Bemessung der Mittelspannungs-Schaltanlagen-Sammelschiene für RMUs: Temperaturanstieg und Kurzzeitbelastbarkeit

Bemessung der Mittelspannungs-Schaltanlagen-Sammelschiene für RMUs: Temperaturanstieg und Kurzzeitbelastbarkeit

RMU-Spezifikationen konzentrieren sich häufig auf Schalter und Kurzschlussleistung, doch die busbar ist das Rückgrat, das den Dauerstrom durch die Einheit leitet. Eine falsche Dimensionierung der Sammelschiene kann zu einer übermäßigen Temperaturerhöhung, beschleunigtem Isolationsalterungsprozess und verringerter Zuverlässigkeit führen.

Dieser Leitfaden erläutert die Dimensionierung von Sammelschienen in praktischer Weise: Welche Kennwerte sind entscheidend, was bedeutet „Temperaturerhöhung“ genau, und wie beeinflusst die kurzzeitige Kurzschlussfestigkeit die Konstruktion der Sammelschiene?

Was die Dimensionierung von Sammelschienen wirklich bedeutet

Die Dimensionierung einer Sammelschiene ist nicht allein durch ihre Querschnittsfläche bestimmt. Bei Mittelspannungs-Schaltanlagen hängt die Leistungsfähigkeit der Sammelschiene von folgenden Faktoren ab:

• dauerstrom: erwärmung bei Nennlast
• umgebungstemperatur: und Lüftungsbedingungen innerhalb des Gehäuses
• qualität der Verbindungen: der Übergangswiderstand an Verbindungsstellen ist ein wesentlicher Wärmequelle
• kurzschlusskräfte: elektromagnetische Kräfte bei Störungen

Nennstrom und Temperaturerhöhung

RMUs werden mit Nennstrom für Sammelschienen und funktionale Einheiten deklariert. Die Sammelschiene muss die Grenzwerte für die Temperaturerhöhung unter dem deklarierten Strom einhalten. Bei Außenkiosken ist das Wärmemanagement aufgrund der solaren Einstrahlung und der abgedichteten Gehäuse erschwert, daher sollten die Annahmen zur Umgebungstemperatur realistisch sein.

Kurzzeitbelastbarkeit und Spitzenstrom

Während eines Kurzschlusses erfahren Sammelschienen:

• thermische Spannung: erwärmung während der Kurzzeitdauer
• dynamische Belastung: mechanische Kräfte, die proportional zum Spitzenstrom sind

Deshalb umfassen die Spezifikationen für RMUs häufig die kurzzeitige Kurzschlussstromtragfähigkeit (kA für eine bestimmte Dauer) und die Spitzenkurzschlussstromtragfähigkeit. Die Stromschienenhalterungen und -aussteifungen müssen entsprechend ausgelegt werden.

Was in einer RMU-Anfrage (RFQ) anzugeben ist

• Nennstrom: für Stromschienen und Ring-Schalter
• Kurzzeitige Kurzschlussstromtragfähigkeit: kA und Dauer am Standort der RMU
• Spitzenkurzschlussstromtragfähigkeit: falls dies durch den Projektstandard vorgeschrieben ist
• Umgebungstemperatur: sowie Installationsbedingungen (innen-/außenstehender Kiosk)
• Dauerbetrieb: bekannte Überlastbetriebs- oder Störfallbetriebsbedingungen

Feldzuverlässigkeit: Achten Sie auf die Verbindungsstellen

Selbst eine korrekt dimensionierte Sammelschiene kann überhitzen, wenn die Verbindungen mangelhaft sind. Stellen Sie sicher:

• richtiges Anzugsmoment und ordnungsgemäße Vorbereitung der Verbindungen
• anti-Oxidations-Behandlung, wo zutreffend
• klare Wartungsanweisungen für die Inspektion von Verbindungen

Interne Links

RMU-Kategorie: Ring Hauptgeräte .

MS-Schaltanlagen-Kategorie: Schaltanlagen .

Fazit

Die Dimensionierung der Sammelschiene für Schaltanlagen (RMU) ist ein Thema der Systemzuverlässigkeit: kontinuierliche Erwärmung sowie Kurzschlussbelastung. Wenn Sie den Nennstrom, realistische Annahmen zur Umgebungstemperatur und die korrekte Kurzzeit-Prüfstromfestigkeit angeben, können Lieferanten die Auslegung von Sammelschiene und Halterung an Ihre Netzbelastung anpassen und langfristige Überhitzungsprobleme vermeiden.

Bildvorschläge

• Bild: https://www.enweielectric.com/products/rmu
• ALT: „Nennstrom und Kurzzeit-Prüfstromfestigkeit von RMU-Sammelschienen für Mittelspannungsnetze“
• Bild: https://www.enweielectric.com/products/switchgear
• ALT: „Auslegung von Sammelschienen und Kompartmenten für Mittelspannungs-Schaltanlagen zur Begrenzung des Temperaturanstiegs“