K-37 Schaltanlagen 6(10) kV für Außenaufstellung

Die Komplett-Schaltanlage für Außenaufstellung (KRUN) der Baureihe K-37 ist ein modulares System zur Aufnahme und Verteilung von Dreiphasen-Wechselstrom mit 50 Hz bei Nennspannungen von 6 und 10 kV. Die Anlagen dieser Familie werden in Eigenbedarfs-Schaltanlagen von Kraftwerken, in Umspann- und Verteilungsstationen der Energieversorgung, in Industrie-, Öl- und Gas-, Bergbau-, Transport- und Agrarbetrieben sowie als Teil von Kompaktstationen (KTP) und Block-Umspannwerken in Regionen mit unterschiedlichen Klimabedingungen eingesetzt. Die Konstruktion der K-37 ist auf den dauerhaften Betrieb im Freien ausgelegt und bietet einfache Montage, hohe Wartungsfreundlichkeit und Personensicherheit durch ein ausgeprägtes Verriegelungssystem, die Begrenzung interner Störlichtbögen und eine servicefreundliche Aufteilung der Abteile.

Bestimmung und Einsatzbereich

Die KRUN K-37 ist bestimmt für die Aufnahme und Verteilung elektrischer Energie 6/10 kV, für die Sektionierung und Redundanz der Sammelschienen, (3) den Anschluss von Kabel- und Freileitungen, (4) die Versorgung von Eigenbedarfstransformatoren (EBT, ТСН) und Mess-/Zählkreisen auf der 6–10-kV-Seite sowie (5) die Aufnahme von Geräten der Schutz-, Automatisierungs- und Fernwirktechnik. Eine typische K-37-Zelle kann die Funktionen Einspeisung (oder Abgang), Sektionierungs-Leistungsschalter, Sektionierungs-Trennschalter, Schrank mit Spannungswandlern (ТН) bzw. EBT-Schrank oder ein kombiniertes Abgangsfeld übernehmen. Diese Variabilität erlaubt die Konfiguration unterschiedlichster Schaltanlagen aus standardisierten Modulen – von kompakten Eigenbedarfs-RU bis zu vollwertig sektionierten Verteilungen in 35/6–10-kV- und 110/6–10-kV-Umspannwerken.

Die K-37-Zellen sind in unabhängige Abteile unterteilt (Einspeise-/Abgangsfeld, Sammelschienenabteil, Abteil des ausfahrbaren Einsatzes, Schutzschrank). Dies erhöht die Fähigkeit zur Störungsbegrenzung, reduziert das Risiko der Ausbreitung von Folgeschäden und erleichtert die Instandhaltung. Jedes Abteil besitzt eigene Druckentlastungskanäle (Entlastungsklappen und differenzgesteuerte Lamellen) sowie Mechanismen mit automatisch schließenden Shutters, die beim Ausfahren des Wagens den Zugang zu spannungsführenden Teilen verriegeln.

Technische Daten

Betriebsbedingungen

Die KRUN K-37 wird für die Außenaufstellung nach EN/IEC 60721-3-4 gefertigt – wahlweise als Standard-Außenausführung mit normaler oder verstärkter Außenisolation. Sie ist für beidseitige Bedienung und einen geschlossenen Bediengang ausgelegt. Typisch ist eine spritzwassergeschützte Gehäuseausführung (z. B. IP34 nach EN 60529); für die Kälteausführung stehen staub- und feuchtigkeitsgeschützte Ausführungen bis IP54 mit Gehäuse-Wärmedämmung zur Verfügung, um sicheren Anlauf und Betrieb bei tiefen Temperaturen und Taubildung zu gewährleisten. Zulässige Höhe ü. NN bis 1000 m (bei höheren Lagen Anpassung von Isolations- und Kühlbedingungen nach Vereinbarung). Im Standard ist der Betrieb bis +40 °C und bei negativen Temperaturen bis -45 °C (Standard) bzw. bis -60 °C (Kälteausführung) zulässig, bei standorttypischen Windlasten und einer mittleren relativen Monatsfeuchte bis 90 %. Zur Reduzierung von Kondensat und Vereisung sind in den Abteilen elektrische Heizungen mit automatischer Zuschaltung über Temperatur-/Feuchtesensoren vorgesehen; Kabel und Sekundärkreise sind in Metallkanälen/Metallschläuchen verlegt und damit geschirmt sowie mechanisch geschützt.

Konstruktion und Materialien (tautropfenresistente Isolatoren, Dichtungen, Schutzdächer, gedämmte Paneele des Bediengangs) sind für Regionen mit hoher Einstrahlung, Wind- und Schneelasten, Vereisung sowie erhöhter Staubbelastung ausgelegt. Die Fronten verfügen über Schutzdächer, Außen- und Innenbeleuchtung (in der Regel 220 V), Lüftungslamellen und Serviceklappen für eine sichere Sichtprüfung bei abgeschalteten benachbarten Abteilen.

Aufbau und konstruktive Lösungen

Die K-37 besteht aus einem Block mit einer, zwei oder drei nebeneinanderstehenden Mittelspannungs-Zellen auf einem gemeinsamen, steifen Rahmen, verbunden durch einen Bediengang. Mehrere Blöcke werden über Sammelschienen oder das Sektionierungsgerät aneinandergereiht. In jeder Zelle sind auf dem festen Rahmen Durchführungsisolatoren mit feststehenden Kontakten, Stromwandler, ein Erdungstrennschalter sowie Schienen- und Abgangsschienen verbaut; auf dem ausfahrbaren Einsatz befinden sich der Mittelspannungs-Leistungsschalter (oder trennende Kontakte/Sicherungen), ТН/ТСН je nach Ausführung. Für Freileitungsanschlüsse sind Dachkonsolen und Durchführungen vorgesehen, für Kabelanschlüsse Klemmen und Kabelkonsolen. Standardmäßig gibt es ein Sammelschienensystem mit blanken Kupferschienen; Phasenfolge und Kennzeichnung entsprechen einschlägigen Normen und der werkseitig angewandten Farbcodierung. Abgänge sind von hinten zugänglich; Türen in den Rückwänden mit Schutzabschottungen ermöglichen eine Sichtkontrolle ohne Spannungsfreischaltung der Schienen.

Der Schutzschrank ist über dem Abteil des ausfahrbaren Einsatzes angeordnet; in seiner Tür befinden sich Bedien-, Anzeige- und Messelemente, innen die Geräte für Schutz, Automatisierung, Zählung und Kommunikation (inkl. mikroprozessorgestützter Schutzterminals nach ANSI/IEC-Funktionscode, WZA/ARE, Frequenz-Lastabwurf, Unterspannungsschutz u. a.). Die Verbindung zwischen ausfahrbarem Wagen und Schutzschrank erfolgt über Steckverbinder mit flexiblen geschirmten Leitungen; Sekundärkreise sind in Metallkanälen geführt, was die Störfestigkeit und Instandsetzbarkeit erhöht. Der Bediengang ist in Modulbauweise ausgeführt, mit standardisierten Wand- und Dachelementen, Beleuchtung sowie Podesten und Treppen an beiden Stirnseiten.

Zur Begrenzung der Folgen interner Kurzschlüsse sind Entlastungsklappen auf den Dächern und Druckdifferenz-Schutzschilde in den Trennwänden verbaut, die den Gasstrom automatisch nach oben und von der Bedienzone weg leiten; Lamellen zwischen den MS-Abteilen und dem Bediengang schließen bei Überdruck. Im Abteil des ausfahrbaren Einsatzes werden Shutters eingesetzt, die beim Ausfahren des Wagens die Fenster zu den Kontaktstellen der Schienen- und Abgangsverbindungen automatisch schließen. Der Wagen besitzt Arretierungen für „Kontroll-“ und „Betriebs-“stellung sowie eine Zustellmechanik; das Einfahren in die Betriebsstellung erfolgt mit dem Standardhebel.

Sicherheit und Verriegelungen

Das Verriegelungssystem entspricht den Anforderungen für den sicheren Betrieb von KRUN-Anlagen: Ein Verfahren des ausfahrbaren Wagens bei eingeschaltetem Leistungsschalter wird ausgeschlossen; das Einfahren in die Betriebsstellung bei eingeschaltetem Erdungstrennschalter ist gesperrt; Schaltvorgänge mit trennenden Kontakten unter Last sind ausgeschlossen; vorgesehen sind Verriegelungen „Lokal/Fernbedienung“ und „Wiedereinschalten“. In Sektionierungsschränken wird das Einschalten der Erdung bei „Betriebsstellung“ benachbarter Einspeise-/Sektionierungswagen verhindert. Antriebe der Erdungsmesser sind mit mechanischen Schlüsselverriegelungen und Endschaltern ausgestattet, um schrank- und anlagenübergreifende Verriegelungen aufzubauen (u. a. an Leistungstransformator-Schnittstellen). Für die Lichtbogenschutzfunktion kommen Licht-Sensoren in den MS-Abteilen zum Einsatz, die ein schnelles Abschalten auslösen und ein automatisches Wiederzuschalten bei Schienenfehlern verhindern.

Bediengang und Schutzschränke sind durch gasdynamische Trennwände mit Rückschlaglamellen von der Mittelspannungstechnik getrennt, um Flammenaustritt in die Bedienzone zu verhindern; Gehäuse und Tragstrukturen sind für mechanische Beanspruchungen nach EN 62271-1 ausgelegt. Rahmen und Gehäuse sind sicher mit dem Erdungssystem der Station verbunden; der ausfahrbare Wagen hält über Gleitkontakte einen kontinuierlichen Erdungskontakt zum Gehäuse.

Ausführungen und Optionen

• Klimatische Ausführungen: Standard Außenaufstellung – ohne Wärmedämmung; Kälteausführung – mit verstärkter Wärmedämmung von Gehäuse und Bediengang, zusätzlichen Vorheizern und Dichtungen.
• Anschlussarten: Kabel- und Freileitungs-Ein-/Ausführungen; Schrank für Spannungswandler (ТН), Schrank für Eigenbedarfstransformator (ТСН / EBT, integriert bis ~40 kVA bzw. freistehend 25–250 kVA); Felder mit Vakuum-Leistungsschaltern und/oder trennenden Kontakten mit Sicherungen.
• Ausstattung Schutz/Leittechnik: Mikroprozessor-Terminals für Linien/Einspeisung/Sektion, ARE für Eigenbedarf, Frequenz-Lastabwurf, Fernwirktechnik, Zählung, Synchronuhren; Sekundärversorgung 110/220 V DC oder 220 V AC.
• Korrosionsschutz und Beschichtung: mehrstufige Metallvorbehandlung, Pulverlack-/Email-Beschichtungen für Außeneinsatz; Schutzdächer und abgedichtete Durchführungen.
• Modifikationen: Ankoppelung über Sammelschienen/sektionierende Betriebsmittel an bestehende RU (u. a. Serien K-VI, K-IX, K-37M, K-59) mittels Übergangsschränken; Optionen mit erhöhtem Gehäuseschutzgrad, Anti-Eis-Systeme, Klimatisierung des Bediengangs.

Typische Konfigurationen

Besonders gefragt sind: (a) RU-6(10) kV mit 4–12 Abgängen (Einspeisung, Sektionierungs-Leistungsschalter, 1–8 Abgänge, ТН, Abgang zum EBT); (b) zweisektionierte RU-6(10) kV für 35/6(10)-kV-Stationen mit ARE für den Eigenbedarf; (c) Erweiterung bestehender RU der Serien K-VI/K-IX/K-37M durch Ankoppelung über Sammelschienen oder Sektion; (d) Sektionierungsknoten für 6(10)-kV-Freileitungen mit Freileitungsanschlüssen und Überspannungsableitern; (e) RU für Elektroofen- und HF-Anwendungen – nach Projekt. Die Auswahl der Hauptschaltordnung, der Schienen- und Schaltgeräte-Nennwerte, der Anschlussart (Kabel/Freileitung), des Gehäuseschutzgrades und der Schutz-/Leittechnik erfolgt auf Basis des Anfragebogens und der projektspezifischen Unterlagen.

Normenkonformität

• EN IEC 62271-200 / EN IEC 62271-1 – Mittelspannungsschaltanlagen und -schaltgeräte, metallgekapselt, >1 kV bis einschl. 52 kV; Allgemeine Anforderungen und Typ-/Stückprüfungen.
• IEC 60060-1 und EN IEC 62271-1 – Hochspannung-Prüftechnik und Isolationsprüfungen/-niveaus für MS-Schaltanlagen.
• EN/IEC 60721-3-4 (Außenaufstellung; früher GOST 15150 U1/УХЛ1).
• EN 60529 (IEC 60529) – Schutzarten durch Gehäuse (IP).
• EN IEC 61936-1 (VDE 0101-1) – Starkstromanlagen über 1 kV AC: Planung, Errichtung, Nachweis.
• IEC 60255-Reihe – Schutzrelais und Schutzfunktionen (Auswahl je Applikation).

Einbindung von Partnern und Nachunternehmern

Wir sind offen für Kooperationen mit Fertigungsstandorten (Metallbau, mechanische Bearbeitung, Pulverbeschichtung, Sekundärverkabelung, Schutz-/Leittechnik-Montage), mit Planungs- und Inbetriebnahmeunternehmen sowie mit Investoren, die an der Lokalisierung und Serienfertigung der K-37-Zellen interessiert sind. Wir liefern einen vollständigen Satz an Arbeitsunterlagen und Verfahrensanweisungen, Kontroll- und Prüfpläne, Stücklisten (BOM), Sammelschienen- und Komponenten-Spezifikationen, Referenzmodelle und Lehren für die Basisausrüstung. Wir organisieren Supervision bei der Montage und Schulung des Personals und stellen die Kompetenzübertragung für Montage, Parametrierung und Inbetriebnahme sicher. Eine Anpassung der Konstruktion an regionale Marktanforderungen und lokale Schutz-/Schaltgeräte ist möglich.

Bereitgestellte Fertigungsunterlagen

Auf Anfrage stellen wir ein vollständiges Dokumentenpaket für die Fertigung der KRUN K-37 in Ihrem Werk zur Verfügung: Werkstattzeichnungen (DWG/DXF), 3D-Modelle von Baugruppen (Parasolid, STEP, SolidWorks), Referenz-Stücklisten, Haupt- und Hilfsschaltpläne, Kabelbündel und Kabeljournale, Montage-/Justier-/Prüfanleitungen, Programme und Methoden (PMI), Pässe und Formblätter sowie Vorlagen für die Dokumentation der Abnahmeprüfungen; bei Bedarf Anpassung an Maschinenpark, Vorrichtungen und die technologischen Möglichkeiten des Unternehmens. Für Ausschreibungen erstellen wir Vorabunterlagen (Anfragebögen, kommerzielle Angebote, 3D-Visualisierungen, Layouts, Erläuterungsberichte). 

Ihre Vorteile mit uns

- Sie benötigen kein großes Ingenieurteam: Sie erhalten einen vollständig ausgearbeiteten Dokumentationssatz mit begleitenden Anweisungen – für den Produktionsstart reicht ein Ingenieur mittlerer Qualifikation.
- Durch die weitgehende Vereinheitlichung von Baugruppen und Montage-Templates entfällt die Notwendigkeit teurer Prototypen: Die Zellenserie geht unmittelbar in die industrielle Fertigung, mit begleitender Qualitätssicherung.
- Beratung in allen Aspekten: Auswahl von Leistungsschaltern/ТН/ТТ, Optimierung der Sammelschienen, Gestaltung der Schutzschränke, Algorithmen der Schutz-/Automatisierungstechnik, Vorbereitung der Montage- und Inbetriebnahmeabläufe, Zusammenstellung von Ersatzteilpaketen.
- Flexibles Partnermodell für Hersteller und Investoren: Lizenzfertigung, Lokalisierung, Kooperation in Mechanik und Beschichtung, gemeinsame Lieferungen für Energie- und Industriekunden.

Für weitere Informationen zur KRUN K-37 wenden Sie sich bitte an: inbox@proekt-energo.com

…und wie bekannt: Ein Fehler in der Planung kostet das Zehnfache in der Fertigung und das Hundertfache im Betrieb. Machen Sie es gleich richtig.

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