KSO-394 Einseitig bedienbares, metallgekapseltes Mittelspannungs-Schaltfeld 

Bestimmung und Anwendungsbereich

Die einseitig bedienbaren Schaltfelder der Baureihe KSO-394 sind modulare Mittelspannungs-Schaltfelder zur Einspeisung, Verteilung und Schaltung von dreiphasiger Wechselenergie mit 50 Hz bei Bemessungsspannungen 6–10 kV. Der Einsatz erfolgt in Netzen mit isoliertem oder wirksam geerdetem Sternpunkt, typischerweise in Innenraum-Schaltanlagen von Kompakt-/Ortsnetzstationen und Umspannwerken, in Schaltanlagen von Industrie- und Infrastrukturanlagen, in Eigenbedarfs-Schaltanlagen von Kraftwerken sowie in Anlagen der Versorgungs- und Verkehrsbetriebe.

Konzept „metallgekapselt, luftisoliert (AIS)“: Alle aktiven Teile sind im Metallgehäuse untergebracht; die Isolierung erfolgt luftseitig mit bewährten Isolierstützen und Durchführungen. Damit bleiben Wartung und Lifecycle-Kosten günstiger als bei gasisolierten Lösungen – bei hoher Verfügbarkeit.

Einsatzbedingungen

Grundausführung der Umgebungsbedingungen nach EN/IEC 60721-3-3 (Innenraum, witterungsgeschützt). Auf Wunsch stehen Ausführungen für weitere Kategorien (z. B. kaltes Klima, Tropenausführung, erhöhte Korrosionsbeständigkeit) zur Verfügung. Schutzart des Standardgehäuses: IP20 nach EN/IEC 60529. Für staubbelastete Räume sind verstärkte Schutzmaßnahmen einzelner Bereiche sowie Filtermatten für die Lüftung realisierbar.

Die Bemessungsspannungen folgen den Standardreihen: 6 kV (Ur = 7,2 kV) und 10 kV (Ur = 12 kV). Die Konstruktion ist auf die normativen Anforderungen bezüglich Schalt-/Überspannungen sowie die bei Kurzschluss auftretenden mechanischen Beanspruchungen ausgelegt.

Aufbau und konstruktive Merkmale

Der Rahmen des Schaltfelds ist in zwei Varianten verfügbar:

• Geschweißter Stahlrahmen mit Pulverbeschichtung – optimal für die meisten Industrie- und Energieanlagen; hohe Widerstandsfähigkeit gegen abrasive und chemische Einflüsse.
• Niet-/Schraubkonstruktion aus Stahl mit Alu-Zink- (bzw. Zink-) Beschichtung – erhöhte Korrosionsbeständigkeit, prozesssichere Geometrie im Serienbau.

Die Innenaufteilung erfolgt klassisch in Geräte- (fest oder einschub/ausfahrbar), Sammelschienen- und Kabelraum. Diese Unterteilung erhöht die Betriebssicherheit (lokale Begrenzung von Störfolgen), erleichtert den Servicezugang und verkürzt die Inbetriebnahmezeiten. In der Grundausführung erfolgt die Bedienung frontseitig (einseitiger Zugriff). Frontseitig sind Sichtfenster und mechanische Stellungsanzeigen vorgesehen.

Der Kabelraum ist für Kabeleinführungen von unten ausgelegt (Ausführung für obere Einführung projektspezifisch). Der Anschluss erfolgt über Endverschlüsse des passenden Spannungsniveaus; Strom- und Spannungswandler, Lichtbogensensoren sowie Temperatursensorik für Condition-Monitoring können integriert werden. Serienmäßig vorhanden: Innenbeleuchtung mit Fassung und Steckdose für eine Wartungsleuchte; Schalter an der Front. Der Lampenwechsel ist betriebssicher und erfordert kein Freischalten der Haupt- und Hilfsstromkreise.

Sicherheit und Verriegelungen

Die KSO-394-Felder verfügen über mechanische und elektrische Verriegelungen, die gefährliche Bedienhandlungen und typische Fehlbedienungen verhindern. U. a. werden umgesetzt:

• Verriegelung verhindert das Schalten von Trennern bei eingeschaltetem Leistungsschalter;
• Verriegelung verhindert das Einschalten des Erdungsschalters bei geschlossenem Trenner oder Leistungsschalter;
• Verriegelung verhindert das Ausfahren der Einschub-/Fahrwagen-Einheit bei geschlossenem Leistungsschalter;
• Verriegelung verhindert das Öffnen von Türen spannungsführender Bereiche bei geöffnetem Erdungsschalter nicht;
• Optionale schlüsselabhängige Verriegelungssysteme (Trapped-Key) und Sektionen-Logiken.

Alle Schalthandlungen am Leistungsschalter erfolgen bei geschlossener Tür zur Reduktion des Risikos während Schaltvorgängen. Für die funktionale Sicherheit können Spannungsanzeige-/-prüfsysteme (VDIS) mit LRM-Schnittstelle zur Anbindung von tragbaren Prüfgeräten und zur Einbindung in Verriegelungslogiken vorgesehen werden.

Auf Wunsch sind interne Lichtbogenlösungen realisierbar: gerichtete Druckentlastung, verstärkte Riegel und Scharniere, Trennwände der Klassen PM/PI, ausgelegt auf den geforderten Lichtbogenstrom und die Ansprechzeit der Schutztechnik. Die konkrete IAC-Klassifizierung wird nach bestandener Typprüfung der definierten Konfiguration vergeben.

Ausführungen und Optionen

• Schaltgeräte. Als Hauptschalter werden Vakuum-Leistungsschalter für Mittelspannung mit den erforderlichen Ausschaltvermögen eingesetzt. Für spezielle Anwendungen sind Schaltlastschalter, Schütze oder Kombinationen „Leistungsschalter-Sicherung“ möglich.
• Schutz- und Leittechnik. Einsatz von digitalen Schutzgeräten, Automatisierungen (z. B. automatisches Wiedereinschalten/Versorgungsumschaltung), Fernwirktechnik-/Kommunikationspanels, Power-Quality-Messung. Integration per Standardprotokollen (u. a. IEC 60870-5-104/IEC 61850) und Umsetzung anlagenspezifischer Funktionen.
• Messung und Energieerfassung. Strom-/Spannungswandler in den geforderten Genauigkeitsklassen, Mess- und Zählerschränke mit modularer Struktur.
• Zustandsüberwachung. Optional prädiktive Diagnostik: Temperaturfühler an Kabelköpfen und Schienen, Teilentladungs-Sensorik, Lichtbogensensoren mit schneller, lokaler Abschaltung.
• Korrosionsschutz. Gehäuse als pulverbeschichtete Stahlvariante oder aus Stahl mit Alu-Zink-Beschichtung; Auswahl gemäß Korrosivitätskategorie und Lebensdauervorgaben.
• Erdbebensicherheit und Brandschutz. Ausführungen mit Berechnung/Prüfung auf die geforderte seismische Kategorie sowie Einsatz nichtbrennbarer Isolierstoffe und geeigneter Kabelabdichtungen sind möglich.

Typische Konfigurationen

Die KSO-394-Baureihe deckt alle Standardfelder ab: Einspeise-/Kuppelfelder mit Leistungsschalter, Abgangs-/Feeder-Felder, Transformatorabgänge, Mess- und Kopplungsfelder. Auf Basis standardisierter Schaltungen (z. B. „Einspeisung-Sektion-Abgang“, „Einspeisung-Transformator“) lassen sich Schaltanlagen mit der benötigten Leistung und Versorgungszuverlässigkeit konfigurieren. Auf Wunsch ist die Kompatibilität zu vorhandenen KSO-Serien (u. a. KSO-3xx) hinsichtlich Stößelmaßen und Verriegelungslogik mittels Übergangsfeldern gegeben.

Konfigurationen können Sammelschienenbrücken, Sektionaltrenner, Bypass- und Messfelder, Kabelfeld-Prüfeinrichtungen sowie Sektionen mit unabhängiger Verriegelungslogik umfassen – zur Erhöhung der Wartungsfreundlichkeit (LSC-Kategorien bis LSC2B projektspezifisch).

Normenkonformität

Die Auslegung und Fertigung des KSO-394 erfolgt nach internationalen und nationalen Normen. Je nach Konfiguration und eingesetzter Apparate sind folgende Regelwerke relevant:

1. DIN EN IEC 62271-200 (VDE 0671-200) - metallgekapselte Mittelspannungsschaltanlagen (LSC-Kategorien, Trennwandklassen PM/PI, Klassifizierung des inneren Lichtbogens IAC).
2. IEC 62271-1 - Allgemeine Anforderungen an Schaltgeräte und Schaltanlagen > 1 kV.
3. IEC 62271-100 - Wechselstrom-Leistungsschalter für Mittelspannung.
4. IEC 62271-102 - Trenner und Erdungsschalter.
5. IEC 62271-105 - Kombination „Leistungsschalter-Sicherung“.
6. DIN EN IEC 62271-213 (VDE 0671-213) - Systeme zur Spannungsprüfung und Spannungsanzeige (VDIS) inkl. LRM-Schnittstelle.
7. IEC 61869-2 ff. - Strom- und Spannungswandler.
8. IEC 60038 - Standard-Spannungen; EN/IEC 60529 - IP-Schutzarten.
9. EN 10346 - Kontinuierlich schmelztauchveredeltes Band/ Blech aus Stahl (z. B. Alu-Zink) für Gehäuseausführungen.

Zusammenarbeit mit Partnern, Herstellern und Investoren

Wir sind offen für Kooperationen mit Herstellern von Schaltgeräten, Metallkonstruktionen und Komponenten sowie mit Montage-, Inbetriebnahme- und Servicepartnern und mit Investoren, die an Lokalisierung und Serienfertigung des KSO-394 interessiert sind. Es sind flexible Kooperationsmodelle verfügbar.

Bereitgestellte Unterlagen (AutoCAD, SolidWorks, DXF, DWG, Parasolid)

• Vorabpaket für Ausschreibungen: Einlinienschaltpläne, Stücklisten, Anfragebögen, Normenkonformitäts-Matrizen, 3D-Visualisierungen, Erläuterungsbericht. Das Paket ermöglicht eine belastbare Termin- und Budgetbewertung.
• Fertigungspaket: Gesamtzeichnungen, Spezifikationen, Kabeljournale, Haupt- und Sekundärschaltpläne, Kaufteillisten. Formate: DWG/DXF (AutoCAD), STEP/Parasolid, Modelle für SolidWorks/Inventor.
• Verriegelungslogiken: Inter-/Intrapanel-Logiken, Schlüssel-Verriegelungen, Signallisten, Bedingungenstabellen. Die Schemata bilden die Reihenfolge sicherer Bedienhandlungen ab und eignen sich für die Schulung des Betriebspersonals.
• IBN- und Betriebsunterlagen: Checklisten, Press-/Drehmomentpläne, Isolationsprüfverfahren, Prüfung der Steuerkreise, Wartungspläne.
• Kooperation zu Baugruppen/Teilen: Falls Eigenfertigung nicht vorgesehen ist, Unterstützung bei der Vergabe von Gehäuseteilen, Sammelschienen, Kabelbäumen und Montageplatten an externe Fertiger gemäß Ihrer Technologie.

Zusätzliche technische Erläuterungen

Die thermische Kurzzeitfestigkeit beschreibt die Fähigkeit der aktiven Teile, die im Kurzschluss entstehende Wärme während der vorgegebenen Zeit ohne unzulässige Erwärmung und bleibende Verformungen zu widerstehen. Die dynamische Festigkeit kennzeichnet die Widerstandsfähigkeit gegen elektrodynamische Kräfte in der Anfangsphase des Kurzschlusses (Stoßstrom), ohne Verschiebungen bzw. mechanische Schäden an Sammelschienen und Befestigungen zuzulassen.

Für die Schutzparametrierung werden die Kurzschluss-Bemessungswerte am Einbaupunkt der Schaltanlage unter Berücksichtigung der Netzstruktur sowie der Impedanzen von Transformatoren, Kabeln und Schienen ermittelt. Die resultierenden Ströme und Ansprechzeiten der Schutztechnik werden mit den Zeit-Strom-Kennlinien der Schaltgeräte sowie mit der Festigkeit der aktiven Teile und Sammelschienensysteme abgestimmt.

EMV-Aspekte: Durch das durchdachte Routing der Sekundärleitungen, Schirmung und normgerechte Erdungsbrücken werden Einkopplungen reduziert und die Störfestigkeit digitaler Schutz-/Steuergeräte verbessert. Für die Wartungsfreundlichkeit sorgen Klemmenkennzeichnung, servicefähige Kabelreserven und standardisierte Schnittstellen des Fernwirk-/Kommunikationspanels.

Технические данные

Wir bieten Ihnen Unterlagen für die Fertigung des KSO-394 an

Wir erstellen ein vollständiges Engineering-Paket – vom Ausschreibungs-Set über Fertigungsunterlagen bis zu IBN-Anleitungen – angepasst an Ihr Projekt, die gewählte Geräteausstattung und Ihre Fertigungsmöglichkeiten. Falls Teile nicht in Eigenfertigung entstehen sollen, unterstützen wir die Kooperation mit externen Lieferanten (Gehäuseteile, Sammelschienensysteme, Kabelbäume, Bedien-/Montageplatten u. Ä.).

• Ausschreibungs-Set: Einlinienschaltpläne, Spezifikationen, Anfragebögen, Normenkonformitäts-Matrizen, 3D-Modelle/Renderings, Erläuterungsbericht zur Bewertung von Aufwand und Kosten.
• Fertigungsunterlagen: Zusammenbauzeichnungen, Haupt-/Sekundärschaltpläne, Kaufteillisten, Kabeljournale, Lagenpläne für Kabelbäume. Formate - DWG, DXF, STEP, Parasolid; Modelle - für AutoCAD, SolidWorks, Inventor.
• Verriegelungs-Schemata und Algorithmen: sichere Reihenfolge von Schalthandlungen (EIN/AUS/Erden/Ausfahren/Zugang), Schlüssel-Verriegelungen, Signal- und Bedingungstabellen.
• Integration von VDIS und Lichtbogenschutz: Anschlusspläne, Prüfmethodik, Unterweisung des Personals, Einbindung in Schutz- und Fernwirktechnik.

Ihre Vorteile

Kein großer eigener Engineering-Stab erforderlich: Mit unserem Dokumentationspaket können Sie die Serienfertigung ohne kostenintensive Prototypen starten. Ihre Fachleute erhalten Beratung zu allen Fertigungs- und IBN-Details – von der Befestigungsmittel-Auswahl über Drehmomenttabellen, Qualitätskontrolle von Schweiß-/Schraubverbindungen bis zur Kennzeichnung und Trassierung der Kabelbäume.

Für weitere Informationen zum KSO-394 kontaktieren Sie uns: inbox@proekt-energo.com

…und wie bekannt: Ein Fehler in der Planung führt zu 10-fachen Mehrkosten in der Fertigung und zu 100-fachen im Betrieb. Setzen Sie auf bewährte Lösungen und standardisierte Baugruppen.

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