KSO-285 Einseitig bedienbares, metallgekapseltes Mittelspannungs-Schaltfeld

Die einseitig bedienbaren Schaltfelder KSO-285 für 6–10 kV dienen zur Einspeisung, Verteilung und zum Schutz von Drehstrom-Wechselstromkreisen mit 50 Hz in Netzen mit isoliertem oder wirksam geerdetem Sternpunkt. Der Einsatz erfolgt in Innenraum-Schaltanlagen (ZRU) von Kompakt-/Ortsnetzstationen (KTP), in Umspannwerken von Industrieanlagen und Kraftwerken, in Anlagen der kommunalen Infrastruktur sowie in modularen, werkseitig vormontierten Innenraum-Schaltanlagen. Grundkonzept der Zelle: sichere „Closed-Door-Operation“ (Tür geschlossen – Bedienung des Apparats von außen), ein ausgereiftes Verriegelungssystem und komfortabler Service ohne besondere Spezialkenntnisse des Bedienpersonals.

Bestimmung und Anwendungsbereich

KSO-285 übernehmen die Funktionen von Einspeise-, Kuppel- und Abgangsfeldern in Mittelspannungs-Verteilnetzen. Typische Anwendungen: Einspeisen und Verteilen elektrischer Energie von 6–10-kV-Leistungstransformatoren; Anschluss von Kabel- und Freileitungen; Schienensektionierung und automatische Versorgungsumschaltung; Eigenbedarf der Station; Anschluss von Spannungswandlern sowie Mess- und Schutzkreisen. Durch standardisierte Einbauplätze für Schaltgeräte sowie Strom-/Spannungswandler lassen sich die Zellen einfach an projektspezifische Anforderungen anpassen und in bestehende Schaltanlagen bei Retrofit integrieren. Der standardisierte Ansatz für Prüfungen und die üblichen Betriebsbedingungen orientiert sich an der IEC-62271-Reihe (allgemeine Anforderungen, dielektrische Prüfungen, innere Lichtbogenfestigkeit, Betriebsbedingungen usw.).

Einsatzbedingungen

Auslegung für Umgebungsbedingungen nach EN/IEC 60721-3-3 (Innenraum, witterungsgeschützt). Die Schutzart des Gehäuses ist IP20 nach EN/IEC 60529: Schutz gegen das Berühren gefährlicher aktiver Teile und gegen das Eindringen fester Fremdkörper; die konkrete Schutzart und ihre Zonierung werden gemäß der Normmethodik festgelegt. Bei Aufstellungshöhen über den Standardwerten werden Korrekturfaktoren gemäß IEC 62271-1 (u. a. Einfluss der Höhe auf Luft- und Kriechstrecken) berücksichtigt.

Aufbau und konstruktive Lösungen

Die KSO-285 sind in zwei Gehäusevarianten verfügbar: (1) geschweißter Rahmen aus Baustahl mit pulverbeschichteter Oberfläche; (2) schraub-/nietmontiertes Gehäuse aus Stahl mit Alu-Zink-/Zink-Beschichtung. Im Inneren: Vakuum-Leistungsschalter (oder projektspezifisch anderer Typ), Trenner/Erdungsschalter, Strom- und Spannungswandler, Sammelschienen, Schutz- und Automatisierungstechnik, Klemmenfelder der Sekundärkreise. Sichtfenster an der Front ermöglichen die visuelle Kontrolle der Schaltstellungen. Innenbeleuchtung und Steckdose für eine Wartungsleuchte erlauben Arbeiten ohne Freischalten der Haupt- und Hilfsstromkreise – unter Beachtung der betrieblichen Sicherheitsmaßnahmen.

Bei der Auswahl der Messwandler für KSO-285 ist die Reihe IEC 61869 (als Nachfolger der früheren IEC 60044) maßgeblich, insbesondere Teil 2 und Teil 3 für Strom- bzw. Spannungswandler – dies stellt korrekte Genauigkeitsklassen, thermische/dynamische Festigkeit, Magnetisierungskennlinien und die Kompatibilität mit Schutzgeräten sicher.

Sicherheit und Verriegelungen

In den KSO-285 ist ein Satz mechanischer Verriegelungen realisiert, der gefährliche Bedienhandlungen ausschließt: Verbot des Schaltens des Trennschalters bei geschlossenem Leistungsschalter; Verbot des Einschaltens des Erdungsschalters bei geschlossenem Trennschalter; Verbot des Schließens des Trennschalters bei geerdetem Kreis; Verbot des Öffnens von Türen, solange der Erdungsschalter nicht geschlossen ist. Die grundlegenden Anforderungen an Schaltgeräte und Zwischenverriegelungen ergeben sich aus IEC 62271-1 sowie den Fachteilen IEC 62271-100 (Leistungsschalter) und IEC 62271-102 (Trenner und Erdungsschalter) – einschließlich elektrischer/mechanischer Lebensdauer, Betätigungskräften, Luft-/Kriechstrecken und Prüfpegeln für 50-Hz- und Stoßspannungen.

Auf Kundenwunsch sind Zellen mit erhöhter innerer Lichtbogenfestigkeit (IAC) und Zugangsseiteneinstufungen AFLR/ALR/AR gemäß IEC 62271-200 lieferbar; diese definieren die zugänglichen Seiten (A – für Personal, F – Front, L – seitlich, R – rückseitig) und die Verifikationsmethoden hinsichtlich Druckentlastung und Gasführung. So werden die Folgen von Lichtbögen minimiert und die Energie gezielt in sichere Bereiche abgeführt – für ein höheres Gesamtsicherheitsniveau der Anlage.

Ausführungen und Optionen

Basisvarianten der KSO-285: Einspeisefelder, Kuppel-/Sektionierfelder mit Leistungsschalter oder Trenner, Abgangsfelder, Felder für Spannungs-/Stromwandler (TV/TA), Eigenbedarfsfelder, Zähl-/Messsektionen, Koppelfelder zwischen Schienensektionen. Optionen:
- Auswahl des Schalters (Vakuum-Leistungsschalter mit Schaltspiel-Lebensdauer gemäß IEC 62271-100; alternative Typen nach Vereinbarung);
- Hand- und Motorantriebe, fahrbare oder feste Geräteeinbauten;
- digitale Schutz-/Automatisierungsterminals (Differenzial-, richtungsabhängige Schutzfunktionen, AWE/AWU), Kommunikationsschnittstellen und Protokolle nach IEC 61850 (MMS/GOOSE/SV) für Integration in Leittechnik/SCADA;
- Korrosionsschutzsysteme, Dämmung/Heizung, seismische Auslegung, Temperatur- und TE-Monitoring, Lichtbogensensoren und Thermorelais;
- Anbindung an andere Schrankserien (u. a. KSO-2) über Übergangsfelder. Die Unterstützung von IEC 61850 gewährleistet Interoperabilität, schnellen Signalaustausch und Ereignis/Disturbance-Daten.

Typische Konfigurationen

Für Standardschaltungen in 6–10-kV-Anlagen stehen folgende KSO-285-Konfigurationen zur Verfügung:
1) Einspeisefeld – Anschluss eines Transformators/einer Mittelspannungsleitung mit Messung und automatischer Umschaltung;
2) Sektionierfeld – Aufteilung der Schienensektionen, Erhöhung der Betriebs-/Instandhaltungsflexibilität;
3) Abgangsfeld – Abgänge zu Lasten mit Schutztechnik und Strom-/Spannungsdiagnose;
4) TV/TA-Feld – Versorgung der Mess- und Schutzkreise, Energieerfassung;
5) Eigenbedarfsfeld – Versorgung von Steuerstrom und Infrastrukturkreisen;
6) Koppelfeld – Schaltung von Brücken zwischen Schienen-Sektionen/-Systemen. Jede Konfiguration kann vorkonfektioniert mit Kabeleinführungen, Kabelköpfen, Sammelschienen-Kits und Schnittstellenpaketen der Schutztechnik geliefert werden – zur Verkürzung von Montage und Inbetriebnahme.

Normenkonformität (6–8 Kerndokumente)

• DIN EN IEC 62271-200 (VDE 0671-200) - metallgekapselte Mittelspannungs-Schaltanlagen; konstruktive Anforderungen, Prüfungen inkl. innerem Lichtbogen und Zugangsseiteneinstufungen.
• IEC 62271-1 - Allgemeine Anforderungen an Schaltgeräte und Schaltanlagen > 1 kV (Betriebsbedingungen, Isolationspegel, Prüfungen).
• IEC 62271-100 - Wechselstrom-Leistungsschalter; Anforderungen an Lebensdauer, Schaltvermögen und Typprüfungen.
• IEC 62271-102 - Trenner und Erdungsschalter; Anforderungen an Antriebe und Verriegelungen.
• EN/IEC 60529 - Schutzarten durch Gehäuse (IP-Code) zur Festlegung von IP20 und ggf. erhöhten Schutzarten nach Bereichen.
• EN/IEC 60721-3-3 - Umgebungsbedingungen, Klassifizierung (Innenraum-Anwendungen).
• IEC 61869-2/-3 - Strom- und Spannungswandler (zusätzliche Anforderungen und Genauigkeitsklassen für Schutz/Messung).

Zusammenarbeit mit Auftragnehmern, Herstellern und Investoren

Wir sind offen für Kooperationen mit Herstellern von Schaltschrank-/Mittelspannungstechnik, EPC-Partnern und Investoren, die den Aufbau einer Produktion von Mittelspannungszellen anstreben. Bereitstellung technologischer Unterlagen zur Lokalisierung: Material-Spezifikationen, Kaufteillisten, Anforderungen an Beschichtung/Verzinkung, Qualitätsprüfpläne, Montage- und IBN-Anweisungen. Eine stufenweise Lokalisierung ist möglich – von der Montage bis zur vollständigen Fertigung mit Gehäusen und Sammelschienen – inklusive Schulung des Personals und Audit der Fertigungsprozesse. So wird der Serienanlauf ohne kostenintensive Prototypen möglich, die Validierungszeit verkürzt und die Übereinstimmung mit aktuellen IEC-Anforderungen sichergestellt.

Bereitgestellte Dokumentation (Zeichnungen und 3D-Modelle)

Für KSO-285 steht ein vollständiger Konstruktions- und Projektierungsumfang zur Verfügung: Vorab-Dokumente für Ausschreibungen (Anfragebögen, Spezifikationen, Einlinien-/Funktionsschemata), Fertigungszeichnungen, Kaufteilspezifikationen, 3D-Modelle von Gehäusen und Baugruppen, Kabeljournale sowie Layouts für Schilder und Kennzeichnungen. Dateiformate: AutoCAD (DWG/DXF), SolidWorks (SLDPRT/SLDASM), Parasolid (x_t/x_b). Die Dokumentation wird an Ihre Fertigungstechnologie (Abkanten/Schweißen/Pulverlack) sowie die Komponentenliste und die auf der Anlage geltenden HSE-Prozesse angepasst.

Integration in digitale Netze und Leittechnik

Auf Wunsch werden KSO-285 mit IEDs ausgerüstet, die IEC 61850 unterstützen: Datenmodelle logischer Knoten, MMS/GOOSE/SV für hochschnelle Schutz-/Steuersignale, Integration in SCADA/HMI. Das ermöglicht Interoperabilität verschiedener Hersteller, reduziert den Kabelaufwand und erhöht die Beobachtbarkeit der Schaltanlage.

Betriebliche Vorteile

- Schalten des Leistungsschalters bei geschlossener Tür reduziert das Risiko und erleichtert Betriebsumschaltungen.
- Ein umfassendes Verriegelungssystem verhindert Fehlbedienungen.
- Modularität und standardisierte Baugruppen vereinfachen die Ersatzteilhaltung und beschleunigen Reparaturen.
- Lichtbogenfeste Ausführungen steigern die Arbeitssicherheit und die Erfüllung von HSE-Vorgaben.
- Volle Kompatibilität mit moderner Schutztechnik und Protokollen der „Digital Substation“ erleichtert Modernisierung und Integration.

Technische Daten

Wir bieten Ihnen Unterlagen für die Fertigung des KSO-285 an:
- Vorab-Technikpaket für Ausschreibungen zur Fertigung des KSO-285: Anfragebögen, Spezifikationen, Einlinienschaltpläne, Stücklisten – zur schnellen Konformitätsprüfung und Angebotserstellung.
- Fertigungszeichnungen, 3-D-Modelle und ein vollständiges Konstruktionspaket für den Serienanlauf des KSO-285 in Ihrem Werk. Wenn keine eigene Kapazität für Gehäuse, Sammelschienen und Metallbauteile vorhanden ist, organisieren wir die Vergabe an zertifizierte Betriebe. Vor Ort erfolgen Montage, Werksprüfungen und Installation.
- Sämtliche Unterlagen werden bei Bedarf kurzfristig an Projekterfordernisse, Werksnormen und lokale Vorgaben angepasst.
- Sind in Ihrer Station bereits Zellen anderer Hersteller installiert, erstellen wir Unterlagen für kompatible Geräte (Sammelschienen-/Kabeleinbindung, Übergangsfelder, Schnittstellenabstimmung für Schutz- und Kommunikationstechnik).

Vorteile der Zusammenarbeit

- Kein großer eigener Engineering-Stab erforderlich: Die Dokumentation ist so strukturiert, dass sie von Ingenieur:innen mit mittlerer Berufserfahrung sicher nutzbar ist.
- Keine Prototypen nötig: Erprobte Standardlösungen und definierte Prüfabläufe erlauben den direkten Serienstart.
- Beratung über alle Phasen: von der Beschaffung über IBN bis zum Betrieb – inkl. Vorbereitung der Prüfprogramme nach IEC (Isolations-/Funktionstests, Schutzprüfungen).
- Unterstützung der digitalen Integration: Hilfe bei IED-Konfiguration, IEC-61850-Datenmodellen sowie MMS/GOOSE-Parametrierung.

Für weitere Informationen zum KSO-285 kontaktieren Sie uns: inbox@proekt-energo.com

…die Erfahrung zeigt: Jeder Planungsfehler vervielfacht die Kosten in Fertigung und Betrieb. Eine saubere Spezifikation und die Einhaltung der Normen (IEC 62271, IEC 61869, EN/IEC 60529 u. a.) minimieren Risiken.

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