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MNS NiederspannungsschaltanlagenSystemleitfaden
2 MNS ist ein eingetragenes Warenzeichen.
Microsoft, Windows und Windows XP sind eingetragene Warenzeichen der Microsoft Corporation.
MODBUS ist ein eingetragenes Warenzeichen der Schneider Automation.
PROFIBUS ist ein eingetragenes Warenzeichen der PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. (PNO).
Die technischen Beschreibungen beziehen sich auf den Schaltanlagentyp MNS 3.0.
ABB übernimmt keine Haftung für Irrtümer in dieser Druckschrift. ABB haftet unter keinen Umständen für unmittelbare und
mittelbare Schäden jeglicher Art, die aus der Verwendung dieses Handbuchs entstehen. ABB haftet weiterhin nicht für
indirekte- oder Folgeschäden aus der Verwendung der hier beschriebenen Hard- oder Software.
Dieses Dokument darf weder ganz noch teilweise ohne schriftliche Zustimmung von ABB reproduziert oder kopiert werden.
Der Inhalt darf nicht an Dritte weitergegeben oder für nicht genehmigte Zwecke verwendet werden. Die in diesem Handbuch
beschriebene Software wird ausschließlich mit einer Lizenz geliefert und darf nur gemäß den Lizenzbestimmungen verwen-
det, kopiert oder weitergegeben werden.
Alle Rechte vorbehalten.
Copyright 2010 © ABB Automation Products GmbH Ladenburg, Deutschland
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MNS-Systemleitfaden
Dieser Leitfaden wird durch folgende Druckschriften zu ABB MNS-Niederspannungs-schaltanlagen ergänzt:
MNS Service Manual Installation, Bedienung und Inbetriebnahme, Druckschrift Nr. 1TGC902006M0402
MNS-SicherheitsaspekteDruckschrift Nr. 1TGC900009B0104
Weitere Informationen zu intelligenten MNS-Schaltanlagen MNS iS finden Sie im:
MNS iS SystemleitfadenDruckschrift Nr. 1TGC910001B0104
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Inhalt
MNS-Schaltanlagen Überblick 5
Geschichte der ABB-Schaltanlagen 5
Merkmale und Anwendungen 6
Typische Konfigurationen 7
Technische Daten 10
Betriebssicherheit und Verfügbarkeit 11
Schaltanlagenaufbau und Design 12
Funktionsräume und innere Unterteilung 12
Schaltanlagenaufstellung 13
Schaltanlagenabmessungen 13
Mechanischer Aufbau 14
Sammelschienensystem 15
Abgangsmodule 19
Steckeinsatztechnik 20
Einschubtechnik 22
Einspeisungen 26
Schaltanlagenleittechnik 28
Kundenbetreuung und Service 30
Anhang 32
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MNS-Systemüberblick
MNS-Schaltanlagen Überblick
ABB ist mit über 1,2 Millionen weltweit ausge-lieferten MNS-Schaltfeldern seit Einführung dieses Systems im Jahre 1973 führend auf dem Weltmarkt. Die Geschichte der Schaltan lagen von ABB lässt sich bis ins Jahr 1890 zurück-verfolgen, als die ersten Schaltanlagen in Schweden gebaut wurden.
Basierend auf dieser langen Erfahrung im Nieder spannungsschaltanlagenbereich, wurde das MNS-System weltweit zum Maßstab für Betriebssicherheit, Zuverlässigkeit und Qualität.
ABB bietet seinen Kunden dieses fundierte Wissen über Konstruktion und Herstellung von Niederspannungsschaltanlagen. Zusammen mit dem weltweiten Service- und Support-Netz-werk an über 30 Produktionsstandorten ist da mit gewährleistet, dass die Entscheidung für MNS stets die richtige Entscheidung ist.
Geschichte der ABB-Schaltanlagen
Kraft- und Walzwerk Hofors, Schweden, 1890
Krankenhaus Zoetermeer, Niederlande
Merkmale und Anwendungen
Das MNS-System von ABB ist eine nach IEC 61439-1/-2 geprüfte Energie-Schaltgeräte-kombination.Durch konsequenten Einsatz des modularen Baukastenprinzips in der elektrischen und mechanischen Konstruktion wird ein flexibles und kompaktes System gewährleistet. Für unterschiedlichste Betriebs- und Umwelt-bedingungen stehen verschiedene Anlagenaus-führungen zur Verfügung.
Besondere Systemvorteile:■ Optimaler Personen- und Anlagenschutz■ Komplett typgeprüft einschließlich Störlichtbogenprüfungen■ Hohe Betriebssicherheit und Anlagenverfügbarkeit■ Erdbeben-, erschütterungs- und stoßfeste Ausführungen möglich■ Wartungsfreie Sammelschienen- und Gerüstkonstruktion■ Einfache Nachrüstbarkeit und Erweiterbarkeit der Anlagen■ Kompaktes und platzsparendes Schaltanlagendesign■ Einfache Schaltanlagenprojektierung durch integrierte ABB-Projektierungstools
MNS-Lösungen werden z. B. in folgenden Industriezweigen eingesetzt:■ Öl & Gas (On- und Off-Shore)■ Chemie/Petrochemie■ Pharmazeutische Industrie■ Kraftwerke■ Papierindustrie■ Wasseraufbereitung■ Bergbau■ Stahlindustrie■ Schifffahrt
MNS-Lösungen sind ebenfalls anwendbar für infrastrukturelle Einrichtungen:■ Rechenzentren■ Flughäfen■ Bürogebäude■ Einkaufszentren■ Krankenhäuser
MNS-Systemüberblick
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MNS-Systemüberblick
Typische Konfiguration
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Die Kompetenz von ABB stützt sich auf das weltweit standardisierte MNS-System und lokalen ABB-Fertigungsstätten und Service-stützpunkten.
ABB gewährleistet durch ein eigenes Schaltan-lagenprojektierungstool normgerechte Anlagen entsprechend IEC 61439-1/-2 an allen Stand-orten. Dieses Tool enthält eine umfassende Datenbank mit standardisierten Projektierungs-lösungen für MNS-Anlagen. Der Einsatz des Projektierungs tools ermöglicht es mit geringem Aufwand kundenspezifische MNS-Anlagen zu erstellen und zu projektieren.
Kundenspezifische MNS-Anlagen können durch Einsatz des ABB-Fertigungsnetzwerkes weltweit in gleicher Ausführung und Qualität realisiert werden.
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MNS-Systemüberblick
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Technische Daten
MNS-Systemüberblick
Normen Energie-Schaltgerätekombination (PSC)* IEC 61439-1/-2, DIN EN 61439-1/-2
Prüfzertifikate ASTA, GB (Störlichtbogenfestigkeit gem. IEC 61641, VDE 0660 T500 Beiblatt 2) DLR Deutsches Forschungsinstitut für Raumfahrt e.V., Jülich, Erdbebenprüfung für Sicherheitsbereiche in Kernkraftwerken IABG Industrieanlagen Betriebsgesellschaft, Vibrations- und Schockprüfung Gemäß Germanischer Lloyd, Hamburg
Elektrische Bemessungs- Bemessungsisolationsspannung Ui 1000 V 3~, 1500 V- **Daten spannungen Bemessungsspannung Ue 690 V 3~, 750 V-** Bemessungsstoßspannungsfestigkeit Uimp 6 / 8 / 12 kV ** Überspannungskategorie II / III / IV ** Verschmutzungsgrad 3 Bemessungsfrequenz 50/60 Hz
Bemessungs- Sammelschienen: strom Bemessungsstrom Ie bis 6300 A Bemessungsstoßstrom Ipk bis 250 KA Bemessungskurzzeitstromfestigkeit Icw bis 100 KA
Feldverteilschienen: Bemessungsstrom Ie bis 2000 A Bemessungsstoßstrom Ipk bis 176 KA Bemessungskurzzeitstromfestigkeit Icw bis 100 kA
Störlichtbogen- Bemessungsbetriebsspannung 690 V schutz Unbeeinflusster Kurzschlussstrom bis 65 kA Dauer 300 ms Kriterien 1 bis 5
Innere bis Form 4 Unterteilung
Mechanische Abmessungen Feld und Gerüst DIN 41488Eigenschaften Höhe 2200 mm Breite 400, 600, 800, 1000, 1200 mm Tiefe 600, 800, 1000, 1200 mm Rastergrundmaß E = 25 mm gem. DIN 43660
Schutzgrad Gemäß IEC 60529 Außen IP 30 bis IP 54 Innen IP 2X
Stahlteile Gerüst und Profile 2,0/2,5 mm Innere Unterteilung 1,5 mm Verkleidung 1,5 mm
Oberflächen- Gerüst und Profile Zink- oder Alu-Zink beschichtet Schutz / Innere Unterteilung Zink- oder Alu-Zink beschichtet Anstrich Verkleidung Zink- oder Alu-Zink beschichtet / Strukturlack RAL 7035 (lichtgrau)
Kunststoffteile Halogenfrei, selbstverlöschend IEC 60707, feuerhemmend, FCKW-frei DIN VDE 0304 Teil 3
Optionen, Sammel- Hauptsammelschienen vollisoliert mit halogenfreiemverfügbar auf schienensystem Schrumpfschlauch,Anfrage Versilbert, Verzinnt
Besondere Prüfzertifikate Siehe oben aufgelistet Anforderungen
Farbe / Anstrich Umhüllung Sonderfarben auf Anfrage erhältlich.
* PSC - Power switchgear and controlgear assemblies** Je nach gewählter Bestückung
Betriebssicherheit und Verfügbarkeit
Die Beachtung aller Anweisungen in der IEC 61439-1/-2 gewährleistet grundlegenden Personen- und Anlagenschutz. MNS-Schalt-anlagen übertreffen diese Vorschriften in der Regel deutlich.
Das MNS-Niederspannungsschaltanlagensystem wurde umfangreichen Prüfungen entsprechend den geltenden Normen unterzogen. Um ein Höchstmaß an Sicherheit zu gewährleisten, führt ABB im Rahmen eines permanenten Entwick-lungs programms weitere Prüfungen durch. Diese Prüfungen orientieren sich an den kritischsten repräsentativen Einsatzbedingungen des Gesamt-produkts bzw. dem Leistungsspektrum der Schaltanlage im Vergleich zur Prüfnorm. Die Ergebnisse dieser Prüfungen sind auf die ver-schiedenen Niederspannungsschaltanlagen übertragbar (gemäß IEC 61439-1/-2, DIN EN 61439-1/-2).
Betriebssicherheit und Verfügbarkeit
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Neben den vorstehend genannten Spezifika-tionen hat ABB die Norm IEC 61641 als Prüf-norm für den Schutz bei inneren Störlichtbögen übernommen. Um die Anforderungen nach IEC 61641 zu prüfen, wird die Schaltanlage ent-sprechend den normalen Betriebsbedingungen angeschlossen und gespeist. Innerhalb der Schaltanlage wird dann ein Lichtbogen erzeugt, wobei der Zündpunkt so gewählt wird, dass er die größtmögliche Belastung der Anlage bewirkt. Neben den vorgeschriebenen Prüfkriterien erfüllt ABB auch die zusätzlichen Anlagenschutz -kriterien 6 und 7 gemäß VDE 0660 Teil 500 Beiblatt 2.
Mehr Informationen zum Lichtbogenschutz sind in der Broschüre „MNS Sicherheitsaspekte“ zu finden, die wesentliche Maßnahmen zum Anlagen- und Personenschutz durch MNS beschreibt, wie z. B.:
■ Grundlegende Schutzphilosophie■ Energie-Schaltgerätekombination■ Störlichtbogenschutz■ Schutzarten■ Innere Unterteilung■ Erdbeben, Vibration und Schock■ Bemessung des Neutralleiters
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Ausführung der Schaltanlage
Ausführung der Schaltanlage
Funktionsräume und Unterteilung
Das Schaltfeld ist in Funktionsräume unterteilt.
Einspeiseschalter (Anschluss unten/oben möglich)
1 GeräteraumDer Geräteraum unterteilt sich in 3 Fächer, die jeweils mit einer eigenen Tür ausgestattet sind.
Im oberen/unteren Fach befinden sich die Mess-nische mit den Sekundärgeräten zur Leistungs-schaltersteuerung und alle für Messungen und Meldungen erforderlichen Bauteile.
Im mittleren Fach befindet sich der Leistungs-schalter mit Zubehör in Einsatz- oder Einschub-technik.
Im oberen/unteren Fach sind die Anschluss-schienen und die Kabelbefestigungen unterge-bracht.
3 SammelschienenraumDer Sammelschienenraum enthält das MNS-Hauptsammelschienensystem. Der Anschluss der Leistungsschalter an die Hauptsammel-schiene erfolgt durch eine Trennwand aus Isolierstoff mit gasdichten Durchführungen.
Abgänge
1 GeräteraumIm Geräteraum sind alle Bauteile für die Ab -gänge oder Motorstarter in Einsatz- oder Ein-schubtechnik untergebracht. Je nach An lagen-typ ist neben der horizontalen auch eine verti-kale Unterteilung möglich.
In diesem Bereich können sowohl Module in Einsatztechnik, Einschubtechnik als auch Siche-rungslasttrenner in Leistenform eingebaut werden.
2 Kabelraum Im Kabelraum werden die Steuerleitungen, Klemmen sowie die Leistungskabel und deren Anschlusseinheiten untergebracht. Kabelein-führungen sind von oben oder unten möglich.
3 SammelschienenraumDer Sammelschienenraum enthält das MNS-Hauptsammelschienensystem. Die Feldverteil-schienen sind in einer Feldfunktionswand (FFW) integriert, welche sich zwischen dem Geräte-raum und dem Sammelschienenraum befindet und diese Funktionsräume störlichtbogenfest voneinander trennt.
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Ausführung der Schaltanlage
MNS-Schaltfelder können wie folgt aufgestellt werden: freistehend, Rücken an Rücken oder als Duplexfelder.
Schaltanlagenabmessungen
Schaltanlagenanordnungen
MNS-Schaltfelder haben die folgenden Raummaße:
Mechanische Ausführung
Gerüstaufbau
Die MNS-Gerüstkonstruktion besteht aus C-Profilen als Grundelementen mit einem 25 mm Lochraster nach DIN 43660. Diese 25 mm ent-sprechen dem Modulmaß 1E, mit dem in MNS der Platzbedarf innerhalb der Schaltanlage beschrieben wird.
Jedes Schaltfeld wird durch Verschraubung von waagerechten und senkrechten Profilen herge-stellt, die eine steife, verwindungsfreie, modu-lare Konstruktion ergeben.Diese Konstruktion ist aufgrund ihrer Bauart, d. h. einer Kombination aus selbstsichernden ESLOK-Schrauben mit Druckplatten und gewindeformenden Schrauben, wartungsfrei.
Die Profile sind zum Schutz vor Korrosion ver-zinkt (Zn oder Al/Zn).
Umhüllung
Die MNS-Schaltanlagenumhüllung besteht aus einer verzinkten Stahlblechverkleidung und einer zusätzlichen Pulverbeschichtung für die Sichtteile zur Sicherung einer langen Lebens-dauer.
Die Türen, Dachbleche, Rück- und Seitenwände der Umhüllung werden mit gewindeformenden Schrauben befestigt. Die Ausführung ist von der geforderten Schutzart abhängig.
Entsprechend der allgemeinen Sicherheits philo-sophie von MNS verfügt jeder Funktions raum und jedes Fach, das zur Inbetriebnahme, Be -dienung oder Wartung zugänglich sein muss, über eine eigene Tür.
Ausführung der Schaltanlage
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Ausführung der Schaltanlage
Sammelschienensystem
Hauptsammelschienen
Das MNS-Hauptsammelschienensystem liegt im hinteren Bereich der Schaltanlage. Damit ist der größtmögliche Abstand zwischen Sammel-schienen und Bedien- bzw. Wartungspersonal gegeben. Das Hauptsammelschienensystem ist entsprechend der gewählten Form der inneren Unterteilung vom Geräteraum und dem Kabel-raum getrennt.
Das Sammelschienensystem ist aufgrund der eingesetzten selbstsichernden ESLOK-Schrau-ben im Verbund mit Spannscheiben wartungs-frei. Diese Technik wird seit Einführung des MNS-Systems eingesetzt und hat sich in anspruchsvollsten Anwendungen bewährt.
Das Sammelschienensystem und die zugehö-rigen Teile bestehen aus Kupfer gemäß DIN 40500. Bei Bedarf sind versilberte oder ver-zinnte Sammelschienen bzw. mit Schrumpf-schlauch isolierte Schienensysteme erhältlich.
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Schutz- und Neutralleiterschienen
Im Standard verlaufen die Schutz- und Neu tral-leiterschienen waagerecht im unteren vorderen Bereich der Schaltanlage. Die PE-Schiene ist am Gerüst befestigt, um eine durchgängige elektrische Verbindung der Schaltfelder unter-einander zu gewährleisten. Innerhalb des Kabel-raums sind die PE- und N-Schienen vertikal rechts vorne angeordnet.
Bei Anwendungen, für die aufgrund Oberwellen-belastungen oder auch zum 4-poligen Schalten
ein Neutralleiterquerschnitt von 50% oder 100% erforderlich ist, wird der Neutralleiter im Sammelschienenraum parallel zu den Haupt-sammelschienen angeordnet. Der PE-Leiter verbleibt im vorderen Teil der Schaltanlage.
Feldverteilschienen
Über die gesamte Höhe des Schaltfeldes ver-läuft ein gekapseltes 3- oder 4-poliges Feld-verteilschienensystem.
Ausführung der Schaltanlage
Besondere Merkmale des Systems
■ Wartungsfreie Sammelschienenkonstruktion■ Unproblematische Schaltanlagenerweiterung■ Hauptsammelschienenanordnung rückseitig, dadurch Gewährleistung von - maximalem Personenschutz - wirksamem Stehvermögen gegen höchste Belastungen bei Kurzschluss - optimaler Wärmeableitung ■ Gasdichte Durchführungen zwischen Geräteraum und Hauptsammelschienensystem■ Option für Unterteilung nach Form 4 für Einspeise- und Abgangsmodule ■ Aktiver und passiver Lichtbogenschutz geprüft nach IEC 61641■ Isolierstoffe sind FCKW- und halogenfrei
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Ausführung der Schaltanlage
Feldfunktionswand
Die Feldfunktionswand (FFW) mit den integrier-ten Feldverteilschienen gibt es nur im MNS-System. Sie dient als störlichtbogenfeste Barriere zwischen Hauptsammelschienen- und Geräteraum. Die Feldverteilschienen sind vollständig getrennt und isoliert. Durch diese Konstruktion ist es nicht möglich, dass zwischen den Phasen der Feldverteilschienen oder zwischen den Haupt-sammelschienen und dem Geräteraum ein Lichtbogen entsteht (fehlerfreie Zone).
Der Isolierstoff ist FCKW- und halogenfrei sowie schwerentflammbar und selbstverlöschend. Die Kontaktöffnungen sind fingersicher ausgeführt (IP 2X), so dass der Personenschutz selbst bei ausgebauten Modulen gewährleistet ist.
Durch die MNS-Leistungskontaktgehäuse wird eine vollständige einphasige Kapselung vor Kontaktierung der Leistungskontakte an die Feldverteilschienen gewährleistet.
Leistungskontakt
Der Anschluss der Module an die Feldverteil-schiene wird durch den MNS-Leistungskontakt realisiert. Durch ein drehbares Lager sind Kabel-anschluss und Steckkontakt beweglich mitein-ander verbunden. Die Funktion des Leistungs-kon taktes wird somit durch Biegebean spru-chungen des Kabels nicht beeinträchtigt.
Die mechanische Stabilität des Steckkontaktes beruht auf der Stützplatte und der Kontakt-feder, wobei die Kontaktfinger die eigentliche elektrische Kontaktierung bewirken. Die Kontakt-finger sind im Standard versilbert.
Die ausgereifte Konstruktion und die geprüfte Qualität des Kontaktes sichern eine Lebens-dauer von bis zu 1000 Steckzyklen.
Prüfungen:■ Bauartnachweis gemäß IEC 61439-1/-2■ Korrosionsprüfung gemäß DIN 50017 und IEC 60068-2-60■ Crimpgüteprüfung gemäß IEC 61238-1■ Vibrations- und Schockprüfung gemäß IEC 60068-2-6 und IEC 60068–2-27
Ausführung der Schaltanlage
System-Highlights
■ Lebensdauer bis zu 1000 Steckzyklen ■ Drehbares Kontaktlager verhindert Übertragung von Kabelbeanspruchungen auf Kontaktierung■ Vollständige Trennung der Leistungskontakte zwischen den Phasen durch einphasige Schottung der Feldverteilschienen
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Für die optimale Konfiguration der MNS-Schalt-anlage stehen verschiedene Modultypen zur Verfügung:
Für hohe Prozessverfügbarkeit und flexible Anlagenkonfiguration ist die Einschubtechnik die optimale Modulvariante. Bei geringeren Anforderungen ist ggf. die Steckeinsatztechnik am sinnvollsten.
Je nach vorgesehener Anlagenbetriebsweise und Anforderungen an die Qualifikation des Bedien- und Wartungspersonals der Schalt-anlage kann die Ausführung der Abgangs-module gewählt werden.
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Abgangsmodule
Abgangsmodule
Einschubtechnik
Steckeinsatz-technik
SlimLine Modules
Einsatztechnik
~ 1 h
~ 1 min
Zeitaufwand für den Modulwechsel /Durchschnittliche Reparaturdauer
Zum Modultausch erforderliche Werkzeuge
Erforderliche Personalqualifikation
Personenschutz
Steckeinsatztechnik
MNS bietet verschiedene Alternativen für Steck-einsatzmodule. Bei Einsatz der Feldfunktionswand und Führungen können alle Module ohne Frei-schalten der Schaltanlage durch eine Elektro-fachkraft ausgetauscht werden, wenn dies für die Aufrechterhaltung des Gesamtprozesses notwendig ist.
Die Flexibilität des Systems gestattet die Leis-tungsverteilung und Motorsteuerung mit innerer Schottung nach Form 2. Optionen für die Be -dienung der Module von außen sowie für die Ausführung der inneren Unterteilung nach Form 4 sind verfügbar.
Der SlimLine-Lasttrennschalter ist die kompak-teste Möglichkeit der sicherungsbehafteten Energieverteilung in ABB-Schaltanlagen, erhält-lich in 3- oder 4-poliger Ausführung. Möglich
Abgangsmodule
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sind hier Standardmodulgrößen mit einem maxi-malen Bemessungsstrom von 630 A.
Die Bedienung erfolgt über den Griff an der Frontseite. Eine mechanische Stellungsanzeige EIN/AUS verhindert die Türöffnung im einge-schalteten Zustand. Möglich ist die Verriegelung des Griffes mittels Vorhängeschloss.
Optional ist die Ausstattung möglich mit:■ Strommesser■ Hilfskontakte■ Sicherungsüberwachung
SlimLine ist auch mit Fernbedienung und Über-wachung als intelligente Leiste (ITS) verfügbar, wobei ein Bussystem angeschlossen ist. Alle Parametereinstellungen erfolgen mittels Laptop über USB-Schnittstelle an jeder Leiste. Folgende Daten sind abrufbar:■ Schalterstellung ■ Sicherungsanzeige■ Strom■ Spannung ■ Leistung & Leistungsaufnahme■ Leistungsfaktor■ Temperatur
Abgangsmodule
Steckeinsatztechnik
Frequenzumrichter
Aufgrund des modularen Aufbaus ist in MNS der Einbau von ABB-Frequenzumrichtern mög-lich. In einem Schaltfeld können mehrere kleine Umrichter-Baugrößen eingebaut werden. Jedes Modul verfügt über einen eigenen Trennschalter und Zubehör. Die Montage der Bedienpanels in der Tür ermöglicht die Beobachtung und Para-metrierung des Frequenzumrichters ohne Tür-öffnung.
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Große Frequenzumrichter werden in separaten Schaltfeldern eingebaut. Diese sind in Einsatz-technik ausgeführt. Über entsprechende MCC-Module wird die Versorgung der Frequenz-umrichter von einer gemeinsamen Sammel-schiene realisiert.
Blindleistungskompensation
MNS bietet die Möglichkeit, Blindleistungskom-pensationsmodule in Standard-Schaltfelder zu integrieren, so dass keine weiteren externen Felder erforderlich sind.
Die Modularität ermöglicht höchste Flexibilität zur Anpassung der Kompensationsleistung an Veränderungen der Netzlast.
Der Standard umfasst folgende Ausführungen: ■ Netzspannungen bis 690 V■ 50 oder 60 Hz■ Üblichen Verdrosselungsgrade■ Module bis 50 kVAr■ 6- oder 12-stufige Regler
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Einschubtechnik ist die optimale Lösung für indus trielle Anwendungen, die insbesondere bei Motor Control Centern hohe Verfügbarkeit erfordern.
Die Module lassen sich durch unterwiesene Personen problemlos unter Spannung wech-seln und ermöglichen so maximale Flexibilität.
Abgangsmodule
Einschubgröße 8E/4 und 8E/2
Wesentliches Merkmal der Einschubtechnik ist die kompakte Konstruktion. Bis zu 36 Stück der kleinsten Modulgröße 8E/4 können in einem Geräteraum installiert werden. Durch diese Modu larität kann der verfügbare Platz optimal ausgenutzt werden, was wiederum den Platz-bedarf der Schaltanlage insgesamt senkt.
Mittels 3- oder 4-poligem Einschubkondapter wird die Stromverteilung von der vertikalen Feld-verteilschiene horizontal verteilt. Es können 2 Module der Größe 8E/2 oder 4 Module 8E/4 nebeneinander auf einer Ebene im Schaltfeld angeordnet werden. Die Kabelan schlüsse für die Haupt- und Hilfsstromkreise sind in Kon-daptern integriert und vom Kabel raum aus zu -gänglich.
Einschubtechnik
Abgangsmodule
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Einschubgröße 4E bis 48E
Diese Module in Geräteraumbreite verfügen frontseitig über eine Scharniertür, die mit dem Trennschalter mechanisch verriegelt ist.
Alle Bedienhandlungen können an den Modulen vorgenommen werden, ohne dass die Modultür geöffnet werden muss.
Module in Geräteraumbreite werden über die Feldfunktionswand direkt an die Feldverteil-schienen angeschlossen. Durch die Bauart der Module können Hilfskomponenten sowohl an vertikalen als auch an horizontalen Tragplatten innerhalb des Moduls montiert werden, so dass der im Modul verfügbare Platz optimal genutzt wird. Die Kabelanschlüsse für die Haupt- und Hilfsstromkreise sind vom Kabelraum aus zugänglich.
Modulbetätigung
Die MNS-Module werden über den Multifunktions-knebel betätigt. Damit wird die elektrische und mechanische Verriegelung des Moduls und der Modultür realisiert. Zum Ausfahren des Moduls sind keine weiteren Werkzeuge oder Entriege-lungsvorrichtungen erforderlich, so dass ein Modul in weniger als einer Minute austauschbar ist. Austausch und Nachrüstung von Modulen sind unter Spannung möglich, wenn dies der Anlagen betrieb erfordert.
Abgangsmodule
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Abgangsmodule
Besondere Merkmale der Einschubtechnik
■ Hohe Bestückungsdichte, geringer Platzbedarf■ Vollständige Phasentrennung des Hauptleistungskontakts vor Anschluss an Feldverteilschiene■ Volle Modulfunktionalität bei Betätigung von außen■ Modultausch in weniger als 1 Minute möglich, kein Werkzeug erforderlich
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Einschubpositionen
Alle Haupt- und Hilfsanschlüsse werden auto-matisch und ohne zusätzliche Werkzeuge kontaktiert.
EIN: Einschub eingefahren, Hauptschalter geschlossen, Haupt- und Steuerkreis einge-schaltet
AUS: Einschub eingefahren, Hauptschalter offen, Haupt- und Steuerkreis ausgeschaltet, Sicherung des Schaltzustandes mittels 3 Vorhängeschlössern möglich.
TEST: Einschub eingefahren, Hauptschalter offen, Hauptkreis ausgeschaltet, Steuerkreis eingeschaltet, Sicherung per Vorhängeschloss möglich.
TRENNSTELLUNG: Einschub um 30 mm gegenüber der eingefahrenen Position ausge-fahren, Hauptschalter offen, Haupt- und Steuer-kreis ausgeschaltet, Sicherung des Schaltzu-standes mittels 3 Vorhängeschlössern möglich. VERFAHREN: Einschub kann komplett aus der Schaltanlage ausgefahren werden.
Alle Schaltstellungen/Einschubpositionen sind am festen Teil des Betätigungshebels gemäß IEC 61439-2 eindeutig gekennzeichnet.
Um allen Anforderungen gerecht zu werden, stehen drei Schaltervarianten zur Verfügung:■ Lasttrennschalter■ Kompaktleistungsschalter■ offene Leistungsschalter
Im Kapitel „Weiterführende Dokumentation“ dieser Druckschrift finden Sie eine Übersicht über weitere Kataloge und Technische Informa-tionen zu den eingesetzten Schaltgeräten.
Weitere Optionen sind:■ Zonenselektivität■ Zweifache Einstellung der Schutzfunktionen■ Richtungsschutz mit einstellbarer Verzögerung■ Rückleistungsschutz■ Unter–/Überspannungsschutz■ Meldung von Messwerten, Warnungen■ Wartungsdaten■ Integration in eine Prozessleittechnik der Gesamtanlage (siehe Seite 28)
In den genannten ABB-Leistungsschaltern sind jeweils mehrere elektronische Auslöser (PRs) integrierbar, bei denen die Schutzfunktionen als Kombination aus: ■ Überlastschutz (L)■ Selektiver Kurzschlussschutz (S)■ Unverzögerter Kurzschlussschutz (I)■ Erdschlussschutz (G)ausgewählt werden können.
Lösungen für die Einspeisung
Technische Lösungen für Einspeisungen im MNS-System
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Für alle Einspeisungen erfolgt im MNS-System der Bauartnachweis durch Prüfung gemäß IEC 61439-1/-2 für Niederspannungs-Schalt-geräte gemäß IEC 60947. Die Konstruktion, insbesondere die Lichtbogen festigkeit unter dem Aspekt der Personen- und Anlagensicher-heit, ist nach IEC 61641 ausgeführt.
Optionen für die EinspeisungAlle offenen Leistungsschalter besitzen folgende Mindesteigenschaften:■ Manueller Spannhebel und Anzeige „Feder gespannt“■ Manuelle Drucktaster für EIN/AUS-Schaltung■ Mechanische Anzeige „EIN“/“AUS“ ■ Mechanische Meldung „Auslösung“ durch eine Funktion des elektronischen Auslösers■ 4 Meldekontakte für EIN/AUS
Projektspezifische Optionen ■ Gasdichte Anschlussverbindung an die Hauptsammelschienen (Feldfunktionswand)■ 3- oder 4-polig■ Einschubtechnik oder Festeinbau■ Kabel- oder Schienen-Anschluss von oben oder unten ■ 50 % oder 100 % Neutralleiter■ Arbeitsstrom- und Einschaltauslöser, wählbar für unterschiedliche Steuerspannungen ■ Unterspannungsauslöser, auf Wunsch mit elektronischer Zeitverzögerung■ Elektrische Anzeige des Schaltzustandes ■ Mechanische Anzeige „Eingefahren / Ausgefahren / Teststellung“■ Schlüsselverriegelung für Schalt- und Verfahrstellungen des Leistungsschalters■ Abgeleitete Ausführung als Lasttrennschalter■ Schalterwagen als Hilfsgerät für das Schalter- Handling außerhalb der Anlage■ Konfigurations- und Prüfgerät für den elektronischen Auslöser
Lösungen für die Einspeisung
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Betriebsweise des ausfahrbaren Leistungsschalters
Ausfahrbare Leistungsschalter bestehen aus zwei Teilen, dem festen Teil (Kassette) und dem beweglichen Teil (Leistungsschalter). Der Leis-tungsschalter kann damit in 3 verschiedene Positionen gebracht werden:
EINGEFAHREN: Das bewegliche Teil ist voll-ständig in das feste Teil eingeschoben, und die Haupt- und Hilfskontakte sind geschlossen. Der Leistungsschalter ist einsatzbereit und die mechanische Anzeige steht auf „EINGEFAHREN“.
TESTSTELLUNG: Das bewegliche Teil ist in das feste Teil eingeschoben, die Hauptkontakte sind nicht geschlossen, die Hilfskontakte sind geschlossen. Der Leistungsschalter kann für Offline-Tests betätigt werden. Die mechanische Anzeige steht auf „TESTSTELLUNG“.
AUSGEFAHREN: Das bewegliche Teil ist in das feste Teil eingeschoben, wobei weder Haupt- noch Hilfskontakte geschlossen sind. In dieser Position ist jegliche elektrische Leistungsschalter-betätigung ausgeschlossen. Die mechanische Anzeige steht auf „TRENNSTELLUNG“. Die Schalterraumtür kann geschlossen bleiben, die Schutzart der Schaltanlage wird nicht beein-trächtigt.
Die Schalterkassette (festes Teil) besitzt Sicher-heitstrennklappen (Shutter), die beim Ausfahren des Schalters selbsttätig schließen, um ein mögliches Berühren spannungsführender Teile zu verhindern.
Integration in die Prozessleittechnik
Systemanschluss
Zum anlagenweiten Informationsaustausch wird eine Standard-Feldbusverbindung (Profibus DP,Modbus, Profinet …) für Steuerungsinforma-tionen und Schaltbefehle verwendet. Über eine weitere Schnittstelle (Ethernet) werden Funktionen wie Parametrierung, Servicedaten erfassung sowie ggf. Anlagenoptimierungssysteme unter-stützt. Diese Aufteilung der Schnitt stellen ist auch bei Mittelspannungs-Schaltan lagen von ABB anzutreffen.Bei dieser Systemstruktur wird der zeitkritische Prozessdatenstrom nicht dadurch beeinträchtigt, dass seine Verbindung auch zur Parametrierung und für weitere Projektierungs- und Wartungs-daten beansprucht wird.Mit der Einführung von MNS hat ABB im Bereich der Niederspannungsschaltanlagen marktfüh-rende Standards gesetzt. Im Jahre 1987 instal-lierte ABB die weltweit erste intelligente Nieder-spannungs-Schaltanlage mit intelligenten Motorstartern (INSUM®), seitdem hat ABB über 80.000 intelligente MotorControlCenter aus-geliefert.
Im Jahre 2005 wurde MNS iS als weltweit erste integrierte Niederspannungs-Schaltanlagenplatt-form vorgestellt. MNS iS setzt mit den folgenden Merkmalen neue Maßstäbe im Bereich Nieder-spannungsschaltanlagen:■ verbesserter Personenschutz durch getrennte Kabelräume für Leistung und Steuerung■ geringere Lebenszykluskosten durch ein erweiterungsfähiges System■ Schaltanlagensystem mit genormten Motorsteuerungs- und Einspeisemodulen ■ selbstüberwachende Schaltanlage durch Einsatz von Asset Monitoring■ zukunftssichere Investition durch patentierte ABB-Schnittstellentechnologie
Die MNS iS-Plattform bietet darüber hinaus die wesentlichen Eigenschaften einer intelligenten Motorsteuerung (IMCS).■ Mikroprozessorgesteuerte Schutzüber- wachung und -kontrolle von Motor- und Verteilstromkreisen■ Anbindung an Leitsysteme per Feldbuskommunikation
Integration in die Prozessleittechnik
Prozess-Steuerung
Ethernet
Feldbus
AssetMonitoring
Bedien-oberfläche
Parametrierung
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Integration in die Prozessleittechnik
Prozess-Steuerung
Ethernet
Feldbus
AssetMonitoring
Bedien-oberfläche
Parametrierung
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Kundendienst und Service
Kundendienst und Service
Anlagen-verfügbar-keit
Lebenszyklus
Inb
etrie
bna
hme
Kontinuierliche Wartung und Ersatzteilhaltung
Zustandsüberwachung
Asset Monitoring
Präventive Wartung
VorausschauendeWartung
Proaktiv
Revision
Reparatur
Reaktive Wartung
ABB hat das Ziel, eine optimale Verfügbarkeit der Anlage zu gewährleisten. Von den weltweiten ABB-Produktionsstandorten wurden bisher über 1,2 Millionen MNS-Schaltfelder ausgeliefert. Jeder dieser Standorte verfügt über eine Kunden-dienst- und Serviceabteilung für optimalen lokalen Support.
Nach abgeschlossener Inbetriebnahme hat die Schaltanlage ihre höchste Leistungsfähigkeit. Um diesen Zustand zu erhalten, kann gemein-sam mit dem Betreiber ein Service- und War -tungsplan erstellt werden. Bei mangelnder Wartung der Schaltanlage können Ausfälle die Folge sein. Eine optimale Wartung gewährleistet die Verfügbarkeit der Schaltanlage und sichert damit die Produktivität des Kundenprozesses. Ausfallzeiten lassen sich mit folgenden Wartungs-strategien reduzieren:
■ Reaktive Wartung ist für die Produktion und aufgrund ungeplanter Ausfallzeiten kostspielig. ■ Präventive oder kontinuierliche Wartung erfolgt meist jährlich im Rahmen eines geplanten Anlagenstillstands. ■ Durch Auswertung der Daten der intelligenten Schaltanlage kann ein vorausschauender Wartungsplan erstellt werden.
Nutzen Sie die Erfahrung von ABB und die für den Kundenprozess optimale Wartungs-strategie, um den Lebenszyklus der Schalt-anlage zu verlängern.
Basis-Leistungen
ABB bietet während der gesamten Lebensdauer der Schaltanlage umfassenden Service und Support:
■ Projektierungshilfen■ Produktschulung■ Ersatzteilbevorratung■ Installation und Inbetriebnahme■ Serviceplanung■ Hard- und Softwaresupport■ Upgrades, Erweiterungen und Änderungen
Vertragsleistungen
ABB kann umfassende Wartungsverträge an- bieten, die speziell auf jeden einzelnen Prozess zugeschnitten sind. Durch vorbeugende War-tungsmaßnahmen lassen sich Aus fälle vermeiden und Wartungsabläufe rationalisieren.
Bei Einsatz eines integrierten Schaltanlagen-systems MNS iS, kann die Wartung in eine vor-ausschauende Wartungsstrategie einge bunden werden.
Kundendienst und Service
Asset Monitoring mit MNS iS
Ein weiterer Schritt zur Verbesserung der Wartungsvorgänge ist die MNS iS-Plattform von ABB, eine vollständig selbstüberwachende Schaltanlage, die Wartungskosten auf den mini-mal benötigten Umfang reduziert.
Das Asset Monitor System wertet alle Ereignisse, Fehlermeldungen und Auslösungen im Rahmen der präventiven Wartungsplanung aus. Die Zu -stände werden überwacht und nach ihrer elek-trischen, mechanischen und anlagenspezifischen Funktion in Gruppen unterteilt und gewichtet. Für jeden Zustand gibt es eine Ursache und eine empfohlene Maßnahme zur Problemlösung.
Asset Monitoring setzt den zukünftigen Stan-dard bei integrierten Wartungsabläufen zur wei-teren Erhöhung der Schaltanlagenverfügbarkeit durch vorausschauende Wartung.
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Anhang
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Checkliste für die Auslegung einer Niederspannungs-schaltanlage
als Grundlage für detaillierte Abstimmungen der tech-nischen Ausführung zwischen Hersteller und Anwender
Auszug aus IEC 61439-1/-2
Vom Anwender festzulegende Funktionen und Merkmale Abschnitt der Norm (für Teil 1 und 2)
Elektrisches Netz
System nach Art der Erdverbindung 5.5, 8.4.3.2.3, 8.6.2., 10.5, 11.4
Bemessungsspannung Un (V) 3.8.8.1, 5.2.1, 8.5.3.
Überspannungskategorie 5.2.4, 8.5.3, 9.1, Anhang G
Besondere transiente Spannungen, Spannungsbeanspruchungen, zeitweilige Überspannungen 9.1
Bemessungsfrequenz fn (Hz) 3.8.11, 5.4, 8.5.3, 10.10.2.3, 10.11.5.4
Zusätzliche Anforderungen für Prüfungen vor Ort: Verdrahtung, Betriebsverhalten und Funktion 11.10
Kurzschlussfestigkeit
Unbeeinflusster Kurzschlussstrom an den Anschlüssen der Einspeisung Icp (kA) 3.8.6
Unbeeinflusster Kurzschlussstrom im Neutralleiter 10.11.5.3.5
Unbeeinflusster Kurzschlussstrom im Schutzleiterstromkreis 10.11.5.6
SCPD in der Einspeisung 9.3.2
Angaben zur Koordination von Kurzschluss-Schutzeinrichtungen einschließlich zu 9.3.4
Kurzschluss-Schutzeinrichtungen außerhalb der Schaltgerätekombination
Angaben zu Abgangsstromkreisen, die möglicherweise zum Kurzschlussstrom beitragen 9.3.2
Schutz von Personen gegen elektrischen Schlag nach IEC 60364-4-41
Art des Schutzes gegen elektrischen Schlag – Basisschutz (Schutz gegen direktes Berühren) 8.4.2
ANMERKUNG Diese Art des Schutzes dient dem Schutz gegen elektrischen Schlag durch direktes
Berühren innerhalb der Schaltgerätekombination während des bestimmungsgemäßen Betriebs.
Art des Schutzes gegen elektrischen Schlag – Fehlerschutz (Schutz gegen indirektes Berühren) 8.4.3
ANMERKUNG Diese Art des Schutzes dient dem Schutz gegen die Folgen eines Fehlers in der
Schaltgerätekombination.
Installationsumgebung
Innenraum- oder Freiluftaufstellung 3.5, 8.1.4, 8.2
Schutz gegen Eindringen fester Fremdkörper und Flüssigkeit 8.2.2, 8.2.3
Äußere Mechanische Einwirkung (IK) 8.2.1, 10.2.6
ANMERKUNG IEC 61439-1 gibt keinen bestimmten IK-Wert an.
Beständigkeit gegen UV-Strahlung (gilt für Freiluftaufstellung nur, wenn nicht anders festgelegt) 10.2.4
Korrosionsbeständigkeit 10.2.2
Umgebungstemperatur - Untergrenze 7.1.1
Umgebungstemperatur - Obergrenze 7.1.1
Umgebungstemperatur – maximaler täglicher Mittelwert 7.1.1
Maximale relative Luftfeuchte 7.1.2
Verschmutzungsgrad 7.1.3
Höhenlage 7.1.4
EMV-Umgebung 9.4, 10.12, Anhang J
Besondere Betriebsbedingungen (z.B. Vibration, außergewöhnliche Betauung, starke Verschmutzung, 7.2, 8.5.4, 9.3.3, Tabelle 7
korrosive Atmosphäre, starke elektrische oder magnetische Felder, Pilze, Kleintiere, Explosionsgefährdung,
heftige Erschütterungen und Stöße, Erdbeben)
Vom Anwender festzulegende Funktionen und Merkmale Abschnitt der Norm (für Teil 1 und 2)
Art der Aufstellung
Äußere Bauform 3.3, 5.5
Ortsveränderbar oder ortsfest 3.5
Maximale äußere Abmessungen und Masse 6.2.1
Art(en) der von außen eingeführten Leiter 8.8
Lage der von außen eingeführten Leiter 8.8
Werkstoff der von außen eingeführten Leiter 8.8
Querschnitt und Anschluss der von außen eingeführten Außenleiter 8.8
Querschnitt und Anschluss der von außen eingeführten PE-, N- und PEN-Leiter 8.8
Besondere Anforderungen für die Kennzeichnung von Anschlüssen 8.8
Lagerung und Transport
Maximale Abmessungen und Gewichte der Transporteinheiten 6.2.2, 10.2.5
Art des Transports (z. B. Gabelstapler, Kran) 6.2.2, 8.1.7
Von Betriebsbedingungen abweichende Umgebungsbedingungen 7.3
Einzelheiten zur Verpackung 6.2.2
Bedienbarkeit
Zugang zu manuell betätigten Geräten 8.4, 8.5.5
Trennung der Abgangsstromkreise 8.4.2, 8.4.3.3, 8.4.5.2
Wartung und Erweiterung
Anforderungen bezogen auf Zugängigkeit durch berechtigte Personen im Betrieb, Anforderung 8.4.5.1
für Bedienung von Betriebsmitteln oder Wechseln von Teilen der Schaltgerätekombination unter Spannung.
Anforderungen bezogen auf Zugängigkeit für Überprüfungen und ähnliche Tätigkeiten 8.4.5.2.2
Anforderungen bezogen auf Zugängigkeit im Betrieb für Wartung durch berechtigte Personen 8.4.5.2.3
Anforderungen bezogen auf Zugängigkeit im Betrieb für Erweiterung durch berechtigte Personen 8.4.5.2.4
Art der elektrischen Verbindung von Funktionseinheiten 8.5.1, 8.5.101, 8.5.2
ANMERKUNG Dies bezieht sich auf die Möglichkeit zum Herausnehmen und Wiedereinsetzen
von Funktionseinheiten
Schutz gegen elektrischen Schlag durch direktes Berühren von inneren aktiven Teilen während Wartung 8.4
oder Erweiterung (z. B. Funktionseinheiten, Haupt-Sammelschienen, Verteilschienen)
Formen der inneren Unterteilung 8.101
Möglichkeit zur separaten Prüfung der Funktion von Hilfsstromkreisen während die Funktionseinheit 3.1.102, 3.2.102, 3.2.103, 8.5.101,
getrennt ist. Tabelle 103
Stromtragfähigkeit
Bemessungsstrom der Schaltgerätekombination InA (A) 3.8.9.1, 5.3, 8.4.3.2.3, 8.5.3, 8.8,
10.10.2, 10.10.3, 10.11.5, Anhang E
Bemessungsstrom von Stromkreisen InC (A) 5.3.2
Bemessungsbelastungsfaktor 5.3.3, 10.10.2.3, Anhang E
Verhältnis des Querschnitts des Neutralleiters zum Querschnitt der Außenleiter: Außenleiter bis 8.6.1
einschließlich 16 mm²
ANMERKUNG Der Strom durch den Neutralleiter kann beeinflusst werden durch signifikante
Oberschwingungen, ungleiche Außenleiterströme oder durch andere Bedingungen, die einen größeren
Leiterquerschnitt erfordern.
Verhältnis des Querschnitts des Neutralleiters zum Querschnitt der Außenleiter: Außenleiter größer 16 mm² 8.6.1
ANMERKUNG Als Normwert wird angenommen, dass der Strom durch den Neutralleiter 50% der
Außenleiterströme nicht überschreitet. Der Strom durch den Neutralleiter kann beeinflusst werden durch
signifikante Oberschwingungen, ungleiche Außenleiterströme oder durch andere Bedingungen, die einen
größeren Leiterquerschnitt erfordern.
Anhang
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ABB Low Voltage Systemswww.abb.com/mns
ABB Automation Products GmbHWallstadter Str. 59D-68526 LadenburgDeutschland
Dru
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