RKS-3,3 Gleichstrom-Oberleitungs-Trennschalter 3,3 kV

Die Trennschalter der Gleichstrom-Oberleitung RKS-3,3/1250 UHL1 und RKS-3,3/3000 UHL1 sind zum Ein- und Ausschalten spannungsführender, unbelasteter Abschnitte der Gleichstrom-Kontaktleitung elektrifizierter Eisenbahnen bestimmt. Bei Verwendung eines Motorantriebs wird das Abschalten bei höchster Betriebsspannung für Leerlauf-/Hilfsmaschinenströme des Schienenfahrzeugs, Heizströme von Reisezugwagen sowie – im Störungsfall – Speisungsströme benachbarter Unterwerke sichergestellt.

Die Ausführung RKS-3,3/1250 UHL1 ermöglicht zusätzlich das gleichzeitige Erden abgeschalteter Netzabschnitte in Stellung „Aus“ durch integrierte Erdungskontakte an der Schwenksäule. Die Trennschalter werden für Außenaufstellung nach den Umgebungsbedingungen gemäß EN/IEC 60721-3-4 gefertigt. Das Portfolio der Antriebe umfasst Handantriebe der Serie PRZh für Bedienung vor Ort sowie Motorantriebe der Serie PDZh für Fernbetrieb und Automatisierung der Betriebsprozesse der Kontaktleitung.

Technische Daten

Nennspannung, kV	3,3
Höchste Betriebsspannung, kV	4
Nennstrom, A	1250; 3000
Bemessungs-Kurzzeitstrom (3 s), kA	50
Zulässige mechanische Belastung an den Anschlussklemmen inkl. Wind- und Vereisungseinfluss, N, ≤	200
Maximal abschaltbarer Strom mit Motorantrieb, A: – bei Netzinduktivität 300 mH – bei Netzinduktivität 35 mH – im Notbetrieb 35 mH	10 500 2000
Kriechstrecke der Außenisolierung, cm, min.	50

Bestimmung und Einsatzbereich

Der RKS-3,3 ist für folgende Funktionen in Gleichstrom-Bahnstromversorgungsanlagen vorgesehen:

betriebliche Sektionsbildung der Oberleitung und Abzweige der Feeder-Leitungen zur Änderung der Einspeisearten und Erhöhung der Versorgungssicherheit;
Schaffung sicherer Arbeitsplätze für Instandhaltungsteams durch sichtbare Trennstrecke und – sofern vorhanden – Zuschaltung der Erdungsmesser;
Eingrenzung von Störungsbereichen und Begrenzung der Auswirkung von Kurzschlüssen;
Ein-/Ausschalten von Leerlaufströmen der Hilfsverbraucher des Rollmaterials und von Werkstattverbrauchern innerhalb der zulässigen Abschaltströme;
Einbindung in Schaltungen von Abschnittsstellen, Ankerfeldern, Einbindungen zu Kabelabschnitten und Sammelschienenbrücken von Traktionsunterwerken;
Einsatz in Freiluft-Schaltanlagen von Traktionsunterwerken und in Stütz-/Ankerknoten der Oberleitung, einschließlich als Teil eines Schrankes/Mastes mit Antrieb und Verriegelungen.

Der Einsatzbereich umfasst neue und modernisierte Strecken mit Nennspannung 3,3 kV Gleichspannung, Knoten zum Zusammenschluss benachbarter Unterwerke, Abstell- und Instandhaltungsbereiche sowie Abschnitte, in denen eine Fernbedienung von Betriebs- oder Leitstellen erforderlich ist.

Betriebsbedingungen

Die Trennschalter sind für den Langzeitbetrieb in einem breiten Spektrum klimatischer Einflüsse gemäß EN/IEC 60721-3-4 (stationärer Einsatz im Freien) ausgelegt: Höhenlage ≤ 1000 m; obere Betriebsgrenze der Umgebungstemperatur +40 °C; untere Betriebsgrenze –60 °C; kein Eisansatz bei Winddruck 1000 Pa (≈ 40 m/s) oder Betrieb bei Eisdicke bis 20 mm bei Winddruck 140 Pa (≈ 15 m/s). Luft- und Kriechstrecken der Außenisolierung gewährleisten einen zuverlässigen Betrieb bei erhöhter Feuchte, Salznebel und industriellen Verschmutzungen bei planmäßiger Wartung.

Vibrations- und Stoßbeanspruchungen am Mast-/Auslegerbauwerk werden durch die Schwenkkinematik, das Kontaktnachstell-/Anpresssystem und korrosionsbeständige Befestigungselemente kompensiert. Die Montage ist auf freistehenden Fundamentrahmen oder an Einbauplatten der Oberleitungsmaste zulässig; dabei sind Windlasten, Leiterzugkräfte und thermische Längungen zu berücksichtigen. Für Regionen mit extremen Bedingungen sind Anti-Eis-Ausstattung, vandalismussichere Antriebshauben und Schrankheizungen möglich.

Aufbau und konstruktive Lösungen

Der RKS-3,3 ist ein zweisäuliges Gerät in Schwenkbauart mit drehbarer Stütze einer der Säulen. Der Strompfad führt über einen festen Kontaktblock und ein bewegliches Kontaktmesser auf der Schwenksäule. Die Stellung „Ein“ wird durch einen positiven Kontaktkraftmechanismus und eine steife Kinematik gewährleistet, die ein unbeabsichtigtes Lösen des Messers unter dynamischen Einflüssen ausschließt. In Stellung „Aus“ ist die Trennstrecke sichtbar, was für Arbeitsfreigaben entscheidend ist.

Hauptbaugruppen des Trennschalters:

Grundrahmen (Sockel) – geschweißte Konstruktion mit Korrosionsschutz (Feuerverzinkung/Pulverbeschichtung nach Projekt), mit Langlöchern zur Vor-Ort-Justage und festen Anschlägen für Endlagenbegrenzer.
Stütz-/Durchführungsisolatoren – aus Porzellan oder Polymer mit vergrößerter Kriechstrecke für verschmutzte Atmosphären und Seesalz-Aerosole. Kombinierte Anordnung möglich: Durchführungsisolator auf der Einspeiseseite und Stützisolator auf der Messerseite (projektspezifisch).
Kontaktsystem – als Kasten-/Lamellenkontakt mit Silber-Graphit- oder Zinnauflagen, Federelementen zur Anpressung, Einstellmöglichkeit für Schließmoment und Haltekraft. Stromschienen aus kupfernen, galvanisch veredelten Teilen; Aluschiene mit bimetallischen Übergangselementen zulässig.
Erdungseinrichtung – bei RKS-3,3/1250 UHL1 als zusätzliche Kontakte auf der Schwenksäule integriert; bei 3000 A sind externe Erdungsschalter oder die Version RKSZ (projektspezifisch) möglich.
Kinematischer Antrieb – Gestänge-/Hebelsatz mit Antriebswelle für Handbetrieb (PRZh) und Motorbetrieb (PDZh), mit der Möglichkeit zur Montage von Endschaltern für die Stellungen „EIN/AUS/GEERDET“ und von Positionssensoren für Fernwirktechnik.

Zusätzlich sind einstellbare Winkelanschläge sowie die Ausbalancierung der Kinematik zur Verschleißkompensation und für konstante Schaltzeiten vorgesehen. Bei Polymerisolierung erhöht sich die Verschmutzungs- und Vibrationsfestigkeit, das Gewicht sinkt, und die Montage an Masten mit begrenzter Tragfähigkeit wird erleichtert.

Sicherheit und Verriegelungen

Zur Vermeidung von Fehlbedienungen ist ein System mechanischer und elektrischer Verriegelungen vorgesehen. Typische Lösungen sind:

Ausschluss der gleichzeitigen Stellungen „EIN“ und „GEERDET“ durch gegenseitige Verriegelung von Haupt- und Erdungsantrieb;
Anbringung von Vorhängeschlössern/Schlüsselsystemen an den Antriebshebeln zur technologischen Verriegelung bei Arbeitsfreigaben;
Endschalter zur zuverlässigen binären Meldung in die Fernwirktechnik („eingeschaltet“, „ausgeschaltet“, „geerdet“, „undefinierte Stellung“);
sichtbare Trennstrecke und Möglichkeit, tragbare Erdungen an den Anschlüssen anzubringen (gemäß Arbeitsfreigabe);
Abdeckungen der stromführenden Teile zur Vermeidung unbeabsichtigter Berührung bei Antriebswartung.

Ausführungen, Antriebe und Optionen

Der RKS-3,3 wird in Basis- und erweiterter Konfiguration geliefert. Für Handbedienung dient der Antrieb PRZh, für Fernbedienung Motorantriebe vom Typ PDZh (Ausführungen entsprechend Kinematik und benötigtem Drehmoment). Optionen umfassen Positionssensoren, gekapselte Endschalter, Schaltschrankheizung, erweiterten Korrosionsschutz, vandalismussichere Hauben sowie Übergangsplatten für unterschiedliche Schienen und Leiter der Oberleitung.

Ausführung	Nennstrom, A	Erdungskontakte	Empfohlener Einsatz	Antriebstyp
RKS-3,3/1250 UHL1	1250	Integriert an der Schwenksäule	Sektionsbildung, Depots, Abstell- und Werkstattbereiche	PRZh (Hand), PDZh (fern/motorisch)
RKS-3,3/3000 UHL1	3000	Projektabhängig: externe Erdungsschalter/Version RKSZ	Stark belastete Knoten, Feedereinspeisungen, Unterwerks-Kopplungen	PRZh (Hand), PDZh (fern/motorisch)

Montage, Anschluss und Wartung

Die Montage erfolgt auf vorbereitetem Untergrund (Rahmen/Mastkonsole) mit Möglichkeit zur Nivellierung und Ausrichtung zur Leitertrasse. Der Anschluss an die stromführenden Teile der Oberleitung ist verschraubt; bei Kombination von Kupfer- und Aluschienen sind bimetallische Übergangselemente zu verwenden. Vor Inbetriebnahme werden Gleichlauf, Öffnungswinkel, Kontaktanpresskräfte und die korrekte Funktion der Verriegelungen geprüft. Der Wartungsplan umfasst regelmäßige Sichtkontrollen, Nachziehen von Verbindungen, Reinigung und – falls erforderlich – leichte Schmierung gleitender Teile sowie die Kontrolle von Isolationszustand und Endschaltern. Für PDZh-Antriebe sind Drehmoment und Steuerkreise zu prüfen, für PRZh Gestänge, Gelenke und Raster.

Zuverlässigkeit und Lebensdauer

Hohe mechanische Lebensdauer wird durch verschleißarme Buchsen, Federelemente mit konstantem Kraftverlauf und eine geeignete Kinematik erreicht, die ein Hängenbleiben des Messers bei Verschmutzung und Vereisung verhindert. Die Thermostabilität des Kontaktsystems stellt die zulässige Erwärmung bei Nennstrom und kurzzeitigen Überlasten gemäß den Betriebsarten der Oberleitung sicher. Beschichtungen der stromführenden Teile schützen Kontaktflächen vor Oxidation und reduzieren den Übergangswiderstand – für stabilen Temperaturhaushalt über die gesamte Lebensdauer.

Normenkonformität

Konstruktion und Betriebsdaten des RKS-3,3 folgen den einschlägigen internationalen und nationalen Regelwerken (soweit auf Gleichstrom-Oberleitungsanlagen und Trennschalter anwendbar):

IEC/EN 61992-1 – „Bahnen – Ortsfeste Anlagen – Gleichstrom-Schaltgeräte – Teil 1: Allgemeine Anforderungen“;
EN 50163 – „Bahnen – Fahrleitungs-Speisespannungen“ (Bereiche für 3 kV DC-Systeme);
EN 50122-1 – „Bahnen – Erdung und Rückstromführung – Teil 1: Schutz gegen elektrischen Schlag“;
IEC 62271-102 – „Schaltgeräte für Mittelspannung – Trennschalter und Erdungsschalter“ – allgemeine Anforderungen an mechanische Festigkeit, sichtbare Trennstrecke und Verriegelungen;
EN/IEC 60721-3-4 – Umgebungsbedingungen, stationärer Einsatz im Freien (sowie EN/IEC 60721-3-3 für wettergeschützte Standorte, falls zutreffend).

Varianten und Optionen

Bauteil	Basislieferung	Projektoptionen
Antrieb	PRZh (Hand)	PDZh (motorisch), Steuerschrank, Heizung, Fernanzeige
Isolatoren	Porzellan-Stützisolatoren	Polymer-/Durchführungsisolatoren, vergrößerte Kriechstrecke
Erdung	Integriert (bei 1250 A)	Externer Erdungsschalter, Version RKSZ (bei 3000 A)
Signalisierung	Mechanische Anzeigen	Endschalter „EIN/AUS/GEERDET“, Positionssensoren
Schutz	Korrosionsschutz des Rahmens	Vandalismussichere Hauben, kältefeste Schmierstoffe, verstärkte Verzinkung

Kooperation mit Auftragnehmern und Partnern

Wir sind offen für die Zusammenarbeit mit Herstellern von Elektroausrüstung, Montage- und Engineering-Unternehmen sowie mit Investoren, die an der Fertigung von Oberleitungs-Schaltgeräten interessiert sind. Nach Vereinbarung stellen wir vollständige Ausführungsunterlagen bereit, begleiten den Produktionsanlauf, wählen Fertigungspartner für Baugruppen (Mechanik, Guss, Galvanik, Isolierung) aus, sichern die Qualitätskontrolle und unterstützen bei Abnahmeprüfungen. Bei Bedarf passen wir die Konstruktionsunterlagen an Ihre Material- und Gerätebasis an.

Bereitgestellte Unterlagen

Unser Paket umfasst Fertigungszeichnungen, Kaufteillisten, Spezifikationen, 3D-Modelle, Fräs-/Laserschnitte sowie Formate zur Integration in Ihre Fertigung: AutoCAD (DWG/DXF), SolidWorks (SLDPRT/SLDASM), Parasolid (x_t/x_b), STEP, PDF-Pakete zur Abstimmung. Die Unterlagen können in zwei Varianten erstellt werden: „für Ausschreibungen“ (allgemeine technische Lösungen, Abmessungen, Kenndaten, Stücklisten) und „für die Fertigung“ (vollständiges Dossier mit Montageabläufen, Toleranzen und Prüfanforderungen).

Auf Wunsch erstellen wir Unterlagen für die Fernwirktechnik (Signalverzeichnisse, Anschlusspläne der Endschalter, Adresstabellen), Montage- und Wartungsanleitungen sowie Betriebsunterlagen für den Einsatz in der Eisenbahninfrastruktur.

Wir bieten Ihnen Unterlagen zur Fertigung der RKS-Trennschalter an:

– Vorläufige technische Dokumentation für die Teilnahme an Ausschreibungen zur Fertigung der RKS-Trennschalter: allgemeine technische Lösungen, Schemata, Ausrüstungsverzeichnisse, Erläuterungen und Datenblätter.
– Vollständiges Paket von Arbeitszeichnungen, 3-D-Modellen und Technologiekarten zur Organisation der Produktion in Ihrem Werk. Fehlt ein eigener Maschinenpark, unterstützen wir bei der Fremdvergabe von Baugruppen (Mechanische Bearbeitung, Galvanik, Isolierung, Lackierung). Endmontage und Prüfungen verbleiben bei Ihnen.
– Anpassung der Ausführungsunterlagen an Projektanforderungen und an die technologischen Möglichkeiten Ihrer Werkstatt: Standardtoleranzen, Materialsubstitutionen, Vereinheitlichung des Befestigungsmaterials, Spezifikationen für Kaufteile.
– Kompatibilität mit bereits installierter Ausrüstung anderer Hersteller: wir entwickeln austauschbare Lösungen unter Beibehaltung der Schaltungs- und Einbaubeschränkungen.

Ihre Vorteile mit uns:

– Kein eigener Stab hochqualifizierter Konstrukteure erforderlich: Sie erhalten ein ausgereiftes Dossier, das auch für Ingenieure mittlerer Qualifikation klar ist.
– Minimierte Aufwände für Prototypen – wir nutzen bewährte Baugruppen und Lösungen, sodass Serienlose vom ersten Durchlauf an gestartet werden können.
– Beratung zu allen Details der Fertigung, Montage und Inbetriebnahme der RKS, Unterstützung bei Abnahmeprüfungen, Hilfe bei Fernwirktechnik und Schulung des Personals.