RDZ-220 Zweipfosten-Trennschalter, Nennspannung 220 kV

Trennschalter des Typs RDZ-220 dienen zum Ein- und Ausschalten spannungsfreier Abschnitte elektrischer Stromkreise mit Spannungen bis 220 kV sowie zum Erden der abgeschalteten Abschnitte mittels mit dem Trennschalter fest verbundener Erdungsschalter. Die Trennschalter werden einpolig, zweipolig und dreipolig ausgeführt. Der mit dem Antrieb verbundene Pol ist der führende Pol. Die Antriebe sind für die Betätigung der Trennschalter bestimmt. Die Drehung der Antriebswellen des Hauptstromkreises und des Erdungsschalters erfolgt manuell mit den Antrieben PRG-6 oder motorisch mit dem Motorantrieb PD-14.
Die Trennschalter werden für Außenaufstellung nach EN/IEC 60721-3-4 gefertigt; Einsatzbedingungen u. a.:
– Aufstellhöhe bis 1000 m über NN;
– oberes Betriebsgrenzwert der Umgebungstemperatur +40 °C;
– unteres Betriebsgrenzwert der Umgebungstemperatur -60 °C; 
– Windgeschwindigkeit bis 40 m/s ohne Vereisung bzw. bis 15 m/s bei Vereisung bis 20 mm;
– mittlere jährliche relative Luftfeuchte 80 % bei +15 °C;
– maximaler Winddruck 700 Pa (entspricht 34 m/s) ohne Vereisung;
– maximaler Winddruck 140 Pa (entspricht 15 m/s) bei Eisbildung bis 20 mm.
Leiterzug in horizontaler Ebene unter Windeinfluss – nicht weniger als 1000 N.
Die dielektrische Festigkeit der Isolierung erfüllt die Anforderungen an Trennschalter der Spannungsreihe 220 kV gemäß IEC 62271-1 und IEC 62271-102. Die Kriechstrecke der Außenisolierung serienmäßiger Ausführungen mit Porzellan-Isolatoren (Auslegung für Verschmutzungsgrade nach IEC 60815) beträgt:
– für Verschmutzungsgrad I – nicht weniger als 405 cm;
– für Verschmutzungsgrad II – nicht weniger als 505 (570) cm.
Auf Kundenwunsch sind RDZ-220 auf Polymer-Isolatoren mit einer Kriechstrecke von nicht weniger als 505 (570) cm lieferbar.
Mechanische Lebensdauer des Trennschalters – 5000 Schaltspiele Ein/Aus.

Technische Daten

Bestimmung und Einsatzbereiche

Der RDZ-220 wird in Freiluft-Schaltanlagen (RU) von Umspannwerken 110–330 kV eingesetzt: an Einspeisungen und Abzweigen von Sammelschienen, in Kuppelleitungen zwischen Sektionen und Sammelschienensystemen, an Umgehungs-/Reparaturschienen sowie vor Leistungstransformatoren, Autotransformatoren, Drosselspulen, Quer- und Längskondensatorbänken sowie Messwandlern für Strom und Spannung. Der Trennschalter erfüllt drei Hauptfunktionen: sicheres Trennen ohne Last, Herstellung einer sichtbaren Trennstrecke als Freigabekriterium für das Personal sowie Erdung des abzuschaltenden Abschnitts mittels eingebauter Erdungsschalter. Damit ist der RDZ-220 ein zentrales Betriebsmittel für die betriebliche Schaltführung, die selektive Freischaltung von Anlagenteilen und die Gewährleistung sicherer Arbeitsbedingungen.

Aufgrund der Widerstandsfähigkeit gegen Klimaeinwirkungen, der hohen elektro-dynamischen und thermischen Festigkeit sowie der konstruktiven Vereinheitlichung der Baugruppen wird der RDZ-220 in Netzknoten von Übertragungs- und Verteilnetzen, an Einspeisungen großer Erzeugungsanlagen, bei großen Industriekunden sowie in spezialisierten Energieinfrastruktur-Objekten eingesetzt. Die Trennschalter sind kompatibel mit gängigen RU-Schaltbildern: einfache/doppelte Sammelschiene, Sammelschiene mit Sektionierung, mit Umgehungssammelschiene, Brückenschema u. a.

Betriebsbedingungen

Standard-Klimaauslegung: Außenaufstellung gemäß EN/IEC 60721-3-4. Zulässiger Umgebungstemperaturbereich von -60 °C bis +40 °C. Betrieb bei Vereisung bis 20 mm und Windgeschwindigkeiten bis 40 m/s ohne Vereisung bzw. bis 15 m/s bei Vereisung. Vorgaben zu mittlerer Jahresluftfeuchte und Winddruck entsprechen EN/IEC 60721-3-4. Aufstellung bis 1000 m ohne Korrektur der Isolationsabstände; für Hochgebirgsregionen sind Ausführungen mit entsprechend angepasster Isolationsfestigkeit und vergrößerter Kriechstrecke möglich.

In der Standardkonfiguration ist der RDZ-220 für Regionen mit gemäßigtem bis kaltem Klima, Sonneneinstrahlung, Temperaturwechsel und Frost-Tau-Zyklen ausgelegt. Auf Wunsch werden Ausführungen für erhöhte Windlasten, für stark verschmutzte Atmosphären (erhöhte Kriechstrecken durch Isolatorprofil und/oder Einsatz von Verbundisolatoren) sowie seismisch verstärkte Varianten (verstärkte Stützen, zusätzliche Aussteifungen und Anschläge) geliefert. Die geforderte Erdbebenklasse sowie Wind- und Vereisungszonen werden projektspezifisch festgelegt.

Aufbau und konstruktive Lösungen

Der Zweipfosten-Trennschalter besteht pro Pol aus zwei Stützisolatoren, an denen feste und bewegliche Kontakte mit stromführenden Schienen und Kontaktmesser angeordnet sind. Das Schließen/Öffnen erfolgt durch Drehung des Kontakt-Aggregats, wodurch eine sichtbare Trennstrecke entsteht bzw. getrennt wird – mit eindeutigem Sichtnachweis der Freischaltung. Die Konstruktion gewährleistet hohe Steifigkeit und geometrische Stabilität der Trennstrecke unter Wind- und Eislasten sowie minimale Verluste bei Nennstrom. Stromabnahme von der beweglichen Einheit erfolgt über flexible, mehrdrähtige Kupfer-Shunts mit Korrosionsschutz.

Die Kontaktanlage ist für hohe Verschleißfestigkeit ausgelegt: hochleitfähiges Kupfer mit Versilberung an den Kontaktflächen, Kontaktpakete mit Federdruck zur Kompensation thermischer Ausdehnungen sowie Selbstnachstellmechanismen bei Kurzschlussströmen. Gestelle und Rahmen bestehen aus niedriglegiertem Stahl mit Feuerverzinkung; Schraubverbindungen aus verzinktem Stahl mit Korrosionsschutzmitteln. Lagerstellen sind gekapselt und dauergeschmiert; die Kinematik umfasst Kardangelenkwellen, Hebel, Zugstangen und Kupplungen mit einstellbaren Winkeln und Spiel. Zur Begrenzung der Feldstärken an kritischen Stellen sind Koronaringe und -schirme vorgesehen.

Je Pol können Erdungsschalter (ein- oder zweiseitig zur Haupttrennstrecke) vorgesehen werden, um verschiedene Isolations- und Erdungszustände der zu schützenden Abschnitte zu realisieren. Phasenabstände und Anschlusshöhen werden projektspezifisch angepasst: oberes/unteres Anschließen, Verdrehung der Anschlüsse auf den geforderten Winkel, Wahl der Drehrichtung des Messers und der Antriebsseite. Zur Vereinheitlichung von Service und Ersatzteilen ist eine größtmögliche Austauschbarkeit der Baugruppen innerhalb der Serie vorgesehen.

Werkstoffe und Beschichtungen der Hauptbaugruppen

Sicherheit und Verriegelungen

Der RDZ-220 ist mit mechanischen Verriegelungen ausgerüstet, die das Schalten des Erdungsschalters bei geschlossenem Haupttrennschalter (und umgekehrt) verhindern. Vorhängeschlösser an Handhebeln sowie Schlüsselschalter-Verriegelungen nach dem „Schlüssel-Sequenz“-Prinzip zur Kopplung mit Türen der Schaltanlage und Antrieben benachbarter Geräte sind vorgesehen. Die Stellungen „Ein/Aus/Geerdet“ werden durch mechanische Anzeigen am Antrieb und an jedem Pol angezeigt; für Fernmeldesignale – Endschalter (mindestens zwei je Stellung) und/oder induktive Näherungsschalter. Unbeabsichtigte Bewegungen durch Wind und Vibration sind konstruktiv ausgeschlossen; an Zugstangen werden Sicherungselemente, doppelte Arretierungen und einstellbare Anschläge verwendet.

Beim Einsatz des Motorantriebs PD-14 werden elektrische Verriegelungen und Interlocks realisiert: Sperre bei Stellungsinkonsistenz, Stellungs-Selbstdiagnose, Lokal-/Fernbedienung mit Lokalvorrang, Möglichkeit der Außerbetriebnahme des Antriebs für Wartung. Das Motorgehäuse ist metallisch, für Außenaufstellung klimafest, mit Dichtungen, Heizung sowie Kabeleinführungen für Energie- und Signalkabel. Für den Personenschutz sind Sicherheitsschilder und Befestigungsstellen für mobile Erdungsstangen (gemäß Projekt) vorgesehen.

Ausführungen und Optionen

Die Serie RDZ-220 umfasst Typen nach Nennstrom (1000; 2000; 3150 A) und Kurzschlussfestigkeit (thermisch 40/50 kA, elektrodynamisch 100/125 kA). Lieferbar mit einem oder zwei Erdungsschaltern je Pol, rechter/linker Antriebsanordnung, verschiedenen Drehrichtungen des Messers, oberem/unterem Anschluss, mit Koronaringen/-schirmen, mit Porzellan- oder Verbundisolatoren, mit erhöhter Kriechstrecke für verschmutzte Zonen, mit verstärkten Stützen für hohe Wind-/Eislasten und seismische Anforderungen. Optional – Stellungsgeber, Zählwerke, Heizungen einzelner Baugruppen, Edelstahlschrauben, Schutzcompounds für Kontakte unter schweren Bedingungen, Kabeleinführungen mit Dichtverschraubungen.

Normkonformität

Konstruktion und Fertigung erfolgen unter Beachtung der in Deutschland/EU geltenden Normen für Trennschalter der Spannungsreihe 220 kV, insbesondere: IEC 62271-102 (VDE 0671-102) – Wechselstrom-Trennschalter und Erdungsschalter; IEC 62271-1 (VDE 0671-1) – Allgemeine Festlegungen für Schaltanlagen und Schaltgeräte; EN/IEC 60721-3-4 – Umgebungsbedingungen, Außenaufstellung; IEC 60815 – Dimensionierung von Hochspannungs-Isolatoren für verschmutzte Bedingungen; IEC 60168/IEC 60273 – Isolatoren (Typprüfungen/Abmessungen). Projektspezifische Angleichung an weitere Abschnitte der IEC-Reihe 62271 erfolgt bei der Dokumentenanpassung.

Lieferumfang und zugehörige Geräte

Zum Standard-Lieferumfang gehören: Polbaugruppen des Trennschalters, Stütz-/Rahmenkonstruktionen, Handantrieb PRG-6 oder Motorantrieb PD-14 (optional), Kardangelenk- und Zugstangenantriebe, Befestigungssätze, flexible Shunts, Betriebsanleitung und Unterlagen, Prüfbegleitschein, Montageschema, Ersatz-/Verschleißteilverzeichnis. Bei Motorantrieb – Schaltschrank für Ortsbedienung mit Klemmen für Energie- und Signalkabel, Satz Endschalter und Hilfskontakte. Zugehörige Geräte – Strom- und Spannungswandler (gemäß Projekt), Überspannungsableiter, Sammelschienen, Verbindungsschienen, flexible Leiterverbindungen, Schienenisolatoren, Transpositionsstücke.

Montage- und Wartungsanforderungen

Die Aufstellung des Trennschalters erfolgt gemäß Projekt des Umspannwerks unter Einhaltung der Normabstände zwischen Phasen sowie Phase-Erde, der Anschlusshöhen und der Arbeitsbereiche. Stützen werden auf Fundamente gesetzt, die die geforderten Höhenlagen und die Stabilität bei Wind-/Eislasten sicherstellen. Kinematische Übertragungen sind spannungsfrei und ohne Versatz zu montieren, Einstellwinkel und Spiele gemäß Projekt einzuhalten; anschließend sind Abstimmung sämtlicher Stellungen und Verriegelungen zu prüfen. Die Wartung umfasst die regelmäßige Kontrolle der Kontaktflächen, das Nachziehen der Schraubverbindungen, die Prüfung der Elastizität der Shunts und des Zustands der Schutzbeschichtungen, ggf. das Nachschmieren von Lagern gemäß Plan sowie die Funktionsprüfung der Endschalter und Anzeigen.

Kooperation mit Montageunternehmen, Herstellern von Elektroausrüstung und Investoren

Wir bieten eine umfassende Zusammenarbeit zur Fertigung der Trennschalterserie RDZ-220 auf Ihrer Produktionsbasis. Das Modell umfasst die Übergabe des Konstruktionspakets, der technologischen Abläufe und Normen, die Auswahl zuverlässiger Lieferanten (Isolatoren, Schmiede-/Gussteile, flexible Shunts, Antriebsgehäuse, verzinkte Stahlkonstruktionen), die Begleitung des Produktionsanlaufs, Audits der Fertigungsreife und Schulungen des Personals. Zur Risikominderung bei kritischen Komponenten ist die Lieferung einzelner Baugruppen (Kontaktanlagen, Kardanantriebe, Erdungsschalter-Sätze) möglich.

Für Investoren steht ein stufenweiser Einstieg zur Verfügung: von Einzelserien für konkrete Projekte bis zu einem etablierten Serienbetrieb mit lokalisierter Beschaffung und Service. In der Vorbereitungsphase erarbeiten wir gemeinsam die Liste der Ausrüstungen, Vorrichtungen und Werkzeuge, identifizieren Engpässe, erstellen den Implementierungsplan und Terminablauf. Für Montageunternehmen sind Serviceverträge zu Supervision-Montage, Inbetriebnahme, Begleitung des Garantie-betriebs sowie schnelle Wiederinbetriebnahme im Störungsfall möglich.

Bereitgestellte Dokumentation (Zeichnungen, 3D-Modelle, AutoCAD, SolidWorks, DXF, DWG, Parasolid)

Wir bereiten ein vollständiges Paket an Konstruktions- und Betriebsunterlagen vor, das für die eigenständige Fertigung und Produktionsaufnahme ausreicht. Bestandteil des Pakets sind: Stücklisten und Kaufteillisten, Übersichts- und Detailzeichnungen, Kinematik- und Verriegelungsschemata, externe Anschlusspläne, Kabel- und Leitungslisten, Montagezeichnungen und Gesamtansichten. 3D-Modelle werden in SolidWorks- und in neutralen Formaten STEP/Parasolid bereitgestellt; 2D-Ansichten – in DWG/DXF für AutoCAD. Zusätzlich liefern wir ein „Nullpaket“ für Ausschreibungen (Beschreibungen, Anfrageblätter, Konformitätslisten), Prüfprogramme und -methoden, Transport- und Lageranweisungen, Instandhaltungspläne, typische Schmier- und Anzugspläne sowie Vorlagen für Papiere und Prüfbücher.

Ihre Vorteile

- Schnellere Markteinführung: Unterlagen sind auf die technologischen Möglichkeiten Ihrer Fertigung abgestimmt – ohne unnötige Operationen und Nacharbeiten.
- Niedrigere Stückkosten: ausgereifte Kaufteil-Nomenklatur und alternative Lieferanten in kritischen Positionen.
- Hohe Betriebszuverlässigkeit: bewährte Lösungen für raue Klimabedingungen, verbesserte Kontaktanlage und verstärkte Kinematik.
- Umfassender Engineersupport: von Supervision-Montage und Einstellung bis zur Ausfallanalyse aus dem Betrieb.

Für weitere Informationen zur Trennschalter-Serie RDZ-220 kontaktieren Sie uns bitte: inbox@proekt-energo.com

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