KRU K-6 (K-VI) – Austausch des Einschubwagens (Retrofit)

Retrofit bezeichnet die Modernisierung bzw. das teilweise Umrüsten kompletter Mittelspannungsschaltanlagen (KRU) und einseitig bedienbarer Schaltfelder (KSO) durch den Austausch veralteter, verschlissener Komponenten gegen aktuelle Lösungen.
Im Fokus steht dabei die Erneuerung des am stärksten beanspruchten und zugleich sicherheitsrelevanten Aggregats – des Ölleistungsschalters. Als neue Schaltgeräte kommen moderne Leistungsschalter zum Einsatz – Vakuum- oder SF₆-Leistungsschalter mit Feder- oder elektromagnetischem Antrieb. Im Unterschied zu Ölschaltern benötigen sie keine regelmäßige Öl-/Kontaktwartung und verfügen über eine deutlich höhere Schaltlebensdauer. Ebenfalls möglich ist eine erweiterte (komplexe) Modernisierung der KRU: modularer Austausch eines kompletten Abteils inkl. neuem ausfahrbarem Einschub (Einschubwagen), Schottsystem (Shutter), Antrieb des Erdungsschalters, Tür, Relaisschrank und weiterer Baugruppen.
Die Zuverlässigkeit einer KRU oder eines KSO wird maßgeblich durch die Schaltgeräte bestimmt. Der beschriebene Modernisierungsweg ist eine einfache und wirtschaftlich sinnvolle Lösung für das Verschleißproblem älterer Schaltanlagen.
Das Retrofit bestehender Ausrüstung ist finanziell vorteilhafter als der Neukauf mit allen Planungs- und Montageaufwänden sowie Stillstandskosten beim Tausch ganzer Felder. Periodische Wartung und Prävention an Schaltern mit abgelaufener Lebensdauer gewährleisten die Versorgungssicherheit nicht mehr. Gleichzeitig müssen übrige Zellenelemente häufig nicht ersetzt werden.
Varianten des Austauschs im Rahmen des Retrofits:
Austausch des verschlissenen Leistungsschalters auf dem vorhandenen Einschub (KRU/KSO) gegen ein Neugerät unter Verwendung eines Adaptersatzes, Anpassung oder Erneuerung der Verriegelungen sowie Adaption des Steckverbinders der Sekundärkreise. Diese Variante ist am günstigsten, erfordert jedoch mehr Zeit und erhöhten Montageaufwand.
Austausch des kompletten Einschubwagens inkl. Leistungsschalter durch einen neuen, der den auszutauschenden in Abmessungen und Anschlussraster vollständig abbildet und das bestehende Verriegelungskonzept übernimmt. Dieser Ansatz ist deutlich schneller und benötigt kaum Nacharbeiten. Zusätzlich kann der ausgebaute Einschub mit Ölleistungsschalter als Reserve erhalten bleiben.
Einsatz eines werksgefertigten Moduls „OneFit“ – ein schlüsselfertiger Block mit Leistungsschalter, integrierten mechanischen und elektrischen Verriegelungen, Schutzschotten und Adaption der standardisierten Steckkontakte zu den vorhandenen Gegenstücken. Diese Variante ist die kostenintensivste, bietet jedoch mehrere Vorteile:
- verbesserte dielektrische Eigenschaften;
- Typprüfungen gemäß IEC 62271-1;
- hohe Zuverlässigkeit der Modulmechanik.

Technische Daten (typische Werte für Retrofit-Projekt K-6)

Zweck und Anwendungsbereich

Der Austausch des Einschubwagens der KRU K-6 (K-VI) dient der umfassenden Modernisierung von Mittelspannungsschaltanlagen 6–10 kV in Industrie, Energie-Umspannwerken sowie Verkehrs- und Kommunalinfrastruktur. Das Retrofit bewirkt: höhere Schaltzuverlässigkeit bei Kurzschluss und Überlast; reduzierte Betriebskosten; Minimierung der Risiken durch Ölleckagen und Brandlast; längere Wartungsintervalle; Integration moderner Schutz- und Automatisierungstechnik (Schutzrelais) sowie Aufbau digitaler Steuer- und Fernüberwachungssysteme (SCADA/PCS). Die Lösung ist für Zellen mit ausfahrbaren Einschüben der K-Serie (inkl. K-6) vorgesehen, wobei vorhandene Sammelschienensysteme, Fundamente, Kabeleinführungen und die meisten Zwischenwände erhalten bleiben. Dadurch verkürzen sich Inbetriebnahmezeiten und Stillstände – auch bei sukzessiver Modernisierung mehrerer Felder ohne lange Abschaltungen der Schaltanlage.

Einsatzbedingungen

Die Lösung ist für Innenräume von Mittelspannungsschaltanlagen unter üblichen Bedingungen für MS-Ausrüstung ausgelegt: Wechselstrom 50/60 Hz, Bemessungsspannungen 6–10 kV, Einbauhöhe bis 1000 m ü. NN (bei größerer Höhe Isolationsnachweis), typischer Umgebungstemperaturbereich gemäß Klimaausführung des Projekts, z. B. nach IEC/EN 60721-3-3 (witterungsgeschützte Innenaufstellung); bei Außenaufstellung nach IEC/EN 60721-3-4. Erforderlichenfalls werden Maßnahmen zur Erhöhung der Schutzart (IP), Antikondensations-Lüftung/Heizung, seismische Befestigung sowie die Adaption der Sekundärkreise an lokale Betriebsbedingungen vorgesehen. Konkrete Parameter (Temperatur, Feuchte, IP-Schutzart, Seismik) werden im Lastenheft und in der Ausführungsplanung festgelegt und vom Objekt/Kunden abhängig gemacht.

Aufbau und konstruktive Lösungen

Die Basiskonfiguration des Einschubs für KRU K-6 umfasst: modernen Leistungsschalter (Vakuum/SF₆) auf einer genormten Tragrahmen-Einheit; Adapter der Steckleistungskontakte zur Anbindung an die vorhandenen Gegenkontakte der Zelle; neues Schottsystem (Shutter) und mechanische Verriegelungen zur Vermeidung von Fehlbedienungen; modernisierten Erdungsschalter-Antrieb mit Stellungsanzeige; Fronttür mit Sichtfenster, Verriegelungssystem und neuen Stellungsgebern; Sekundärsteckkarten/-kassetten gemäß der KRU-Standardschaltung; bei Bedarf Strom- und Spannungswandler; Sätze flexibler/starre Schienen zur Verbindung; Zwischenkabel zur Adaption von Messkreisen und Schutztechnik; staub-/feuchtigkeitsgeschützte Abdeckungen und Dichtungen. Die Konstruktion des Einschubs gewährleistet präzises Positionieren der Stellungen „Betrieb/Prüf/abgezogen“ mittels Führungen und Arretierungen für hohe Zykluszahlen.
Bevorzugt werden Vakuum-Leistungsschalter mit Feder- oder elektromagnetischem Antrieb eingesetzt – für hohe Schalt- und mechanische Lebensdauer, niedrige Betriebskosten und Umweltverträglichkeit. Bei Bedarf bleibt die Kompatibilität zu SF₆-Schaltern der entsprechenden Klasse erhalten, sofern dies das Projekt oder die Flotteneinheitlichkeit erfordert. Das Konzept ermöglicht den Einbau von Geräten unterschiedlicher Baugrößen unter Einhaltung der zulässigen Toleranzen für Anschlussmaße und Polanordnung.

Sicherheit

Personen- und Anlagensicherheit wird durch ein Bündel von Maßnahmen erreicht: mechanische und elektrische Verriegelungen verhindern das Ausfahren des Einschubs bei eingeschaltetem Leistungsschalter; das Schottsystem verschließt die Öffnungen der Leistungskontakte beim Übergang in Prüf-/abgezogene Stellung automatisch; eindeutige Stellungsanzeigen und Schlüsselschlösser stellen die Absicht der Bedienhandlung sicher; der Erdungsschalter verfügt über einen unabhängigen Antrieb und eine Verriegelung gegen Fehl-Einschalten unter Spannung. Ergänzend wird die Schutz- und Automatisierungstechnik modernisiert (Ersatz elektromechanischer Relais durch digitale Schutzgeräte mit Mess-, Ereignisaufzeichnungs- und Fernsteuerfunktionen). Werkstoffe und Isolatoren werden unter Beachtung Brand- und Kriechstromfestigkeit ausgewählt; Gehäuse gewährleisten die geforderte IP-Schutzart für die Einsatzbedingungen.

Fertigungsvarianten

Es sind drei typische Modernisierungsvarianten vorgesehen:
1) Adaptersatz für den Leistungsschalter – Einbau eines neuen Leistungsschalters auf dem bestehenden Einschub mittels Übergangsrahmen, Anpassung der Verriegelungen und Sekundärsteckverbinder. Minimale Investitionskosten, jedoch präzise Montage-/Einstellarbeiten erforderlich.
2) Neuer Einschubwagen im K-6-Raster – vollständig vormontierter Einschub, identisch in Anschlussmaßen und Verriegelungen, ermöglicht „Plug-in“-Ersatz mit minimaler Stillstandszeit. Der demontierte Einschub kann als Reserve verbleiben.
3) Modulares Retrofit („One-Fit/One-Fit-Analog“) – Werksmodul mit Typprüfungen, vorkonfigurierten Verriegelungen und Schotten, standardisierten Schnittstellen und vollständiger Adaption zu den Gegenstücken der Zelle. Maximale Implementierungsgeschwindigkeit, verbesserte dielektrische Eigenschaften und werksseitig verifizierte Funktion.

Normenkonformität

Die Retrofit-Lösungen für KRU K-6 (K-VI) werden nach den geltenden Normen für Mittelspannungstechnik projektiert und gefertigt. Im Lieferumfang und in den Prüfprogrammen werden u. a. folgende Anforderungen berücksichtigt:
- IEC 62271-1 (Allgemeine Anforderungen an Schaltgeräte > 1 kV AC);
- IEC 62271-100 (Wechselstrom-Leistungsschalter);
- IEC 62271-200 (metallgekapselte Schaltanlagen, AC > 1 kV bis 52 kV);
- IEC 62271-102 (Trenner und Erdungsschalter);
- IEC 60529 (Schutzarten von Gehäusen – IP-Code);
- Einsatzbedingungen gemäß IEC/EN 60721-3-3 (Innen, witterungsgeschützt) bzw. IEC/EN 60721-3-4 (Außenaufstellung), sowie – falls gefordert – nationale/branchenspezifische Regeln.

Kooperation mit Auftragnehmern, Herstellern und Investoren

Wir sind offen für die Zusammenarbeit mit Fertigungsstandorten und Investoren, die an der Herstellung von Einschüben und Adaptersätzen für das Retrofit der KRU K-6 interessiert sind. Angeboten wird ein Partnerschaftsmodell: Lizenzierung der Ausführungsunterlagen, Schulung von Technologen/Montagepersonal, Lieferung von Baugruppen und kritischen Zukaufteilen, Autorensupervision und Wareneingangsprüfung. Für Auftragnehmer stehen Muster-Arbeitspläne, Prüflisten (FAT/SAT), Checklisten und Abnahmekriterien sowie Begleitung bei Kundenaudits und im Betrieb zur Verfügung – für einen schnellen Serienhochlauf und reproduzierbare Qualität.

Bereitgestellte Unterlagen (Zeichnungen, 3D-Modelle)

Zum Dokumentationspaket für das Retrofit des Einschubs der KRU K-6 gehören: Anfragebögen; Vorab-Technikunterlagen für Ausschreibungen; Fertigungszeichnungen (DWG/DXF), 3D-Modelle (STEP/Parasolid), SolidWorks-Baugruppen, Stücklisten und Kaufteillisten; Stromlauf- und Anschlusspläne; Arbeitspläne und Montage-/Einstellanweisungen; Prüfprogramme und -methoden; typische Implementierungsprojekte; Betriebs- und Wartungsanleitungen. Die Unterlagen werden an Projekterfordernisse und die technologischen Möglichkeiten des Herstellbetriebs angepasst. Bei Bedarf liefern wir Layouts für Beschriftungen/Typenschilder, Ersatzteillisten sowie Empfehlungen zur Beschaffung von Schaltern/Antrieben/Mess- und Leittechnik.

Wir bieten Ihnen Unterlagen für den Austausch des Einschubwagens KRU K-6 (K-VI) (Retrofit) an:

- Vorab-Technikdokumentation für die Teilnahme an Ausschreibungen zum Austausch des Einschubs KRU K-6 (K-VI). Wir bereiten die Informationen zur Bewertung der Fertigungsmöglichkeiten gemäß Ausschreibungsunterlagen und Anfragebögen für Sie auf.
- Ausführungszeichnungen, 3-D-Modelle und weitere Unterlagen zur Fertigung des Einschubs KRU K-6 (K-VI) in Ihrem Werk. Planen Sie keine Eigenfertigung von Baugruppen/Teilen, unterstützen wir bei der Vergabe an externe Betriebe. Die Endmontage erfolgt in Ihrem Werk.
- Sämtliche Unterlagen werden – falls erforderlich – an die Projekterfordernisse sowie an die technologischen Möglichkeiten Ihres Unternehmens angepasst.
- Ist auf der Umspannanlage Ausrüstung eines anderen Herstellers installiert, erstellen wir ergänzend Unterlagen zur Fertigung kompatibler Einheiten.

Ihre Vorteile mit uns:

- Kein Bedarf an dauerhaftem hochqualifiziertem Ingenieurpersonal – Sie erhalten ein vollständiges Dokumentationspaket, mit dem ein Ingenieur mittlerer Qualifikation arbeiten kann.
- Keine Notwendigkeit für Prototypenbau – unsere Erfahrung ermöglicht den erfolgreichen Serienanlauf unmittelbar auf Basis der Dokumentation.
- Bei Arbeit nach unseren Unterlagen erhalten Ihre Fachkräfte Beratung zu allen Details des Austauschs des Einschubs KRU K-6 (K-VI).

Für weitere Informationen zum Austausch des Einschubwagens KRU K-6 (K-VI) (Retrofit) kontaktieren Sie uns bitte unter inbox@proekt-energo.com

PDF – Technische Information zum Austausch des Einschubwagens K-6 (K-VI) herunterladen