Die UL1558/IEEE C37.20.1 Norm ist die Norm für amerikanische Niederspannungs-Leistungsschaltanlagen. Als primäre Verteilerschaltanlage erfordert sie hohe Parameterleistung, Schutz auf Systemebene und hohe Zuverlässigkeitsanforderungen.

Eine einzige Lösung muss die Anforderungen komplexer Systemanwendungen erfüllen, mit modularer Gestaltung der Einspeisungen, Sammelschienen und Abgänge, flexibler Kombination der Schränke, um die Anforderungen verschiedener Anwendungsszenarien zu erfüllen und die minimale Anzahl von Schaltanlagen bei höchster Wirtschaftlichkeit zu erreichen.

Ein typisches einpoliges Abgangsschema ist wie folgt: Die horizontale Sammelschiene hinter dem Schrank ist in drei Positionen angeordnet: oben, Mitte und unten. Die horizontale Sammelschiene kann sich im oberen, mittleren oder unteren Teil des Schranks befinden, was das einpolige Schema recht flexibel macht.

Drei Sätze horizontaler Sammelschienen können als gegenseitige Reserve dienen, unabhängig voneinander betrieben werden oder gemeinsam parallel laufen. Jede Gruppe von Sammelschienen kann einen maximalen Strom von 6000A und 150kA erreichen, und eine Gruppe von Sammelschienen kann alle Ströme tragen.

Die Starkstrom-Ein- und Ausgangsleitungen sowie die Sammelschienen gemäß Norm C37.20.1 werden in einem Schaltfeld mit einem Leistungsschalterrahmen über 3200 A installiert. Ein Schaltfeld kann zwei 3200-A-Rahmen-Leistungsschalter in einer Doppelschichtanordnung aufnehmen.

Wie in der folgenden Abbildung dargestellt, kann es sich um zwei Sätze von Ein- und Ausgangsleitungen handeln, die direkt zur zentralen horizontalen Sammelschiene hinter dem Schrank führen, oder um eine obere Einspeiseleitung mit einem unteren 3200-A-Rahmen-Leistungsschalter als Kupplung der Sammelschienen für die zentrale und untere Sammelschiene hinter dem Schrank. Alternativ können die 3200/4000-A-Rahmen-Leistungsschalter sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Ebene mit den oberen und unteren Sammelschienen des Sammelschienenverbindungsschranks verbunden werden.

Ebenso können 4000/5000-A-einschichtige Einspeise- und Kuppelleistungsschalter direkt mit den oberen und unteren Sammelschienen hinter dem Schrank oder mit den Sammelschienen verbunden werden. Es ist auch möglich, herausziehbare Sicherungskästen für Wartungszwecke zu installieren.

Für Rahmenschalter mit Nennströmen von 2000A und darunter kann eine Schaltanlage vier Einheiten aufnehmen, mit einer Standardausführung von vier Fächern von oben nach unten.

Die Anordnung von vierlagigen Leistungsschaltern ist flexibler und kann auch als Platz für den Anschluss von Sammelschienenbrücken dienen. Das folgende Einliniendiagramm ist nur ein kleiner Teil des Konfigurationsplans. Drei Sammelschienen sind jeweils mit den Abgangsleitungen des Rahmenschalters verbunden, oder mit den Sammelschienen dazwischen, oder direkt mit den Eingangs- und Ausgangsleitungen usw.

Es gibt viele Kombinationsmöglichkeiten, mit flexibler einmaliger Konfiguration, um die Anzahl der Schaltanlagen zu minimieren.

Die Norm C37.20.1 legt den Reduktionsfaktor für die Strombelastbarkeit von zwei, drei und vier herausziehbaren Rahmenschaltern fest. Für die vier Rahmenschalter beträgt die Strombelastbarkeit 50%, 60%, 75% und 90%. Wenn vier 2000A-Rahmenschalter installiert sind, betragen die zulässigen Stromwerte 1000A, 1200A, 1500A und 1800A, was bedeutet, dass der Gesamtstrom = 1000+1200+1500+1800 = 5500A ist.

Vier Rahmen-Leistungsschalter benötigen viel Platz für den Anschluss von Kabeln. Die UL1558-Niederspannungsschaltanlage besteht aus vier 2000A-Schränken mit einer Breite von 22 Zoll (22 × 25,4=558,8 mm), einer Tiefe von 70 Zoll (70 × 25,4=1778 mm) und einer Höhe von 90 Zoll (90 × 25,4=2286 mm).

Die vier Rahmen-Leistungsschalter haben separate Fächer für ein- und ausgehende Kabel, die im Allgemeinen eine Tiefe von 25 Zoll erfordern, d.h. 25 × 25,4=635 mm Tiefe für den Kabelanschluss. Der 2000A verwendet 6 500MCM-Kupferkabel mit einem Kabelbiegeraum von 330 mm. Alternativ können 5 750MCM-Kupferkabel mit einem minimalen Kabelbiegeraum von 534 mm verwendet werden. Daher muss die Boden- oder Deckplatte der Schaltanlage 96 Kabeldurchlasslöcher vorsehen, was der Fläche für die Montage von 96 M40-Kabelverschraubungen entspricht. Die Verwendung von vieradrigen Kabeln kann die Fläche verringern, aber es bleibt genügend Platz für die Biegeverbindungen der Kabel.