Schaltanlage K-26 (K-XXVI) – Austausch von ausfahrbaren Elementen (Retrofit)
KRU K-26 (K-XXVI) – Austausch des Einschubwagens (Retrofit)
Das Retrofit des Einschubwagens für KRU K-26 (K-XXVI) ist eine Modernisierung der bestehenden Mittelspannungs-Schaltanlage 6–10 kV, bei der veraltete und verschlissene Komponenten durch zeitgemäße Lösungen (Vakuum- oder SF6-Leistungsschalter, angepasste Mechaniken, neue Verriegelungen) ersetzt werden – ohne Eingriff in die bauliche Infrastruktur und ohne Austausch des Zellengehäuses. Dieser Ansatz erhöht kurzfristig die Anlagenzuverlässigkeit und Arbeitssicherheit, reduziert die Betriebskosten und minimiert Stillstandszeiten. Bestehende Kabeleinführungen, Sammelschienenbrücken, Fundamente und der Großteil der Metallkonstruktion bleiben erhalten – besonders wichtig bei Anlagen mit engen Abschaltfenstern und hohen Anforderungen an die Versorgungskontinuität.
Zweck und Anwendungsbereich
Ziel der Modernisierung ist die Lebensdauerverlängerung der K-26/K-XXVI-Zellen und ihre Angleichung an aktuelle Anforderungen der Betriebszuverlässigkeit, elektrischen Sicherheit und Wartungsfreundlichkeit – ohne vollständigen Austausch der Schaltanlage. Der Austausch des Einschubwagens löst dabei zentrale Aufgaben:
- Sicherstellung der erforderlichen Schaltleistung in 6/10-kV-Netzen mit isoliertem oder kompensiertem Sternpunkt durch Vakuum-Leistungsschalter mit Schaltspielressourcen von zigtausend Zyklen, stabiler Ausschaltfähigkeit und erhöhter Verschmutzungsfestigkeit.
- Reduzierte Betriebsrisiken und -kosten dank Verzicht auf Ölisolationsschalter und Ölmanagement, weniger Wartungsintervallen, vereinheitlichten Ersatzteilen und „sealed-for-life“-Vakuumkammern.
- Höherer Personenschutz durch moderne Verriegelungen, Schottsysteme (Shutter), Spannungsanzeiger sowie die Option, die Konstruktion auf geforderte LSC/PM/PI-Kategorien auszulegen und Maßnahmen zur Begrenzung der Folgen eines inneren Lichtbogens umzusetzen.
- Flottenvereinheitlichung der Schalter – Umstieg auf gängige Serien (Vakuum 6/10 kV mit Feder-Motor- oder elektromagnetischem Antrieb) mit breiter Marktverfügbarkeit und Service-Support.
- Minimierte Stillstände – das Retrofit wird auf die „Einbauplätze“ der K-26 abgestimmt, mit Geometrieabgleich zu Führungen und Kontaktsystemen, wodurch der Austausch in kurzen, gestaffelten Zeitfenstern möglich ist.
Typische Einsatzorte: Umspannwerke von Netzbetreibern und Kraftwerken, Schaltstationen großer Industrieanlagen (Metallurgie, Chemie, Öl & Gas, Bergbau, Zement/Baustoffe), Verkehrsinfrastruktur (Metro, Bahnunterwerke), Rechenzentren, Gewerbeimmobilien und kommunale Versorgung. Das Retrofit ist überall dort sinnvoll, wo Zellen der Reihen K-26/K-XXVI und kompatible Paneele anderer Hersteller (mit passenden Anschlussmaßen) betrieben werden.
Technische Daten (typische Bereiche für K-26)
| Parameter | Wert/Bereich | Hinweise |
|---|---|---|
| Nennspannung, kV | 6; 10 | Höchste Betriebsspannung 7,2/12 kV |
| Bemessungsstrom der Hauptstromkreise, A | 630; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150 | Abhängig von Leistungsschalter und Sammelschienen |
| Bemessungsstrom der Sammelschienen, A | 1250; 1600; 2000; 2500; 3150 | Gemäß Anlagenprojekt |
| Thermische Kurzzeitstromfestigkeit, kA/3 s | 20; 25; 31,5 | Nach IEC 62271-100/-200 |
| Stoßstromfestigkeit, kA (Scheitel) | 51; 64; 81 | Abhängig von der Ausführung der Stromschienen |
| Leistungsschaltertyp | Vakuum (bevorzugt) / SF6 | Feder-Motor-/elektromagnetischer Antrieb |
| Schottsystem (Shutter) | Metallische/isolierende Trennwände | Klasse PM oder PI (projektabhängig) |
| Erdungsschalter | Mechanisch, Hand-/Motorantrieb | Gemäß IEC 62271-102 |
| Betriebsbedingungen | EN/IEC 60721-3-3 (Innenaufstellung), -5…+40 °C / -25…+40 °C* | *mit Heizungen; Höhe ≤1000 m ü. NN |
| Schutzart | IP31…IP41 (typisch) | Abhängig von Raumlayout und Belüftung |
| Hilfsstromkreise, V | AC 220; DC 110/220 | Steck-/Klemmverbindungen |
| Anzeige | Stellungen EIN/AUS, Einsatz/Prüf, GEERDET | Optische Spannungsanzeiger (VPIS) |
| Dokumentation | DWG/DXF, STEP/Parasolid, Spezifikationen | Kompletter Satz für Fertigung/Montage |
Betriebsbedingungen
Die umgerüsteten Zellen behalten das klimatische Profil des Ausgangssystems bei (in der Regel EN/IEC 60721-3-3 für Innenaufstellung) und sind für den Betrieb in Gebäuden bis 1000 m ü. NN ausgelegt. Typische Temperaturbereiche: -5 °C bis +40 °C (ohne Heizungen) bzw. -25 °C bis +40 °C (bei installierten Heizern im Relaisraum). Zulässig ist eine relative Feuchte bis 95 % bei 25 °C ohne Kondensation. Für Standorte >1000 m sowie bei erhöhter Staubbelastung, Vibrationen, Aerosolen und Kondensation bieten wir Spezialausführungen: vergrößerte Kriechstrecken und Luftabstände, feuchteschutzbeschichtete Leiterteile, abgedichtete Durchführungen, lokale Beheizung und Belüftung der Fächer, Trocknungsmittel sowie geführten Luftaustausch. Im Projekt werden Isolationsniveaus und Schutz-Einstellungen an reduzierten Luftdruck und besondere Klimafaktoren angepasst.
Hinsichtlich EMV werden die örtlichen Gegebenheiten berücksichtigt: Frequenzumrichter, Lichtbogenöfen, hohe Einschaltströme. Nach Begehung werden zusätzliche Filter, Ferrite, Schirmungen der Sekundärverkabelung sowie Redundanz der AC/DC-Hilfsenergie mit fail-safe-Logik und Batteriezustandsdiagnose vorgesehen.
Aufbau und Konstruktionslösungen
Das K-26-Retrofit erfolgt gemäß drei Basisszenarien, abgestimmt auf Standortbedingungen und Stillstandsplanung:
- 1) Austausch des Leistungsschalters auf vorhandenem Fahrwagen. Lieferung eines Adaptionssatzes (Konsolen, Zwischenplatten, Welle/Kupplung des Antriebs, starre/flexible Schienenadapter), Instandsetzung/Prüfung der mechanischen Verriegelungen, Anpassung/Erneuerung des Steckverbinders der Sekundärkreise, Revision der Schotts und Laufrollen. Vorteile – minimale Lieferkosten, etappenweiser Einsatz möglich; Nachteile – abhängig vom Zustand des alten Fahrwagens und der Führungen, längere Arbeitszeit.
- 2) Vollständiger Ersatz des Einschubwagens durch einen neuen. Lieferung eines neuen Fahrwagens mit montiertem Leistungsschalter und vorkonfigurierten Verriegelungen, geometrisch kompatibel mit Standardführungen, Kontakt-„Tulpen“ und Endschaltern. Der Alt-Einschub kann als Reserve konserviert werden. Vorteile – schneller Anlauf, reproduzierbare Fertigungsqualität, minimale Zellennacharbeit, Möglichkeit der Flottenvereinheitlichung.
- 3) Werksgeprüftes Modul („OneFit“/„plug-in“). Beinhaltet Fahrwagen, Leistungsschalter, Schotts, Nachführmechanismen (Schnecken-/Hebeltrieb), Antriebe, Klemmenleisten, Typenschilder und Dokumentation. Das Modul durchläuft Typprüfungen und besitzt standardisierte Schnittstellen zur K-26, was planbare Montagezeiten, gleichbleibende Qualität und reduzierte Inbetriebnahme vor Ort sicherstellt.
Zum Lieferumfang gehören Vakuum-Leistungsschalter führender Hersteller (z. B. Reihen ZN63A/VS1, ВВ/TEL, ВВР-10, Evolis, 3AH u. a. nach Projektabstimmung). Die Auswahl richtet sich nach Bemessungsstrom und Ausschaltvermögen, Antriebsinterface (Feder-Motor/elektromagnetisch), geforderter Lebensdauer und Einsatzbedingungen. Bei Bedarf werden Strom-/Spannungswandler, Lichtbogenstrom-Sensorik, Schutzschrank, digitale Schutzgeräte, Anpassungen für automatische Umschaltung, SCADA/Leittechnik, Spannungsanzeiger sowie optische Signalisierung und programmierbare Modulrelais vorgesehen.
Konstruktive Anpassungen umfassen: Instandsetzung/Erneuerung mechanischer Verriegelungen (Ausfahren nur bei ausgeschaltetem Schalter, Einschalten nur im Einsatz, Zwischen-/Türverriegelungen), Abgleich des Schottsystems und dessen Synchronisation mit dem Fahrweg, Montage von Führungen und Anschlägen, Revision des Kontaktsystems (Kontakt-„Tulpen“, Messer), Einbau optischer Spannungsanzeiger in den Abgängen, ggf. Austausch der Schienenanschlüsse. Kennzeichnung nach ESKD-Logik und aktuellen Sicherheitsnormen, vollständige Trassierung der Sekundärkreise mit aktualisierten Stromlaufplänen.
Sicherheit
Das K-26-Retrofit zielt auf höheren Schutz für Personal und Ausrüstung. Es werden umgesetzt:
- Wiederherstellung/Neuausführung mechanischer Verriegelungen inkl. Schlüsselsysteme (Ausfahren nur bei AUS-Stellung und eingeschaltetem Erdungsschalter; Schlüsselverriegelungen an Antrieben und Türen; Stellungen „Prüf/Einsatz“).
- Schottsysteme (metallisch oder isolierend), die bei gezogenem Einschub den Zugriff auf unter Spannung stehende Teile verhindern; Segregationsklassen PM/PI je nach Konfiguration.
- Anzeige & Diagnose: Sichtanzeigen der Stellungen (EIN/AUS, Einsatz/Prüf, GEERDET), optische Spannungsanzeiger an den Abgängen, Stellungsüberwachung des Erdungsschalters, projektspezifische Sensoren für Kontaktüberhitzung.
- Maßnahmen zur Begrenzung eines inneren Lichtbogens (optional): Druckentlastungs-/Gasabführungskanäle, Verstärkung von Paneelen/Türen, Lichtbogenleitbleche in Fächern, schnelle Strom-/Lichtbogenschutzsysteme (inkl. optischer Sensoren), Auswahl von Zugänglichkeitskategorie und IAC (A, AF, AFLR) gemäß Standortanforderungen.
Alle Lösungen erfolgen gemäß geltenden Normen und Herstellervorschriften. Projektabhängig werden Ziele für Loss of Service Continuity (z. B. LSC2B) und Trennwandklassen (PM/PI) sowie Zielwerte für IAC (A, AF, AFLR) innerhalb der konstruktiven Möglichkeiten der konkreten Zelle und des Raums erreicht.
Ausführungsvarianten
Die Retrofit-Kits werden in mehreren Varianten gefertigt, um Anlagenflotte und Budget optimal abzudecken:
- Basis – Austausch des Leistungsschalters mit mechanischem Adaptionssatz und Wiederherstellung der Verriegelungen. Für gute Fahrwagen/Führungszustände und knappe Stillstände.
- Standard – Lieferung eines neuen Einschubwagens (Fahrwagen) mit montiertem Leistungsschalter, Schottsystem und vollständigen Sekundär-Steckverbindern. Empfohlen für typische Zellen ohne weitreichende Sonderumbauten.
- Erweitert – werksgeprüftes „Plug-and-Play“-Modul (Fahrwagen, Leistungsschalter, Schotts, Antriebe, Klemmenleisten, Typenschilder, Werksprotokolle). Minimiert Vor-Ort-Arbeiten und Inbetriebnahmezeiten, ideal für serielle Umrüstungen mehrerer Abgänge.
- Spezial – für raue Einsatzbedingungen (aggressive Medien, Staub, Vibration, Höhe >1000 m, hohe Feuchte): verstärkte Isolationskoordination, Abdichtungen, Zusatzbeschichtungen und Klimapakete sowie Anpassung der Schutz-/Leittechnik an den Prozess.
Normenkonformität
Retrofit-Lösungen und Dokumentation sind auf die Einhaltung aktueller internationaler und europäischer Normen ausgerichtet (projektspezifisch u. a.):
- DIN EN IEC 62271-200 – AC-metallgekapselte Mittelspannungs-Schaltanlagen 1–52 kV (LSC/PM/PI, Anforderungen an Fächer & inneren Lichtbogen).
- DIN EN IEC 62271-100 – Mittelspannungs-Leistungsschalter (Schaltvermögen, Betriebsarten T100s/T100a, Lebensdauer).
- DIN EN IEC 62271-102 – Trenn- und Erdungsschalter.
- DIN EN IEC 62271-1 – Allgemeine Festlegungen für AC-Schaltgeräte und -Schaltanlagen (Betriebsbedingungen, Isolationsniveaus).
- EN/IEC 60721-3-3 / EN/IEC 60721-3-4 – Umgebungsbedingungen (Innen- bzw. Außenaufstellung; ersetzt frühere GOST-15150-Profile).
- EN/IEC 60071-1/-2 – Isolationskoordination (projektspezifisch).
Wirtschaftlichkeit, Termine und typische Risiken
Erfahrungsgemäß ist das K-26-Retrofit deutlich kostengünstiger als ein Komplettaustausch der Schaltanlage samt Bauarbeiten: Kabeleinführungen und Sammelschienenbrücken bleiben unangetastet, Abmessungen und Anschlüsse ändern sich nicht, Stillstandszeiten der Prozesse verkürzen sich. Typische Risiken: verdeckter Verschleiß von Führungen/Schotts und Kontaktsystem, Verschmutzung der Fächer, nicht dokumentierte Alt-Umbauten, Zeichnungsabweichungen. Diese Risiken werden durch Vor-Ort-Aufnahme (Vermessung, Fotodokumentation), Fertigungslehren und Schablonen, Werks-Vortests, Inbetriebnahmebegleitung und Checklisten-Qualitätssicherung reduziert. Bei Serienlieferungen kommen standardisierte Kits für schnelle Logistik und einheitliche Ersatzteilhaltung zum Einsatz.
Vergleich der Retrofit-Varianten
| Variante | Termine | Eingriff | Kosten | Vorteile | Risiken |
|---|---|---|---|---|---|
| Austausch des Leistungsschalters auf altem Fahrwagen | Länger | Mittel | Niedrig | Minimale Lieferumfänge | Abhängigkeit vom Zustand von Fahrwagen/Führungen |
| Neuer Einschubwagen | Schnell | Niedrig | Mittel | Kompatibilität, Reproduzierbarkeit, Alt-Einschub als Reserve | Exakte Vermessung der Zelle erforderlich |
| „OneFit“-Modul | Sehr schnell | Minimal | Mittel/hoch | Typprüfungen, vorkonfigurierte Verriegelungen | Frühe projektspezifische Auslegung nötig |
Einbindung von Partnern und Auftragnehmern
Wir laden Hersteller von Schaltgeräten, Maschinenbau- und Metallbetriebe, Schutztechnik-Integratoren, Planungs- und Inbetriebnahmefirmen sowie Investoren zur Zusammenarbeit ein, die an Retrofit-Kits für den K-26-Zellenpark interessiert sind. Mögliche Formate: Lizenzmontage nach unserer Dokumentation, Kooperation in Mechanik/Lack, OEM-Partnerschaft bei Leistungsschaltern, gemeinsame Pilotprojekte, Lokalisierung von Baugruppen und anschließende Zertifizierung. Wir begleiten alle Schritte – von Geräteauswahl und Spezifikationen bis zu Werks- und Abnahmeprüfungen.
Bereitgestellte Dokumentation
- Vorabpaket für Ausschreibungen: Lieferumfang, Datenblätter, Normenliste, Kabel- und Steckverbinderverzeichnisse, Einlinienschemata und Strukturpläne.
- Ausführungszeichnungen, Spezifikationen, 3D-Modelle (STEP/Parasolid), Montageanleitungen, Verdrahtungskarten, Sekundärschaltpläne (DWG/DXF), Lehren- und Schablonenlisten für die Qualitätskontrolle.
- Paket zur Fertigung des Einschubwagens in Ihrem Werk oder in Kooperation: Mechanische Bearbeitung, Biegen, Schweißen, Lackieren, Montage, Prüfungen, Verpackung und Konservierung. Bei Bedarf – Auswahl von Partnern für kritische Prozesse (Pulverlack, Galvanik, Isolationsbeschichtungen).
- Projektspezifische Anpassung der Unterlagen: Abmessungen der konkreten Zelle, tatsächlicher Verschleiß von Führungen/Kontakten, verwendete Steckverbinder und Schaltertyp, Anforderungen an Schutz-/Leittechnik, SCADA und Fernwirken, lokale Arbeitsschutzregeln und TAB/Normen.
Ihre Vorteile
- Kein Bedarf an einem großen Stab hochqualifizierter Ingenieure: Sie erhalten einen vollständigen Dokumentationssatz, mit dem ein Ingenieur mittlerer Qualifikation arbeiten kann.
- Keine Prototypenfertigung erforderlich: Erfahrung und Baustein-Standardisierung ermöglichen den Sofortstart in die Serie nach Werks-Freigabe und Kontrollmontage.
- Beratung zu allen Details des Austauschs des Einschubwagens KRU K-26 (K-XXVI), inkl. Auswahl des Leistungsschalters, Kontaktadapter, Sekundärstecker, Schutz-/Leittechnik und Prüfungen.
- Unterstützung bei der Fertigungskooperation (Metallbau, Lack, stromführende Teile, Kabelkonfektion), Lieferung von Lehren, Schulung von Monteuren und Inbetriebnehmern. In der Serie stellen wir einen Safety-Stock kritischer Komponenten sicher.
