Unter Schaltanlagen versteht man eine Kombination von elektrischen Schaltgeräten, deren Funktion darin besteht, elektrische Schaltkreise und Geräte zu schalten, zu steuern, zu messen, zu regeln, zu isolieren und zu schützen. Einige der auf der Platine behandelten Produkte umfassen Leistungsschalter, Leistungsschalter, Schaltersicherungseinheiten, Auftragnehmer, HRC-Sicherungen, Entladungsisolatoren und Erdschluss-Leistungsschalter (ELC Bs). Diese Geräte werden logisch zusammengebaut, um die Schaltanlage zu bilden. Schaltanlagen können verwendet werden, um nachgeschaltete Fehler zu beseitigen und Geräte abzuschalten, damit die Arbeit erledigt werden kann. Dieses Gerät verfügt über eine direkte Verbindungszuverlässigkeit der Stromversorgung.

Komponenten der Schaltanlage

Die Karte umfasst Schutz- und Schaltgeräte, einschließlich Sicherungen, Schalter, Leistungsschalter, Isolatoren, Bedienfelder, Relais, Stromwandler, Potentialtransformatoren, Bedienfelder und andere zugehörige Geräte.

Einige der Geräte sind für den Betrieb unter normalen und abnormalen Bedingungen ausgelegt. Einige der Geräte erfüllen auch die Schaltfunktion. Daher kann es keine Fehler fühlen. Die Schaltanlage erleichtert das Ein- und Ausschalten von Generatoren, Verteilern, Übertragungsleitungen und anderen elektrischen Geräten.

Im Falle eines Ausfalls in einem Teil des Systems, z. B. eines Kurzschlusses, fließt viel Strom durch das Gerät, was eine potenzielle Bedrohung für das Gerät darstellt und zu Betriebsunterbrechungen führt. In diesem Fall erkennt die Zelle den vorhandenen Fehler, bevor der fehlerhafte Abschnitt vom Rest des Systems getrennt wird.

Entwicklung der Schaltanlage

Die Schaltanlage wird hauptsächlich zum Unterbrechen und Schalten von Strömen unter normalen oder abnormalen Betriebsbedingungen verwendet. Die einfachste Form von Schaltanlagen, die Sie finden können, ist der Trommelschalter, mit dem nicht nur Lichter gesteuert und geschützt werden, sondern auch andere Geräte im Büro oder zu Hause. Für Stromkreise mit einer höheren Nennleistung kann eine Sicherung und ein Schalter mit hoher Unterbrechungskapazität (HRC) verwendet werden, um den Stromkreis zu schützen und zu steuern. Selbst dann sind Schaltanlagen in Hochspannungssystemen bis 33 kV aus zwei Gründen möglicherweise nicht kostengünstig:

  • Die Sicherung kann große Fehlerströme aufgrund von Fehlern im System nicht erfolgreich unterbrechen.
  • Wenn die Sicherung durchbrennt, kann der Austausch länger dauern und zu einer Betriebsunterbrechung für die Verbraucher führen.

In fortschrittlichen Stromversorgungssystemen führen Geräte und Leitungen hohen Strom und arbeiten mit hoher Spannung. Daher kann das Auftreten eines Kurzschlusses massive Schäden verursachen. Daher werden starke Ströme durch starke Fehlerströme unterbrochen.

Wechseln Sie die wesentlichen Funktionen

Dies sind einige der kritischen Merkmale der Schaltanlage:

  • Absolute Zuverlässigkeit – Die kontinuierliche Zusammenschaltung sowie die Erhöhung der Kapazität der Kraftwerke erfordern den Einbau zuverlässiger Schaltanlagen. Die Einbeziehung von Schaltgeräten ist für die Verbesserung der Zuverlässigkeit von wesentlicher Bedeutung. Wenn daher ein Fehler im Stromnetz vorliegt, muss die Schaltanlage die Trennung des fehlerhaften Abschnitts vom Rest des Stromkreises vornehmen.
  • Schneller Betrieb – Wenn in einem Abschnitt des Stromversorgungssystems Fehler auftreten, muss die Schaltanlage schnell arbeiten, um Schäden durch Kurzschlussströme in Transformatoren, Generatoren und anderen Geräten zu vermeiden. Wenn ein Fehler nicht schnell behoben wird, kann er sich auf andere gesunde Bereiche ausbreiten und die Systeme bis zum vollständigen Herunterfahren gefährden.
  • Vorkehrung für manuelle Steuerung –Zuverlässige Schaltanlagen müssen eine manuelle Steuerung vorsehen, bei der wichtige Vorgänge durch manuelle Steuerung ausgeführt werden können, wenn die elektrischen Steuerungen ausfallen.
  • Absolut wahre Diskriminierung – Wenn in einem Teil des Stromversorgungssystems ein Fehler vorliegt, muss das Bedienfeld in der Lage sein, zwischen dem fehlerfreien und dem fehlerhaften Abschnitt zu unterscheiden. Folglich sollten Sie in der Lage sein, den fehlerhaften Teil des Systems zu trennen, ohne den fehlerfreien Teil zu beeinträchtigen, um die Kontinuität der Stromversorgung sicherzustellen.

Klassifizierung der Schaltanlagen

Schalter werden nach Spannungspegel klassifiziert. Daher gibt es drei Hauptkategorien von Schaltanlagen:

  • Hochspannungsschaltanlage (HV)
  • Mittelspannungsschaltanlage (MV)
  • Niederspannungsschaltanlage (LV)

Schaltanlage und Schutz

Erneuerbare Sicherungen und Niederspannungsschalter werden verwendet, um den Stromkreis im Haus manuell zu schließen und zu öffnen, wobei die elektrische Sicherung den Stromkreis des Hauses vor Kurzschluss und Überstromfehlern schützt.

Folglich erfordern elektrische Schaltungen, die elektrische Hochspannungssysteme enthalten, Schutz- und Schaltvorrichtungen. In Hochspannungs- und Extrahochspannungssystemen können die Schutz- und Schaltschemata jedoch zu kompliziert werden, um einen hohen Fehlerstrom sicher und sicher zu unterbrechen.

Darüber hinaus erfordern elektrische Energiesysteme aus kommerzieller Sicht eine Mess-, Regelungs- und Steuerungsanordnung. Dieses gesamte System wird zusammen als Schaltanlagen- und Elektrosystemschutz bezeichnet. Daher wurde eine elektrische Schaltanlage auf verschiedene Weise entwickelt.

Der Schutz der Schaltanlagen spielt eine wesentliche Rolle im modernen Stromnetz der Stromerzeugung von der Erzeugung bis zur Übertragung und Verteilung. Das Gerät, mit dem der Stromfluss im Schaltanlagenschutzsystem geschaltet oder unterbrochen wird, wird als Leistungsschalter bezeichnet und kann auch manuell betätigt werden. Der Leistungsschalter erkennt Fehlerzustände im System über das Schutzrelais, bei dem das Relais durch ein fehlerhaftes Signal vom Spannungswandler oder Stromwandler betätigt wird.

Neben dem Stromnetz können auch Schaltanlagen in Industrieprojekten, Industriearbeiten, Gewerbe- und Wohngebäuden erforderlich sein.

LV-Schaltanlage

Niederspannungsschaltanlagen beziehen sich auf elektrische Schaltanlagen mit einer Nennspannung von 1 kV. Daher bezieht sich der Begriff LV-Schaltanlage zusammen auf HRC-Sicherungen, Niederspannungs-Leistungsschalter, elektrische Entladungsisolatoren, Leistungsschalter, Fehlerstromschutzschalter, Kompaktleistungsschalter (MCCBs) und Miniaturleistungsschalter ( MCB). Das heißt, sämtliches Zubehör, das zum Schutz des LV-Systems erforderlich ist. LV-Schaltanlagen werden hauptsächlich in LV-Schalttafeln verwendet. Das System besteht aus folgenden Teilen:

  • Immigrant
  • Superintendent
  • Feeder

Die Grundfunktionen von LV-Schaltanlagen

Die Rolle der LV-Schaltanlage umfasst Folgendes:

  • Elektrischer Schutz – Dies garantiert den Schutz der Schaltungselemente gegen mechanische und thermische Beanspruchung. Es bietet auch Schutz für Personen im Falle eines Isolationsversagens. Schützt sowohl Geräte als auch Geräte, die mit Strom betrieben werden.
  • Isolierung von Montageteilen. – Ziel ist es, das Gerät vom Stromkreis des restlichen unter Spannung stehenden Systems zu trennen, um das Arbeiten im isolierten Teil zu ermöglichen und die Sicherheit zu gewährleisten.
  • Remote- oder lokale Umschaltung – Die Schaltanlagensteuerungsfunktion bietet Platz für die Änderung eines vom Betriebssystempersonal geladenen Systems gemäß den festgelegten Anforderungen. Es umfasst Funktionssteuerung, Wartungsarbeiten an der elektrischen Anlage und Notschaltung.

LV-Schaltanlagen arbeiten

Prüfen, Testen und Messen von Niederspannungsschaltanlagen

Nachfolgend finden Sie einige allgemeine Inspektions- und Wartungspläne für Niederspannungsverteilungsgeräte:

  • Die allgemeine Inspektion sollte jährlich unter Berücksichtigung aller Komponenten durchgeführt werden
  • Motor- und Anlasserzuführungen (ausgehend), eingehende und Wicklungen sollten alle vier Jahre überprüft werden.
  • Die Richtigkeit des Voltmeters sollte alle vier Jahre überprüft werden.
  • Die Inspektion der Sammelschienenfächer sollte alle acht Jahre erfolgen.
  • Die Amperemeter-Korrektur sollte alle vier Jahre erfolgen.
  • Die bedingte Bewertung der Außenausrüstung muss alle zwei Jahre erfolgen

Für die Prüfung und Wartung von Niederspannungsschaltanlagen sind folgende Fristen einzuhalten:

  • Abzweige (Starter, Schalter, Sammelschienen)
    Betriebssysteme, Steuergeräte, Verriegelungen und Schutzgeräte müssen alle vier Jahre getestet werden.
  • Stangensysteme
    Der Isolationswiderstand, die Torsionsschrauben und die Leitung müssen alle acht Jahre überprüft werden.
  • Feeder für den Motor

    • Kabelspannungs- und Absaugverriegelungen: alle vier Jahre
    • Erdschluss- und thermischer Fehlerschutz – alle vier Jahre
    • Wärmeschutz der Kategorie ‘e’ – alle 3 Jahre
    • Neustart: alle vier Jahre
    • Isolationsbeständigkeit: alle vier Jahre
  • Feeder (glatt)

    • Schüsse – alle vier Jahre
    • Festlast-FI-Schutzschalter (zur Überwachung der Überhitzung) – alle vier Jahre
    • Verriegelung und Kabelspannung entfernen – alle vier Jahre

MV-Schaltanlage

Ein Schaltsystem, das zwischen 3 kV und 36 kV verarbeiten kann, wird als Mittelspannungsschaltanlage bezeichnet. Diese gibt es in vielen Ausführungen, beispielsweise als Außentyp mit Metallschale, als Innentyp mit Metallschale sowie als Außentyp ohne Metallschale.

Der Unterbrechungsmodus dieser Schaltanlage kann SF, Öl und Vakuum sein. Dies ist die Hauptanforderung des Netzes mittlerer Leistung, um den Strom zu unterbrechen, wenn ein Fehler vorliegt, unabhängig von der Art des Schalters, der vom MV-Schaltanlagen-System verwendet wird.

Die Funktionen der MV-Schaltanlage

Die Mittelspannungsschaltanlage muss folgende Funktionen erfüllen können:

  • Kurzschlussstromunterbrechung
  • Kapazitive Stromumschaltung
  • Induktive Ströme schalten
  • Normales EIN / AUS-Umschalten durchführen
  • Andere spezielle Anwendungen

Letztendlich müssen alle vorgenannten Funktionen mit einem hohen Maß an Zuverlässigkeit und Sicherheit ausgeführt werden.

MV Schaltanlagen arbeiten

Überprüfen, Testen und Messen von MV-Schaltanlagen

Die verschiedenen Komponenten der MV-Schaltanlage müssen im Rahmen der routinemäßigen Wartung überprüft werden. Inspektion und Wartung werden normalerweise nach einem festgelegten Zeitraum wie folgt durchgeführt:

  • Allgemeine Inspektion – Alle Komponenten müssen jährlich überprüft werden
  • Sammelschienenfächer: alle acht Jahre
  • Interne Kabelkästen, interne Sicherungsunternehmen, interne Leistungsschalter – alle vier Jahre
  • Die Genauigkeit des Voltmeters: alle vier Jahre
  • Amperemeter-Genauigkeit: alle vier Jahre
  • Andere Messsysteme: nach vier Jahren

Prüfung und Wartung

In Bezug auf Tests und Wartung sind die akzeptablen Zeiträume, nach denen das System getestet und gewartet werden sollte, wie folgt:

  • Duktortest: vier Jahre
  • Spannungsfestigkeit: acht Jahre
  • Kontaktlücke (SF6, leer) – Vier Jahre
  • Kategorie ‘e’ Wärmeschutz – Drei Jahre
  • Dielektrischer Öltest: vier Jahre
  • Neustart: vier Jahre
  • Isolationsbeständigkeit: vier Jahre

Stangensysteme

  • Überprüfung von Kvar, kW-Korrektur und Messung der maximalen Systemanforderungen – Vier Jahre
  • Isolationswiderstand, Torsionsfestigkeit, Ärzte und Durchschlagfestigkeit: acht Jahre

Wiederherstellung

  • Austausch, Ölfiltration und Austausch von Komponenten – bei Bedarf
  • Schmierung aller Gerätekomponenten – Vier Jahre

Bedeutung von Routinekontrollen und regelmäßiger Wartung von Schaltanlagen

Wenn das Armaturenbrett in einer sauberen, gut belüfteten und klimatisierten Umgebung installiert wird, ist keine große Wartung erforderlich. Bei geschlossener Anlage sind jedoch umfangreiche Inspektionen erforderlich. Inspektionen umfassen im Allgemeinen: –

  • Überprüfen der Verriegelungsvorgänge
  • Kontaktverschleißidentifikation
  • Überlastungseinstellungen beachten
  • Überprüfen Sie die Größe der verwendeten Sicherungen
  • Auf mögliche Überhitzung achten
  • Überprüfen Sie die Rahmenteile auf Korrosion oder Schmutz.

Es muss viel Wert darauf gelegt werden, Schutzvorrichtungen, Kontaktabstände der Vakuumflasche und Ölstände im Leistungsschalter zu überprüfen, um sicherzustellen, dass alle den Angaben des Herstellers entsprechen.

Selbst dann können Ausnahmen für häufig betriebene Schalter gewährt werden, deren Wartung von den Gesamtbetriebsstunden abhängt. Darüber hinaus muss darauf geachtet werden, dass die Isolierung der MV-Schaltanlagen und die Vertragskreise vorhanden sind. Gasisolierte Schaltanlagen sind eine weitere Ausnahme, die gemäß den Angaben des Herstellers eingehalten werden muss. Folglich muss der Hersteller eine umfangreiche Wartung überwachen. Wenn der Verteiler veraltet ist, sollte eine bedingte Bewertung durchgeführt werden, um festzustellen, ob die Geräte eine längere Leistung erbringen können.

Wo LV / MV-Schaltanlagen verwendet werden

Die Schalter können in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, darunter in folgenden:

  • Industrielle Stromverteilung in Fabriken und Anlagen, in denen auf den Schutz vor Überlastungen und Überspannungen geachtet werden muss. Die Schaltanlage trägt zu einer besseren Verteilung der organisierten Energie in den Maschinen innerhalb der Industrieanlage bei.
  • Solarenergieerzeugung, bei der eine Überspannungs- und Spannungsregelung obligatorisch ist, da sie den Stromfluss vom Hauptgerät regelt.
  • Kraftwerke: Haupt- und Nebenverteiler, die für die verschiedenen elektrischen Anschlüsse geschützt werden müssen.
  • Stromverteilung in Wohngebieten – Schalter können in Wohnkomplexen oder an Orten installiert werden, an denen eine Kombination aus metallgekapselten und metallummantelten Schaltern vorhanden ist.

Im Allgemeinen ist elektrische Energie ein wesentlicher Bestandteil des Lebens. Daher muss die Stromverteilung sicher erfolgen. Die Sicherheitsstufen können in den verschiedenen Verteilungseinheiten und Unterstationen durch die Installation von Sicherheitsgeräten und -mechanismen aufrechterhalten werden. Obwohl zahlreiche Mechanismen zum Schutz elektrischer Verbindungen in Industrie- und Wohngebieten beitragen können, wird die Verwendung von Schaltanlagen aufgrund ihrer Eigenschaften und Funktionen empfohlen.