Schaltanlagen und Schaltkästen werden manchmal fälschlicherweise als eins und dasselbe identifiziert; dies ist in Vertragsdokumenten, in Übertragungen per E-Mail und in bestimmten spezifischen Schaltplänen zu sehen. Während beide Einrichtungen einen gemeinsamen Zweck erfüllen, sind sie tatsächlich zwei verschiedene Kategorien mit eigenen UL-Standards, Herstellungsprozessen und Preisen; daher sollten sie nicht nur aufgrund der Größe verwechselt werden. Der Unterschied zwischen diesen beiden Kategorien wird Wochen, Monate oder sogar Jahre nach Abschluss der Installation offensichtlich; gelegentlich liegt dies daran, dass Zeichnungen zur Neugestaltung der installierten Ausrüstung empfangen werden, und manchmal liegt es daran, dass Berechnungen zu Fehlerströmen empfangen werden, die nicht mit der Geräteeinstufung übereinstimmen, und in einigen Fällen liegt es daran, dass das Wartungspersonal erkennt, dass zur Durchführung von Wartungsarbeiten an einem Zuleitung die gesamte Baugruppe spannungsfrei geschaltet werden muss.
Grundsätzlich ist ein UL 891-konformer Schaltkasten ein ‘totfront’-Produkt, das mit Niederspannungsenergie versorgt wird und Niederspannung an Haupt- und Zuleitungsgeräte unter Verwendung von Formgehäuse- oder isolierten Gehäuseschutzschaltern (auf individueller oder Gruppenbasis) verteilt. Andererseits ist UL 1558-konforme Schaltanlage ein Niederspannungsschutzschalter mit mehr Metallgehäuse und umfasst UL 1066-konforme Schutzschalter für Kurzschlussbewertung sowie Gehäuse für Sammelschienen, Schalter und Kabel. Beide Typen sind für den Einsatz bei weniger als 1000 V vorgesehen, beide Typen sehen im Allgemeinen ähnlich aus, da beide für die Verteilung von Niederspannungsenergie ausgelegt sind; jedoch wird die Schaltanlage in der Lage sein, Fehler zu widerstehen und den Betrieb aufgrund ihrer Fehlerwiderstandsfähigkeit fortzusetzen. Sie sollten einen Schaltkasten wählen, wenn Geld und Platz Faktoren sind; wenn Sie Wartungsarbeiten am System durchführen müssen, ohne das System abzuschalten, wählen Sie die Schaltanlage. Dasselbe Prinzip gilt für metallische Gehäuse und unterbrechende Schaltanlagentypen, die den IEEE-Standards entsprechen. Subian Electric bietet beide Ausstattungsstile an (offene Schaltanlagen und Niederspannungsschaltanlagen).
Die kurze Antwort und warum es nicht um die Größe geht
Es ist wahr, dass man sagen kann, dass Schaltfelder die kostengünstigeren Geräte der beiden Gruppen sind, während Schaltanlagen die teureren und größeren Geräte sind; jedoch reicht dies nicht aus, um eine Wahl zwischen den beiden Artikeln zu treffen. Ein Schaltfeld kann eine Nennleistung von bis zu 1000 V haben und in der Lage sein, mit einem verfügbaren Kurzschlussstrom von bis zu 200.000 A umzugehen, während eine Reihe von Schaltanlagen Nennwerte haben kann, die die Einrichtungen von mittelgroßen Unternehmen niemals benötigen werden.
Der wahre Unterscheidungsfaktor zwischen den beiden Geräten ist ihre Leistung während eines Fehlers und der Wartung. Ein Schaltfeld soll einen Fehler unterbrechen, indem es seine Schalter nahezu sofort auslöst. Im Gegensatz dazu ist Schaltanlagen so konstruiert, dass sie einen Fehler für eine bestimmte Zeit, die normalerweise 30 Zyklen beträgt, bewältigen können und hilft, einen nachgelagerten Fehler durch ein Gerät in der Nähe zu beseitigen, während der Hauptschalter geschlossen bleibt und andere Geräte weiterhin arbeiten.
Alle anderen Unterschiede folgen diesem Punkt, einschließlich der Abgrenzung, der verwendeten Erdungsmittel, des Herausziehmechanismus, des Platzes im Umspannwerk, der Zugangsregeln und des Preises. Wenn es möglich ist, den Betrieb der Geräte für Wartungsarbeiten zu stoppen und ein lokaler Fehler den Stromausfall für die gesamte Anlage verursachen kann, ohne den Betrieb zu beeinträchtigen, kann man vorschlagen, ein Schaltfeld als die beste Lösung zu verwenden. Wenn Sie einen ununterbrochenen Betrieb sicherstellen müssen, bedeutet der höhere Preis der Schaltanlagen, dass Sie in einen ununterbrochenen Service investieren.
Was Schaltanlagen sind
Niederspannungsschaltanlagen in Nordamerika beziehen sich auf niederspannungsmetallverkleidete Leistungsschalter-Schaltanlagen, die durch UL 1558 geregelt sind und an die ANSI/IEEE C37.20.1-Konstruktion und die ANSI C37.51-Teststandards angeschlossen sind. Dieser Standard gilt für Geräte, die unter 1.000 V AC nominal bewertet sind. Neue Anforderungen für Mehrquellen-Schaltanlagen wurden auch in der sechsten Auflage von UL 1558 hinzugefügt, die im April 2025 veröffentlicht wurde, wobei die erste Überarbeitung im Juni 2026 erfolgte.
Dennoch definiert der Schalter die Kategorie eher als die Spannung selbst. Schaltanlagen bestehen aus Niederspannungsleistungsschaltern, die nach UL 1066-Standards getestet wurden, die mit 100% bewertet sind und im Gehäuse ohne Wartung funktionieren können und in außergewöhnlichen Fällen von Ausfällen eine vollständige Fernbedienung bieten und 30 Zyklen hintereinander durch Fehler gehen können. In der Regel werden die Schalter separat installiert und haben herausziehbare Designs.
Der Aufbau selbst spiegelt das Wartungsmodell wider. Die Fächer sind durch geerdete Metallkonstruktionen voneinander getrennt und jeder Schalter ist von den anderen isoliert. Die Fächer für Kabel und die Sammelschiene sind ebenfalls voneinander getrennt. Der Einsatz von Barrieren verhindert die Ausbreitung von Fehlern von einem Fach zu anderen Fächern, was die Notwendigkeit schafft, eine tiefere Grundfläche der Schaltanlagen im Vergleich zu anderen Arten von Schaltfeldern zu entwerfen.
Typischerweise besteht jede Schaltanlagenreihe aus der Hauptserviceausrüstung, kritischen Zuleitungsverteilungen, Mehrquellen- und Haupt-zu-Haupt-Anordnungen, Generatorparallelpunkten, Schutzrelais, Messeinrichtungen, Kommunikations- und Überwachungsgeräten und zunehmend auch aus Maßnahmen zur Reduzierung von Lichtbogenblitzen. Der Aufbau ermöglicht es den Ausführenden letztendlich, die Leistung der Geräte zu erreichen, anstatt einfach ihre Eigenschaften anzunehmen. Die Definitionen auf Montageebene von metallverkleideten Konstruktionen sind in unserem Hinweis zu metallverkleideten Schaltanlagen.
Was ein Schaltfeld ist
Ein Schaltfeld, wie es in Nordamerika bekannt ist, ist eine Fronttotmontage, die gemäß UL 891 konstruiert wurde. Laut UL Solutions wird UL 891 als der am häufigsten verwendete Standard für die Installation von Fronttot-Schaltfeldern in Nordamerika bezeichnet. Der genannte Standard gilt für Schaltfelder mit Spannungsnennwerten von nicht mehr als 1000V. In Bezug auf die Fehlerstromfähigkeit hat es bis zu 200.000 A rms. Jedes Schaltfeld hat jedoch seine eigene spezifische Nennleistung sowie das Zeichen, das mit seiner Nennleistung verbunden ist. In der Revision von März 2025 gab es zusätzliche oder aktualisierte Anforderungen bezüglich Mehrquellen-Schaltfeldern, Zwangsluftkühlung, Notstromkreisen und Betriebsmitteln.
Das Hauptsicherheitsmerkmal hier ist der Aspekt der Fronttotmontage, was impliziert, dass es unter normalen Betriebsbedingungen keinen Zugang zu spannungsführenden Teilen von der Vorderseite der Ausrüstung gibt. UL 891 schreibt jedoch nicht die Anforderung zur Abgrenzung verschiedener Geräte vor. Die Leistungsschalter, die im Schaltfeld zu finden sind, sind gruppiert, während die schützenden Geräte normalerweise geformte Leistungsschalter nach UL 489, isolierte Leistungsschalter oder UL 98-Schalter mit UL 248-Sicherungen aufweisen. Geformte Leistungsschalter sind Geräte, die nicht repariert werden können. Das bedeutet jedoch, dass, während die Ausrüstung in Betrieb ist, sie normalerweise mit 80% der Standardnennleistung bewertet sind, es sei denn, ein anderer Parameter wird angegeben.
Es ergeben sich zwei wichtige Schlussfolgerungen aus dieser Art von Ausrüstung. Die erste ist, dass die Fronttotmontagen normalerweise kleiner sind als traditionelle Schaltanlagen der entsprechenden Leistung, da die Gruppenmontage es ermöglicht, mehr Leistung pro Fläche zu installieren. Darüber hinaus bedeutet UL 891 nicht, dass Schaltfelder auch Kurzzeitnennwerte aufweisen können, die es ihnen ermöglichen würden, im Falle eines Fehlers verwendet zu werden.
Der Inhalt von Schaltfeldern ist ebenfalls zahlreich: Hauptisolierte oder geformte Leistungsschalter sowie schmelzsichere Hauptschalter, Hauptanschlüsse, Zuleitungsschalter, schmelzsichere Zuleitungen, Kupfer- oder Aluminiumdurchführungen, Neutral- und Erdungsdurchführungen, Zählsystem, Überspannungsschutzsystem, Kabelziehabschnitt und Überwachungssystem, die in einem eigenständigen System angeordnet sind.
Wie sie in einem einzigen Verteilungssystem zusammenarbeiten
In vielen Organisationen stehen Schaltanlagen und Schaltfelder nicht im Wettbewerb um denselben Platz. Die beiden Systeme sind im Projekt unterschiedlich positioniert, da es gängige Praxis ist, dass große Projekte beide verwenden. Ein Destillationsprozess verläuft vom Versorgungsunternehmen durch die leistungsstärksten Geräte und verteilt Elektrizität bis hin zu weniger leistungsstarken Geräten. Der Versorgungsanbieter oder der Servotransformator ist die primäre Energiequelle für die elektrischen Geräte. Die nächste Ebene des Stromverteilungskreises wird weiter unten liegen, gefolgt von der Ebene der Abzweigkreise. Tatsächlich ist die Unterscheidung zwischen der ersten und der zweiten Ebene das, was die Spezifikation bestimmt, ob UL 891 oder UL 1558-Ausrüstung verwendet werden soll.
Es gibt ein weiteres ernsthaftes Namensproblem, aufgrund dessen Käufer Fehler im Beschaffungsprozess machen können. Zum Beispiel war es in den IEC-basierten Märkten gängige Praxis, große Hauptverteilungssysteme als “Schaltanlagen” zu bezeichnen, was ein breiterer Begriff ist, der Transformatoren und andere Stromleitungen umfasst. In solchen Fällen verwenden die Käufer den Begriff “Schaltanlagen”, selbst wenn sie eine UL 891 Schaltanlage kaufen sollten. Die gegenteilige Situation kann auch auftreten, wenn Käufer nach “Schaltanlage” fragen, in einer Situation, in der die Spezifikation die Verwendung von UL 1558 herausziehbaren Leistungsschaltern vorschreibt. Bei der Bearbeitung solcher Projekte im Ausland ist es wichtig, den Projekttyp gemäß den verwendeten Standards anzugeben, anstatt nach dem gebräuchlichen Wort.
Schaltanlagen vs Schaltanlage: Nebeneinander
| Faktor | Schaltanlage | Schaltanlagen |
|---|---|---|
| Maßgebliche Norm | UL 891; NEMA PB 2 Legacy | UL 1558; IEEE/ANSI C37.20.1; ANSI C37.51 |
| Produktbeschreibung | Totfront-Schaltanlage | Metallumhüllte Niederspannungs-Leistungsschalter-Schaltanlagen |
| Schutzeinrichtung | UL 489 Formgehäuse- oder isolierte Gehäuseschalter; UL 98 Schalter mit UL 248 Sicherungen | UL 1066 Niederspannungs-Leistungsschalter |
| Schaltermontage | Gruppenmontiert oder einzeln montiert, oft fest | Üblicherweise einzeln montiert und herausziehbar |
| Interne Trennung | Nicht erforderlich zwischen Geräten | Barrieren erforderlich zwischen Schaltern, Sammelschienen und Kabelkompartimenten |
| Kurzzeit-Beständigkeit | Nicht durch UL 891 abgedeckt | Verfügbar in bewerteten Konfigurationen |
| Fehlerverhalten | Geräte lösen ohne absichtliche Verzögerung bei hohem Fehler aus | Können einen Fehler standhalten und durch einen Fehler betrieben werden, typischerweise bis zu 30 Zyklen |
| Wartungsansatz | Versiegelte Geräte, begrenzte Wartung vor Ort | Herausziehbare Schalter wartbar mit unter Spannung stehender Sammelschiene |
| Zugang | Frontzugang Standard | Front- und Rückzugang Standard |
| Stellfläche | Üblicherweise kompakter, höhere Leistungsdichte | Üblicherweise tiefer und größer |
| Lichtbogenbeständige Option | Nicht durch die UL 891-Zulassung festgelegt | Optional, separat spezifiziert und gemäß IEEE C37.20.7 bewertet |
| Typische Priorität | Installationskosten, Flexibilität, Leistungsdichte | Zuverlässigkeit, Wartungsfreundlichkeit, Koordination, Servicekontinuität |
Indem man neben der Zeile für die Kurzzeitfestigkeit liest, ergibt der Rest der Tabelle Sinn. Der schwerere Schutzschalter, die Barrieren und der Rückziehmechanismus sind alle darauf ausgelegt, eine Sache zu tun: den Hauptstromkreis geschlossen zu halten und die Anlage mit Energie zu versorgen, während ein Fehler stromabwärts beseitigt wird und ein Schutzschalter gewartet wird. Eine repräsentative Niederspannungsbaugruppe, die auf dieser Logik basiert, wird in unserem GCS Niederspannungs-Auszugs-Schaltanlage beschrieben.
Die drei Arten von Schaltanlagen und die drei Ebenen von Schaltkästen
Wenn es darum geht, Geräte zu klassifizieren, besteht der nächste logische Schritt darin, zu erfragen, mit welcher Bauklasse gearbeitet wird. Die Kriterien für die Bauklasse sind klar und unkompliziert. Es gibt drei Bauklassen für die Schaltanlagen, wie sie von der National Electrical Manufacturers Association definiert sind. Der Rest, einschließlich kompakter Schaltanlagen, bogenresistenter Konstruktionen und gasisolierter Geräte, ist lediglich eine modifizierte Version innerhalb der Grundklassen.
| Typ | Norm | Spannungsbereich | Unterscheidungsmerkmal |
|---|---|---|---|
| Metallumhüllte Niederspannungs-Leistungsschalter-Schaltanlagen | IEEE C37.20.1 / UL 1558 | Bis zu 1000 V AC Nennspannung | Abgeschottete LV-Anlage mit UL 1066 abziehbaren Leistungsschaltern |
| Metallverkleidete Schaltanlagen | IEEE C37.20.2 | 5 kV bis 38 kV, erweitert auf 48,3 kV | Abziehbare Leistungsschalter, geerdete Metallbarrieren in allen vier Fächern, automatische Verschlüsse, mechanische Verriegelungen |
| Metallumhüllte Unterbrecher-Schaltanlagen | IEEE C37.20.3 | Über 1 kV bis 48,3 kV | Unterbrecher-Schalter mit Leistungssicherungen; leistungsbasiert statt strukturell vorschreibend |
Die Bedeutung der metallverkleideten Klausel muss verstanden werden, da der Standard vorschreibender ist als aspirational. Daher erkennt IEEE C37.20.2 an, dass der Schalter, der Hauptbus, das Kabel und die Niederspannungsfächer durch geerdete Metallbarrieren ohne absichtliche Öffnungen voneinander getrennt werden müssen; dass das unterbrechende Gerät abnehmbar ist mit verbundenen, Test- und getrennten Positionen; dass es automatische Verschlüsse gibt, die die primären Stiche schützen, sobald der Schalter herausgenommen wird; und dass es mechanische Verriegelungen gibt, die verhindern, dass ein geschlossener Schalter herausgezogen oder ein falsch positionierter Schalter geschlossen wird. Die kontinuierlichen Nennwerte des Hauptbusses liegen in der Regel im Bereich von 1200 A, 2000 A, 3000 A und 4000 A.
In der Zwischenzeit verfolgt IEEE C37.20.3 nicht denselben Ansatz. Im Gegensatz zu den vorherigen Standards regelt dieser die metallumhüllten Baugruppen, in denen Schalter den Laststrom innerhalb des geerdeten Gehäuses unterbrechen, indem sie Unterbrecher und Sicherungen anstelle der abziehbaren Leistungsschalter verwenden. Metallumhüllte Schaltanlagen sind leichter, kompakter und kostengünstiger und bieten somit eine wünschenswerte Lösung für Speisungen, die selten betrieben werden, während sie unter den Fehlerpegeln liegen, die mit abziehbaren Leistungsschaltern übereinstimmen. Eine der häufigen Warnungen in der Branche ist relevant für die Situation mit metallverkleideten Schaltanlagen, da es wahr ist, dass alle metallverkleideten Schaltanlagen eine Art von metallumhüllter Schaltanlage ermöglichen, jedoch kann man nicht umgekehrt sagen, ohne die Einhaltung aller vorherigen Aussagen zu beweisen.
In Bezug auf Fälle, in denen Lichtbogenbeständigkeit gefordert ist, sollte betont werden, dass die Lichtbogenbeständigkeit auf spezifische Weise erwähnt wird und dass dies durch IEEE C37.20.7 abgedeckt wird, das lichtbogenbeständige Schaltanlagen beschreibt, die Spannungen von bis zu 52 kV erzeugen und Zugangsbewertungen definieren, wie: Typ 1 dient nur den Personen, die sich davor aufhalten, während Typ 2 die Sicherheit der Personen, die sich vorne, hinten und an beiden Seiten aufhalten, erleichtert. Es ist erwähnenswert, dass die lichtbogenbeständige Konstruktion in modernen Zeiten in Rechenzentren und Industrien weit verbreitet wird und unabhängig von der Art der verwendeten Ausrüstung überprüft und verifiziert werden sollte.
Die Regeln bezüglich der Ebenen auf der Schaltanlagenseite gehen in die entgegengesetzte Richtung, da die Ebenen von ihrer Position im System abhängen und nicht von ihrer Konstruktionsklassifizierung. Was UL 891 betrifft, so werden diese Schaltanlagen für die Haupt- und Speiseverteilung verwendet. UL 67 Verteilertafeln, die auf 1200 A ausgelegt sind, dienen der Verteilung der Abzweigstromkreise und werden an der Wand montiert. Die häufig verwendete Sequenz veranschaulicht das Kraftwerk und den Transformator, die die Schaltanlage speisen, die weiter mit den Verteilertafeln verbunden ist. Käufer, die Schaltanlagen mit Legacy-Marken vergleichen, gelangen oft über einen spezifischen Herstellerkatalog; die Benennung und Positionierung von Siemens-Schaltanlagen ist ein nützliches Beispiel dafür, wie ein Anbieter ein überlappendes Sortiment organisiert, das in unseren Anmerkungen zu Siemens-Schaltanlagen.
Wo jede dazugehört
Die Entscheidung nach Anwendung ist zuverlässiger als die Entscheidung nach Hauptbewertung, da die Anwendungen sich natürlich um die Wartungs- und Kontinuitätsanforderungen gruppieren — und in der Praxis landen sie in denselben Gebäudetypen, von industriellen Fertigungsanlagen bis hin zu Krankenhäusern und Rechenzentren.
| Projektszenario | Typische Antwort | Grund |
|---|---|---|
| Kleines Gewerbegebäude, einzelne Versorgungsquelle | Schaltanlage, die Verteilertafeln speist | Installationskosten und kompakter Platzbedarf dominieren; keine Entnahmeanforderung |
| Einzelhandel oder Lager mit bescheidenem Fehlerniveau | Schaltanlage | Gruppenmontierte Leistungsschalter bieten höhere Leistungsdichte zu geringeren Kosten |
| Krankenhaus, Rechenzentrum, kontinuierliche Prozessanlage | Niederspannungsschaltanlagen nach UL 1558 | Wartung ohne De-energisierung des Busses; selektive Koordination |
| Einrichtung mit mehreren Quellen, Verknüpfungsschaltern oder Generatorparallelbetrieb | Niederspannungsschaltanlagen, Konfiguration mit mehreren Quellen | Sowohl UL 891 als auch UL 1558 behandeln jetzt Konfigurationen mit mehreren Quellen, aber Quellumschaltung und Übertragungslogik gehören zu Leistungsschaltern |
| Fehlerstrom über etwa 65 kA | Schaltanlage oder schwere Schaltanlage | Höhere Unterbrechungs- und Durchschlaganforderungen drängen auf schwerere Konstruktionen |
| Hauptbus-Leistungsfähigkeit über etwa 2000 A | Schaltanlage oder Schaltgerät je nach Einsatzgebiet | Ampacity alone does not decide; maintenance and continuity do |
| Utility substation or industrial MV distribution | Metal-clad switchgear to C37.20.2 | Compartmentalisation, interlocks and draw-out breakers required |
| MV feeder that switches infrequently | Metal-enclosed interrupter switchgear to C37.20.3 | Lower cost and smaller footprint suit the duty cycle |
| Pad-mounted distribution outdoors | Pad-mounted switchgear family | Sealed enclosure, fluid or solid dielectric, no routine contact maintenance |
| Industrial plant with heavy motor load and process lines | MV or LV switchgear plus MCCs | Motor control, process continuity and fault isolation requirements |
There are typically two selection limits not only in a way industry sometimes mentions that it’d be good to name them carefully, one of them being that it is not a standard itself. The point is that any projects where current flows in excess of around 65 kA normally find themselves utilizing the switchgear as well as heavy-duty switchboards instead of conventional ones. Moreover, if the choice of the bus is around 2000 A, you can bet it is either switchboard or switchgear and turned down anything that lies in the area of a panelboard.Motor control centres and medium-voltage line-ups for industrial facilities are built to the same logic — an example of the MV and LV assemblies used in that combination is described in our KYN28A-12 withdrawable AC metal-enclosed switchgear.
How to Specify the Right One
The following specifications are presented according to the sequence in which the information on them is finally collected. The commonest way for projects to procure the wrong model is by jumping from the equipment specification to the category, before the fault study has been done.
- Determine the existing fault current. It is a project requirement to conduct a short-circuit analysis. An equipment’s short-circuit rating must match or exceed the fault current at the equipment terminals, as per NEC 408.6. Thus, without this analysis, it is impossible to make reliable decisions regarding any downstream ratings.
- Indicate the equipment designations according to their standard numbers. For example, indicate “dead-front switchboard per UL 891” or “metal-enclosed low-voltage power circuit breaker switchgear per UL 1558 and IEEE C37.20.1”. Naming the standards eliminates ambiguity of the term “switchgear”.
- Define the maintenance approach even before pricing it out. Ask whether it will be possible to service any feeder with the rest of the site being energized. If the answer is “yes”, then the requirement becomes draw-out design, and it can no longer be reversed beyond this point without completely replacing the assembly.
- Confirm the short-time withstand criteria separately. It is important to note that UL 891 does not provide any short-time withstand current ratings, which means that if a design presumes a withstand period, this information should be explicitly mentioned in the UL 1558 specification. Do not assume anything by looking at switchboard quotations.
- Make sure the device class and the coordination study stay together. Selective coordination is possible in certain installations on both platforms, but power circuit breakers provide wider possibilities in terms of settings and delay. In case the design depends upon coordination at high fault levels, the class of the circuit breaker and the study should be treated as a single deliverable.
- Specifically indicate the requirement for arc-resistant construction only if this requirement is present. Arc resistance testing is to be performed in compliance with IEEE C37.20.7, while UL 891 and
- UL 1558 do not include any requirements regarding the arc resistance testing. Indicate the type of the equipment access required, Type 1 or Type 2, and ask for the testing results.
- Coordinate the layout of the entire room rather than only the equipment. Room requirements include space for equipment access, entry direction for incoming cables, back distance, space required for ventilation of forced-ventilated designs, and room needed to remove and reload the circuit breaker.
- Plan procurement in accordance with realistic lead times. Lead times for low-voltage draw-out switchgear reached 70-80 weeks in early 2024, which means that procurement decisions for equipment with long delivery times must be finalized at the schematic design stage. Treating switchgear as a last-minute purchase is how projects lose the commissioning window.
A deceptively common issue in manufacturing needs clearing up. It is when there is a specification for “switchgear” in the plans, but the buyer has instead brought in UL 891 switchboards at lower cost. The one-line diagram has been unaffected. However, the installation cannot achieve all the required ratings and thus operation of the plant can be jeopardized and the problem can go unnoticed until the failure occurs. In case switchgear is needed, it will be best if the plans indicate so and provide relevant standards.
FAQ
What is another name for switchgear?
The official term is switchgear assembly – switchgear in IEEE C37.100.1 is outlined as term that encompasses switchgear assembly which includes switching, interrupting and controlling, metering, protective and regulating devices and enclosing structures. Similar concept in IEC market is an assembly of devices, hence the word has broader meaning there. For medium voltage construction terms are, respectively: metal-clad switchgear, metal-enclosed interrupter switchgear, compact switchgear related to IEEE C37.20.9. Old drawings of North America would refer to historical names of NEMA SG 3 and SG 5, which IEEE C37.20 has already replaced. At the facility itself the operators usually refer to switchgear simply as “gear”.
Is a breaker considered switchgear?
No. A circuit breaker is a component; switchgear is a component of the complete set. The importance of the distinction is that breakages and switchgear are governed individually, as in the case of UL1066 low voltage power circuit breaker and UL489 moulded case circuit breaker. After fitting, a breakage is part and parcel of a listed assembly, e.g. switchgear or switchboard assembly, and is subject to rating short circuit current capacity. Thus, the breaker class reflects the corresponding category of the installation: power circuit breaker refers to switchgear and case or insulated case circuit breaker refers to switchboard in every situation.
What are the three types of switchgear?
According to the American Institute of Electrical Engineers and the American National Standards Institute standards that provide coverage for construction within North America, there exist three classifications of machinery: namely, metal-enclosed switchgear circuitry that conforms with IEEE C37.20.1 and UL 1558 standards and has a capacity for operating at voltages of up to 1000V AC; metal-clad switchgear recognized as complying with IEEE C37.20.2 standards that operates with voltages within the range of 5kV through 38 kV and has a bus rating of 1200 A to 4000 A; finally, there is metal-enclosed switchgear that utilizes interrupter functions under standards of IEEE C37.20.3, which includes equipment rated higher than 1kV but within a voltage capacity of 48.3 kV. In addition, a third manner to categorize switchgear is by voltage class where switchgear machinery is divided into three groups: low voltage, medium voltage, and high voltage types.
What is the main purpose of a switchgear?
The goal is to provide controllability and survivability to the power system. This can be divided into four functions, which are often confused: constant carrying of the current without too much temperature rise, switching on and off circuits under load, interrupting the short-circuit and isolating the defective section, while keeping the rest of the system energized, and ensuring the safety of switching off so that people can work on the equipment. The construction features of the switchgear (barriers, draw-out mechanism, interlocks, shutters, withstand rating, etc.) are required for the last functions only. Hence, it is possible to use switchgear where unexpected outages are costly and where maintenance is carried out on the live system, while the use of switchboard works wherever it is not true.
Referenzen
- IEEE Standards Association — C37.20.1, C37.20.2, C37.20.3, C37.20.7 and C37.100.1
- UL Solutions — UL 891 Switchboards, UL 1558 Switchgear, UL 67 Panelboards
- NEMA — PB 2 Deadfront Distribution Switchboards and SG series
- NFPA — NFPA 70 National Electrical Code, Article 408
- IEC — IEC 61439 and IEC 62271 series for assemblies and switchgear
- Eaton — application guidance on switchgear versus switchboards
- Schneider Electric — low-voltage distribution equipment documentation
- ANSI — C37.51 conformance test procedures
- Electrical Safety Foundation International — workplace electrical injury data
- OSHA — arc flash and electrical safety guidance
Fazit
Switchgear and Switchboards are two different types of electrical equipment. Each provides a unique function, has its own unique form factor, comes in many different types, etc. There are many different types of switchgear, but they are not the same as a switchboard.In order to ensure you are selecting the proper Switchgear or Switchboard, it is essential to follow the three rules outlined here. The first rule is to use the appropriate standard(s) when using either an Electrical Schematic Diagram or Architectural Document that specifies the switchgear or switchboard. Simply stating the common name of an item is not sufficient. The second principle states that you should select the maintenance program prior to determining the pricing of the equipment. A maintenance program cannot be added to the group type after pricing has been established, because the draw-out feature in a maintenance program, if not originally designed in, cannot be easily retrofitted. Finally, the third principle states that a short circuit analysis should be performed early in the project implementation process, as this analysis will help determine the type of switchgear or switchboard selections.