System rozdzielnic xEnergy jest rozwiązaniem firmy Eaton, dedykowanym do rozdziału energii dla prądów do 5000 A – od budynków użyteczności publicznej, takich jak biura, mieszkania, hotele, centra handlowe, szpitale, po centra przetwarzania danych, przemysł spożywczy i produkcyjny oraz zakłady oczyszczania i uzdatniania wody.

System rozdzielnic xEnergy charakteryzuje się konstrukcją dostosowaną do wymagań komfortowego montażu i obsługi przez użytkownika. Uzyskano to poprzez takie rozwiązania, jak modułowość, elastyczność przy konfiguracji i przejrzystość przedziału przestrzenno-funkcjonalnego – od wygrodzenia wewnętrznego w formie 1 do formy 4. W systemie xEnergy dostępny jest także szereg akcesoriów dodatkowych, znajdujących zastosowanie podczas łączenia pól, oszynowania, jak i okablowania. Rozdzielnice xEnergy można montować indywidualnie oraz łączyć w zestawy.
Podstawowe parametry rozdzielnic
xEnergy to:
• znamionowy prąd szyn głównych do 5000 A,
• stopień ochrony IP31 lub IP55,
• stopień ochrony przed uderzeniem IK10,
• system szyn zbiorczych umożliwiający wielopoziomowość mocowania,
• wysokość 2000 mm z możliwością zastosowania cokołów o wysokościach 100 lub 200 mm,
• szeroki zakres szerokości pól od 425 do 1350 mm,
• głębokości 600, 800 i 1000 mm,
• zgodność z normą IEC/EN 61439 (weryfikacja projektu) oraz z normą IEC/EN 60439 (pełne badania typu),
• wysoka zdolność zwarciowa I_cw do
100 kA (1s).

Rys. 1. Rozdzielnica xEnergy firmy Eaton – rozwiązanie dostosowane do wymagań komfortowego montażu i obsługi przez użytkownika

XP – Pola zasilające

Pola zasilające XP stanowią podstawę rozdzielnicy. W systemie xEnergy w polach zasilających można zamontować wyłączniki kompaktowe NZM3 (do 630 A), NZM4 (do 1600 A) oraz powietrzne IZMX16 (do 1600 A), IZMX40 (do 4000 A) i IZM63 (do 5000 A). Wyłączniki te mogą być w wersji 3- i 4-biegunowej, montowane stacjonarnie lub w kasetach wysuwnych. Dodatkowo w przypadku wyłączników kompaktowych NZM oraz wyłączników powietrznych IZMX16 istnieje możliwość zamontowania obok siebie dwóch aparatów tej samej wielkości.
W polach zasilających można wykonać podłączenie szynami na dwa sposoby. Pierwszym z nich jest wykonanie OPPO, gdzie zasilanie wyłącznika jest po stronie przeciwnej niż odpływ. Drugą metodą jest wykonanie EVEN, gdzie zasilanie wyłącznika i odpływ są po tych samych stronach. Zaletą tego sposobu jest możliwość doprowadzenia kilku zasilań z jednej strony, np. od góry. Eliminuje to konieczność dostawiania kolejnych pól, co przekłada się na mniejszą cenę rozdzielnicy i jej gabaryty.
Dodatkowo system xEnergy charakteryzuje się pełną symetrią – szyny fazowe, szyna neutralna oraz ochronna PE mogą być niezależnie od siebie prowadzone zarówno u góry jak i na dole pleców rozdzielnicy.

Rys. 2. Pola XP z wyłącznikami powietrznymi IZMX16, IZMX40 i IZM63

Pola XP z wyłącznikami powietrznymi IZMX16, IZMX40 i IZM63 (rys. 2)
Cechy:
• szerokości pól: 425 / 600 / 800 / 1000 / 1100 / 1200 / 1350 mm,
• montaż wyłączników 3- i 4-biegunowych w wersji stacjonarnej lub wysuwnej,
• możliwość zastosowania podwójnego systemu szyn głównych dla pól sprzęgłowych,
• zakres prądowy od 630 do 5000 A,
• forma 4,
• stopień ochrony IP31, IP55 z pokrywą ochronną IZMX-DC…,
• dostęp do wyłącznika z zewnątrz,
• możliwość montażu dwóch wyłączników IZMX16 w jednym polu,
• dostosowane do wyłączników z napędem zdalnym.

Rys. 3. Pola XP z wyłącznikami kompaktowymi NZM3/4

Pola XP z wyłącznikami kompaktowymi NZM3/4 (rys. 3)
Cechy:
• szerokości pól: 425 / 600 / 800 mm,
• montaż wyłączników 3- i 4-biegunowych w wersjach stacjonarnej lub wysuwnej,
• możliwość zastosowania podwójnego systemu szyn głównych dla pól sprzęgłowych,
• zakres prądowy od 250 do 630 A dla NZM3 i od 630 do 1600 A dla NZM4,
• forma 2 lub 4,
• stopień ochrony IP31 lub IP55,
• dostęp do wyłącznika z zewnątrz,
• możliwość montażu dwóch wyłączników w jednym polu,
• dostosowane do wyłączników z napędem zdalnym.

XF – Pola odpływowe o montażu na stałe

Pierwszym z pól odpływowych jest pole do montażu na stałe. W tym przypadku aparaty takie jak wyłączniki silnikowe PKZ, wyłączniki kompaktowe NZM1/2/3, aparaturę modułową i rozłączniki bezpiecznikowe montuje się bezpośrednio do płyty montażowej. Dla formy 2 aparaty zamocowane są na jednym poziomie montażowym, z kolei dla formy 4 mocowane są na jednym poziomie operacyjnym, a każdy aparat jest w tym przypadku oddzielony od pozostałych odpowiednimi przegrodami.
W polach XF dostęp do wyłączników zrealizowany jest na dwa sposoby. Pierwszym, najbardziej powszechnym, jest dostęp po otwarciu drzwi na wysokość pola. Drugim sposobem jest rozwiązanie BoxSolution. Umożliwia ono tworzenie w polu odpływowym sekcji, w których umieszczone są aparaty. Do każdej sekcji przewidziane są osobne drzwi, uzależnione od wielkości sekcji i wyłącznika.
W polach odpływowych XF można również zamontować rozłączniki listwowe SL. Jeżeli pola z rozłącznikami listwowymi SL są polami skrajnymi, tzn. znajdują się na jednym z końców całej rozdzielnicy, istnieje możliwość zrezygnowania z prowadzenia szyn głównych przez te pola. W rozwiązaniu tym, o nazwie SL-I, szyny zasilające odpływy przechodzą z pola do pola. Taka konstrukcja pozwala zaoszczędzić do 40% miedzi.

Rys. 4. Pola odpływowe XF:
a – z wyłącznikiem NZM, forma 2,
b – z wyłącznikiem NZM, forma 4

Pola odpływowe z wyłącznikami odpływowymi do 630 A (rys. 4)
Cechy:
• szerokości pól: 600 / 800 / 1000 / 1200 mm,
• szerokości modułów aparatowych: 425 i 600 mm,
• montaż wyłączników 3- i 4-biegunowych w wersji stacjonarnej lub wysuwnej,
• forma 2 lub 4,
• stopień ochrony IP31 lub IP55,
• zwarta wysokość montażowa wyłączników,
• drzwi jednoskrzydłowe dla szerokości 800/1000 mm, drzwi dwuskrzydłowe dla szerokości 1200 mm,
• dostosowane dla wyłączników z napędem zdalnym,
• dostęp do wyłączników po otwarciu drzwi,
• szyny zasilające odpływy od 800 do 1600 A,
• możliwe jest połączenie dwóch osobnych pól i stworzenie przedziału aparatowego i przedziału kablowego, np. 600 mm / 600 mm.

Rys. 5. Pola odpływowe XF dla rozłączników listwowych

Pola odpływowe dla rozłączników listwowych do 630 A (SL) z szynami zasilającymi odpływy, przechodzącymi z pola do pola (SL-I) (rys. 5)
Cechy:
• szerokości pól: 600 / 800 / 1000 mm,
• szyny zasilające odpływy do 1600 A (SL) i do 3200 (SL-I),
• forma 2,
• montaż pionowy rozłączników listwowych,
• stopień ochrony IP31 lub IP55 z drzwiami na wysokość pola,
• podłączenie przewodów z góry lub z tyłu,
• oszczędność miedzi do 40% w rozwiązaniu SL-I,
• dostęp z zewnątrz lub po otwarciu drzwi,
• łatwy i szybki montaż r
ozłączników listwowych dzięki systemowi podwójnych szyn.

Rys. 6. Box Solution

Box Solution (rys. 6)
Cechy:
• szerokości pól: 600 / 1000 / 1200 mm,
• szerokości modułów aparatowych: 425 i 600 mm,
• każdy moduł posiada osobne drzwi do przedziału aparatowego,
• montaż wyłączników 3- i 4-biegunowych w wersji stacjonarnej lub wysuwnej,
• dostosowane dla wyłączników z napędem zdalnym,
• operacje na wyłącznikach po otwarciu drzwi lub poprzez napęd drzwiowy,
• szyny zasilające odpływy do 1600 A,
• puste płyty i płyty modułów do montażu aparatury modułowej,
• forma 4,
• stopień ochrony IP31 lub IP55.

Rys. 7. Moduły wtykowe dla pól XR:
a – dla wyłącznika kompaktowego NZM3, forma 2,
b – dla wyłącznika silnikowego PKZ0, PKZ2, PKZ4, forma 4,
c – pusty moduł wtykowy z szyną DIN do montażu aparatury modułowej, forma 4

XR – Pola odpływowe wtykowe

Pola odpływowe wtykowe to rozwiązanie, które umożliwia skrócenie czasów przestoju w czasie awarii lub konserwacji. W odróżnieniu od wcześniej opisanych pól XF, aparaty nie są montowane na stałe do płyty montażowej tylko w indywidualnych modułach wtykowych. Moduły te są zasilane poprzez styki nożycowe. Dla pól wtykowych XR dostępne są moduły (rys. 7) dla wyłączników kompaktowych NZM1 (do 160 A), NZM2 (do 250 A) i NZM3 (do 630 A) oraz wyłączników silnikowych PKZ. Oferta obejmuje także puste moduły wtykowe z szyną DIN, na której można zamontować aparaturę modułową, np. wyłączniki nadprądowe. Wszystkie moduły są dostępne w wersjach dla formy 2 i dla formy 4 (z pokrywą czołową) i dostarczane wraz kablami podłączeniowymi i wspornikiem montażowym. W polach wtykowych XR możliwy jest również montaż rozłączników bezpiecznikowych Sasil – zarówno w pozycji pionowej, jak i poziomej.

Rys. 8. Pola odpływowe XR w technologii modułów wtykowych:
a – forma 2; b – forma 4

Pola odpływowe w technologii modułów wtykowych (rys. 8)
Cechy:
• szerokości pól: 800 / 1000 / 1200 mm,
• szerokość modułów aparatowych 600 mm,
• forma 2 lub 4,
• montaż wyłączników 3- i 4-biegunowych,
• puste moduły wtykowe dla aparatury modułowej,
• stopień ochrony IP31 lub IP55,
• stały przedział wysokości modułów,
• drzwi jednoskrzydłowe dla szerokości 800/1000 mm, drzwi dwuskrzydłowe dla szerokości 1200 mm,
• dostosowane dla wyłączników z napędem zdalnym,
• dostęp po otwarciu drzwi,
• szyny zasilające odpływy do 1600 A,
• możliwe jest połączenie dwóch osobnych pól i stworzenie przedziału aparatowego i przedziału kablowego, np. 600 mm / 600 mm.

Rys. 9. Pole odpływowe XR dla rozłączników Sasil

Pola odpływowe dla rozłączników bezpiecznikowych do 630 A (Sasil)
Cechy:
• szerokości pól: 600 / 800 / 1000 / 1200 mm,
• możliwość montażu rozłączników bezpiecznikowych w poziomie lub w pionie,
• możliwość instalacji rozłączników listwowych przy zasilonej sekcji,
• forma 4,
• stopień ochrony IP31,
• podłączenie przewodów z góry lub z tyłu,
• dostęp z zewnątrz,
• szyny zasilające odpływy do 1600 A.

Rys. 10. Pole odpływowe kasetowe XW

XW – Pola odpływowe kasetowe

Pola odpływowe w wykonaniu kasetowym (rys. 10) są nowością w ofercie systemu xEnergy. Są one dedykowane dla rozdzielnic do sterowania napędami (MCC – z ang. Motor Control Center) o rozruchu bezpośrednim (DOL – z ang. Direct-on-line), gwiazda-trójkąt (SD – z ang. Star-Delta) oraz rozrusznikami nawrotnymi (FR – z ang. Forward-Reverse). W zależności od rodzaju rozrusznika oraz jego mocy zmieniają się gabaryty kasety – wysokość od 75 do 450 mm przy stałej szerokości 565 mm. Istnieje także możliwość wykonania modułu stacjonarnego dla dużych mocy (do 250 kW), który można zabudować w polu kasetowym.
Pola wysuwne kasetowe XW występują w dwóch szerokościach – 1000 i 1200 mm (przy czym szerokość części kasetowej jest stała i wynosi 600 mm) – oraz w trzech głębokościach – 600, 800 i 1000 mm. Wysokość zabudowy kasetami wynosi 1875 mm. Przestrzeń kablowa o szerokościach 400 i 600 mm znajduje się zawsze po prawej stronie pola, a dostęp do niej jest możliwy przez dedykowane drzwi.
Szyny zasilające odpływy przewidziane są na prądy do 2000 A, przy zdolności zwarciowej krótkotrwałej I_cw do 80 kA. Są one odizolowane od przestrzeni kasetowej dzięki samozamykającym się żaluzjom, co zapewnia wysoką ochronę użytkownika przed dotykiem bezpośrednim. Zasilanie i odpływy kaset realizowane są poprzez bloki wtyków. Kasety zasilane są poprzez styki nożycowe, z kolei blok wtyków odpływowych jest zamontowany na stałe w przestrzeni kasetowej na odpowiedniej wysokości.
Kasety do pól XW są podzielone na trzy części. Pierwszą z nich jest część zasilająca i odpływowa, w której znajdują się styki główne oraz pomocnicze. Drugą część stanowi przedział kablowy, oddzielony od pozostałych części dwiema przegrodami. Konstrukcja tych przegród umożliwia zamontowanie na nich aparatury modułowej, głównie wyłączników nadprądowych FAZ, jako zabezpieczenia obwodów sterowania. Za przedziałem kablowym znajduje się przedział aparatowy. W nim zamontowane są główne aparaty kasety – wyłączniki silnikowe PKZ, styczniki mocy DILM lub wyłączniki kompaktowe NZM. Główny aparat w kasecie jest sterowany poprzez napęd sprzęgający z rękojeścią, zamontowaną na froncie kasety. Obok rękojeści znajduje się siedem osłabień montażowych, w których w zależności od potrzeb można zamocować lampki i przyciski z serii RMQ-Titan.
Kasety xEnergy XW można również podłączyć do sieci SmartWire-DT, aby uzyskać zaawansowaną funkcjonalność. Podłączenie takie można zrealizować na dwa sposoby, w zależności od potrzeb aplikacji i stosowanych aparatów zabezpieczających silnik. Pierwszy wariant dotyczy kaset, w których silnik jest zabezpieczony wyłącznikami silnikowymi z wyzwalaczami termomagnetycznymi. W tym przypadku stosuje się moduły wejść / wyjść SmartWire-DT, a pozycja styków głównych odczytywana jest za pomocą styku pomocniczego wyłącznika. W drugim wariancie w pełni wykorzystuje się możliwości systemu SmartWire-DT. Jest on przeznaczony dla kaset z wyłącznikami z wyzwalaczami elektronicznymi i umożliwia odczytywanie wszystkich parametrów dostępnych dla wyłączników PKE lub NZM, w tym również wartości prądu.

Rys. 11. Elementy kasety xEnergy XW

Wsuwanie i wysuwanie kaset jest łatwe i intuicyjne, przy jednoczesnej możliwości zablokowania przed niepowołaną zmianą jej pozycji w rozdzielnicy. Aby wsunąć i wysunąć kasetę, należy trzymać przycisk blokady, na który można założyć kłódkę. Każda pozycja kasety w polu jest oznaczona kolorem – niebieskim dla pozycji Test (odłączone styki główne, połączone jedynie styki pomocnicze) oraz zielonym dla pozycji Przerwa izolacyjna (wszystkie styki odłączone).
Cechy pól wysuwnych kasetowych XW:
• szerokości pól: 1000 / 1200 mm,
• głębokości pól: 600 / 800 / 1000 mm,
• możliwość montażu wyłączników 3- i 4-biegunowych,
• prąd znamionowy szyn zasilających odpływy I_n = 1000 A lub I_n = 2000 A, szyny 3- lub 4-biegunowe,
• maksymalny prąd zwarciowy krótkotrwały I_cw = 80 kA,
• stopień ochrony IP31 lub IP55,
• kasety wysuwne mogą być wykonane w różnych wysokościach, w zależności od stosowanych aparatów,
• maksymalna wysokość szyn zasilających odpływy z możliwością zabudowy wynosi 1875 mm,
• przedział kablowy w pełni odgrodzony od przedziału wyłącznika, szyn głównych oraz szyn zasilających odpływy,
• szyny zasilające odpływy w pełni odizolowane dzięki systemowi żaluzji,
• dostępne kasety:
– rozruszniki bezpośrednie 0,06-132 kW,
– rozruszniki nawrotne 0,06-132 kW,
– rozruszniki gwiazda-trójkąt 5,5-110 kW,
– odpływy liniowe do 380 A,
• odpływy o mocach od 132 do 250 kW są zrealizowane poprzez montaż na stałe.

Rys. 12. Pola XG ogólnego zastosowania:
a – puste pole XG
b – pole XG z aparaturą do korekcji współczynnika mocy
c – pole XG z wkładem montażowym Profi Plus

XG – Pola ogólnego zastosowania

Piątym rodzajem pól w systemie xEnergy są pola ogólnego zastosowania XG (rys. 12). W polach tych możliwa jest instalacja dowolnej aparatury, takiej jak aparatura modułowa, elementy automatyki, urządzenia energoelektroniczne, baterie kondensatorów itp. Konstrukcja pól XG oparta jest o system zabudowy Profi Plus.
Cechy:
• zestawy montażowe do montażu aparatury modułowej,
• indywidualny montaż aparatów na stałe na płytach montażowych,
• możliwość zastosowania płyt montażowych tak wysokich jak pole lub też dzielonych,
• głębokości pól: 400 / 600 / 800 / 1000 mm,
• szerokości pól: 425 / 600 / 800 / 1000 / 1200 mm,
• stopień ochrony IP31 lub IP55.

Rys. 13. Rozdzielnica xEnergy w laboratorium, podczas badań odporności na wstrząsy sejsmiczne

Nowe rozwiązania

Firma Eaton stale rozwija system rozdzielnic xEnergy, wprowadzając nowe rozwiązania konstrukcyjne i funkcjonalności. Wśród modyfikacji udostępnionych w ostatnim okresie można wymienić:
• możliwość zabudowy dwóch wyłączników powietrznych IZMX16 obok siebie w jednym polu zasilającym o szerokości 800 lub 1000 mm,
• nowe elementy konstrukcyjne, pozwalające uzyskać stopień ochrony IP42,
• elementy wzmacniające konstrukcje rozdzielnic, dzięki czemu można je stosować w strefach zagrożonych trzęsieniami ziemi, zgodnie m.in. z IEC 60068-3-3: poziom AG2 i AG5,
• ochronę przed wyładowaniem łukowym zgodnie z IEC/TR 61641 pkt. 8.1-8.6 (przy I_{p_arc} = 65 kA, t_arc = 300 ms).
Więcej informacji na temat systemu rozdzielnic xEnergy znajduje się na stronie internetowej www.moeller.pl/xEnergy.

Robert Roman
Autor pracuje jako Junior Product
Manager w firmie Eaton