AB
B O
yLo
w V
olta
ge S
yste
ms
-1
-1/
15/2
004
Pienjännitekojeistot ja -keskukset
ABB OyPienjännitejärjestelmät
Silja Opera
08.01.2004 / H Loukola
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
2 -
ABB kojeistobusiness Suomessa
n Vaasassa n raskaat teollisuus- ja marinekojeistot, sekä
kiskosillat ( MNS, MDY )
n OEM- ja vakiokeskukset ( Esim Wärtsilän ohjauskotelot, Näpsä Plus )
n Paimiossa n kevyet / keskiraskaat teollisuus ja
kiinteistökojeistot ( LK, MCS )
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
3 -
ABB-kojeisto- ja keskusjärjestelmät
LKIn: 3150 A
MCSIn: 800 A
MNSIn: 6300 A
Näpsäplus-vakiokeskukset
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
4 -
Hävittäminen
Kierrätys
Jäte
Päästöt
Resurssienkäyttö
Melu
Koko elinaika
Kehto Vaihe 1 Vaihe 2 Vaihe 3 Hauta
Utility
ABB
Hyödyntäminen
ELINKAARI ELINKAARIKUSTANNUKSET
Käyttö Kunnossapito
Hankinta Käytttöönotto
Modernisointi
KEHITYSPROSESSI HALLINTA• analyysit (QFD,LCA)• standardit,määräykset• tyyppitestaukset ja
verifioinnit• valmistusprosessin(TiTo) laadunhallinta
• jatkuva-parantaminen
HANKINTAKÄYTTÖÖNOTTO
• sopivuus käyttöön javaatimusten erittely
• asennus-ja ympäristö-olojen määritys
• tarkastukset ja testauk-set
ELINKAARIKUSTANNUS
KÄYTTÖYLLÄPITO
• määraikaistarkastukset• ennakkohuolto,termo-kuvaukset,mittaukset
• muutokset ja korjaukset• modernisoinnit • erilaiset yk-menot..• häviöt,ilmastoinnit...
ELINKAARI-PALVELUT
• dokumentointi (sähk)• koulutus,tekn.tuki• kuntotarkastukset • varaosapalvelut• kierrätys ja hävitys
ELINKAARITUOTOT
PRESALES AFTERSALES
Häviöt
Kierrätys
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
5 -
MNS-kojeistojärjestelmä
• Prosessiteollisuus ja voimalaitokset
• Tyyppitestattu (TTA)
• Max. Icw / Ipk = 100 / 250 kA
• Useita eri kalustusvaihtoehtoja: kiinteät ja kasettilähdöt
• Max. 690 V ja 1000…6300 A
MNSMNS
• Luotettavuus = alhaiset elinkaarikustannukset
Pääkeskukset ja moottorikojeistot vaativiin kohteisiin
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
6 -
• (Kiinto)katkaisijaa voi käyttää erottamiseen ja keskuksen pääkytkimenä,jos• asennonosoitus luotettava SFS-EN 60947 mukaan• aukiolevien napojen syöksyjännitekestoisuus 8-10 kV • vuotovirta alussa 0,5 mA ja enintään 6 mA lopussa• katkaisijassa oltava merkintä
KUORMANKYTKIN PÄÄKYTKIMENÄ
TYÖMAADOITUS
• Pääkykytkimenä käytetään luokan AC 22 (KL 105-85) tai AC 23 kytkimiä • Huomioitava että em. käyttöluokissa nimellinen käyttövirta on pienempikuin kojeen terminen nimellisvirta
KATKAISIJA PÄÄKYTKIMENÄ
• SFS 6002 edellyttää työmaadoitusta yli 1000 A keskuksissa •yleisesti suositetaan maadoituskytkimen käyttöä
• Maadoituskytkimelllä tulee olla termisen kestoisuuden Icw lisäksiriittävä oikosulun sulkemiskyky Icm tai se oltava varustettu
luotettavalla mekaanisella lukituksella
4P-keskuksissa maadoituskytkinon oltava myös 4-napainen
TOIMINTAVARMUUS OIKEAT SUORITUSARVOTKYTKINLAITTEIDEN VALINTA
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
7 -
MNS
n Kaikki sähköiset liitokset kiinteitä
n Tiivis metallikoteloitu osastointiestäätehokkaasti mahdollisten vaurioiden leviämisen
n Komponenttien toiminta visuaalisestitarkkailtavissa
n Suositeltava toteutustapa:
– suurissa moottorilähdöissä
– alakeskuslähdöissä
Kiinteä lähtöyksikkö ( F )
Kiinteä
kalustus
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
8 -
MNS - pienjännitekojeistot, R - käynnistin
Turvallinen, käyttövarma, sallii muutoksia ja
täydennyksiä!
Ulosotettava
kalustusn Liittyy kojeiston kisko-
järjestelmään liukukoskettimin
n Tiivis kojetila kuten F-ratkaisussa
n Kaikki lähdön komponentit visuaalisesti tarkastettavissa
n R-ratkaisu käytettävissä 400 A:iin saakka
n Yksikön irrottaminen ja asentaminen jännitteiseen kojeistoon täysin turvallista
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
9 -
MNS
n Sähköiset liitynnät koskettimilla
=> lisäykset ja muutokset mahdollisiakojeiston ollessa jännitteinen
=> lähtöyksikön vaihto ei välttämättävaadi sähköalan ammattilaista
n Tilaa säästävä ratkaisu
n Kasettien lukitusjärjestelmä varmatoiminen ja helppo käyttää
n Käyttöönottokoestus yksiköntestiasennossa
n Yksiköt nopeasti vaihdettavissailman käyttökeskeytystä
Ulosvedettävä lähtöyksikkö ( W )
Ulosvedettävä
kalustus
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
10 -
MCS-keskusjärjestelmä
• Teollisuus ja rakentaminen
• Tyyppitestattu (TTA)
• Max. Icw / Ipk = 35 / 73,5 kA
• Max. 690 V ja 800 A
MCSMCS
Kevyet pää- ja alakeskukset sekä moottorikojeistot
• Modulaarinen - valmiit ratkaisut- helppo projektoida
• Tehokas tilankäyttö - tyylikäs design
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
11 -
MCS - kojeisto
ModularCabinetSystem
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
12 -
Yksikkälähtöratkaisu(osastointimuoto 4)
Luotettva ja tilaa säästäväkojeistoratkaisu vaati-vaankin käyttöön.
MCS - yksikkölähtökalustus
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
13 -
- Kaappikalustus (osastointimuoto 2) on tilatehokas turvallisuudesta tinkimättä.
MCS - kaappikalustus
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
14 -
IMCC = Integrated Motor Control Center
IMCC
Service
bus
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
15 -
Moottorilähdön komponentit
INSUM-järjestelmä
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
16 -
MNS - pienjännitekojeistot, INSUM-järjestelmä
LON 1,25 MBaud
MMI
ICU
LON 78 KBaud
MCU
1122
33
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
17 -
INSUM kommunikointiyksikkö
Reitittimet kytkevät MCUt INSUM-pääväylään
Suodatus alaspäin MCUille, muuntaen1.25Mbit/s nopeuteen 78kbit/s
Yhdyskäytävät, Gatewayt, protokollamuuntimet LONista automaatiojärjestelmäkommunikointiin sopivaksi:
n Modbus
n Profibus DP
n Ethernet
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
18 -
Avaimen paikka,joka antaa oikeudenparametrimuutoksiin
VaroitusilmaisinPainike, joka antaa varoitusten listan näytölle Häiriöilmaisin Painike, joka antaa
häiriölistauksen näytölle
”Palaa alkuun”-painike
ESCAPE-painike
SELAIN-pyörä
ENTER-painikeFunktionäppäimet
LCD-näyttö
MMI-yksikkö
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
19 -
FieldBusPlug - kenttäväyläsovitin FieldBusPlugn Samanlainen sovitinkonstruktio kaikkiin sovellutuksiin
n Kooltaan pieni (17 x 52.5 x 48.5 mm, L x K x S)
Väyläkaapelin standardi-liittimet (M12)
Varustettu hukkaan-tumattomalla ruuvilla
Helppo asentaa ja irrottaa
Kenttäväylän jatkoliitin
Kojeen liitin(väylistä riippumaton)
Protokolla-konvertteri
Saatavana eri-pituisilla väyläkaapeleilla
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
20 -
Moottorinkäynnistimet:
FBP
© A
BB
Kot
imaa
n tu
otem
yynt
i2.1
.200
3
FBP-tuotevalikoima FieldBusPlug
MSD - Moottorinkäynnistin (DOL)0,1..12A
MSR - Moottorinkäynnistin (REV)markkinoiden pienin yhdistelmä
0,1..12A
MFI Moottorinsuojakytkimeen MS 325 liitettävä lisäosa, jonka kautta
käynnistimen väyläohjaus0,1..25A
3+1 DI / 3 DO
UMC - Universal Motor Controller0,2..63 A samalla moottorin ohjaus-
ja suojaususyksiköllä6 DI / 3 DO
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
21 -
DO
virtamuuntajat
operointipaneeli
Ohjaus-ja suojausyk-sikkö
DO DO
Moottorikäynnistimen kontaktorit
DI DI DI DI DI DI0V 24V
Ulkopuolinen apujännite
Universal Motor Controller UMC22-FBPFieldBusPlug
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
22 -
UMC22-FBP MNS:n ulosvettävässä yksikössä
^̂
^̂
n Kenttäväyläsovitin kaapeli-kentässän ei yhteyttä kenttäväylään, kun
ulosvedettävä yksikkö on poistettu
n luotettava kommunikointi
n Ulosdettävän yksikön vaihdettavuusn käynnistin nopeasti vaihdettavissa
n lyhyet käyttökatkokset
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
23 -
UMC – ulosvedettävässä lähtöyksikössä
• UMS 22 – yksikkö asennetaan w-yksikköön
• FBP – sovitin asennetaan kaapeli-kenttään
• Käyttöliittymä ACS 100 – PAN voidaan liittää yksikön kannessa olevaan pistokkeeseen
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
24 -
Taajuusmuuttajasovite
- pienet taajuusmuuttajatvoidaan asentaa varsin hyvin moottorikojeistoonja liittää moottorikäynnis-timien kanssa samaan väylään
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
25 -
Näpsäplus -vakiokeskukset
• Rakentaminen ja infrastruktuuri
• Pieni ulkoa - suuri sisältä
Hyvästä vieläkin parempi - Näpsäplus
Näpsäplus
• Markkinoiden laajin valikoima asennusvalmiita vakiokeskuksia
• Mittaus-, ryhmä-, työpaikka-, työmaa-ja varavoiman syöttökeskukset
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
26 -
TOIMINTAVARMUUS VIKAVAPAA / VALOKAARIVAPAA VIRTATIE
• Vaihekohtaisilla napasuojillavarustetun lähdön osastoin-timuoto on Form 4B
• Apupiirin liitynnät IP 2X
• Pystykiskon kosketinaukotovat luokkaa IP 2XB
• Vaihekohtaisesti suojatussakosketinrakenteessa valokaa-ren syttyminen on estetty jakosketin on samalla suojattumekaanisesti
• Vaihekohtainen eristys kisko-sillassa mahdollistaa myösparemman kuormitettavuuden
VAIHE-ERISTETTY KISKOSILTA PALOLÄPIVIENNILLÄ
VAIHE-ERISTETTY PYSTYKISKO VAIHE-ERISTETTY KOSKETINLIITYNTÄ
VAIHE-ERISTETTYKAAPELILIITYNTÄ
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
27 -
W-pystysyöttökiskosto on kosketusuojainen (IP 20)
W-tyypin kiskosuojatmuodostavat tehokkaan
vaihe-erotuksen
Suojan kosketinaukot on varustettu vaiheet erottavilla kauluksilla
Kosketinyksikön rakennemuodostaa yhdessäpystysyöttökiskon suojankanssa tehokkaan vaihe-erotuksen
n Vikavapaa vyöhyke Fault-free zone
n Valokaarivapaa vyöhyke Arc-free zone MNS - W
VIKAVAPAA / VALOKAARIVAPAA VYÖHYKE
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
28 -
W-tyypin pieni moottorikäynnistin
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
29 -
Kaksoiseristetyt päävirtakaapeleissa
Oikosulkusuojaamattomat kaapelit
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
30 -
KUNNOSSAPITOVARMUUS DOKUMENTOINTI
COPIS
WWWWWW
- paperidokumentit
- sähköiset dokumentit esim. CD-levykkeillä, käyttäjän ylläpitämiä
- sähköiset dokumentit ylläpijän palvelimella
.rtf
copis viewer (.dwg)
Projektindoku-
mentaatio
Toimitukseen sisältyvät
kojeet
Toimitukseen sisältyvät toimiyksiköt
Liitäntäyksiköiden osaluettelot
Kojeiden manuaalit
Kojeistokohtainentoimiyksikköluettelo
KojeidenTekniset tiedot
Liitäntäyksiköiden kojesijoittelu- piirustukset
Liitäntäyksiköiden tyyppipiirikaaviot ja johdotuspiirustukset
Kojeistojen päävirtatiet
Kojeistojen kojesijoittelu
Kojeistojen kansipiirustukset
Kojeistojen mittapiirustukset ja lay-out
.rtf.XML
Komponenttien manuaalit
komponenttien manuaalit
MNS-kojeiston manuaali
liitäntäyksiköiden johdotuspiir.
kojeistojen osaluettelot
kojeistojen kokoonpanopiirustukset
Kojeistojen dokumentaatio toimitetaan paperikopioina ellei muuta sovita.
Kopioiden kappalemäärät on sovittava toimitussopimuksessa.
Dokumenttien koko on A4, ellei muuta sovita.
Toimitukseen sisältyvät johdotuspii-rustukset ovat ns. tyyppikaavioita.
DocOnline
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
31 -
27,9°C
73,7°C
30
40
50
60
70
SP01
AR01AR02AR03
Alumiinin puristus-/momenttiliitokset 16Kytkimen-/katkaisijan kaapeliliitos 11Muuntajan alajänniteläpivientiliitos-sisäpuolella 10Kytkinvarokkeen sisäinen vika 10Kisko-/kaapeliliitos yleensä 10Kontaktorin kaapeliliitos 8Varoke-erottimen liitos (“uuninluukku”) 7Kytkimen kosketin 7Varokealustan kosketin 4Jonovaroke-erottimen liitos 3Kontaktorin kosketin 3Kokoojakiskoliitos 2Tulppasulakeliitos 1Muut yhteensä 8
LÄMPÖKUVAUSTILASTO < 1000 VABB SERVICE OY VUOSILTA 1995-2000 / TERMOKUVAUS
METALLIPEILILlÄ
KUNNOSSAPIDETTÄVYYS TERMOKUVAUS
Ideaa voidaansoveltaa esim
syöttökentässä
Huomioitava yläpuolinen
työskentelytilala
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
32 -
Lämpenemä
Virta
I2 T2
I1 T1=K
IP43
IP54
IP20100
80
60
15 10
4x60x10 Cu
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperature rise [K]
Lo
ad c
urr
ent [
A]
IP30
IP41
IP54
MNS ®
MNS®
MNS®
I
o
Tymp 35°C- 40°C
Tymp 50°C- 55°C
SÄHKÖTILASSA
KESKUKSESSA
Keskuksen sisälämpötila ei saa nousta liian korkeaksi
• kojeita ei voi pitkäaaikaisesti kuormittaa nimelliskuormalla• suojalaitteiden toiminta-aikakäyrät muuttuu• materiaalien pitkäaikainen lämmönkestävyys heikkenee
Todentaminen
• modulien lämpenemiskoestus (TTA)• kalustuksen häviöteholaskelmat• laskeminen IEC 60890 mukaan (PTTA) 1)
1) Raportti on harmoniotu eurooppalaiseen käyttöön tunnuksella CLC/TR 60890
TOIMINTAVARMUUS OIKEAT SUORITUSARVOTLÄMPENEMINEN
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
33 -
35 msec 500 msec40kA, 600V
VÄLITÖN KÄYTTÖKESKEYTYS
RAKENTEITA UUSITTAVA
KOJEISTO TARKISTETTAVA
NOPEAHKO KÄYTTÖÖNOTTO
VALOKAARIVAURIOT / NOPEA LAUKAISU
ISOILLA OIKOSULKUVIRROILLA TAI KUN PURKAUSTILAT EIVÄT OLE RIITTÄVIÄ TULISI PYRKIÄ NOPEAAN LAUKAISUUN
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
34 -
VALOKAARIKESTOISUUS / VALOKAARITURVALLISUUS
Icp 35 kA sulake 630 A
Icp 35 kA sulake 630 A
Ic 35 kA 100msei sulaketta
• valokaari sammui < 10ms• sulake ei toiminut
• valokaari sammui < 10 ms• sulake ei toiminut
• valokaari paloi 100 ms
arc-freeovi kiinni
arc-freeovi auki
non arc-freeovi kiinni MCS
© A
BB
Oy
Low
Vol
tage
Sys
tem
s -
35 -
ABB kojeistobusiness Suomessa
n Vahva osaaminen perussähköteknologiassa
n Edelläkävijä väyläohjatun teknologian soveltamisessa
n Investoimme tulevaisuuteen kehittämällä toimintaamme
n Vahva usko tulevaisuuteen