GN38-12 Umschalt-Trennschalter

Innenraum-AC-Trennschalter GN38-12 sind zum Schalten einzelner, lastfrei geschalteter Netzabschnitte bis 12 kV (50 Hz) sowie zum sicheren ErdEN der abgeschalteten Abschnitte bestimmt. Die Serie GN38-12 sind dreipolige Geräte des vertikal-schneidenden (Umschalt-) Typs mit kompakter Bauweise, ausgelegt für den Einsatz in KRU/KSO und Schaltschränken von Verteilanlagen, wo Abmessungen, Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit entscheidend sind.

Bestimmung und Einsatzbereich

Der Trennschalter GN38-12 dient zur Herstellung einer sichtbaren Trennstrecke bei betrieblichen Schalthandlungen, Wartung und Instandsetzung in Verteilnetzen 6–12 kV: an Einspeisungen und Sektionen von KRU/KSO, in Sammelschienen-Kammern, in Anschlussfeldern (Kabel, Feeder, Transformator), in Schaltanlagen von Haupt-/Umspannstationen (GPP/PS), in Industrieunterwerken und Verteilpunkten. Das Gerät gewährleistet:

betriebsmäßige Isolierung des abzutrennenden Abschnitts (sichtbare Trennstrecke);
Absicherung des Arbeitsbereichs durch Erdung über den integrierten Erdungsschalter (bei entsprechender Ausführung);
Sektions- und Instandhaltungsschaltungen ohne Last;
Fehlbedienungsschutz durch mechanische und Schlüssel-Verriegelungen.

Die kompakte Ausführung erlaubt den Einsatz des GN38-12 in kleinformatigen KSO-Kammern, in modularen Schaltanlagen, in Schränken mit begrenzter Tiefe sowie bei Modernisierungen ohne komplette Neukonstruktion des Schrankes. Dank der Dreistellungslogik (EIN – AUS – ERDEN) lässt sich das Gerät leicht in typische Verteilanlagenschemata integrieren; unterschiedliche Antriebsvarianten geben Planungsfreiheit.

Technische Daten

Nennspannung, kV	10
Höchste Betriebsspannung, kV	12
Nennstrom, A	400; 630; 1000; 1250
Thermischer Kurzzeitstrom (3 s), kA	16; 20; 25; 31,5
Dynamischer Kurzschlussstrom (1 s), kA	40; 50; 63; 80
Mechanische Lebensdauer der Hauptstrecke, Schaltspiele	2000
Klimaklasse und Aufstellungsart nach EN/IEC 60721-3-3	Innenaufstellung (z. B. Klasse 3K3)

Betriebsbedingungen

Die Trennschalter GN38-12 sind für den Betrieb in Innenraum-Schaltanlagen unter folgenden (für Mittelspannung typische) Bedingungen ausgelegt:

Aufstellungsart: Innenraum (Schaltanlagenräume, KRU/KSO, Schaltschränke);
Umgebungstemperatur: von -25 °C bis +40 °C (kurzzeitig – projektspezifisch), ohne Kondensat im Betrieb;
Aufstellhöhe: bis 2000 m ü.NN (bei größerer Höhe sind Isolationsabstände und Prüfpegel nachzurechnen);
Relative Luftfeuchte: bis 95 % (Tageswert) ohne Kondensation;
Atmosphäre: frei von aggressiven Dämpfen und Gasen in Konzentrationen, die Isolierstoffe und Metall angreifen; keine leitfähigen Stäube/Aerosole;
Vibrationen und Stöße: nicht höher als die in den Normen zur mechanischen Festigkeit für MS-Schaltanlagen festgelegten Werte (nach EN/IEC);
Umgebungsbedingungen nach EN/IEC 60721-3-3: Innenaufstellung, z. B. Klasse 3K3.

Bei der Anlagenplanung sind die Belüftung (natürlich/zwangslüftig), mögliche lokale Erwärmungen im Schrank, Mindestkriechstrecken und Luftstrecken zwischen spannungsführenden Teilen sowie der Einfluss von Heiz-/Trocknungssystemen auf die dielektrische Festigkeit zu berücksichtigen.

Aufbau und konstruktive Lösungen

Der Trennschalter GN38-12 ist dreipolig auf einem geschweißten Grundrahmen aufgebaut und umfasst folgende Hauptbaugruppen:

Durchführungsisolatoren (oben und unten) – mechanische Festigkeit und dielektrische Isolation der stromführenden Teile gegenüber Rahmen und Schaltschrank;
Umschalt-Schaltmesser (vertikal schneidender Typ) – bildet die sichtbare Trennstrecke und schaltet im Zustand „ERDEN“ auf den Erdungskontakt;
Kontaktsystem – feste und bewegliche Kontakte mit hoher Verschleißfestigkeit; Kontaktkraft über Federelemente;
Erdungsschalter (Option) – auf der Seite des lösbaren oder nicht lösbaren Kontakts, mechanisch mit dem Hauptmesser verriegelt;
Zug-Hebel-Kinematik – überträgt die Kraft vom Antrieb auf die Messer aller drei Pole, gewährleistet Synchronität und Endlagenfixierung;
Dreistellungsantrieb (z. B. Typ ZQL oder ähnlich) – Stellungen „EIN“, „AUS“, „ERDEN“, mit Möglichkeit zur Verplombung und zum Einbau von Endschaltern.

Die Materialien der stromführenden Teile sind auf niedrigen Übergangswiderstand und stabile Parameter über die gesamte Lebensdauer ausgelegt (Elektrokupfer/Kupferlegierungen mit galvanischer Beschichtung). Isolatoren und Isolierplatten sind mit ausreichenden Kriechstrecken und Durchschlagfestigkeit entsprechend dem Verschmutzungsgrad für Innenaufstellung ausgewählt. Die Konstruktion ist auf minimalen Wartungsaufwand ausgelegt: periodische Sichtprüfung, Nachziehen der Schraubverbindungen, Reinigung der Isolierung und Prüfung des Antriebsmechanismus.

Baugruppe	Funktion	Konstruktive Merkmale
Grundrahmen	Basis für Montage aller Pole und des Antriebs	Geschweißte Ausführung; hohe Steifigkeit; Verstellmöglichkeiten
Durchführungsisolatoren	Dielektrische Isolation und mechanische Stütze	Porzellan oder Epoxid; vergrößerte Kriechstrecken
Umschalt-Schaltmesser	Bildung der sichtbaren Trennstrecke und Erdung	Vertikal schneidender Typ; Federkraft-Kontakt; widerstandsfähig gegen dynamische Kräfte
Kontaktsystem	Zuverlässiger Stromkontakt in „EIN“/„ERDEN“	Verstärkte Kontaktgabeln; verschleißfeste Beschichtungen; niedriger Übergangswiderstand
Dreistellungsantrieb	Schalten „EIN/AUS/ERDEN“, Stellungsanzeige	Verriegelungsmöglichkeiten, Endschalter, Verplombung

Die Trennschalter GN38-12 werden mit integriertem Erdungsschalter oder ohne geliefert. Die Betätigung der Hauptmesser und des Erdungsmessers erfolgt über einen gemeinsamen Dreistellungsantrieb mit festen Stellungen: „Trennschalter EIN“, „Trennschalter und Erdung AUS“, „Erdung EIN“. Der Antrieb verfügt über Verriegelungen, die eine falsche Betätigungsreihenfolge ausschließen. Eine Verriegelungskopplung des GN38-12 mit dem Leistungsschalter des jeweiligen Feldes ist vorgesehen.

Die mechanische Lebensdauer bis zur ersten Generalüberholung beträgt mindestens 2000 Betätigungen. Das Zwischenwartungsintervall bis zur mittleren Instandsetzung – mindestens 1000 Schaltspiele bei einer Betriebsdauer bis 4 Jahren. Bemessungslebensdauer – 25 Jahre bei Einhaltung der Wartungsvorgaben und Betriebsbedingungen.

Sicherheit und Verriegelungen

Der Personenschutz wird durch folgende konstruktive und organisatorische Maßnahmen gewährleistet:

Dreistellungslogik: schließt die gleichzeitige Spannung auf stromführenden Teilen und das Einschalten des Erdungsmessers aus;
Mechanische Verriegelungen des Antriebs: Verbot von „EIN“, wenn der Erdungsschalter aktiv ist, und umgekehrt;
Möglichkeit von Verriegelungen mit Leistungsschalter und Felttüren (Schlüsselschlösser, Positions-Endschalter);
Sichtbare Trennstrecke zur visuellen Kontrolle des freigeschalteten Zustands vor Arbeiten;
Verplombung des Bedienelements zur Fixierung des Betriebszustands;
Vorgesehene Erdungspunkte sowie Anschlusspunkte für tragbare Erdungen für die Arbeitsschritte.

Bei der Planung der Verriegelungen sind Schaltreihenfolge, Zugang zum Handantrieb, Bewegungsbereich der Messer sowie die Anforderungen an die Verriegelung/Abschließung von Schaltschränken, die Kennzeichnung der Bedienelemente und die Stellungsanzeige zu berücksichtigen.

Ausführungen und Optionen

Der Trennschalter GN38-12 wird in verschiedenen konstruktiven und ausstattungstechnischen Varianten geliefert, um das Gerät an die jeweilige Schaltanlage, Feldabmessungen und Kundenanforderungen anzupassen:

mit integriertem Erdungsschalter oder ohne (auf der Seite des lösbaren bzw. nicht lösbaren Kontakts);
links-/rechtsseitige Anordnung des Antriebs, unterschiedliche Messerorientierung;
Anschlussvarianten: für Sammelschienenpakete, Kabelschuhe, flexible Schienen;
Isolatorausführungen: Porzellan/Epoxid (für Innenaufstellung), vergrößerte Kriechstrecken;
Einbau von Endschaltern (potenzialfreie Kontakte) für Fernmeldung der Stellungen;
Möglichkeit eines Motorantriebs (projektspezifisch) für Fernsteuerung;
Vermeidung von Polversatz durch Verstellelemente der Gestänge und Rastmechanismen.

Option	Beschreibung	Zweck/Hinweis
Integrierter Erdungsschalter	Mit dem Hauptmesser verriegeltes Erdungsmesser	Betriebliche Erdung des freigeschalteten Abschnitts
Endschalter	Potenzialfreie Kontakte für FM „EIN/AUS/ERDEN“	Integration in Leittechnik/Schutztechnik
Motorantrieb	Dreistelliger Elektroantrieb	Fernsteuerung/Automatisierung
Verriegelungssatz	Schlüssel-/mechanische Verriegelungen	Ausschluss von Fehlbedienungen
Anschlussvarianten	Für Schienen, Kabelschuhe, flexible Schienen	Projektgerechte Ausführung

Normen und Konformität

Entwurf und Fertigung des Trennschalters GN38-12 erfolgen unter Berücksichtigung der einschlägigen Normen für Mittelspannungs-Geräte:

IEC 62271-102 / EN IEC 62271-102 - Trennschalter und Erdungsschalter für Wechselstrom (allgemeine Anforderungen, Typprüfungen);
IEC 62271-1 / EN IEC 62271-1 - Schaltgeräte und Schaltanlagen der Mittelspannung. Allgemeine Festlegungen;
EN/IEC 60721-3-3 - Umgebungsbedingungen (stationäre Nutzung, wettergeschützte Orte);
EN/IEC 60068-2-6 / -27 - Mechanische Umwelteinflüsse: Vibration/Schock;
EN 50110-1 / DIN VDE 0105-100 - Betrieb von elektrischen Anlagen (soweit für Schaltanlagen 6–35 kV einschlägig);
Werksnormen (Konstruktions-/Technische Unterlagen) - Anschlussmaße, Verriegelungen, Schnittstellen für Fernmeldung/Fernsteuerung.

Zusammenarbeit mit Partnern und Auftragnehmern

Wir sind offen für die Zusammenarbeit mit Herstellern von Elektrotechnik, Integratoren von KRU/KSO, Planungs- und Montageunternehmen sowie Investoren, die an der Lokalisierung/Organisation der Fertigung der GN38-12-Geräte interessiert sind. Wir bieten:

Übergabe von Konstruktionsunterlagen in unterschiedlichen Reifegraden (von Vorunterlagen bis zum vollständigen Paket für die Serienfertigung);
Anpassung konstruktiver Lösungen an die technischen Möglichkeiten des Standorts (Vorrichtungen, Maschinenpark, Galvanik, Lackierung);
Auswahl und Qualifizierung der Fertigungspartner (Isolatorenfertigung, Stanzerei/Zerspanung, Baugruppenmontage);
Beratung zu Typ-/Standsprüfungen, FAT/SAT-Methodik, Erstellung von Prüfprogrammen und -protokollen;
Begleitung der ersten Serien, Schulung des Personals, Teilnahme an Inbetriebnahmen.

Verfügbare Unterlagen

Es stehen vorläufige technische Unterlagen für Ausschreibungen (Fragebögen, Spezifikationen, Erläuterungsberichte) sowie ein Satz Fertigungsunterlagen für die Produktion an Ihrem Standort zur Verfügung:

Baugruppen- und Einzelteilzeichnungen (DWG/DXF, Zeichnungsverzeichnisse, Stücklisten/BOM);
3D-Modelle von Baugruppen und Zusammenbauten (STEP/IGES/Parasolid (x_t), SolidWorks, Inventor);
Stromlaufpläne, Verriegelungsmatrizen, Anschlusspläne für Fernmeldung/Fernsteuerung, Kabellisten;
Montage-/Einstellanweisungen, Prüfabläufe, Prüfprogramme;
Typische Betriebsdokumente (Datenblatt, Handbuch, Prüfprotokolle).

Bei Bedarf werden die Unterlagen an die Anforderungen des konkreten Projekts und die Fertigungsmöglichkeiten angepasst (Schienenstärken, Anschlussmaße, Antriebstyp, Positionierung von Endschaltern und Kabeleinführungen, Isolatorentyp u. a.).

Ihre Vorteile mit uns:

- Kein Bedarf an hochqualifiziertem eigenen Ingenieurpersonal: Sie erhalten einen einsatzfertigen Unterlagensatz, der unmittelbar in die Fertigung übernommen werden kann.
- Keine „Versuchs“-Sackgassen: Unsere Erfahrung ermöglicht den Start mit Serienlosen bei Minimalanpassungen.
- Beratung zu allen Fertigungs- und Prüfdetails der GN38-12, Unterstützung bei der Vorbereitung von Vorrichtungen und Qualitätsprüfprogrammen.

Für weitere Informationen zu den Trennschaltern GN38-12: inbox@proekt-energo.com

…und wie bekannt, verursacht ein in der Konstruktion begangener Fehler das Zehnfache an Kosten in der Fertigung und das Hundertfache im Betrieb – deshalb besser alles im Voraus berücksichtigen.