Bodenmontierte Umspannstation (Box-Umspannstation)
Definition:
Eine bodenmontierte Umspannstation, auch als vorgefertigte oder vorfabrizierte Umspannstation bekannt, ist eine kompakte, werksseitig montierte Stromverteilungseinheit, die Hochspannungsschaltanlagen, einen Verteilungstransformator und Niederspannungsverteilungsausrüstung gemäß einem spezifischen Verkabelungsschema integriert. Sie kombiniert Funktionen wie Spannungsabstufung und Niederspannungsverteilung in einer Einheit, die in einer vollständig geschlossenen, beweglichen Stahlumhüllung untergebracht ist, die feuchtigkeitsdicht, rostbeständig, staubdicht, nagetierresistent, brandsicher, einbruchssicher und wärmedämmend ist. Sie ist besonders geeignet für den Bau und die Modernisierung städtischer Stromnetze und repräsentiert eine neue Art von kleiner Umspannstation, die nach traditionellen baulich errichteten Umspannstationen entstanden ist. In der Regel wird Hochspannung in Niederspannung abgestuft – zum Beispiel wird 10 kV in 380 V für industrielle oder Wohnnutzung umgewandelt.
Bodenmontierte Umspannstationen werden weit verbreitet in Bergwerken, Industrieanlagen, Erdöl- und Gasfeldern sowie Windkraftanlagen eingesetzt, wo sie herkömmliche baulich errichtete Verteilräume oder Umspannstationen ersetzen und als neue Art von integrierter Transformator- und Verteilungseinheit dienen.
Eine bodenmontierte Umspannstation (häufig als "Box-Umspannstation" oder "Box-Umspannstation" bezeichnet) besteht in der Regel aus drei Abteilungen: einem Hochspannungsraum, einem Transformatorraum und einem Niederspannungsraum. Es handelt sich dabei um eine relativ einfache Transformator- und Verteilungseinrichtung. Die Auswahl des Transformators folgt allgemeinen Ingenieurrichtlinien, mit typischen Kapazitäten, die 1.250 kVA nicht überschreiten.
Temporäre Box-Umspannstationen beziehen sich auf Einheiten, die für kurzfristige Nutzung installiert werden, wie zum Beispiel ein temporärer Transformator auf einem Baustellenplatz, der nach Abschluss des Projekts entfernt und nicht für dauerhafte Installation vorgesehen ist.
Funktion:
Bodenmontierte Umspannstationen werden in Hochhäusern, Luxusvillen, Plätzen, Parks, Wohngebieten, kleinen bis mittleren Fabriken, Bergwerken, Ölfeldern und für temporäre Bauarbeiten eingesetzt, um elektrische Energie in Verteilungssystemen zu empfangen und zu verteilen.
Standort:
Erstens werden sie hauptsächlich in städtischen Wohnvierteln und entlang Straßen eingesetzt. Während Spitzenlastperioden, wenn zusätzliche Kapazität oder Spannungsunterstützung erforderlich sind, werden bodenmontierte Umspannstationen genutzt.
Zweitens werden sie weit verbreitet für die temporäre Stromversorgung eingesetzt, wie zum Beispiel auf Baustellen, wo bestehende Gebäude eine Modernisierung des Elektriksystems benötigen. Sie werden auch häufig in Feldoperationen, einschließlich Baustellen, Häfen, Flughäfen und ähnlichen Orten, eingesetzt.
Traktionsunterwerk
Definition:
Ein Traktionsunterwerk wandelt Drehstrom mit 110 kV (oder 220 kV) Hochspannung vom regionalen Netz in zwei Einphasenwechselstromausgänge mit 27,5 kV um, die dann die Oberleitung (mit einer Nennspannung von 27,5 kV) in beiden Fahrtrichtungen einer Eisenbahn versorgen. Jede Seite der Oberleitung wird als "Speisearm" bezeichnet. Die beiden Arme arbeiten in verschiedenen Spannungsphasen und sind normalerweise durch eine Phasentrennungsisolator getrennt. Zwischen benachbarten Traktionsunterwerken sind die Oberleitungsspannungen in der Regel in Phase; zusätzlich zu den Phasentrennungsisolatoren wird zwischen ihnen ein Trennpunkt (oder Schaltkiosk) installiert. Durch Schaltgeräte oder Trennschalter am Trennpunkt können bilaterale (oder unilaterale) Versorgungsmodi implementiert werden.

Das Traktionsunterwerk erhält elektrische Energie vom regionalen Energiesystem und wandelt sie gemäß spezifischen Strom- und Spannungsanforderungen in eine Form um, die für den elektrischen Bahnbetrieb geeignet ist. Die umgewandelte Energie wird dann an die Oberleitungen über den Gleisen geliefert, um Elektrolokomotiven oder U-Bahnen und Stadtbahnen zu versorgen.
Entlang einer elektrifizierten Bahnstrecke werden mehrere Traktionsunterwerke installiert, in der Regel etwa 40–50 Kilometer voneinander entfernt. Bei langstreckigen elektrifizierten Eisenbahnen werden zusätzliche "Verstärker-" oder "Zwischen-" Traktionsunterwerke in Abständen von etwa 200–250 Kilometern installiert, um die Hochspannungsübertragungsleitung zu segmentieren und die Auswirkungen von Fehlern zu begrenzen. Diese Zwischenunterwerke führen nicht nur standardmäßige Transformationsfunktionen aus, sondern verteilen eingehende Hochspannung über ihre Busleitungen und Speiseleitungen an andere Zwischenunterwerke weiter stromabwärts.