KSO-219 Einseitig bedienbare, metallgekapselte Mittelspannungs-Schaltfelder

Die einseitig bedienbaren Mittelspannungs-Schaltfelder 6–10 kV KSO-219 dienen zur Aufnahme, Verteilung und Schaltung von dreiphasigem Wechselstrom 50 Hz in Netzen mit isoliertem, kompensiertem oder wirksam geerdetem Sternpunkt. KSO-219 gehören zur Bauart der metal-enclosed Innenraum-Schaltanlagen der Mittelspannung und sind auf lange Lebensdauer, hohe Instandhaltungsfreundlichkeit sowie sicheres Bedienen ausgelegt – angrenzende Abgänge bleiben dabei in Betrieb, sofern die vorgesehenen Verriegelungen und Bedienverfahren eingehalten werden.

KSO-219 werden eingesetzt in:
- Innenraum-Schaltanlagen (ZRU) von Kompakt-Umspannstationen (KTP);
- Umspannwerken von Industrie- und Infrastrukturunternehmen;
- Eigenbedarfs-Schaltanlagen von Kraftwerken;
- Anlagen der kommunalen Daseinsvorsorge (Wasser/Abwasser, Fernwärme, Stadtinfrastruktur);
- Verteilpunkten, Speisepunkten und Sektionierknoten städtischer und industrieller Netze;
sowie in weiteren Einrichtungen der elektrischen Energieversorgung.

KSO-219 können sowohl in massiven Betriebsgebäuden als auch in werksseitig vorbereiteten, schnell montierbaren Modulen installiert werden. Besondere Merkmale der KSO-219:
- Gehäuse in zwei Grundvarianten: (1) geschweißter Stahlrahmen mit pulverbeschichteten Paneelen; (2) verschraubtes Stahlblechgehäuse mit Alu-Zink- (Zink-) Beschichtung für erhöhte Korrosionsbeständigkeit und gute Reparaturfähigkeit;
- sämtliche Schalthandlungen am Leistungsschalter erfolgen bei geschlossener Tür; an der Frontseite sind Sichtfenster zur Kontrolle der Schaltstellungsanzeiger vorgesehen;
- mechanische und elektrische Verriegelungen verhindern gefährliche Bedienhandlungen (Einzelheiten siehe Abschnitt „Sicherheit und Verriegelungen“);
- jedes Feld verfügt über Innenbeleuchtung; Steckdosen für Handlampen und der Lichtschalter sind an der Front angeordnet; der Lampenwechsel ist ohne Spannungsfreischaltung der Haupt- und Nebenstromkreise zulässig;
- Kopplung mit Feldern anderer KSO-Reihen (z. B. KSO-2) über Übergangsfelder ist vorgesehen und erleichtert die schrittweise Modernisierung bestehender Schaltanlagen.

Bestimmung und Einsatzbereich

KSO-219 dienen zum Aufbau von Einspeise-, Sektionier- und Abgangsfeldern in 6–10-kV-Verteilnetzen, zur Einspeisung von Leistungstransformatoren, zur Verteilung über Kabel- und Freileitungen, zum Anschluss von Blindleistungskompensationsanlagen, Antrieben und Sonderverbrauchern. Die Felder unterstützen Schutz- und Automatisierungsfunktionen (z. B. zeitabhängiger/zeitunabhängiger Überstromschutz, Erdschlussschutz, Distanz-/Unterspannungsschutz, automatische Wiedereinschaltung und Netzumschaltung), den technischen und/oder eichfähigen Energiezählerbetrieb sowie die Leittechnik-Anbindung (SCADA/Leitsysteme) über Standard-Schnittstellen. Dank der block-modularen Architektur lassen sich KSO-219 in ZRU/KTP einfach skalieren, Sektionen erweitern, Schienenbrücken anbinden und Bypass-Schienen für Instandhaltungsfälle realisieren.

Betriebsbedingungen

Das Standard-Umgebungsprofil richtet sich nach EN/IEC 60721-3-3 (Innenraum, wettergeschützt). Die Grund-Schutzart des Gehäuses ist IP20 (Schutz gegen den Zugang zu gefährlichen aktiven Teilen und gegen feste Fremdkörper bestimmter Größe); auf Wunsch können einzelne Fronten und Fächer mit erhöhter Schutzart (z. B. IP31/IP41) ausgeführt werden – unter Wahrung der thermischen Anforderungen. Zusätzlich sind Filter/Jalousien, Anti-Kondensations-Heizer, Temperatur- und Feuchtesensoren sowie Mikroklima-Regler verfügbar. Optional sind Ausführungen mit erhöhter Vibrations- und Erdbebenfestigkeit, korrosionsbeständigen Beschichtungen sowie staub-/wassergeschützten Kabelverschraubungen und Dichteinführungen lieferbar.

Aufbau und konstruktive Lösungen

Das Innenleben ist in funktionale Fächer gegliedert: Relais-/Niederspannungsfach, Schaltgeräte-/Einschubfach (je nach Ausführung: ausfahrbarer Vakuum-Leistungsschalter, Lasttrennschalter, Trennschalter oder Kombination „Lasttrennschalter-Sicherungen“), Sammelschienenfach und Kabelfach. Zwischenfach-Trennwände, Metallschieber und Isolationsschirme verhindern den Zugang zu spannungsführenden Teilen beim Ausfahren des Einschubs. Stromschienen werden aus Kupfer oder Aluminium ausgeführt; Querschnitte und Befestigungsarmaturen sind für die angegebenen thermischen und dynamischen Kurzschlussbeanspruchungen dimensioniert. Im Kabelfach sind gut zugängliche Erdungspunkte, Kabelhalterungen, Einbaunischen für Strom-/Spannungswandler sowie Positionen für Lichtbogensensoren vorgesehen.

Primärgeräte: Vakuum-Leistungsschalter (Mittelspannung), Trenn- und Erdungsschalter mit unabhängiger Betätigung, Lasttrennschalter sowie kombinierte Geräte „Lasttrennschalter – Sicherungen“ für Transformatorabgänge. Mess- und Schutzwandler werden nach den geforderten Genauigkeitsklassen für Messung und Schutz ausgewählt; vorgesehen sind Zählerschränke, Schutz-/Steuer-Terminals, Fernwirk-Controller und Kommunikationsschnittstellen (u. a. Modbus RTU/TCP, IEC 60870-5-104, IEC 61850).

Sicherheit und Verriegelungen

Das Sicherheitskonzept umfasst mechanische und elektrische Verriegelungen, die Fehlhandlungen und den Zugang zu spannungsführenden Teilen verhindern:
- Sperre des Schaltens von Trennschaltern bei eingeschaltetem Leistungsschalter;
- Sperre der Trennschalter-Einschaltung bei eingeschaltetem Erdungsschalter;
- Sperre der Erdungsschalter-Einschaltung bei eingeschaltetem Trennschalter;
- Türverriegelungen (Öffnen nur im sicheren Zustand);
- Schalthandlungen am Leistungsschalter ausschließlich bei geschlossener Tür;
- Sichtfenster und mechanische Stellungsanzeiger der Geräte;
- elektrische Verriegelungsketten über Endschalter, Schlüsselschalter und Stellungsüberwachung der Schieber.

Auf Wunsch sind Ausführungen mit innerer Lichtbogenfestigkeit (IAC) erhältlich – mit Zugänglichkeitsklasse A und Wirkflächen F/L/R (Front/Seite/Rückseite) inklusive definierter Strom-/Zeit-Werte (z. B. IAC AFLR 20 kA 1 s). Zur Druckentlastung dienen Kanäle, die heiße Gase in einen sicheren Bereich bzw. in einen Abluftkanal abführen. Prüfungen und IAC-Kennzeichnung werden projektspezifisch festgelegt und im FAT/SAT nachgewiesen.

Ausführungen und Optionen

• Einspeisung/Reserve/Sammelschienensektion - mit Leistungsschalter oder Trennschalter, Optionen für automatische Wiedereinschaltung/Netzumschaltung und Sektionierung.
• Abgangsfeld - ausfahrbarer Leistungsschalter, Strom-/Spannungswandler, Schutzterminal (zeitabh./zeitunabh. Überstrom, Erdschluss, Distanz/Unterspannung), Zähler und Fernwirktechnik.
• Transformatorabgang - Gerät „Lasttrennschalter-Sicherungen“ oder Leistungsschalter mit Schutz; Sicherungen der Klassen gR/aR passend zur Transformatorleistung.
• Mess-/Zählfeld - ausfahrbarer Spannungswandlerblock, Zählerschrank (inkl. eichfähiger Messung), Anbindung an Energiemanagement-/Zählsysteme.
• Blindleistungskompensation - Abgang für Kondensatorbatterien mit geeigneter Schalt- und Schutztechnik.
• Digitale Optionen - Lichtbogen-/Temperatursensoren, Stellungsabgriffe, Integration in SCADA/ASU-TP über Modbus RTU/TCP, IEC 60870-5-104, IEC 61850 (GOOSE).
• Erhöhter Gehäuseschutz - ausgewählte Fronten/Fächer in IP31/IP41, Ausführungen für aggressive Umgebungen, seismische Befestigungen.

Für Instrumententransformatoren gelten die Anforderungen der Reihe IEC/EN 61869 (Teil 2 – Stromwandler, Teil 3 – Spannungswandler), die die korrekte Funktion von Messung und Schutz sicherstellen.

Typische Konfigurationen

• Ein-Sammelschienensystem mit Einspeisung und Abgangsgruppe; Leitungs- oder Trafo-Reserve vorgesehen.
• Zwei-Sammelschienensystem mit Sektionier-Leistungsschalter und automatischer Netzumschaltung an den Einspeisungen; Schienenbrücken zwischen ZRU möglich.
• Bypass-Schienensystem - für unterbrechungsfreie Instandhaltung von Abgängen.
• KTP/ZRU-Modul - Satz KSO-219 in einem klimatisierten Container mit Gasabführung, Lüftung und Mikroklima-Subsystemen gemäß IEC/EN 62271-202.
• Knoten für kommerzielle Energiezählung - separates Feld mit Spannungs-/Stromwandlern und Zählerschrank, Integration in AMR/AMI-Systeme.

Normenkonformität

Entwicklung, Fertigung und Prüfungen der KSO-219 erfolgen unter Berücksichtigung einschlägiger internationaler und nationaler Normen für Mittelspannungs-Schaltanlagen (projektspezifisch zu präzisieren). Zu den wichtigsten Normen zählen:

• IEC/EN 62271-200 - metallgekapselte AC-Schaltanlagen 1–52 kV; u. a. Anforderungen zur inneren Lichtbogenfestigkeit (IAC) und Prüfverfahren.
• IEC/EN 62271-1 - Allgemeine Anforderungen an Schaltgeräte und Schaltanlagen (Betriebsbedingungen, Isolationskoordination, Prüfungen).
• IEC/EN 62271-102 - Trennschalter und Erdungsschalter für Wechselstrom.
• IEC/EN 62271-103 - Lastschalter/Schalter-Trenner für 1–52 kV.
• IEC/EN 62271-105 - Kombinationen „Leistungsschalter-Sicherungen“.
• IEC/EN 62271-202 - Vorfertigte (kompakte) Umspannstationen 1–52 kV.
• DIN EN 60529 (IEC 60529) - Schutzarten durch Gehäuse (IP-Code).
• EN/IEC 60721-3-3 - Umgebungsbedingungen (Innenraum, wettergeschützt; ersetzt die frühere Angabe „GOST 15150 U3“).
• IEC/EN 61869-2/-3 - Instrumententransformatoren für Strom/Spannung (Messung/Schutz).
• IEC/EN 60071-1 - Isolationskoordination: Auswahl von Bemessungs-Stoß-/Betriebsspannungsfestigkeiten.

Технические данные

Wir stellen Ihnen Unterlagen zur Fertigung von KSO-219 bereit:
- Vorbereitende technische Dokumente für Ausschreibungen zu KSO-219: Einlinienschemata, Gerätelisten, Kurzschlussstrom-Berechnungen, Abfragebögen, Erläuterungsberichte, Lieferpläne und Risikomatrizen.
- Vollständige Konstruktions-/Fertigungsunterlagen für die Produktionsaufnahme in Ihrem Werk: Spezifikationen, Kaufteillisten, Zusammenbauzeichnungen, Zuschnitt- und Biegepläne, Verbindungs-/Anschlusspläne, Kabellisten, Einstelltabelle der Schutztechnik, FAT/SAT-Prüfprogramme.
- Unterstützung bei fehlenden Blech-/Biegekapazitäten: Auswahl von Lohnfertigern (Blechbearbeitung, Pulverbeschichtung, Galvanik), Beschaffung von Schrankzubehör und Sammelschienen-Armaturen, Lieferung von Primär- und Sekundärgeräten mit Werkszertifikaten.
- Anpassung der Unterlagen an Projekterfordernisse, nationale Regeln und Ihre technologischen Möglichkeiten (Vorrichtungen, Toleranzen, Beschichtungen, Werkstoffe, Serienumfang), Begleitung der Erstserien und Schulung des Personals.

Vorteile der Zusammenarbeit

- Keine dauerhafte Bindung hochqualifizierter Entwicklungsressourcen: Sie erhalten einen production-ready Dokumentensatz, mit dem Ingenieur:innen mittlerer Qualifikation sicher arbeiten können.
- Verkürzte Anlaufzeiten: Bibliotheken bewährter Baugruppen und Lösungen ermöglichen Serienanläufe ohne Prototypen bzw. mit minimalem Prototypenbedarf.
- Technologische Unterstützung: Beratung zur Parametrierung der Schutz-/Leittechnik, zur Prüfung der Verriegelungen, zu Kommunikationsprotokollen (Modbus/IEC 60870-5-104/IEC 61850), zur Erstellung von FAT/SAT-Programmen sowie zu Betrieb, Instandhaltung und Retrofit (Austausch von Schaltern und Antrieben auf vorhandenen Wagen ohne Gehäuseänderung).

Einbindung von Partnerunternehmen und Investoren

Wir sind offen für Partnerschaften mit Herstellern von Schaltgeräten und Metallkonstruktionen, Planungs- und Montageunternehmen sowie mit Investor:innen, die an einer Lokalisierung der KSO-219-Fertigung interessiert sind. Wir bieten Produktions-Audits, Qualifizierung von Fertigungsprozessen, Unterstützung bei Typ- und Abnahmeprüfungen, Begleitung der Zertifizierung, Trainingsprogramme und Betriebsdokumentation. Für Zielmärkte stimmen wir lokale Anforderungen (Kennzeichnung, Sprachfassungen, Umgebungsbedingungen gem. EN/IEC 60721-3-3, IP-Auswahl gem. DIN EN 60529) ab und wählen logistisch verfügbare Komponenten ohne Einbußen bei Funktion und Sicherheit.

Bereitgestellte Dokumentation und Dateien

• 3D-Modelle und Baugruppen: SolidWorks (SLDPRT/SLDASM), Parasolid (x_t/x_b), STEP, IGES - für die Integration in BIM/PLM.
• Zeichnungen und Zuschnitte: AutoCAD (DWG), DXF - für Laserzuschnitt, Stanzen und Blechbiegen.
• Sekundärschaltpläne: Stromlauf-/Anschlusspläne, Klemmen- und Aderlisten, Fernwirk-Signalverzeichnisse, HMI-Vorlagen.
• Konfigurationen der Schutz-/Leittechnik und Austauschdateien (CID/SCD) für IEC 61850, Einstellungen für IEC 60870-5-104/Modbus, Einstelldokumente und Testberichte.
• Montage- und Inbetriebnahmeanleitungen, Verfahren zur Prüfung von Verriegelungen und Lichtbogenschutz, FAT/SAT-Programme und Checklisten.

Für weitere Informationen zu KSO-219 wenden Sie sich bitte an: inbox@proekt-energo.com

… wie bekannt, kostet ein Fehler in der Planung das Zehnfache in der Fertigung und das Hundertfache im Betrieb.

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