Diplomarbeit - von Werner Schuster

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Errichtung einer Umspannstation 20.3 Dimensionierung der Niederspannungssammelschiene- Einfachsammelschiene aus Kupfer blank für eine Umspannstation 20.3.1 Dimensionierung hinsichtlich der Strombelastbarkeit Bemessungsnennstrom der Sammelschiene muss größer sein als der sekundärseitige Nennstrom des Umspanners. Sn = Un * In2 * In In In 2 2 2 Sn = Un * 3 630kVA = 400V * 3 = 909A 3 gewählt aus der Tabelle: Schienenanzahl 1, blank 60x10 E-Cu F30 Nennstrom 985 Tabelle 2.13: Dauerbelastung für CU-Schienen Forjan Seite 134
Errichtung einer Umspannstation 20.3.2 Mechanische Beanspruchung durch Stromkräfte Auf parallele Leiter, deren Länge l groß gegenüber dem gegenseitigen Abstand a ist, wirken beim Stromdurchfluss Kräfte, die gleichmäßig über die Leiterlänge verteilt sind. Diese Kräfte sind im Kurzschlussfall besonders groß und beanspruchen die Leiter auf Biegung und die Befestigungsmittel auf Umbruch, Druck oder Zug. Aus diesem Grund müssen Stromschienen nicht nur für den Betriebsstrom ausgelegt werden, sondern auch dem größten auftretenden Kurzschlussstrom gewachsen sein. Die im Kurzschlussfall zu erwartende Beanspruchung der Stromschienen und ihrer Abstützung ist daher zu berechnen. 20.3.3 Kraftwirkung auf Stromdurchflossene Leiter bei paralleler Anordnung: −7 Induktionskonstante der Luft: μ 0 = 4* π * 10 Vs / Am Bei der Berechnung der Sammelschiene (Einebenenanordnung) wird für die größte mechanische Beanspruchung der Faktor 0,93*ip(3) eingesetzt. Der Faktor berücksichtigt den größtmöglichen Kraftbelag, der am mittleren Leiter bei einer Einebenenanordnung in Drehstromanlagen auftritt. 20.3.4 Berechnungsgrundlagen Sammelschienenlänge: lS=1410mm Stützabstand: lA=1200mm Sammelschienenabstand: d=185mm Die Sammelschienenlänge und der Sammelschienenabstand ergibt sich aus der Konstruktion des Niederspannungsverteilers und der zu montierenden Anlagenteile wie z. B die verwendeten Niederspannungssicherungstrennleisten. 20.3.5 Kraftwirkung FH zwischen den Hauptleitern: Die vom Kurzschlussstrom auf die Hauptleiter ausgeübte Kraft berechnet sich mit: μ 0 lA 2 FH = * * ( 0, 93* iS) 2 * π d −7 4 * π * 10 1200 2 FH = * * ( 0, 93* 1, 45* 2 * 14, 4) 2 * π 185 FH = 992N Forjan Seite 135
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