ÜBERSPANNUNGSKONDENSATOREN

Einleitung

Elektrische Überspannungen aus verschiedenen Quellen sind häufige Ereignisse in den Stromversorgungssystemen. Dazu gehören Blitzeinschläge, Geräteausfälle und Schaltüberspannungen, die durch hohe dv/dt-Verhältnisse gekennzeichnet sind. Hilkar Überspannungskondensatoren sind speziell entwickelt worden, um die Wicklungsisolierungen kritischer Geräte wie Generatoren, Motoren, Reaktoren und Transformatoren zu schützen.

Überspannungskondensatoren mindern wirksam die Auswirkungen von Überspannungen und bieten eine kostengünstige sowie flexible Lösung. Durch das Aufnehmen der Energie elektrischer Überspannungen schützen sie Geräte vor Schäden. Ihr Einsatz als Überspannungsschutzgerät reduziert deutlich sowohl direkte als auch indirekte Kosten, die mit Reparaturen und Betriebsunterbrechungen verbunden sind.

 

Vorteile

• • Kostenersparnis durch reduzierte Stillstands- und Reparaturkosten
• • Verbesserte Betriebsleistung durch Verringerung von Produktionsausfällen
• • Hervorragender Schutz gegen Windungsschluss-Isolationsfehler
• • Effektiverer Schutz gegen schnell ansteigende Spannungen durch kürzere Reaktionszeit im Vergleich zu Überspannungsableitern
• • Verlängerung der Lebensdauer von Motoren und Transformatoren
• • Geringere Wahrscheinlichkeit von Vorzündung, Wiederzündung und Lichtbogenwiederzündung bei Leistungsschaltern
• • Einfache Installation
• • Niedrigverlustiges Dielektrikum
• • Lange Lebensdauer

 

Anwendungsbereiche

• • Stromerzeugung
• • Zellstoff- und Papierindustrie
• • Petrochemische Industrie
• • Chemische Fabriken
• • Tagebau und Untertagebau
• • Wasser- und Ölpumpstationen
• • Bahnanwendungen
• • Große Motoren
• • Lichtbogenöfen
• • und viele weitere Anlagen, die Motoren und/oder Transformatoren verwenden

 

Gebotener Schutz

• • Schutz gegen alle praktikablen Überspannungsspitzen und Anstiegszeiten
• • Entspricht den Impuls-Spannungsfestigkeiten für Motoren gemäß CIGRE und IEEE
• • Eliminierung und Dämpfung mehrerer Vor-/Wiederzündungstransienten, die während des Betriebs der Schaltanlage auftreten
• • Für umfassenderen Schutz wird die Kombination mit einem Überspannungsableiter empfohlen

 

Produktpalette

• • Betriebsspannung: bis zu 36 kV
• • Stoßspannungsfestigkeit: bis zu 200 kV BIL
• • Vielfältige Kapazitätswerte je nach Standortanforderung und Anwendung (z. B. 0,1–0,5 µF)
• • Komplett montiert, getestet und anschlussbereit

 

Allgemeine technische Daten

Technische Spezifikationen
Typ	-	Einphasig / Dreiphasig
Nennspannung	kV	1-36
Nennfrequenz	Hz	50/60
Kapazitätsbereich	uF	0.1 - 0.5
Kapazitätstoleranz	-	-5 / +10%
Eingangsklemme(IEC 60137)	-	Top
Schutzart des Gehäuses (IEC 60529)	-	IP00
Max. Umgebungstemperatur	°C	≤ 55
Kühlung	-	Air Natural
Dielektrisches System	-	Vollfilm
Lackierung	-	Rot (Wenden Sie sich an unser Werk für andere Farben)
Blitzableiter	-	Optional

 

Grundlegende Dämmwerte

BIL
Höchste Spannung für Geräte	kV	2.4	3.6	7.2	12	17.5	24	36	52
Bemessungs-Kurzzeit-Stehwechselspannung	kV	8	10	20	28	38	50	70	95
Bemessungs-Stehblitzstoßspannung (BIL)	kV	35	40	60	75	95	125	170	200

 

Fallbeispiele

In FALL-1, wo der Stoßkondensator für die Steilheit der transienten Spannungswellenform und die Spitzenreduzierung auf der Netzspannungsseite verwendet wird, wird die in den Normen definierte Stehspannungsgrenze nicht überschritten und die Schwingungen in der transienten Spannungswellenform werden erheblich reduziert, aber die definierte Widerstandsfähigkeit Spannungsgrenzwerte in den Normen auf der Transformatorseite überschritten werden.

 

Abbildung 1 Fall-1 bei 17,5 kV Netzspannung

 

Fall 2: Wird der Überspannungskondensator zur Reduzierung der Steilheit und Spitze der transienten Spannungswellenform auf der Transformatorseite eingesetzt, so werden die in Normen definierten Spannungsgrenzwerte nicht überschritten und die Schwingungen in der transienten Wellenform erheblich reduziert. Allerdings können Spannungsspitzen auf der Netzseite auftreten.

Abbildung 2 Fall-2 bei 17,5 kV Netzspannung

 

Fall 3: Wird der Kondensator auf beiden Seiten (Netz und Transformator) eingesetzt, so bleiben die Spannungsgrenzwerte ebenfalls innerhalb der Normvorgaben, und die Schwingungen in der transienten Wellenform werden signifikant reduziert.

Abbildung 3 Fall-3 bei 17,5 kV Netzspannung

 

Verfügbare Typen

Überspannungskondensatoren sind als kundenspezifische Ausführungen von 1 bis 36 kV und 0,1 bis 0,5 µF in ein- oder dreiphasigen 50/60-Hz-Systemen erhältlich. Sie werden hauptsächlich für den Schutz von Industrieanlagen wie Motoren, Transformatoren, Reaktoren und Generatoren geliefert. Die von HILKAR gefertigten ein- und dreiphasigen Überspannungskondensatoren werden individuell nach Ihren Anforderungen gebaut. Sie dienen der Reduzierung von Stärke und Frequenz transitorischer Überspannungen. Für Sonderwünsche zu niedrigeren oder höheren Systemspannungen kontaktieren Sie bitte das Werk.

 

 

Installation & Inbetriebnahme

Hilkar Überspannungskondensatoren eignen sich (unter anderem) für die Installation an folgenden Punkten – abhängig von der Anwendung:

• • Im Anschlusskasten des zu schützenden Geräts oder im zugehörigen Schaltschrank – zwischen jeder Phase und Erde
• • Anschluss an den Gerätekasten über ein mindestens 3x25/16 mm² Kabel mit den mitgelieferten Zubehörteilen
• • Die Kondensatoren müssen an den Erdungspunkt des Motors/Transformators oder des Schalters angeschlossen werden
• • Bei Verwendung von Porzellan-Durchführungen müssen flexible Anschlüsse verwendet werden, um Schäden durch Schocks oder Vibrationen während Transport oder Betrieb zu vermeiden
• • Befestigungsmuttern dürfen nicht mit mehr als 20 Nm angezogen werden
• • Die flexiblen Anschlussleitungen dürfen gekürzt, aber nicht verlängert werden und müssen direkt mit den Anschlüssen des zu schützenden Geräts verbunden werden

 

Zubehör

• • Befestigungswinkel oder Klemmen
• • Anschlusskabel und flexible Leitungen (optional)