Normen und Anwendungen von Mittelspannungs-Buskanal

Leitfaden für die Anwendung der Normen zur geometrischen Produktspezifikation GPS ISO GPS Normen Beu (Juli 2019).

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Der Buskanal wird für die effektive und effiziente Stromversorgung in überwiegend Industriestandorten genutzt. Für den Leiter des Buskanals wird Kupfer oder Aluminium verwendet, die zum Schutz gegen mechanische Beschädigung und Staubansammlung isoliert und vollständig umschlossen sind. Ein Buskanal-System ist eine effektive Methode, um Ihre Schaltanlage und verschiedene Verbraucher zu versorgen. Buskanalprobleme können jedoch zu katastrophalen Schäden und umfangreichen Ausfallzeiten führen.

Es gibt grundsätzlich drei allgemeine Kategorien von Buskanälen (Ganzmetall eingeschlossen). Der nicht zusammengesetzte Phasenbus beinhaltet einen Kanal, in dem alle Phasenleiter in einem gemeinsamen Metallgehäuse ohne Barrieren zwischen den Phasen sind. Diese Definition gilt für starre und flexible Leiter wie Stab oder Kabelkanal.

Ein getrennter Phasenbus ist ein Kanal, in dem sich Phasenleiter in einem gemeinsamen Metallgehäuse befinden, jedoch durch Erdmetallbarrieren zwischen jedem Phasenleiter getrennt sind. Isolierter Phasenkanal ist, wenn jeder Phasenleiter in seinem eigenen Metallgehäuse eingeschlossen ist und benachbarte Leitergehäuse durch einen Luftraum getrennt sind. Dieser Kanal hat normalerweise höhere Ampere als andere Typen. Das Gehäuse und die Leiter sind röhrenförmig und werden an Ort und Stelle zusammengeschweißt. Dieser Kanal wird über eine Dauerleistung von 25.000 A zwangsluftgekühlt.

Anwendbare Standards

Die Norm ANSI C37.23 umfasst die Konstruktion, Herstellung, Prüfung und Bemessung des von allen Metallen eingeschlossenen Buskanals einschließlich der Kabelkanalsysteme. Wenn es sich um einen Teil der Ausrüstung handelt, enthält es die zugehörige Ausrüstung, wie z. B. Zwischenverbindungen, Gehäuse, Schalter, Tragkonstruktionen und Trennverbindungen. Dies schließt Trennschalter ein, die hauptsächlich mit isoliertem Kanal verwendet werden, kann jedoch mit allen anderen Arten von Kanälen, einschließlich Kabelkanal, verwendet werden.

Außerhalb des Geltungsbereichs dieser Norm gilt eine Nennspannung von 600 V oder offene Leiterbaugruppen. Der CSA C22.2 No. 201-Standard ist das kanadische Maß für den Metallkanal für Spannungen von 751V bis 46kV, AC oder DC. Diese Norm behandelt die Konstruktion, Herstellung, Prüfung und Bemessung aller Arten von metallgekapselten Buskanälen einschließlich Kabelkanalsystemen. Es umfasst alle Zubehörteile für alle Arten von Kanälen, wie auch ANSU. Bei isolierten Phasenkanälen ist es auf Amp-Werte von bis zu 5000 A begrenzt.

Typischer Mittelspannungs-Buskanal

Anwendung

Alle drei Kanalsysteme sind tatsächlich identisch mit der Anwendung und haben die gleichen grundlegenden Bewertungen wie zuvor aufgeführt. Der Preis bestimmt normalerweise, welche Anwendung für welche Art von Leitung am besten geeignet ist. Man sollte nicht nur die Kanalkosten berücksichtigen, sondern auch die Kosten für die Installation und damit die Gesamtkosten des installierten Kanalsystems.

Im Allgemeinen kann ein getrennter Buskanal als etwas zuverlässiger angesehen werden als ein nicht getrennter Kanal basierend auf der Tatsache, dass ein Bus-zu-Boden-Fehler in den separaten, geerdeten Metallsperren enthalten sein kann. Dies gilt insbesondere für anfänglich niedrige Erdungsfehler, die auf einem ungeerdeten oder hochohmig geerdeten System vorhanden sind. Der starre Leiterbuskanal wird grundsätzlich im Werk hergestellt und erfordert die Verschraubung von Teilen im Feld und die Installation von isolierten Leiterverbindungsmuffen.

Zubehör wird in der Regel im Werk montiert, einschließlich Ausrüstung wie Schaltanlagen und Transformatoren. Auf der anderen Seite wird der Kabelkanal normalerweise dem installierenden Auftragnehmer auf nicht rückführbaren Rollen zur Feldinstallation und -beendigung geliefert.

Standard- Schaltgeräte- oder Transformatoranschlüsse erfolgen direkt über das Kabel mit geeigneten Stress-Kits oder Abschluss-Kits, abhängig von der Terminierungsanforderung. An das Kabel, von dem der Kanal angeschlossen wird, können spezielle Abschlusskästen mit starren Kupferleiteranschlüssen geliefert werden. Mit starrem Kanal sind Tee-Anordnungen ziemlich praktisch.

Es kann auch mit Kabelkanal aber mit viel mehr Schwierigkeit erreicht werden. Die T-Anordnung besteht aus starren Leitern in einem Gehäuse, in dem das Kabelkanalsystem allseitig verbunden ist. Dies erfordert Spannungskonus-Kits oder Kabelabschluss-Kits an jedem Kabelanschluss. Eine solche Anordnung benötigt viel Platz und ist teuer.

Hängerstützen, Wandstützen und freistehende Bodenstützen sind grundsätzlich für alle Arten von Kanälen ähnlich. Isolierte Phasenkanäle, die aufgrund der normalen Dauerstrombelastbarkeit und der minimalen BIL-Stufe von 110 kV zu einer Anforderung für Generatorspeisungen werden, werden aus Aluminiumrohrgehäusen und -leitern hergestellt. Die Leiter werden auf Porzellan-, Pfostenisolatoren getragen, und das Kanalsystem wird in bestimmten Längen vorgefertigt, abhängig von der physischen Anordnung des Kanalsystems. Der installierende Bauunternehmer schweißt die Leiter und das Gehäuse auf dem Feld.

Isolierte Phasenkanäle werden für hohe Strombelastbarkeiten verwendet und können bis zu 25000 A Dauerleistung ohne Umluftkühlung geliefert werden. Darüber hinaus ist eine Umluftkühlung mit allen zugehörigen Geräten erforderlich. Alle Zubehörteile wie Bögen, T-Stücke, der Trennschalter und der Anschluss an die von ihm gespeisten Geräte sind speziell für die Anwendung konzipiert und werden in der Regel werkseitig zusammengebaut, mit Ausnahme des Anschlusses.

Isolierte Phasenkanäle sind im Vergleich zu den anderen beschriebenen Kanalsystemen recht speziell und benötigen erheblich mehr Platz. Es ist auch wesentlich teurer zu kaufen und zu installieren, wird aber als ein einzigartiges System für spezielle Anwendungen und insbesondere als eine Generatorkanalzufuhr angesehen. Im Allgemeinen wird die Kabellänge des steifen Leiters von der Mittellinie zur Mittellinie und der Ausrüstung, an der er befestigt ist, gemessen, um Gesamtlänge der Kanallänge zu ermitteln. Sammelschienenerweiterungen innerhalb einer Anschlussbox gelten als Teil der Abschlusseinrichtung. Für Kabelkanäle werden die gleichen Kriterien verwendet, um die Länge zu bestimmen.

Die einzige Ausnahme besteht darin, dass 60 Zoll Kanallänge hinzugefügt werden müssen, um die Gesamtlängenabmessungen festzulegen, aufgrund der Kabelverlängerungsleitungen, die an jedem Ende erforderlich sind. Solche Kabelverlängerungen werden eher als Teil der Leitungslänge betrachtet als als Teil der Abschlussausrüstung.

Bewertungen

Ein nicht getrennter Kanal, der einen Kabelkanal enthält, hat grundsätzlich die gleichen kontinuierlichen Nennströme von 600 A bis 6000 A. Der Kanal mit höheren Nennwerten wird bis zu 12.000 A geliefert, aber dies ist für spezielle Anwendungen, die besondere Design-, Herstellungs- und Installationserwägungen erfordern. Ampacities basieren normalerweise auf einer Umgebungstemperatur von 40 ° C, bei der Leiter mit versilberten Verbindungen versehen sind und der zulässige Temperaturanstieg des Leiters 65 ° C beträgt. Nicht stromführende Teile, die leicht berührt werden können, dürfen um 40 ° C ansteigen. Die Grenzwerte für den Umgebungstemperaturbereich liegen zwischen -30 ° C und + 40 ° C und die Höhe beträgt bis zu 1000 Meter (3300 Fuß). Andere Umgebungsbedingungen müssen besonders berücksichtigt werden und können zur Leistungsminderung beitragen.

Der Spannungsbereich für diese Arten von Kanälen ist grundsätzlich von über 600 V bis 34, 5 kV bis ANSI, jedoch von 46 kV bis CSA. Praktisch beträgt die maximale Nennleistung 38 kV bei einer BIL-Nennleistung von 150 kV. Dies schließt Kabelkanäle ein, obwohl Kabel mit nominal 38 kV eine höhere BIL-Bewertung haben können und sicherlich eine höhere Isolationsspannungsklasse, wie eine bis zu 33% ige Isolierung bei höheren Spannungswerten, haben können. Nach den ANSI-Standards sind die Korona-Extinktionsniveaus nicht spezifiziert, aber sie entsprechen den CSA-Standards und werden als Produktionsarttest betrachtet.

Momentane Nennwerte sind in den Normen nicht angegeben, aber der Kanal wird voraussichtlich passend sein und der momentanen Bewertung des Geräts entsprechen, mit dem er verbunden ist. Im Allgemeinen sind die momentan angebotenen Bewertungen 82 kA, 100 kA oder 150 kA für 600 V-Bewertungen; 60 kA, 80 kA und 100 kA für fünf und 15 kV Bewertungen; 6 kA und 80 kA für 25 und 38 kV. Die Nennspannung des DC-Buskanals beträgt 300 bis 3200 Volt Gleichstrom mit Dauerleistungen bis zu 6000A. Isolierte Phasenkanal-kontinuierliche Nennwerte gehen von 1200 bis 24000 A (selbstgekühlt), obwohl Tests für selbstgekühlte Nennströme bis 25000 A durchgeführt wurden.

Die Nennspannungen betragen 24, 5, 29, 5 und 34, 5 kV mit entsprechenden BIL-Nennwerten von 110, 125 und 150 kV für direkte Generatoranschlüsse. Außer dem Generatoranschluss betragen die Spannungspegel 15, 5, 25, 8 und 38 kV mit entsprechenden BIL-Nennwerten von 110, 125 und 150 kV.

QUELLE: Unbekannt

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