überwachen kontinuierlich die elektrischen Parameter.
·Bei Auftreten von Störzuständen sendet das Relais einen Auslösebefehl an den Vakuum-Leistungsschalter.
·Die fehlerhafte Abzweigleitung wird abgeschaltet, während die fehlerfreien Abzweigleitungen unter Spannung bleiben.

Vorteile
Hohe Zuverlässigkeit
·Bewährte Mittelspannungstechnik
·Robuste mechanische Bauweise
·Stabile Isolationsleistung
Einfache Wartung
·Leicht zugängliche Kammern
·Einfache Inspektionsverfahren
·Keine Handhabung von Isoliergas erforderlich
Umweltvorteile
·Kein SF₆-Gas erforderlich
·Kein Risiko des Austritts von Treibhausgasen
Flexibles Design
·Erweiterbares Schaltanlagenprogramm
·Vielfältige Abzweigkonfigurationen
·Kompatibel mit Automatisierungssystemen
Kosteneffizient
·Geringere Anfangsinvestition im Vergleich zu GIS
·Geringerer Wartungsaufwand

Typische Anwendungsbereiche
·Versorgungsumspannwerke
·Industrielle Stromverteilung
·Produktionsanlagen
·Solar-PV-Umspannwerke
·Windparks
·Gewerbegebäude
·Rechenzentren
·Verkehrssysteme
·Bergbauanlagen
·Öl- und Gasanlagen
·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 für Gehäuse

Übersicht über typische Nennwerte
·Nennspannung: 24 kV
·Maximale Netzspannung: 25,8 kV
·Nennstrom: 630–3150 A
·Kurzschlussstrom: 20–31,5 kA
·BIL: 125 kV
·Netzfrequenz-Festigkeit: 50 kV
·Isoliermedium: Luft
·Schaltgerät: Vakuum-Leistungsschalter
·Aufstellung: Innen- und Außenaufstellung
·Schutzart: IP4X–IP54
·Lebensdauer: ≥30 Jahre

Eine 24-kV-Mittelspannungsschaltanlage mit Luftisolierung (AIS) ist eine zuverlässige und wirtschaftliche Lösung für Mittelspannungs-Verteilungsnetze. Sie vereint Luftisolierung, Vakuumschalttechnik, modularen Aufbau und einfache Wartung und gewährleistet so eine sichere Stromverteilung für Energieversorger, Industrie, Projekte im Bereich erneuerbarer Energien und große gewerbliche Anlagen.