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DC -Schaltanlagen Typ MBS - Secheron

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UNTERWERKE
DC-Schaltanlagen
Typ MBS
DC-SCHALTANLAGEN TYP MBS
Eine Frage der Kompetenz
Mit einem umfassenden Geräteprogramm und einem
herausragenden Know-how im Bereich der DC-Unterwerke für
die Bahnstromversorgung ist Sécheron SA ein weltweit führendes
Unternehmen und ein bedeutender Partner für die Elektrifizierung
von Bahnstromnetzen. Durch die Abwicklung sämtlicher Tätigkeiten
von der Berechnung, der Auslegung und Konstruktion des Netzes
bis hin zur Herstellung der DC-Systeme ist Sécheron SA in der Lage,
Kunden und Partnern maßgeschneiderte Lösungen auf der Basis
eines modularen Konzepts und von Standardprodukten zu bieten.
Unsere Anlagen werden mit weltweit führender Technologie und
allgemein bewährter und anerkannter Technik entwickelt. Alle
wichtigen Geräte, die bei den DC-Systemen zur Anwendung
kommen, stammen aus unserem Haus (Gleichrichter,
Gleichstromschnellschalter, Trennschalter, Schutzgeräte,
Messverstärker usw.).
HSCB-DC-Schaltanlage: Beschreibung
DC-Bahnstromnetze erfordern eine sichere Stromverteilung und zuverlässige
Steuersysteme.
Das Leistungsschalterfeld vom Typ MBS basiert auf der Erfahrung von Sécheron mit
Schutzgeräten für die Bahnstromversorgung und enthält technologisch bewährte
Komponenten.
Die DC-Schaltanlage dient als Steuer- und Schutzeinrichtung für die Gleichstromverteilung.
Das Gleichstrom-Leistungsschalterfeld vom Typ MBS ist ein modular aufgebautes
Schaltfeld, in dem verschiedene Funktionen und Geräte in drei Fächern integriert sind:
• Hintere Hochspannungssammelschienenzelle
• Schutz- und Steuersystem
• Schnellschalter
MBS-Abgangsfeld
Hintere Hochspannungssammelschienenzelle
Der Hochspannungsraum befindet sich im hinteren Teil des Schaltfelds. Er enthält die
Hauptsammelschiene, die Kabelanschlüsse und die Trennschalter, sofern zutreffend.
Schutz- und Steuersystem
Das Schutz- und Steuersystem ist im vorderen Teil des Schaltfelds untergebracht. Dieser
Niederspannungsraum enthält die Niederspannungskomponenten und sorgt für den
Schutz durch das SEPCOS-Schutz-und-Steuerrelais.
Schaltwagen
Der Gleichstromschnellschalter (Sécheron Serie UR) ist auf einem vierrädrigen Wagen
angebracht, der einfach ausgefahren werden kann. Auf dem Wagen sind auch die
Strommess- und Netzprüfeinrichtungen angeordnet. Der Schnellschalter ist über einen
nicht aussteckbaren Mehrfachverbinder mit den Hilfsstromkreisen und über Fingerkontakte
mit dem Hochspannungsraum verbunden.
Alle Wagen sind gegen gleichartige austauschbar und zudem äußerst leichtgängig.
MBS-Schaltwagen
2
Für alle wichtigen Funktionen im MBS-Schaltfeld kommen Sécheron-Komponenten
zum Einsatz.
HSCB-DC-Schaltanlage: Merkmale
Symbol
Einheit
Feldtyp
MBS 08
MBS 05
Bemessungsbetriebsstrom
INe
[A]
2600
4000
Bemessungsspannung
UNe
[VDC]
900/1800
UR26
5,5/9,2
Schaltertyp
4000
6000
8000
900/1800
3600
900/1800
900
UR36/40
UR40
UR45/60
UR80
5,5/9,2
18,5
5,5/9,2
5,5
Stehwechselspannung
Prüfspannung gegen Erde (50 Hz, 1 Min)
Betriebssammelschiene
[kV]
Ie
Nennstrom Sammelschiene: Anschluss
Bemessungskurzschlussstrom
<[A]
INss/ÎNss
[kA]
TNc 100 ms
(900V)
TNc 31,5 ms (1800V)
2500
4000
125/178
63/90
6000
8000
125/178
125/178
134/190
80/113
80/113
40/57
<T
Typisches Gewicht
Abmessungen (BxTxH)
IP30/IP20 oder IP42*
[°C]
[kg]
[mm]
->
4000
TNc 31,5 ms (3600V)
Schutzart (allgemein/Dach)
Umgebungstemperaturbereich
bis 11 kA
<500
550
<-
-5 ... +40
700
->
->
650
700
500 oder 800x1400x2200 ->
*IP42: optional
Für weitere Daten wird auf das Datenblatt des jeweiligen Leistungsschalters verwiesen.
Auslegung gemäß EN50123 und IEC61992.
HSCB-DC-Schaltanlage: Komposition
Besonderheit:
Die wichtigsten Komponenten der Schaltanlage wurden von Sécheron entwickelt und hergestellt und sind vollständig kompatibel.
Schutz- und Steuereinheit:
SEPCOS
Touchscreen-Oberfläche:
SEPCOS DISPLAY
Gleichstromschnellschalter:
UR26 bis UR80
Spannungsmessverstärker:
VM10/12
Trennschalter:
SWS
Strommessverstärker
MIU10
3
DC-SCHALTANLAGEN TYP MBS
Sicherheitsmerkmale/Funktionsweise
Der ausfahrbare Schaltwagen kann vier Stellungen einnehmen:
• Betriebsstellung
• Teststellung
• Trennstellung
• Außenstellung
Wenn sich der Wagen in der Betriebsstellung befindet, ist die vordere
Hochspannungstür verriegelt und der Wagen nicht zugänglich. Wenn Hochspannung
am Schalter anliegt, muss dieser geöffnet werden, bevor der Wagen aus der Betriebsin die Testposition gefahren werden kann. Der Stellungswechsel des Wagens kann
entweder manuell über einen externen Handgriff oder elektrisch über das SEPCOSTouchscreen-Display erfolgen. Auf diese Weise wird die Sicherheit des Benutzers
gewährleistet. Die Schaltwagen können codiert sein, um Verwechslungen zwischen
verschiedenen Wagentypen zu verhindern.
Die geschottete MBS-Schaltanlage ist wartungsarm und bietet einfachen Zugang
zu allen Komponenten. Stromführende Geräte sind auf dem Wagen angeordnet.
Vorteile:
• Sehr kompakt bei geringer Tiefe
• Die Schaltfelder können direkt an der Wand aufgestellt werden.
• Alle Geräte von vorne zugänglich
Motorbetriebener Schaltwagen:
Dieses neue Feature ist optional erhältlich. Der Wagen lässt sich damit im Fern-Modus
ausfahren, was den Netztrennschalter ersetzt.
Betriebs- und Teststellung
Hauptabmessungen
500 oder 800
1400
100
1075
1.
Hauptschalter
2.
Ausfahrbarer
Schaltwagen
3.
Niederspannungsraum (Schutz- und
Steuerkreise)
8
4.
Hauptsteckverbinder
(Leistungskreis)
10
5.
Shunt (Strom)
6.
Strommessverstärker
7.
Spannungsmessverstärker
8.
Hochspannungsraum
9.
Abgangskabel
3
1400
12. Betriebssammelschiene
2200
1430 (1605*)
11. Trennschalter (optional)
1
2
13
13. Motor (optional)
12
4
5
9
6
* Für 3600-VDC-Schaltfeld
7
11
10. Umgehungssammelschiene
(optional)
4
325
DC-Trennschaltanlage: Beschreibung
Trennschalterfelder werden für Einspeisefelder, Rückleiterfelder und Kupplungsfelder
eingesetzt. Das System umfasst zwei Fächer:
• Hochspannungsraum
• Niederspannungsraum
Jeder Schottraum hat eine eigene Fronttür und kann an der Wand montiert werden.
Die Kabeleinführung kann von unten oder von oben erfolgen. Die Trennschalter haben
einen Bemessungsstrom von 2000 A, 4000 A, 6300 A und 8000 A.
Einspeisefeld mit Trennschalter:
Einspeisefelder mit Trennschalter trennen den positiven Hochspannungsausgang
der Transformator-/Gleichrichtereinheit von der Verteilersammelschiene des
Streckenschaltfelds.
Trennschalter können ein- oder zweipolig sein. Bei der zweipoligen Ausführung werden
Pluspol und Minuspol gleichzeitig getrennt. Die Betätigung kann über Motor oder manuell
erfolgen. Zur Verfügung stehen vier verschiedene Feldbreite: 500 mm, 800 mm 1200 mm
oder 1600 mm. Einspeisefelder können bis zu 4 Trennschalter enthalten.
Rückleiterfeld mit Trennschalter:
Rückleiterfelder mit Trennschalter trennen den Minuspol der Gleichrichtereinheiten vom
Rückstrom aus dem Bahnnetz. Die Betätigung kann über Motor oder manuell erfolgen.
Zur Verfügung stehen vier verschiedene Feldbreite: 500 mm, 800 mm, 1200 mm oder
1600 mm. Rückleiterfelder können bis zu 4 Trennschalter enthalten.
Kupplungsfeld mit Trennschalter:
Kupplungsfelder mit Trennschalter unterteilen das Schaltfeld in getrennte
Sammelschienenabschnitte. Die Betätigung kann motorisch oder manuell erfolgen; die
Feldbreite beträgt 500 mm.
Trennschaltfeld
In der Folge sind die verschiedenen Konfigurationen je nach Abmessungen und Art der
Schaltfelder zusammengefasst:
Rückleiterfeld mit
Trennschalter
Einspeisefeld mit Trennschalter
Kupplungsfeld mit
Trennschalter
60
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
40
20
60
40
20
40
20
60
40
20
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
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-p
-1
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-1
-p
-1
-p
-1
-p
-2
-p
-2
-p
-1
-p
-1
-p
-1
2200
500
50
0
1
1
1
1
1
N.A.
N.A.
N.A.
1
1
1
00
14
Trennschalter SWS
2200
800
80
0
2
2
2
1
1
2
2
2
1
1
1
4
4
4
1
1
4
4
4
1
1
1
00
14
2200
1200/1600
12
00
00
14
Trennschalterfelder – Konfigurationen
Trennschalter SWS
5
DC-SCHALTANLAGEN TYP MBS
Schutzrelais
SEPCOS ist ein Schutz- und Steuergerät für Abgangs- oder Einspeisefelder in
DC-Unterwerken.
Hauptmerkmale:
• Modulares SPS-Konzept, SPS-Programmierung nach IEC61131
• Geprüft für den Einsatz in Bahnunterwerken nach EN50255-22
• Hohe Störfestigkeit dank einer Abtastrate von 40 Mikrosekunden und 16-BitA/D-Wandler
Schutzfunktionen:
• Alle typischen Schutzfunktionen (DDL +/-, Imax +/- usw.)
Steuerungsfunktionen:
• Schnellschalter EIN/AUS mit elektrischer oder magnetischer Selbsthaltung
• Mitnahmeschaltung, Wiedereinschaltautomatik, Wiedereinschaltsperre,
Streckenprüfung
• Externe Synchronisation der SPS, Messwertüberwachung
Offen gegenüber allen Kunden-Netzwerken und -Protokollen:
• TCP/IP: MODBUS-TCP
• Spezifische TCP/IP-basierte Übertragungsprotokolle:
- IEC60870-5-104
- DNP3
- IEC61850
• Feldbus: MODBUS-RTU, Profibus DP
SEPCOS im Niederspannungsraum
Das SEPCOS kann über ein benutzerfreundliches
7"-Farb‑Touchscreen-Display, das sich an der Fronttür
des Schaltfelds befindet, bedient und parametriert werden.
Alle Funktionen inklusive Trendanzeige stehen
über einen Webserver (S-Web) zur Verfügung.
Produkte und Leistungen
Sécheron liefert komplette DC-Unterwerke inklusive:
• Transformator-/Gleichrichtereinheit
• Wechselrichtergruppe zur Energierückgewinnung
• Energiespeichersysteme
• DC-Schaltanlage inklusive:
- Schaltfelder mit Gleichstromschnellschalter
- Trennschalterfelder
- Schützfelder
• Spannungsbegrenzer
• Schutz- und Steuersysteme
• Mensch-Maschinen-Schnittstellen
Sécheron bietet ferner einen entsprechenden Service zur Unterstützung der Kunden bei der Netzwerkgestaltung und der Installation
unserer Systeme:
• DC-Systemtechnik
• Dynamische Simulation von kompletten Netzen
• Kurzschluss-, Erdungskreis- und Oberschwingungsberechnung
• Überwachung von Installation und Inbetriebnahme
• Inline-Test und Einsatzerprobung
6
MBS-Anreihung
Komplette DC-Schaltanlage mit den unten dargestellten MBS-Feldern
Schaltfelder mit Schnellschalter: Anwendungsbereiche
1. Abgangsschaltfeld
BETRIEBSSAMMELSCHIENE
BETRIEBSSAMMELSCHIENE
BETRIEBSSAMMELSCHIENE
2. Abgangsschaltfeld
mit Trennschalter
I
MIU10
5. Abgangsschaltfeld
mit Umgehung
6. Abgangsschaltfeld
mit Umgehung und
Trennschalter
E/M
SEPCOS
E/M
I>
I
MIU10
U
U
U
VM10
VM10
1
2
BETRIEBSSAMMELSCHIENE
E/M
3
BETRIEBSSAMMELSCHIENE
MAIN BUSBAR
UMGEHUNGSSAMMELSCHIENE
UMGEHUNGSSAMMELSCHIENE
SEPCOS
E/M
Streckenprüfung
I>
I
MIU10
SEPCOS
E/M
I>
I
MIU10
M
4
I
MIU10
VM10
M
SEPCOS
I>
Streckenprüfung
4. Gleichrichterschalter
SEPCOS
Streckenprüfung
Streckenprüfung
E/M
I>
Streckenprüfung
3. Abgangsschaltfeld
mit Erdungsschalter
SEPCOS
I>
I
MIU10
M
U
U
VM10
VM10
5
M
6
Die Installation eines Überspannungsableiters für das Abgangsfeld ist auf Anfrage verfügbar.
7
Normen
Entspricht den Normen:
• IEC61992-2:2006
• EN50123-2:2003
• IEC60980 (seismische Prüfverfahren)
Typenprüfberichte verfügbar.
Hauptmerkmale des Leistungsschalterfelds MBS05
Hauptmerkmale des Leistungsschalterfelds MBS08
Bemessungsspannung (UNe)
900 VDC
Bemessungsspannung (UNe)
900 VDC
Bemessungsbetriebsstrom (INe)
4000 A
Bemessungsbetriebsstrom (INe)
8000 A
Bemessungsein- und -ausschaltvermögen (ÎNss/INss)
177/125 kA
Bemessungsein- und -ausschaltvermögen (ÎNss/INss)
190/134 kA
Bemessungs-Zeitkonstante (TNc)
100 ms
Bemessungs-Zeitkonstante (TNc)
100 ms
Betriebsklassen
f, e, d
Betriebsklassen
f, e, d
Bemessungsspannung (UNe)
1800 VDC
Bemessungsspannung (UNe)
3600 VDC
Bemessungsbetriebsstrom (INe)
4000 A
Bemessungsbetriebsstrom (INe)
4000 A
Bemessungsein- und -ausschaltvermögen (ÎNss/INss)
113/80 kA
Bemessungsein- und -ausschaltvermögen (ÎNss/INss)
57/40 kA
Bemessungs-Zeitkonstante (TNc)
31,5 ms
Bemessungs-Zeitkonstante (TNc)
31,5 ms
Betriebsklassen
f, e, d
Betriebsklassen
f, e, d
900 VDC / 4000 A
3600 VDC / 4000 A
Störlichtbogenprüfung
SG817736BDE_E00-09.14
Hauptmerkmale des Leistungsschalterfelds MBS05
Bemessungsspannung (UNe)
900 VDC
Bemessungsisolationsspannung (UNm)
1800 V
Unbeeinflusster Strom unter Störlichtbogenbedingungen (Îp arc/Ip arc)
71/50 kA
Zulässige Bogendauer (tarc)
250 ms
Schutzart
IP20
Sécheron SA
Rue du Pré-Bouvier 25
1217 Meyrin – Genf
CH-Schweiz
Tel.: +41 (0)22 739 41 11
Fax: +41 (0)22 739 48 11
substations@secheron.com
www.secheron.com
Dieses Dokument spiegelt den technischen Informationsstand zum Zeitpunkt der Drucklegung wider. Es ist nicht vertragsbindend. Sécheron behält sich das Recht vor, das Produkt, dessen Eigenschaften in diesem Dokument
beschrieben werden, jederzeit zu ändern bzw. zu verbessern, um es auf dem neuesten Stand der Technologie zu halten. Der Käufer ist unter allen Umständen selbst dafür verantwortlich, sich über die Wartungsbedingungen
und -anforderungen bezüglich des Produkts zu informieren. Sécheron behält sich sämtliche Rechte vor, insbesondere hinsichtlich der durch die „Allgemeinen Geschäftsbedingungen“ begründeten Rechte.
Copyright© 2007 Sécheron SA
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