RG-220 Horizontaldreh-Trenner mit Nennspannung 220 kV

Trenner der Baureihe RG sind zum Schalten stromloser Anlagenteile in unter Spannung stehenden Netzen bis 220 kV sowie zum sicheren Erden der abgeschalteten Abschnitte mittels integrierter Erdungsschalter vorgesehen.
Die Trenner werden einpolig, zweipolig oder dreipolig ausgeführt. Der mit dem Antrieb gekoppelte Pol ist der führende Pol. Die Antriebe dienen zum Betätigen der Trenner. Die Drehung der Antriebswellen des Hauptstromkreises und des Erdungsschalters erfolgt manuell über die Antriebe PRG-6 oder motorisch über den Antrieb PD-14.
Die Trenner werden in Ausführung für Außenaufstellung gemäß EN/IEC 60721-3-4 (Umweltbedingungen) gefertigt; ergänzend werden Anforderungen an Witterungsbeständigkeit gemäß EN/IEC 60721-3-3 berücksichtigt. Betriebsgrenzen:
- Aufstellungshöhe über NN: ≤ 1000 m;
- obere Betriebstemperatur der Umgebungsluft: +40 °C;
- untere Betriebstemperatur der Umgebungsluft: -60 °C;
- Windgeschwindigkeit: ≤ 40 m/s ohne Vereisung und ≤ 15 m/s bei Vereisung bis 20 mm;
- mittlere jährliche relative Luftfeuchte: 80 % bei +15 °C;
- maximaler Winddruck: 700 Pa (entspricht ca. 34 m/s) ohne Vereisung;
- maximaler Winddruck: 140 Pa (entspricht ca. 15 m/s) bei Eisbelag bis 20 mm.
Die Isolationsfestigkeit entspricht den Anforderungen für die Spannungsebene 220 kV gemäß DIN EN 62271-1/-102 (VDE 0671-1/-102) und den einschlägigen Hochspannungs-Prüfverfahren nach IEC 60060-1. Die Kriechstrecke der Außenisolierung bei Serienausführungen mit Porzellanisolatoren (Bemessung nach IEC 60815-1) beträgt:
- Isolationsausführung für Verschmutzungsgrad I: mindestens 405 cm;
- Isolationsausführung für Verschmutzungsgrad II: mindestens 505 (570) cm;
- für Polymerisolatoren: mindestens 505 (570) cm.
Mechanische Lebensdauer der Trenner: 10 000 Schaltspiele (Ein-/Ausschalten).

Technische Daten

Nennspannung, kV	220
Höchste Betriebsspannung (Um), kV	252
Nennstrom, A	1000; 2000; 3150
Dynamische Stromfestigkeit, kA (Scheitel)	100; 125
Thermische Kurzzeitstromfestigkeit (Ik), kA	40; 50
Dauer des thermischen Kurzschlussstroms, s – für Hauptmesser – für Erdungsschalter	3 1
Kriechstrecke der Außenisolierung, cm, mindestens	505
Seilzug in der Horizontalebene unter Wind, N, mindestens	1000; 1200
Mindest-Isolierabstände im Lichten, mm: – von stromführenden Teilen zu geerdeten Konstruktionen; – zwischen stromführenden Teilen verschiedener Phasen; – zwischen geöffneten Kontakten eines Pols	– 1800 – 2000 – 1800

Bestimmung und Einsatzbereich

Der RG-220 ist ein horizontaldrehender Trenner für Freiluftschaltanlagen (AIS) 220 kV zur Durchführung betrieblicher Schalthandlungen ohne Laststrom, zur Gewährleistung einer sichtbaren Trennstrecke sowie zum sicheren Erden der abgeschalteten Abschnitte bei Inspektions- und Instandsetzungsarbeiten. Die Konstruktion ist auf langfristigen Einsatz als Bestandteil von Umspannwerks-Ausrüstung der Mittelspannung mit minimalem Wartungsaufwand ausgelegt.

Typische Anwendungsfälle:

AIS 220 kV in Energieversorgungsnetzen und Industrie-Umspannwerken: Linien-, Sammelschienen- und Abschnittstrenner, Bypass- und Instandhaltungsbrücken.
Anschlüsse von Auto-Transformatoren und Drosselspulen 220 kV: sichtbare Trennstrecke auf der 220-kV-Seite, Schalten von Lade-/Kapazitätsströmen von Schienen- und Kabelabschnitten bei Maßnahmen ohne Last.
Schalten von Leerlaufströmen von Transformatoren sowie Lade-/Kapazitätsströmen von Freileitungen und Kabeln bei stromlosem Anschluss.
Reserve- und Abschnittsbildung von Sammelschienensystemen; Erhöhung der betrieblichen Flexibilität bei unterschiedlichen Stationsschemata (Einfach-/Doppelsammelschienen, „Brücke“, „Eineinhalb-Schalter“ u. a.).
Integration in bestehende Knoten der Serie RDZ – dank vereinheitlichter Anschlussmaße ist bei vielen Ausführungen eine Modernisierung der AIS ohne bauliche Änderungen möglich.

Der RG-220 ist für 50-Hz-Wechselstromnetze bestimmt und für gemäßigte bis kalte Klimazonen geeignet, einschließlich Standorte mit erhöhter Luftverschmutzung (Auswahl von Isolationsstufe und Kriechstrecke projektbezogen). Die Konstruktion gewährleistet hohe mechanische Festigkeit des stromführenden Pfades und der Tragglieder, was bei Wind- und Eislasten sowie bei dynamischen Kurzschlussbeanspruchungen entscheidend ist.

Betriebsbedingungen

Der RG-220 erfüllt die Umweltbedingungen für Außenaufstellung gemäß EN/IEC 60721-3-4 (Temperaturbereich -60 °C … +40 °C). Empfohlene Aufstellungshöhe bis 1000 m über NN; für Hochlagen stehen Isolatoren mit erhöhten Stoß-Festigkeiten und vergrößerter Kriechstrecke zur Verfügung (nach Datenblatt). Wind- und Eislastfestigkeit werden durch die Auslegung der Stahlkonstruktion und die Auswahl geeigneter Isolatoren für den Verschmutzungsgrad sichergestellt.

Aufstellungsart: Außenaufstellung gemäß EN/IEC 60721-3-4; ergänzende Anforderungen an witterungsgeschützte Bereiche gemäß EN/IEC 60721-3-3.
Winddruckfestigkeit bis 700 Pa ohne Vereisung; bei 20 mm Eisbelag bis 140 Pa.
Zulässige Eisstärke auf stromführenden Teilen bis 20–30 mm (mit Anti-Eis-Schirmen und Schutzhauben – projektabhängig).
Kriechstrecke der Außenisolierung gemäß IEC 60815-1 je nach Verschmutzungsgrad (I–IV); Isolator-Typ: Porzellan/Polymer.
Beständigkeit gegen Sonnenstrahlung, Frost-Tau-Zyklen, Tau, Regen, Schnee und Staub – entsprechend den oben genannten Umweltklassen.

Die Isolationsfestigkeit wird durch Typ- und Abnahmeprüfungen gemäß DIN EN 62271-1/-102 und IEC 60060-1 nachgewiesen. Für stark verschmutzte und salzhaltige Standorte werden Polymerisolatoren mit erhöhter Kriechstrecke und/oder Schutzhauben über den Kontaktbaugruppen empfohlen.

Aufbau und konstruktive Lösungen

Der Trenner RG-220 ist vom Typ Horizontaldreh-Trenner und modular aufgebaut. Die Grundkonfiguration eines Pols umfasst:

Tragrahmen mit Drehfuß als kinematisches Gelenk des Hauptmessers. Der Rahmen besteht aus Stahl mit Feuer-/thermodiffusions-Verzinkung; NE-Bauteile sind verzinnt oder versilbert für dauerhafte Korrosionsbeständigkeit.
Stützisolatoren (Porzellan oder Polymer) mit geeigneter mechanischer und elektrischer Festigkeit. Das Isolatorprofil wird nach Verschmutzungsgrad gewählt; optional Schirmarmaturen und Anti-Eis-Schutzhüllen.
Hauptmesser mit lamellenförmigen Trennkontakten für minimierten Übergangswiderstand und eine Lebensdauer von mindestens 10 000 Schaltspielen. Konstruktion gegen Verstellungen infolge Stoß- und thermischer Ströme.
Anschlussklemmen für flexible/starre Schienen mit Kompensatoren thermischer Dehnungen; optional Koronaringe zur Feldstärkungsreduzierung an den Anschlüssen.
Erdungsschalter (ein- oder beidseitig) mit sicherer Verriegelung in EIN-Stellung gegen elektromagnetische Rückschlagkräfte bei Kurzschlussströmen. Mechanische Verriegelung verhindert gleichzeitiges Einschalten von Hauptmesser und Erdungsschalter.
Antriebskinematik mit Gestängen, gekapselten Wälzlagern und Gelenken – wartungsfrei über die gesamte Lebensdauer. Dadurch geringer Betätigungsmomentbedarf und gleichmäßiger Lauf ohne Rucke.
Antrieb – Handantrieb PRG-6 oder Motorantrieb PD-14. Optional Endschalter, Positionssensoren, elektro-magnetische bzw. Schlüssel-Verriegelungen sowie Einrichtungen für lokale/ferne Bedienung.

Besonderes Augenmerk gilt der Langlebigkeit des Kontakt-Systems: versilberte/vernickelte (verzinnt) Oberflächen mit hoher Erosionsfestigkeit; Kontaktflächen gegen Niederschlag abgeschirmt. Lieferung in vormontierten Baugruppen mit Verbindungselementen verkürzt die Montage und vermeidet Schweißarbeiten auf der Baustelle. Anschlussmaße sind vereinheitlicht und stimmen in vielen Typen mit der zu ersetzenden Serie RDZ überein – ideal für Modernisierungen bestehender AIS.

Ausführungen und Optionen

Ausführung	Beschreibung	Zweck/Hinweis
Einpolig	Einzelpole mit Synchronisierung über Gestänge	Flexible Aufstellung auf nicht standardisierten Portalen
Zwei-/Dreipolig	Gemeinsamer Rahmen/Gemeinschaftsantrieb	Schnellere Montage, vereinheitlichte Instandhaltung
Mit Erdungsschalter	Ein- oder beidseitiges Messer	Sicheres Erden der abgeschalteten Abschnitte
Isolations-Typ	Porzellan/Polymer, Verschmutzungsgrad I–IV	Auswahl nach Umgebungsbedingungen und VDE-Vorgaben
Antrieb	PRG-6 (Hand) / PD-14 (Motor)	Lokale und Fernbedienung
Anti-Eis	Schirme, Hauben, Abdeckungen	Betrieb bei Vereisung 20–30 mm

Sicherheit und Verriegelungen

Das Verriegelungssystem verhindert gefährliche Fehlhandlungen. Zwischen Hauptmesser und Erdungsschalter besteht eine starre mechanische Gegen-Verriegelung, die ein gleichzeitiges Einschalten ausschließt. In den Antrieben können elektromagnetische Verriegelungen, Meldekontakte für die Stellung sowie Schlüsselsperren zur Einbindung in Anlagen-Verriegelungssysteme vorgesehen werden. Ein Totpunkt-Haltemechanismus verhindert Eigenbewegung durch Wind-, Vibrations- oder elektrodynamische Einwirkungen.

Zur visuellen Stellungsanzeige von Arbeits- und Erdungsmessern sind Indikatoren/Flaggen an den Gestängen angebracht. Im Antriebsbereich ist eine sichere Bedienplattform vorgesehen; Handantriebs-Kurbeln sind klappbar und unverlierbar. Motorantriebe können mit Heizungen, Überspannungsschutzgeräten (SPD) und Klemmenblöcken für die Einbindung in die Leittechnik ausgerüstet werden.

Leistungsumfang und Optionen

Nennströme des Hauptstromkreises: 1000, 2000, 3150 A; thermische Kurzzeitstromfestigkeit – 40/50 kA (3 s) für Hauptmesser, 1 s – für Erdungsschalter; dynamische Stromfestigkeit – 100/125 kA.
Anschlussorientierungen (horizontal/gewinkelt), Koronaringe, Übergangsschienen und Dehnungskompensatoren.
Polymerisolatoren mit vergrößerter Kriechstrecke für schwere Verschmutzung; Porzellanisolatoren für Standardbedingungen.
Schutzhauben und Schirmarmaturen der Kontaktbaugruppen für Regionen mit starker Vereisung und Schneeverfrachtung.
Positionssensoren und Zähler, Endschalter, potenzialfreie Kontakte für Fernmeldungen und Fernsteuerung.
Schlüssel- und elektromechanische Verriegelungen, kompatibel mit verbreiteten Schlüsselsystemen.
Montagegestelle, Portale, Befestigungssätze und Inter-Pole-Gestänge für eine standardisierte Montage ohne Schweißen vor Ort.

Normen und Konformität

Die RG-220-Trenner werden entsprechend den in Deutschland/Europa gültigen Normen entwickelt und gefertigt (oder hiermit harmonisiert), u. a.:

DIN EN IEC 62271-102 (VDE 0671-102):2018 + A1:2022 – Schaltgeräte und Schaltanlagen >1 kV AC – Teil 102: Trenner und Erdungsschalter.
DIN EN 62271-1 (VDE 0671-1) – Allgemeine Festlegungen für Hochspannungs-Schaltgeräte und -Schaltanlagen.
IEC 60060-1 – Hochspannungs-Prüftechnik (Mess- und Prüfverfahren).
IEC 60071-1/-2 – Isolations-Koordination.
IEC 60815-1/-2/-3 – Auswahl und Bemessung von Freiluft-Isolatoren unter Verschmutzung (Kriechstrecken-Auslegung).
EN/IEC 60721-3-4 (Außenaufstellung) und EN/IEC 60721-3-3 (witterungsgeschützte Bereiche) – Umgebungsbedingungen.

Betriebliche Vorteile

Sehr geringer Übergangswiderstand der Kontakte durch optimierte Geometrie und Oberflächen.
Wartungsfreie Lager- und Gelenkeinheiten – reduzierte Instandhaltungskosten und verlängerte Serviceintervalle.
Erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Eis- und Windlasten; hohe Beständigkeit gegen elektrodynamische Kräfte bei Kurzschluss.
Vereinheitlichte Anschlussmaße, Kompatibilität mit bestehenden Serien und einfache Modernisierung ohne bauliche Änderungen.

Dokumentationspaket und digitale Modelle

Komplette Fertigungsunterlagen (Zeichnungen für Baugruppen/Teile/Normteile), Stücklisten und Verzeichnisse der Kaufteile.
3D-Modelle von Baugruppen und Polen zur Projektintegration: AutoCAD (DWG/DXF), SolidWorks, Parasolid (x_t), STEP; auf Wunsch Modelle für Festigkeits-Berechnungen.
Arbeits- und Prüfanweisungen (auf Anfrage), Montage- und Justageanleitungen, typische Prüfpläne, Ersatzteillisten.
Datenblätter/Anfrageformulare für RG-220 und Antriebe sowie Vorlagen für Spezifikationen zur Einbindung in die elektrotechnische Projektdokumentation.

Kooperation mit Fertigungspartnern, Herstellern und Investoren

Wir sind offen für Kooperationen mit Maschinenbauunternehmen und Investoren, die an der Fertigung von Trennern des Typs RG-220 interessiert sind. Wir bieten technologische Unterstützung, Beratung bei der Auswahl von Isolatoren, Armaturen und Antrieben sowie Hilfe beim Aufbau der Lieferkette und der Qualitätskontrolle. Für Auftragnehmer passen wir die Konstruktionsunterlagen an den vorhandenen Maschinenpark an, empfehlen geeignete Beschichtungen (Verzinkung, Versilberung/Verzinnung) und wählen Standardbaugruppen und Befestigungen unter Berücksichtigung der Marktverfügbarkeit. Lizenzvereinbarungen für die Serienfertigung mit Know-how-Transfer und Inbetriebnahme-Begleitung der ersten Serie sind möglich.

Ihre Vorteile mit uns:

– Kein Bedarf an einem großen Team hochqualifizierter Entwicklungsingenieure – Sie erhalten einen vollständigen Unterlagensatz, mit dem Ingenieure mittlerer Qualifikation arbeiten können.
– Keine Notwendigkeit für aufwendige Prototypen – unsere Erfahrung ermöglicht den direkten Start in die Serienproduktion.
– Bei Arbeit nach unseren Unterlagen erhalten Ihre Spezialisten umfassende Beratung zu allen Besonderheiten der Fertigung von RG-220-Trennern.