1 2015 Eaton Corporation. All rights reserved. xSpider - Version 2.13 Programm für...
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12015 Eaton Corporation. All rights reserved.
xSpider - Version 2.13Programm für Kurzschlussberechnungen und die Dimensionierung von
NS-Netzen unter Verwendung von Eaton-Geräten
Software zur Unterstützung der Projektierung
22015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Allgemeine Informationen
xSpider ist ein grafisch orientiertes Entwurfssystem zur Dimensionierung von Niederspannungsnetzen, die mit Schutzgeräten von Eaton bestückt sind.
32015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Allgemeine Informationen
xSpider ist für Entwickler, Projektanten und Revisionstechniker bestimmt
Entwurf von TN/TT/ IT-Netzen verschiedener Spannungssysteme bis 1000 V
Entwurf von Strahlen- und Maschennetzen
Entwurf von Netzen, die aus einer oder aus mehreren Quellen gespeist werden (übergeordnetes Netz, Transformator, Generator). Entwurf von Netzen, die parallel aus verschiedenen Quellen gespeist werden
Alle Berechnungen (Spannungsabfälle, Lastverteilung, Impedanzen, Kurzschlüsse) basieren auf der IEC-Norm
42015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Benutzerfreundliche Bedienungs- oberfläche, die eine einfache und rasche Eingabe einfacher Fälle unter Erhaltung maximaler Variabilität und Offenheit gestattet
Bedienung ähnlich wie bei CAD-Standardsystemen (z. B. AutoCAD)
Eigenständiges Programm, einsetzbar unter dem Betriebssystem Windows 95/98/NT/2000/XP/Vista/7
Nach der Online-Registrierung kann das Programm kostenlos genutzt werden
Allgemeine Informationen
52015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Allgemeine Informationen
Das Programm xSpider ermöglicht folgende Berechnungen: Spannungsabfälle (U) Lastverteilung in den Netzzweigen (Überlast / Nennlast In) Kurzschlussströme (Ik“, Ikm usw.) Kontrolle der korrekten Dimensionierung der Leitungen (In, I, …) Kontrolle der korrekten Dimensionierung von Schutzgeräten Impedanzberechnungen (Zv, …) usw.
62015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Allgemeine Informationen Baumstruktur der Datenbanken für
alle gebräuchlichen Netzkomponenten Darstellung der Ausschaltkennlinien
einzelner Schutzgeräte im Netz Möglichkeit zur Beurteilung der Selektivität
zwischen den einzelnen Geräten NNeue Funktion zur Beurteilung der
Selektivität von Schutzschaltern, die im Katalog enthalten sind
72015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Allgemeine Informationen Export der Grafiken (Schaltbilder)
- im DXF-Format (geeignet für CAD-Systeme wie z. B. AutoCAD) Druckausgabe der Grafiken in verschiedenen Papierformaten
- A5, A4, A3, A2, A1, A0 Ausgabe der Tabellen mit den Ergebnissen
- Druck auf Papier (Format A4)- Export ins Programm Excel (Format .xls )
82015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Anzeige der Bedienungsanleitunga) während der Arbeit mit dem Programm xSpider jederzeit durch Klick auf das Symbol
Brauchen Sie mehr Informationen?
Bedienungsanleitung:- Die elektronische Version ist Bestandteil des Installationsprogramms- Es muss der Adobe Reader oder ein ähnliches Programm installiert sein
b) durch Öffnen der Datei Spider.PDF mit dem Adobe Reader (die Datei Spider.PDF befindet sich im xSpider-Stammverzeichnis)
c) durch Download von der Seite http://xspider.moeller.net zur selbständigen Verwendung
92015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Wo ist das Programm xSpider erhältlich?
xSpider ist verfügbar unter: www.moeller.net
Technischer Support:
Nach der Online-Registrierung kann das Programm kostenlos genutzt werden
Homepage: http://xspider.moeller.net
Sprachversionen: Englisch, Deutsch, Russisch,Tschechisch, Polnisch, Ungarisch
Die Lizenznummer wird automatisch an die bei der Registrierung angegebene E-Mail-Adresse gesandt
102015 Eaton Corporation. All rights reserved.
1 2 3 4 5
xSpider
112015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Die Arbeit mit dem ProgrammxSpider
122015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Arbeitsschritte
Hauptschritte:
6. Ergebnisse
1. Definition des Projekts
2. Netzschaltbild
3. Parameter der Netzelemente
4. Berechnungen
5. Ausschaltkennlinien
132015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Arbeitsschritte
Hauptschritte:
6. Ergebnisse
1. Definition des Projekts
2. Netzschaltbild
3. Parameter der Netzelemente
4. Berechnungen
5. Ausschaltkennlinien
142015 Eaton Corporation. All rights reserved.
1. Definition des Projekts Beginn
Neues Projekt Vorhandenes Projekt öffnen DEMO öffnen
152015 Eaton Corporation. All rights reserved.
1. Definition des Projekts Netztyp und Spannungssystem
Änderung von Netztyp und Spannungssystem (falls erforderlich)
Standardeinstellung:
TN-Netz, 230/400 V
1 2
3
162015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Arbeitsschritte
Hauptschritte:
6. Ergebnisse
1. Definition des Projekts
2. Netzschaltbild
3. Parameter der Netzelemente
4. Berechnungen
5. Ausschaltkennlinien
172015 Eaton Corporation. All rights reserved.
2. Netzschaltbild Zunächst sollten Sie eine klare Vorstellung
vom Aufbau des Schaltbilds haben (anhand eines Projekts oder realer Anforderungen)
Das Schaltbild dient als Muster bei der Erstellung des endgültigen Schaltbilds im Programm xSpider
Jedes existierende Schaltbild, das in der gegebenen Sprachversion des Programms xSpider erstellt wurde, kann schnell an die neue Aufgabe angepasst werden
182015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Einzelelemente: Erstellung des Schaltbilds Schritt für Schritt (vielseitige Möglichkeiten, Änderungen)
Elementgruppen: schnelle Erstellung des Netzschaltbilds (typische Kombinationen)
z. B. TransformatorWahl des Typs
Datenbank
1
2
3
4
Quellen Leitungen Schutzgeräte Lasten Komp.
2. Netzschaltbild
192015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Netzknoten werden automatisch gebildet
Strahlennetz
Maschennetz
RingnetzLeitung mit Einspeisung von einer Seite
Spannungsquellen:Speisenetz, Generator, Transformator
Möglichkeit, mehrere Spannungsquellen an beliebigen Stellen zu verwenden
2. Netzschaltbild
202015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Standardfunktionen zur Editierung des Schaltbilds:Löschen, Verschieben, Kopieren, Dehnen
Standardfunktionen zur Veränderung der DarstellungAnsicht verschieben, Zoom, …..
Möglichkeit der Ergänzung durch freie Grafik:
Linie, Kreis, Rechteck, Text
Möglichkeit der Übertragung von Objekten zwischen verschiedenen Projekten unter Verwendung der Zwischenablage (Ctrl+C, dann Ctrl+V)
Möglichkeit des Umschaltens zwischen mehreren gleichzeitig geöffneten Projekten (MDI-Schnittstelle, Windows)
2. Netzschaltbild
212015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Lösungsbeispiele: Verwenden Sie zur Erstellung des Schaltbilds
a) Einzelelemente oder
b) Elementgruppen (empfohlene und einfachere Vorgehensweise)
A) Einspeisegruppe
B) Sammelschiene im Verteiler
C) Ausgangsgruppe
2. Netzschaltbild
222015 Eaton Corporation. All rights reserved.
1 2
3
Lösungsbeispiele: A) Wahl der Einspeisegruppe Einspeisung
Einfügen der Gruppe Einspeisung
Einspeisegruppe
2. Netzschaltbild
232015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Lösungsbeispiele : B) Vergrößerung des Ausschnitts Ausschnitt
zoomen
1
2
3
2. Netzschaltbild
242015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Ausgangsgruppe
Lösungsbeispiele: C) Wahl der Gruppe Ausgänge
3
2
1
54
2. Netzschaltbild
252015 Eaton Corporation. All rights reserved.
So wird es gemacht: 1. DEMO-Auswahl durch Klick auf das Symbol öffnen
2. Die Eigenschaften des gewählten Elements im
Schaltbild werden durch Doppelklick auf das Element dargestellt
2. Netzschaltbild: Verwendung von DEMOs
Wenn Sie schnell mit den Berechnungen beginnen wollen, empfehlen wir Ihnen, eine der fertigen DEMO-Schaltungen zu wählen.
Durch Verwendung des modifizierten Schaltbilds (Löschen von Elementen oder Änderung des Schaltgerätezustandes Ein/Aus) und nach der nötigen Änderung der Elementparameter entsprechend den Anforderungen (Datenbank) kann schon nach 10 - 20 Minuten mit den Berechnungen begonnen werden!
262015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Verwendung geeigneter DEMOs (oft verwendete Schaltbilder) – die schnelle Art, mit den Berechnungen zu beginnen
B) Durch Klick auf das Symbol DEMO
A) Nach jedem Öffnen des Programms xSpider
A)
B)
2. Netzschaltbild: Verwendung von DEMOs
272015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Wahl der geeigneten DEMO- SchaltungVerzeichnis aller Demo-Schaltungen – s. Bedienungsanleitung, Teil III, Kapitel 25.3
2. Netzschaltbild: Verwendung von DEMOs
282015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Änderung der Elementeigenschaften nach Doppelklick auf das Element
Doppelklick auf das Transformatorsymbol, es erscheint das Dialogfenster „Eigenschaften von Schaltbildelementen“
Änderung der Transformator-Eigenschaften unter Verwendung der Datenbank
Wahl des neuen Transformatortyps
Ändern - OK
OK 5
1
2
3
4
Beispiel: Wahl eines anderen Transformatortyps
3
2
5
1
4
2. Netzschaltbild: Verwendung von DEMOs
292015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Arbeitsschritte
Hauptschritte:
6. Ergebnisse
1. Definition des Projekts
2. Netzschaltbild
3. Parameter der Netzelemente 4. Berechnungen
5. Ausschaltkennlinien
302015 Eaton Corporation. All rights reserved.
3: Parameter der Netzelemente Elementedatenbank: a) direkter Zugang
Die Datenbanken sind offen aufgebaut - der Benutzer kann sie beliebig durch Elemente ergänzen, die er in seinen eigenen Projekten verwendet. Es ist möglich, den Datenbankbaum wie auch die Datentabellen zu ergänzen.
Wahl der Datenbank Wahl des Typs
2
3
4
54 5
1
312015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Speisenetz
Generator
Transformator
Sammelschiene im Verteiler
Leitung - Kabel
Stromschienensystem
Schutzschalter
Sicherungen
Schalter
Motor
Verbraucher
Kompensation
Elementedatenbank: b) Benutzung der einzelnen Symbole
Datenbank1
2
Wahl des Typs aus der Baumstruktur der Datenbank
3
4
3: Parameter der Netzelemente
322015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Arbeitsschritte
Hauptschritte:
6. Ergebnisse
1. Definition des Projekts
2. Netzschaltbild
3. Parameter der Netzelemente
4. Berechnungen
5. Ausschaltkennlinien
332015 Eaton Corporation. All rights reserved.
A. Grundberechnungen: - Berechnungen, die in allen Projekten erforderlich sindSpannungsabfälle und Lastverteilung (ΔUnode, ΔUwl, Inode, Iwl)Dreipoliger symmetrischer Kurzschluss (Ik3p“, Ikm)Einpoliger asymmetrischer Kurzschluss und Abschaltzeiten (Ik1p“, Ttr)
4. Berechnungen
B. Ergänzende Berechnungsfunktionen: - fortgeschrittene Möglichkeiten zur Gewinnung von DetailinformationenZweipoliger symmetrischer Kurzschluss (Ik2p“, Ikm)Impedanzberechnungen (Zsv, Z1, Z0)Ausdruck der Ergebnisse als komplexe Zahlen (reelle und imaginäre Komponente von Strömen und Impedanzen)
342015 Eaton Corporation. All rights reserved.
1
2
3
Wahl der Berechnungsart
Wahl der gewünschten Berechnungsart
4. Berechnungen
352015 Eaton Corporation. All rights reserved.
b) falsch
a) OK
Wahl „Kontrolle der Schaltungslogik“ Die Prüfung auf Schaltungsfehler erfolgt vor Beginn aller Berechnungen
Die angezeigten Fehler müssen korrigiert und die Prüfung wiederholt werden!!
Kontrolle der Schaltungslogik
Fortsetzung möglich
1 2
3
4
4. Berechnungen
362015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Prüfung, ob der Spannungsabfall nicht den eingestellten Maximalwert überschreitet
Lastverteilung in den Knoten Prüfung der korrekten Dimensionierung von Schutzgeräten und
Leitungen nach IEC 60364-5-523
Prüfung des Schutzes gegen Überlast und Kurzschluss nach IEC 60364-4-43
Kompensation der Blindleistung – Optimierung der Kompensation
Spannungsabfälle und Lastverteilung – Möglichkeiten:
4. Berechnungen
372015 Eaton Corporation. All rights reserved.
xSpider berücksichtigt alle in IEC 60364-5-523 aufgeführten Bedingungen Es können Verlegeart und Parameter der Kabel bestimmt werden
Spannungsabfälle und Lastverteilung: Einstellungen
4. Berechnungen
382015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Spannungsabfälle und Lastverteilung: Berechnungen
12
3
Roter Text = Problem, Fehler
Korrektur der angezeigten problematischen Parameter
4Weitere Berechnungen (Schritte 2 – 4), bis alle Ergebnisse fehlerfrei sind
4. Berechnungen
392015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Spannungsabfälle und Lastverteilung: Anzeige der Ergebnisse
Spannungsabfall im Knoten (dUnode)
Strom im Knoten (Inode)
Fehlerhaftes Element: Strom Iwl im Kabel ist größer
als In des Kabels
z. B. dreiphasige Belastung
Spannungsabfall in der Leitung (dUwl)
Belastungsstrom (Iwl)
4. Berechnungen
402015 Eaton Corporation. All rights reserved.
4. Berechnungen
412015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Optimierung der Lastverteilung mit Hilfe der Option Betriebszustand EIN / AUS
Doppelklick auf das Gerätesymbol 1
2
3
Icu
Ics
4. Berechnungen
422015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Optimierung der Lasten durch Anwendung des Nutzungsfaktors Ku
DOPPELKLICK auf das Gerät1 2
3
Er kann für Lasten (Motor, allgemeiner Verbraucher) definiert werdenBeispiel für einen Motor: Nennleistung 7.5 kW, maximale Belastung im
Normalbetrieb 80 % – Nutzungsfaktor Ku = 0.8
4. Berechnungen
432015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Optimierung der Lasten durch Anwendung des Gleichzeitigkeitsfaktors Ks
DOPPELKLICK an das Gerät
1
3
Er kann für Netzknoten definiert werdenEr gibt die Gleichzeitigkeit der Belastungen im Netzknoten an (Verhältnis der aktiven Geräte zur gesamten Geräteanzahl). Nur für Strahlennetze.
2Berechnung von Spannungsabfällen und Lastverteilungen4
5
4. Berechnungen
442015 Eaton Corporation. All rights reserved.
zweipoliger Erdkurzschluss
einpoliger Erdkurzschluss
dreipoliger symmetrischer Kurzschluss
zweipoliger unsymmetrischer Kurzschluss
z. B.: Bedingungen im TN-Netz während eines einpoligen Kurzschlusses gegen Erde (unsymmetrischer Kurzschlussstrom Ik1p“)
Kurzschlussströme im TN-Netz
4. Berechnungen
452015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Erwarteter max. Kurzschlussstrom während eines dreipoligen symmetrischen Kurzschlusses Ik3p“
Dreipoliger Kurzschlussstrom: Möglichkeiten
Berechnungen nach IEC 60909
Wahl der möglichen Störung: a) in allen Knoten – Gesamtübersicht über die Netzverhältnisseb) in ausgewählten Knoten – Optimierung der Netzverhältnisse, Schwerpunkt auf problembehafteten Teilen des Netzes
Wahl der Prüfung auf korrekte Dimensionierung: - Ausschaltvermögen der Schutzschalter (Icu, Ics) - Bemessungskurzzeitstromfestigkeit der Leitung (Icw)
4. Berechnungen
462015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Ik“ - Anfangskurzschlussstrom: Effektivwert eines symmetrischen Kurzschlussstroms ohne die Gleichstromkomponente beim Eintreten des Kurzschlusses.
Ikm (ip) - Stoßkurzschlussstrom: Die erste Amplitude (Scheitelpunkt) eines asymmetrischen Kurzschlussstroms mit der Gleichstromkomponente.
Itr - Auslösestrom (symmetrisch) und seine Gleichstromkomponente. Er ist das Kriterium für die Kontrolle der Dimensionierung von Schaltern und Schutzschaltern.
Ik - Dauerkurzschlussstrom:Effektivwert des (symmetrischen) Kurzschlussstroms nach Abklingen aller Übergangskomponenten. Bei generatorfernen Kurzschlüssen (in der Praxis die Mehrzahl der Fälle) ist er gleich dem Anfangskurzschlussstrom Ik“
Dreipoliger Kurzschlussstrom: Parameter
4. Berechnungen
472015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Dreipoliger Kurzschlussstrom: a) Netzkontrolle in allen Knoten
1 2 3
48
1 2 3
Wahl der Berechnungsart
4. Berechnungen
96
75
482015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Dreipoliger Kurzschlussstrom: a) Ergebnisdarstellung in allen Knoten
Zoom
4. Berechnungen
492015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Dreipoliger Kurzschlussstrom: a) Netzkontrolle im gewählten Knoten
1 2
5
43
6
7
1 2 3 4
8
9
Wahl der Berechnungsart
4. Berechnungen
502015 Eaton Corporation. All rights reserved.
4. Berechnungen
512015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Prüfung des Ausschaltvermögens des (nachgeschalteten) Ausgangs-Schutzgeräts unter Berücksichtigung des Ausschaltvermögens des (vorgeschalteten) Eingangs-Schutzgeräts.
Kaskadierung – Anordnung, bei der das erste Schutzgerät (1) in der Lage ist, den Kurzschlussstrom auf einen Wert zu reduzieren, der dann sicher vom zweiten Gerät (2) ausgeschaltet werden kann.
Icu1 = 50 kA
Icu2 = 15 kA
Itr = 30 kA
Beispiel:
Ik“ = 25 kA
Erwarteter Kurzschlussstrom (Effektivwert)
Begrenzter Strom (max. Wert)
DurchgeflosseneEnergie I2t
t
i
4. Berechnungen
522015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Überprüfung der Kaskadierung: Möglichkeit der Überprüfung im Modus der Kurzschlussstromberechnung
Wahl der Kaskadierung zwischen Geräten
1
4
5
2
3
4. Berechnungen
532015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Selektivität: Funktion, die es ermöglicht, die Selektivität zwischen zwei Schutzschaltern zu überprüfen; basiert auf den Selektivitätstabellen im Katalog der Schutzschalter.
1 2
3
A) Vergleich von zwei beliebigen aus der Datenbank gewählten Schutzschaltern
4
5
4. Berechnungen
542015 Eaton Corporation. All rights reserved.
1 2 3
B) Vergleich von zwei im Projekt verwendeten Schutzschaltern(Kaskade muss für jeden Netzknoten definiert werden)
Selektivität: Funktion, die es ermöglicht, die Selektivität zwischen zwei Schutzschaltern zu überprüfen; basiert auf den Selektivitätstabellen im Katalog der Schutzschalter.
4. Berechnungen
552015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Störungskontrolle: a) in allen Knoten – Rv1, Z1, ..
komplette Prüfung des Netzzustands b) im gewählten Knoten – z. B. Z1
Optimierung der problematischen Details
Knoten mit angezeigten Werten des Kurzschlussstroms
Einpoliger Kurzschluss: Darstellung der Ergebnisse
Ttr Ausschaltzeit der Schutzgeräte (Prüfung auf Erfüllung der Bedingungen
nach IEC 60364)
Ik1p“ Einpoliger unsymmetrischer Kurzschluss (minimaler Kurzschlussstrom, der noch innerhalb der angegebenen Zeit die zuverlässige Auslösung des Geräts garantiert)
4. Berechnungen
562015 Eaton Corporation. All rights reserved.
4. Berechnungen
572015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Arbeitsschritte
Hauptschritte:
6. Ergebnisse
1. Definition des Projekts
2. Netzschaltbild
3. Parameter der Netzelemente
4. Berechnungen
5. Ausschaltkennlinien
582015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Vergleich von Ausschaltkennlinien
Beispiel: Optimierung der Selektivität zwischen Sicherung und Schutzschalter mit einstellbarem Auslöser.
5. Ausschaltkennlinien
Lösung
592015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Einstellung von Auslösern
Einstellbare Auslöser – entsprechend dem Typ des eingesetzten Schutzgeräts
5. Ausschaltkennlinien
602015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Arbeitsschritte
Hauptschritte:
6. Ergebnisse
1. Definition des Projekts
2. Netzschaltbild
3. Parameter der Netzelemente
4. Berechnungen
5. Ausschaltkennlinien
612015 Eaton Corporation. All rights reserved.
6. Ergebnisse
Das Verzeichnis ungeeigneter Elemente wird unmittelbar nach der Durchführung von Berechnungen angezeigt und kann ausgedruckt werden.
Die errechneten Werte der einzelnen Elemente werden im Schaltbild dargestellt. Das Schaltbild mit den Ergebnissen kann auf einem beliebigen Drucker oder Plotter, der in Windows zur Verfügung steht, ausgegeben werden.
Liste der Netzelemente mit Berechnungsergebnissen – Möglichkeit der Druckausgabe von Tabellen mit Ergebnissen
Liste der Netzelemente mit ihren Parametern – Möglichkeit der Druckausgabe von Tabellen mit Kabelverzeichnis.
622015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Druck der dargestellten Ergebnisse: z. B. dreipoliger Kurzschlussstrom
Druckansicht
1
2
3
4
6. Ergebnisse
632015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Speichern des Projekts: a) sofort nach der Definition des
Projekts (s. Schritt 1)b) jederzeit während der Bearbeitung
c) beim Abschluss des Projekts 1
2
3
Änderungen in Datei speichern
6. Ergebnisse
642015 Eaton Corporation. All rights reserved.
xSpider
Wir bedanken uns für Ihre Aufmerksamkeit ! xSpider Team
652015 Eaton Corporation. All rights reserved.
Germany part of “powering business worldwide”