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Lösung mit luftisolierten Mittelspannungsschaltanlagen (AIS) mit 12 kV für die Primärisolierung in Stromverteilungssystemen

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Schaltanlage (AIS) 12 kV

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Die 12-kV-Luftisolierte Mittelspannungsschaltanlage (AIS) ist eine metallgekapselte Schaltanlage, die in Mittelspannungs-Stromverteilungssystemen zum Einsatz kommt. Sie nutzt Luft als primäres Isolationsmedium zwischen stromführenden Leitern und geerdeten Metallgehäusen, während Vakuum-Leistungsschalter (VCBs) üblicherweise zum Schalten und zur Fehlerunterbrechung eingesetzt werden. Die Anlage ermöglicht eine sichere, zuverlässige und effiziente Steuerung, Absicherung, Trennung und Überwachung von Stromverteilungsnetzen.

12-kV-AIS-Schaltanlagen sind weit verbreitet in Umspannwerken, Industrieanlagen, Gewerbegebäuden, Anlagen für erneuerbare Energien und Infrastrukturprojekten.

Hauptmerkmale
·Nennspannung: 12 kV
·Luftisolierte, metallgekapselte Bauweise
·Vakuum-Leistungsschalter (VCB) für Schalt- und Schutzfunktionen
·Ausziehbare oder fest eingebaute Leistungsschalterausführung
·Modulare Feldkonfiguration
·Hohe Betriebssicherheit
·Mechanische und elektrische Verriegelung
·Einfache Wartung und Inspektion
·SCADA- und automatisierungskompatibel
·Lichtbogenbeständige Ausführung erhältlich

Typische Funktionsschaltfelder
Ein 12-kV-AIS-Programm kann Folgendes umfassen:
·Eingangs-Zuleitungsfeld
·Ausgangs-Zuleitungsfeld
·Sammelschienen-Kopplungsfeld
·Sammelschienen-Steigfeld
·Transformator-Zuleitungsfeld
·Motor-Zuleitungsfeld
·Kondensatorbank-Zuleitungsfeld
·Spannungswandler-Schaltfeld (VT)
·Messschaltfeld
·Sammelschienen-Trennschaltfeld

Typische technische Spezifikationen
·Nennspannung: 12 kV
·Höchste Systemspannung: 12/17,5 kV
·Nennfrequenz: 50/60 Hz
·Nennstrom: 630–4.000 A
·Nenn-Kurzzeitstromfestigkeit: 20–40 kA, 3 s
·Nenn-Spitzenstromfestigkeit: 50–100 kA
·Nenn-Kurzschluss-Ausschaltstrom: 20–40 kA
·Blitzstoßfestspannung (BIL): 75 kV
·Netzfrequenz-Festspannung: 28 kV (1 min)
·Klassifizierung der internen Lichtbogenfestigkeit: AFLR 20–40 kA (optional)
·Schutzart: IP4X (höhere Werte verfügbar)
·Mechanische Lebensdauer (VCB): 10.000–30.000 Schaltzyklen
·Anwendbare Normen: IEC 62271-1, IEC 62271-200, IEC 62271-100

Hauptkomponenten
·Metallgekapseltes Schaltanlagengehäuse
·Vakuum-Leistungsschalter (VCB)
·Hauptsammelschienen
·Sammelschienenisolierung
·Stromwandler (CTs)
·Spannungswandler (VTs)
·Schutzrelais
·Erdungsschalter
·Kabelanschlussraum
·Niederspannungs-Steuerraum
·Mechanische und elektrische Verriegelungen
·Mess- und Kontrollgeräte

Funktionsprinzip
·Die Zuleitung versorgt die Hauptsammelschiene über den Vakuum-Leistungsschalter mit Strom.
·Der Strom wird über einzelne Schaltfelder auf die Abzweigleitungen verteilt.
·Schutzrelais überwachen kontinuierlich die Strom- und Spannungsverhältnisse.
·Bei Überlasten oder Kurzschlüssen veranlasst das Relais die Auslösung des Vakuum-Leistungsschalters.
·Der fehlerhafte Stromkreis wird abgeschaltet, während die intakten Abzweige weiterbetrieben werden.

Vorteile
·Einfaches Luftisolationssystem
·Kein Isoliergas erforderlich
·Umweltfreundlich
·Einfache Inspektion und Wartung
·Modularer und erweiterbarer Aufbau
·Hohe Betriebssicherheit
·Hervorragende Zuverlässigkeit
·Geringere Wartungskosten über den gesamten Lebenszyklus
·Geeignet für Innenraum-Schaltanlagen

Typische Anwendungsbereiche
·Verteilerstationen von Energieversorgern
·Industrieanlagen
·Gewerbegebäude
·Krankenhäuser
·Rechenzentren
·Flughäfen
·Universitäten
·Bergbauanlagen
·Wasser- und Abwasseraufbereitungsanlagen
·Anlagen für erneuerbare Energien
·Öl- und Gasanlagen

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

Übersicht über typische Nennwerte
·Nennspannung: 12 kV
·Höchste Systemspannung: 17,5 kV
·Nennstrom: 630–4000 A
·Kurzschlussstrom: 20–40 kA
·BIL: 75 kV
·Netzfrequenz-Haltespannung: 28 kV
·Leistungsschalter: Vakuum-Leistungsschalter (VCB)
·Isoliermedium: Luft
·Schutzart: IP4X oder höher
·Aufstellung: Innenbereich
·Lebensdauer: ≥30 Jahre

Wesentliche Vorteile
Eine 12-kV-Mittelspannungsschaltanlage mit Luftisolierung (AIS) bietet eine kostengünstige, zuverlässige und umweltfreundliche Lösung für die Mittelspannungs-Stromverteilung. Durch die Kombination von Luftisolierung mit Vakuum-Leistungsschaltertechnologie gewährleistet sie zuverlässiges Schalten, Fehlersicherheit und Betriebssicherheit und ermöglicht gleichzeitig eine unkomplizierte Wartung sowie zukünftige Systemerweiterungen. Sie ist die bevorzugte Wahl für Innenraum-Schaltanlagen, in denen ausreichend Platz für die Installation vorhanden ist und langfristige Betriebssicherheit erforderlich ist.