Kuppelfelder sind Hochstromenergieverteiler in modularer Aufbautechnik. Die Gehäuse sind fabrikfertig und typgeprüft nach VDE 0660 Teil 500/4-94 (EN 60 439-1). Die Nennisolationsspannung beträgt 690VAC. Das Gehäuse besitzt die Schutzklasse I (Schutzerdung) und die Schutzart nach VDE 0470 Teil 1 mindestens IP4x (bei Be- und Entlüftung IP 3x). Das Gerüst ist freistehend und in Mehrfach-Schrankbauform für Reihenaufstellung konzipiert. Ausführung in stabiler, verwindungssteifer Profil- Gerüstrahmen- Konstruktion aus Stahlblech mit Pulverbeschichtung (beständig gegen Säuren, Laugen, Treibstoffe). Seiten-, Dach- und Rückenblech sind ebenfalls pulverbeschichtet und nachträglich montierbar. Entsprechend der waagerechten Sammelschienengröße werden die Gehäuse in den Feldhöhen 2200/2600mm, den Feldbreiten 600/800/1000mm und den Feldtiefen von 600/800mm im Konzept verwendet. Die innere Unterteilung erfolgt grundsätzlich in folgende Funktionsräume:
Bild 1: Frontansicht
- dem Sammelschienenraum im oberen Teil,
- dem Hilfsgeräteraum,
- dem Geräteraum.
Auf Grund dieser inneren Unterteilung können die Türen folgende Ausführungen besitzen:
- Form 1 (eine Tür schließt den Geräte- und Hilfsgeräteraum ab. Es gibt keine inneren Schottungen zwischen den einzelnen Funktionsräumen),
- Form 2b (der Sammelschienen - und Geräteraum wird mit je einer Tür und zusätzlich ist eine innere Schottung zwischen Sammelschienen- und Geräteraum vorzusehen),
- Form 3b (die Funktionsräume sind separat über eine Tür oder Blende zugänglich. Die einzelnen Funktionsräume sind durch geeignete Schottungen getrennt).
Weitere innere Unterteilungen sind möglich, je nach verwendeten Schrankfabrikaten und -typen (siehe Kapitel innere Unterteilung).
Zur Abführung der inneren Verlustleistung werden im Dachblech oder wenn möglich im oberen Teil der Rückwand des Schaltschrankes entsprechende Lüftungsschlitze eingebracht. Die inneren waagerechten Schottbleche (Fachböden) sind ebenfalls zur durchgängigen Lüftung (Konvektion) mit Lüftungsschlitzen versehen. Eine rechnerisch analysierte und entsprechend festgelegte Be- und Entlüftung einer Schrankeinheit gewährleistet die Einhaltung vorgegebener Grenztemperaturen. Die so optimierte natürliche Wärmeabführung durch Konvektion sowie ein verlustleistungsarmer Aufbau bzw. Anschluß der Schaltgeräte und Sammelschienen erlaubt eine optimale Schaltgerätebestückung.
Sammelschienenraum
Das horizontale Hauptsammelschienensystem ist über eine Blende von vorn zugänglich und stehend im vorgesehenen Sammelschienenraum angeordnet, so das nur innerhalb des Feldes die Versorgungsverbindungen zum Geräteraum nach unten auszuführen sind. Die Zugangs- und Anschlußschienen werden über Lichtbogenbarrieren geführt. Das Hauptsammelschienensystem ist von Feld zu Feld geschottet, und die Sammelschienen werden über Lichtbogenbarrieren zu den benachbarten Feldern geführt. Die Kurzschlußfestigkeit des Hauptsammelschienensystems ist typgeprüft. Die PE- Schiene wird separat im vorderen unteren Kabelanschlußraum aufgebaut.
Feldverteilschienen
Die Anschlußschienen werden über Lichtbogenbarrieren in die Funktionsräume geführt. Die Feldverteilschiene ist in ihrer Größe an den Leistungsschalter angepasst.
Bild 2: Frontansicht Bild 3: Feldschiene Querverdrahtungs- oder Hilfsgeräteraum
Der Querverdrahtungs- oder Hilfsgeräteraum dient zur Aufnahme der einzelnen Komponenten der Steuerspannungserzeugung. Der BUS- Kopf und die zugehörigen I/O Baugruppen sowie der Klemmleiste, für die Verkabelung von Feld zu Feld, sind hier ebenfalls angeordnet. Im Schalterfeld dient dieser Raum zusätzlich noch zur Aufnahme einzelner Zusätze für die Leistungsschalterbaugruppen.
Bild 4: Querverdrahtungs- und Hilfsgeräteraum Geräteraum
Der Geräteraum nimmt das Submodul (Leistungsschalter) auf und ist zum Hilfsgeräteraum geschottet.
Bild 5: Geräteraum Folgende Leistungsschalter werden verwendet:
- Offene Leistungsschalter 3-polig (250-1600A> Icu mind.50kA, 2000-3200A> Icu mind.80kA, 4000-6300A> Icu mind.100kA).
Die Bemessungsströme (In) sind in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur auszulegen (Bemessungsstromreduzierung> Derating). Die verwendeten Leistungsschalter sind standardmäßig für Stromschienen ausgelegt. Die Größe des Leistungsschalters orientiert sich immer an der zweiten Einspeisung (in der Regel das SV-Netz). An alle Leistungsschalter können Hilfsauslöser (Spannungs- und Unterspannungsauslöser), Hilfsschalter und Alarmschalter einfach und direkt angeschlossen werden. Spannungs- und Unterspannungsauslöser haben eine Betriebsspannung von 230VAC. Die Ansteuerung und Rückmeldung erfolgt über eine Busverkabelung an die entsprechende Leitebene (z.B. am Touchscreen oder über PC). Die offenen Leistungsschalter können in Festeinbau oder Einschubtechnik, mit und ohne Überlast- und Kurzschlussauslöser (LI, LSI) sowie zum betriebsmäßigen Fernein- und Fernausschalten mit Motorantrieb 230VAC bestückt werden.
Folgende Grenzen werden bei Leistungsschalterfeldern gezogen:
- Einschubtechnik ab 250A bis 6300A (offene Leistungsschalter) "Schaltplan",
- Festeinbau von 250A bis 4000A (offene Leistungsschalter) "Schaltplan".
Die entsprechenden Umschaltstrategien für allgemeine Stromversorgungen (AV) und Sicherheitsstromversorgungen (SV) können bei normalen Anforderungen über die Leitebene erfolgen. Alternativ kann eine Umschalteinrichtung, die TÜV geprüft ist, für die automatische Umschaltung (AV - SV) vorgesehen werden. Diese Steuerung ist im Kuppelfeld integriert und überwacht die Spannung beider Stromversorgungen. Im Störungsfall wird die Kupplung geöffnet und nur der sicherheitsrelevante Teil versorgt. Die unterschiedlichen Kupplungsstrategien werden im Abschnitt Kupplungsarten näher beschrieben.
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