RG-150 Trennschalter des horizontal-schwenkenden Typs mit Nennspannung 150 kV

Trennschalter des Typs RG sind zum Einschalten und Ausschalten spannungsfreier Anlagenteile in Wechselstromnetzen bis 150 kV sowie zum betrieblichen Erden abgeschalteter Anlagenteile mittels mit dem Trennschalter integrierter Erdungsschalter bestimmt.
Die Trennschalter werden einpolig, zweipolig und dreipolig ausgeführt. Der mit dem Antrieb verbundene Pol ist der führende. Die Antriebe dienen zum Betätigen der Trennschalter. Die Drehung der Antriebswellen des Hauptkreises und des Erdungsschalters erfolgt manuell mit dem Antrieb PRG-6 oder motorisch mit dem Antrieb PD-14.
Die Trennschalter sind für Außenaufstellung ausgelegt; die Betriebsbedingungen sind gemäß EN/IEC 60721-3-4 (Außenaufstellung). Dabei gelten:
– Höhenlage bis 1000 m über NN;
– obere Betriebstemperatur der Umgebungsluft +40 °C;
– untere Betriebstemperatur der Umgebungsluft -60 °C; 
– Windgeschwindigkeit bis 40 m/s ohne Vereisung und bis 15 m/s bei Vereisung bis 20 mm;
– mittlere jährliche relative Luftfeuchte 80 % bei +15 °C;
– maximaler Winddruck 700 Pa (entspricht 34 m/s) ohne Vereisung;
– maximaler Winddruck 140 Pa (entspricht 15 m/s) bei Eisauflage bis 20 mm.
Die elektrische Isolationsfestigkeit entspricht den Anforderungen an Trennschalter der Spannungsreihe 150 kV gemäß DIN EN 62271-1/-102. Die Kriechstrecke der Außenisolierung von Serienausführungen mit Porzellanisolatoren gemäß IEC/TS 60815 beträgt:
– für Verschmutzungsgrad I: mindestens 270 cm;
– für Verschmutzungsgrad II: mindestens 340 (390) cm;
– für Polymer-Isolierung: mindestens 340 (390) cm.
Mechanische Lebensdauer der Trennschalter: 10 000 Schaltspiele Öffnen/Schließen.

Technische Daten

Bestimmung und Einsatzbereich

Der horizontal-schwenkende Trennschalter RG-150 mit Mitteltrennstelle (center-break) dient zur Herstellung einer gut sichtbaren Trennstrecke und zur sicheren Bildung von Reparatur-Zwischenfeldtrennungen in Freiluft-Schaltanlagen (FSA) von Umspannwerken der Spannungsreihe 110–150 kV. Das Gerät wird für lastfreie Schaltungen eingesetzt: Sammelschienensysteme und –sektionen, Leitungsabzweige, Bypass-Jumper, Abgänge von Leistungs-/Autotransformatoren, Schienenverbindungs- und Schienenumschaltkreise, Einbindungen von Drosselspulen und Kompensationsanlagen. Bestandteil des Trennschalters kann ein Erdungsschalter sein, der das betriebliche Erden abgeschalteter Anlagenteile für Arbeitsfreigaben ermöglicht.

Dank modularer Bauweise lässt sich der RG-150 leicht in Standardschemata von FSA integrieren: ein- und zweisystemige Schienen, „Eineinhalb-Leistungsschalter“-Schema, Ring, Zelle, Anschlussknoten von 110–150-kV-Freileitungen. Die Verfügbarkeit eines Handantriebs (PRG-6) oder Motorantriebs (PD-14) ermöglicht die Bedienung lokal sowie eingebunden in Prozessleittechnik/SCADA mit Fernsteuerung und Fernmeldung der Stellungen.

Der Trennschalter ist für den Einsatz in Kraftwerksblöcken, Netzknoten von Übertragungs- und Verteilnetzen, Schaltanlagen großer Industrie-standorte, EE-Projekten (Umspannwerke von Wind-/PV-Parks der Mittelspannungsebene) sowie in Netzknoten städtischer Versorgungsnetze vorgesehen. Konstruktive Lösungen gewährleisten Widerstandsfähigkeit gegenüber klimatischen Einflüssen im Freien, hervorragende Sichtbarkeit der Trennstrecke und geringe Betriebskosten dank einfacherer Mechanik und guter Zugänglichkeit der Wartungspunkte.

Betriebsbedingungen

Der RG-150 ist für den Dauerbetrieb im Freien ausgelegt (Außenaufstellung gemäß EN/IEC 60721-3-4). Die Konstruktion gewährleistet Funktionsfähigkeit bei Temperaturen von -60 °C bis +40 °C, unter Windlast, Reif und Vereisung, Staub und Niederschlag. In maritimen Klimazonen sowie auf Industriearealen mit chemisch aggressiven Emissionen wird der Einsatz polymerer Isolatoren mit erhöhter Kriechstrecke und zusätzlichem Korrosionsschutz der Metallteile empfohlen.

Vibrations- und Stoßbelastungen infolge von Windböen und Seilschwingungen werden durch die Steifigkeit des Grundrahmens und das Gelenk-Hebel-Übertragungssystem des Antriebs kompensiert. Der Zugang zu den Einstellpunkten der Mechanik ist ohne Demontage des Pols möglich; es sind Schmierstellen mit langzeitbeständigen Niedrigtemperatur-Fetten vorgesehen. Auf Wunsch sind Ausführungen mit Gehäuseheizungen der Antriebe, Scheibenwischern für Sichtanzeigen, erweitertem Feuchtebereich und vereisungshemmender Geometrie der stromführenden Messer lieferbar.

Für Regionen mit erhöhter Luftverschmutzung, Salznebel oder Sandstürmen werden Varianten mit Polymerisolatoren, hydrophober Beschichtung, vergrößerter Kriechstrecke sowie vibrations- und korrosionsbeständigen Befestigungselementen aus Edelstahl empfohlen. Für Gebiete mit hoher Gewitteraktivität ist der Einsatz von Potenzialausgleichs-Konturen und kurzen flexiblen Bypass-Schienen mit geringer Induktivität zweckmäßig. Alle Kabeleinführungen und Antriebsschänke sind abgedichtet, um das Eindringen von Feuchtigkeit und Insekten zu verhindern.

Aufbau und konstruktive Lösungen

Der RG-150 gehört zu den horizontal-schwenkenden Trennschaltern mit Mitteltrennstelle. Ein Pol umfasst zwei Stützgestelle mit rotierenden Isolatoren und ein oberes stromführendes System mit Kontaktmesser. In Stellung „EIN“ fließt der Strom über die Leistungskontakte des Messers, in Stellung „AUS“ dreht sich das Messer in der Horizontalebene und bildet eine deutlich sichtbare Trennstrecke. Die Kinematik stellt die Synchronicität der Drehung der Stützen sowie hohe Verschleißfestigkeit bei vielfachen Schaltzyklen sicher.

Das Kontaktsystem ist je nach Ausführung als Tulpen- oder Kasten-Kontakt mit Federdruck ausgeführt; die Gleitflächen sind silber- oder zinnbeschichtet zur Verringerung des Übergangswiderstands und zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit. Zwischen beweglichen Teilen werden flexible, verzinnte Kupferschienen (Mehrdrahtband) mit Schraubklemmen eingesetzt. Stromführende Teile besitzen verrundete Kanten zur Reduzierung von Koronaverlusten.

Stützisolatoren: Porzellan oder Polymer. Polymerstützen sind leichter und besitzen eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Verschmutzung und Vibrationen; Porzellan zeichnet sich durch hohe mechanische Steifigkeit und Temperaturbeständigkeit aus. Die Befestigungselemente der Isolatoren an der Traverse sind justier- und arretierbar. Metallkonstruktionen (Rahmen, Halter, Traversen) sind feuerverzinkt oder mit mehrschichtigen Industrie-Lacksystemen für den Außeneinsatz beschichtet.

Der mit dem Pol kombinierte Erdungsschalter wird je nach Projektseite am trennbaren oder nicht trennbaren Kontakt angeordnet. Eine mechanische Verriegelung verhindert dessen Einschalten bei geschlossenem Hauptpol; elektrische Endschalter liefern der Schutz-/Leittechnik eindeutige Meldungen „EIN/AUS“. Zur visuellen Kontrolle sind an jedem Pol Positionsanzeiger der Messer mit optionaler Beleuchtung für den Nachtbetrieb vorgesehen.

Als Antriebe kommen der Handantrieb PRG-6 für die lokale Bedienung sowie der Motorantrieb PD-14 für Fernsteuerung und Automatisierung zum Einsatz. Das Drehmoment wird über ein System aus Wellen, Gestängen und Hebeln mit minimalem Spiel übertragen. Die Konstruktion beinhaltet Anschläge, Wegbegrenzer, Sicherungen gegen Selbstbewegung sowie eine Einheit „Öffnen/Nachdruck“ zur Sicherstellung eines stabilen Kontaktanpressdrucks.

Ausführungsvarianten und Konfiguration

Schnittstellen für Steuerung und Verriegelungen

Sicherheit und Verriegelungen

Der Personenschutz wird durch konstruktive und organisatorische Maßnahmen gewährleistet. Mechanische Verriegelungen verhindern Fehlbedienungen des Hauptpols und des Erdungsschalters. Endschalter und Meldeschaltkreise erlauben die eindeutige Zustandsüberwachung der Messer am Bedienfeld und in der Leittechnik. Die sichtbare Trennstrecke beseitigt Zweifel bei der Arbeitsfreigabe und vereinfacht betriebliche Schalthandlungen. An den Antrieben sind Vorrichtungen für abschließbare Schlösser vorgesehen, die ein unbeabsichtigtes Betätigen ausschließen.

Die Grundrahmen besitzen Schraubpunkte für den Schutzerdungsanschluss. Phasenkennzeichnungen, Drehrichtungspfeile und Schilder „EIN/AUS“ bestehen aus UV-beständigen Materialien. Die Konstruktion umfasst Anschläge und Dämpfungselemente zur Abführung der kinetischen Energie am Hubende sowie Einstellreserven zur Kompensation von Verschleiß. Bei der Fertigung werden die Anforderungen an Isolationsfestigkeit, Kriechstrecken und Luftstrecken für die betreffende Spannungsreihe eingehalten.

Ausführungen und Optionen

• Isolierung: Porzellan / Polymer (vergrößerte Kriechstrecke für erhöhte Verschmutzung).
• Erdungsschalter: auf der Seite des trennbaren oder nicht trennbaren Kontakts; zweiseitige Ausführungen für spezielle Schaltbilder.
• Antriebe: PRG-6 (Hand) / PD-14 (Motor) mit Fernmeldetechnik, Heizung, Lokal/Fern-Betrieb, Bereitschafts-/Störmeldungen und Verriegelungen.
• Kontaktsystem: Ag/Sn-Beschichtungen; Federdruck-Baugruppen; vereisungsarme Messerprofile.
• Klemmverbindungen: Flachanschlüsse für Schienen; Klemmen für Seile und Kabelschuhe; Übergangsadapter.
• Zusatzoptionen: Schlüssel-Verriegelungen, Scheiben-Stellungsanzeigen, beleuchtete Indikatoren, Vibrationssensoren, zusätzliche Endschalter für Schutztechnik.

Normenkonformität

• DIN EN 62271-102 (VDE 0671-102) - Trennschalter und Erdungsschalter für Wechselstrom.
• DIN EN 62271-1 (VDE 0671-1) - Hochspannungs-Schaltgeräte und -Schaltanlagen – Allgemeine Festlegungen.
• EN/IEC 60721-3-4 - Klassifizierung der Umgebungsbedingungen – Teil 3-4: Außenaufstellung (nicht wettergeschützt).
• IEC/TS 60815-1/-2/-3 - Auswahl und Dimensionierung von Isolatoren für Verschmutzungsgebiete.

Wir bieten Ihnen die Unterlagen zur Fertigung der Trennschalter RG-150 an:

– Vorläufige technische Unterlagen für die Teilnahme an Ausschreibungen zur Fertigung der RG-150-Trennschalter. Wir bereiten die erforderlichen Informationen zur Bewertung der Fertigungsmöglichkeit gemäß Ausschreibungsunterlagen und Datenblättern vor.
– Werkstattzeichnungen, 3-D-Modelle und weitere Unterlagen zur Fertigung der RG-150-Trennschalter in Ihrem Werk. Wenn Sie die Eigenfertigung von Baugruppen/Teilen nicht planen, unterstützen wir die Vergabe an externe Betriebe. In Ihrem Werk erfolgen Gesamtmontage und Aufbau.
– Sämtliche Unterlagen werden bei Bedarf an die Projektanforderungen sowie die technologischen Möglichkeiten Ihres Werkes, den vorhandenen Maschinenpark und den Fertigungsablauf angepasst.
– Ist auf der Umspannanlage bereits Ausrüstung anderer Hersteller installiert, erstellen wir Unterlagen zur Fertigung funktionsgleicher Ausrüstung zur Vereinheitlichung und Erweiterung des Ersatzteilportfolios.

Einbindung von Auftragnehmern und Partnern

Wir sind offen für die Zusammenarbeit mit Maschinenbau- und Montagefirmen, Herstellern von Isolatoren, Antriebstechnik, Freileitungs- und Schienenarmaturen sowie mit Investoren, die am Aufbau einer Fertigungslinie für Trennschalter interessiert sind. Mögliche Partnerschaftsmodelle: Auftragsfertigung einzelner Baugruppen (Stahlbau, stromführende Teile, Bypass-Schienen), Lokalisierung von Montage und Prüfungen, vollständige Transfer-Lösung mit schrittweiser Erhöhung des Lokalanteils.

• Für Fertigungsauftragnehmer: vollständige Konstruktionsdokumentation und Technische Bedingungen, Fertigungsabläufe, Einkaufslisten, Kriterien für Wareneingangsprüfung und Tests.
• Für Montageorganisationen: Montageübersichten, Verbindungsschemata, Einstellanweisungen für Gestänge und Wellen, Schmierpläne und Wartungsvorschriften.
• Für Ausrüstungshersteller: Anpassung der Konstruktionsunterlagen an eigene Prozesse, Typreihen passend zu Ihrer Isolator- und Antriebspalette, Vereinheitlichung von Baugruppen.
• Für Investoren: Business-Plan zur schrittweisen Lokalisierung, Liste kritischer Kompetenzen, Inbetriebnahmeplan, CAPEX/OPEX-Abschätzung, Zertifizierungsplan.

Ihre Vorteile bei der Zusammenarbeit mit uns:

– Kein Bedarf an hochqualifiziertem technischen Personal: Sie erhalten einen vollständigen Unterlagensatz, mit dem ein Ingenieur mittlerer Qualifikation arbeiten kann.
– Keine Notwendigkeit von Prototypen: Unsere Erfahrung erlaubt den Start von Serienlosen direkt nach Werkstattunterlagen mit Fertigungsrückmeldungen.
– Beratung zu allen Aspekten der Fertigung und Einstellung des RG-150: Auswahl der Isolatoren, Kontaktbeschichtungen, Kinematik-Einstellung, Schweiß- und Beschichtungsqualifikation, Kontrolle von Kriechstrecken und Luftstrecken.

Für zusätzliche Informationen zu den Trennschaltern RG-150 wenden Sie sich bitte an: inbox@proekt-energo.com

PDF – Technische Informationen zu den Trennschaltern RG-150 herunterladen