VM1

Vakuum-Leistungsschalter mit Magnetantrieb

2

VM1.VM1.Der universelle Einsatz.

KraftwerkUmspannwerkChemische IndustrieStahlindustrieAutomobilindustrieFlughafenversorgungGebäudeversorgung

3

In der Kette von der Energie-erzeugung im Kraftwerküber die gesteuerte Vertei-lung in Umspannwerken bishin zum Endverbraucherwie z. B. der chemischenIndustrie, der Stahlindustrie,der Automobilindustriesowie der Flughafen- undGebäudeversorgung findetder VM1-Vakuum-Leistungs-schalter seine universellenEinsatzgebiete.

VM1. Der Leistungsschalter.

4

VM1. Qualitäten, die überzeugen.

WartungsfreieVakuumschalt-kammer und ge-samtes Polteil alsform- und kraft-schlüssige Einheit.

Neues PolteildesignBeim VM1-Leistungsschalterkommen Polteile zumEinsatz, bei denen erstmalsdie wartungsfreie Vakuum-schaltkammer mit demgesamten Polteil eine form-und kraftschlüssige Einheitbildet.Dies wird durch einespeziell entwickelte Einguß-technik erreicht, bei der dieVakuumschaltkammerdirekt mit Gießharz zueinem Polteil umgossenwird. Damit sind störende,äußere Einwirkungen aufdas Schaltelement weitest-gehend ausgeschlossen.

5

� Magnetischer AktuatorKernstück des Magnetantriebes mitden Funktionen Schalten, Arretieren,Auslösen.

� SteuerelektronikKontrolle von Auslösung, Schalt-bewegung, Energiespeicherung undFunktionssicherheit.

� HebelwelleEinziges mechanisches Element zurKraftübertragung vom Magnetankerzur Vakuumschaltkammer.

� KondensatorElektrischer Energiespeicher für einenkompletten KU-Zyklus.

� SensorBerührungslose Schaltstellungserfassung.

VM1.VM1.Die Summe von Vorteilen.

Wenige EinzelteileEinfache mechanische AbIäufeSehr hohe ZuverlässigkeitHoher QuaIitätsstandardSehr hohe LebensdauerKeine Wartung

6

VM1.VM1.Die neue Antriebstechnologie.

Krafterzeugung durch magnetischen AktuatorArretierung durch magnetischen AktuatorAusIösung durch magnetischen AktuatorKeine VerschleißteiIeSerienmäßig wartungsfrei

Das neuartigeAntriebskonzeptermögIichtdie drastischeReduzierung vonEinzelteilen unddie kompletteWartungsfreiheit.

7

VM1. Wartungsfrei durchMagnettechnologie.

Nach dem erfolgreichen Einzug derVakuumschaltkammer während derIetzten 20 Jahre in die Mittelspan-nungs-Leistungsschalter hat sich nunmit der magnetischen Antriebstech-nologie ein sehr erfolgversprechen-des, natürliches „Team“ gefunden.Die Erfordernisse der einen Technikpassen optimal zu den Möglichkei-ten der anderen Technologie. DieMagnettechnologie liefert von sichaus die für die Vakuumschalttechnikgeeigneten Weg-Zeit- und Kraft-Weg-Charakteristiken.Alle Antriebsfunktionen sind immagnetischen Aktuator des VM1-Leistungsschalters integriert. DerAktuator stellt ein bistabiles Magnet-system dar, bei dem das Umschaltendes Ankers in die jeweilige andereEndlage über das Magnetfeld vonzwei elektrisch erregten Spulenbewirkt wird. In den Endlagen wirdder Anker über das Feld von zweiPermanentmagneten magnetischgehalten und arretiert. Die Auslö-sung einer Schalthandlung erfolgtdurch Erregung einer der beidenSpulen bis zur Überschreitung derHaltekraft der Permanentmagnete.Selbst bei Komplettausfall derHilfsenergie ist auch in den ersten60 s eine elektrische Betätigungweiterhin möglich. AnschließendIäßt sich der Leistungsschalter imStandard durch eine Hand-Not-Betätigung ausschalten.Der magnetische Kreis des Aktuatorsist mit seiner Charakteristik so abge-stimmt, dass der Anker über dieHebelwelle direkt auf das bewegteKontaktstück der Vakuumschaltkam-mer wirken kann. Bei dieser Art derAntriebskrafterzeugung und-übertragung ist Verschleiß einFremdwort. Eine Wartung – bis hinzu extrem hohen SchaltspieIzahlen –ist nicht mehr notwendig und gehörtschlicht der Vergangenheit an.

Momentaufnahmen von magne-tischen Flussdichteverteilungen

Anschlag des Ankers in der Gegen-endlage.

Magnetische Arretierung plusStromaufnahme einer Spule.

Magnetische Arretierung in einerEndlage.

8

VM1. Leistungsschalter derHigh-Tech-Generation.

Die geeignete Wahl der internenEigenversorgung mit der Speisungüber einen UC-DC-Wandler machtden VM1-Leistungsschalter vonder Art und nahezu auch von derHöhe der Hilfsspannung unab-hängig. Die externe Leistungsauf-nahme beträgt weniger als 4 Watt,wenn sich der Leistungsschalterin Ruhestellung befindet.Nach einem KU-Zyklus liegt dieLeistungsaufnahme aus der Hilfs-energieversorgung unter 100 Wfür wenige Sekunden. Hierbeiliefert der Energiespeicher nichtnur die notwendige Spulen-energie, sondern stellt auch dieVersorgung der Elektronik sicher.Der Energieinhalt reicht für einePufferung von 60 s bei Ausfallder Hilfsenergie aus. Natürlichwird der Ladezustand überwachtund angezeigt.Die sorgfältige Auswahl allerBauelemente sowie das sichereDesign garantieren höchsteZuverlässigkeit – auch bei EMV-Belastung.

VM1.VM1.Das Steuermodul mit Sensorik.

EMV-fest durch galvanische EntkopplungSelbstüberwachend mit FehlermeldungUnabhängig von der HilfsspannungEnergiearm beim Nachladen des KondensatorsSensorerfassung der mech. SchaltstellungenKontrolle aller Schaltfunktionen

9

Die Steuerelektro-nik mit Sensorikkontrolliert undüberwacht alleFunktionen desLeistungsschalterssowie ihre eigeneFunktionssicherheit.

Hierzu trägt auch die komplettegalvanische Entkopplung nachaußen bei. Dass ein wichtigeselektronisches Steuersystemheute eine SeIbstüberwachungmit Fehlermeldung beinhaltet, istselbstverständlich.

Das Konzept der Leistungsschal-tersteuerung ohne jeglicheHilfsschalter nutzt zur Erfassungder mechanischen EndlagenSensoren. Die verwendeten

induktiven Näherungsschalterhaben sich in der Praxis fürdiese Aufgaben bestens bewährtund sind selbstverständlich indie Systemüberwachung einge-bunden.

Alle notwendigen, anwendungs-spezifischen Ein- und Ausgangs-signale sind systemkonform vonder Art der Hilfsspannung unab-hängig und über Stecktechnikintegriert.

10

Technische Daten

Bemessungs-Spannung kV 12 17,5 24

Bemessungs-Stehwechselspannung kV 28 38 50

Bemessungs-Stehblitzstossspannung kV 75 95 125

Bemessungs-Strom A …3150 1) …3150 …2500

Bemessungs-Kurzzeitstrom 3 s kA …50 …40 …25

Bemessungs-Kurzschlussausschaltstrom kA …50 …40 …25

Bemessungs-Kurzschlusseinschaltstrom kA …125 …100 …63

Mechanische Schaltspiele Antrieb ...100 000 ...100 000 ...100 000 Vakuum-Schaltkammer ...30 000 ...30 000 ...30 000

Schaltspiele mit Bemessungs-Strom ...30 000 ...30 000 ...30 000

Schaltspiele mit Kurzschlussstrom …100 …100 …100

Leistungsaufnahme

im Ruhezustand W ≤ 10 ≤ 10 ≤ 10

nach KU-Zyklus W ≤ 100 ≤ 100 ≤ 100

Eigenzeit EIN, ca.2) ms 45…60 45…60 45…60 AUS, ca.2) ms 35…50 35…50 35…50

Polmaß2) mm 150/210/275 150/210/275 210/275

Stichmaß2) mm 205/310 205/310 310

Höhe2) mm 475/598/620 475/598/620 631/643

Tiefe mm 424 424 424

Breite2) mm 450/570/600/750 450/570/600/750 570/750

Gewicht2) kg 90-148 90-148 100-145

1) Schalter für 4000 A mit Fremdbelüftung2) Je nach Bemessungsdaten

11

VM1.VM1.Die Geräteeigenschaften.

Kompatibel in äußeren AbmaßenUnveränderte LeistungsklassenEingegossene VakuumschaltkammerGeringe LeistungsaufnahmeHoher QualitätsstandardVollständig wartungsfrei

Der VM1 Vakuum-Leistungsschalter istder erste mit derKombination vonwartungsfreier,eingegossenerVakuumschaltkammer,wartungsfreiem,magnetischemAktuator undwartungsfreier,hilfsschalterloserSteuerung mitSensorik.Das Ergebnis istein vollständigwartungsfreierSchalter, der aufDauer so sicherfunktioniert, dass dasNachdenken überihn entfallen kann!

4

5

6

7

8

9

10

11

13

14

15

16

1

2

3

12

7 Isolierkoppelstange8 Hebelwelle9 Hubeinstellung

10 Sensoren zur Schalt-stellungserfassung

11 EIN-Spule

12 Permanentmagnete13 Magnetanker14 AUS-Spule15 Hand-Not-Ausschaltung16 Antriebsgehäuse mit

Magnetantrieb

1 Oberer Anschluss2 Vakuum-Schaltkammer3 Gießharz-Umguß4 Unterer Anschluss5 Stromband6 Kontaktkraftfeder

12 kV

VM1. Der moderneLeistungsschalter.

ABB AGCalor Emag Mittelspannungsprodukte

Oberhausener Strasse 33 Petzower Strasse 840472 Ratingen 14542 Werder (Havel) OT GlindowDEUTSCHLAND DEUTSCHLAND

Tel: +49(0)21 02/12-12 30, Fax: +49(0)21 02/12-19 16E-mail: powertech@de.abb.comInternet: http://www.abb.de/mittelspannung

Hinweis:Technische Änderungen der Produkte sowie Änderungen im Inhalt diesesDokuments behalten wir uns jederzeit ohne Vorankündigung vor.Bei Bestellungen sind die jeweils vereinbarten Beschaffenheiten maßgebend.ABB übernimmt keinerlei Verantwortung für eventuelle Fehler oderUnvollständigkeiten in diesem Dokument.

Wir behalten uns alle Rechte an diesem Dokument und den darin enthaltenenGegenständen und Abbildungen vor. Vervielfältigung – auch von Teilen – ist ohnevorherige schriftliche Zustimmung durch ABB verboten.

Copyright© 2005 ABB AGAlle Rechte vorbehalten

Dru

cksc

hrift

Nr.

DE

AB

B 2

233

03 D

Ged

ruck

t in

Deu

tsch

land

(06.

05-5

00-P

PI)