RKSTP-3,3/4000 Oberleitungstrennschalter 3,3 kV, dreisäulig, mit Polymerisolierung

Der dreisäulige Oberleitungstrennschalter mit Polymerisolierung 3,3 kV RKSTP-3,3/4000 ist zum Ein- und Ausschalten spannungsführender, unbelasteter Abschnitte der Gleichstrom-Oberleitungsanlage elektrifizierter Eisenbahnen bestimmt. Bei Betrieb mit Motorantrieb ist zudem das Ausschalten – bei höchster Betriebsspannung – von Strömen der Hilfsmaschinen des Triebfahrzeugs, von Wagenheizströmen sowie im Störungsfall von Stützströmen benachbarter Unterwerke möglich.
Der Trennschalter RKSTP-3,3/4000 wird für Außenaufstellung (Kategorie 1) gemäß EN/IEC 60721-3-4 gefertigt; die Funktionsfähigkeit ist unter folgenden Bedingungen gewährleistet:
- Höhenlage bis 1000 m über NN;
- obere Einsatztemperatur der Umgebungsluft +40 °C;
- untere Einsatztemperatur der Umgebungsluft -60 °C;
- ohne Eisbildung bei maximalem Winddruck 1000 Pa (entspricht ca. 40 m/s);
- bei Eisansatz bis 20 mm und Winddruck 140 Pa (entspricht ca. 15 m/s).
Hinsichtlich Widerstand gegen mechanische Einwirkungen erfüllt der RKSTP-3,3/4000 hohe Anforderungen an die Vibrationsfestigkeit (vergleichbar IEC 60068-2-6/-2-64).
Bezüglich Erwärmungsgrenzen sind folgende Betriebsarten zulässig:
- Dauerstrom 4000 A bei Anschluss von acht Cu-Leitern 120 mm² (M120) oder acht Al-Leitern 185 mm² (A185);
- Dauerbetrieb mit zyklischer Überlast bei Anschluss von acht Cu-Leitern 120 mm² (M120) oder acht Al-Leitern 185 mm² (A185) nach folgendem Zyklus:
2 min – 6000 A
4 min – 5000 A
Die Betätigung erfolgt in der Regel durch einen Motorantrieb vom Typ PDM-G UHL1 (oder gleichwertig). Die Zusammenarbeit mit anderen Antrieben ist zulässig, sofern deren technische Parameter den Eigenschaften des PDM-G entsprechen.

Technische Daten

Nennspannung, kV	3,3
Höchste Betriebsspannung, kV	4
Nennstrom, A	4000
Zulässiger zyklischer Überlaststrom, A	6000
Dauer der zyklischen Überlast, min, mindestens	2
Maximal vom Trennschalter abzuschaltender Strom, A, mindestens bei Netzinduktivität 300 mH bei Netzinduktivität 35 mH	10 500
Kriechstreckenlänge der Außenisolation, mm, mindestens	200
Mindestabstand zwischen den Kontakten im ausgeschalteten Zustand, mm, mindestens	120
Masse, kg, nicht mehr als	60

Zweck und Einsatzbereich

Der RKSTP-3,3/4000 wird in 3-kV-Gleichstrom-Bahnstromsystemen für das operative Sektionieren der Oberleitung auf freien Strecken, Bahnhöfen, Unterwerken und Sektionierstellen eingesetzt. Das Gerät gewährleistet eine sichtbare Trennstrecke und die sichere Einrichtung von Arbeitszonen bei Arbeiten an Stromabnehmer- und Fahrdrähten, Tragseilen, Rückleitern, Brücken und Abzweigen. Die dreisäulige Ausführung sorgt für gleichzeitige Schalthandlungen an allen stromführenden Teilen der Sektion – wichtig für Umgehungs- und Reservekonfigurationen sowie bei der Beseitigung von Störungszuständen.
Bei Installation mit Motorantrieb ist die Einbindung in Fernsteuer- und Telemechaniksysteme (DPR, ASDU) möglich, um Normalbetriebszustände rasch wiederherzustellen, fehlerhafte Abschnitte zu isolieren und technologische Umschaltungen ohne Streckenbetreten durchzuführen. Im Handbetrieb arbeitet das Gerät zuverlässig in lokalen Steuerungen an Oberleitungsmasten und in Verteilfeldern der Unterwerke. Der RKSTP ist besonders effektiv bei:
- Sektionierung von Zwischenunterwerks- und Zwischenfeeder-Abschnitten;
- Einrichtung neutraler Trennstellen in Bereichen mit erhöhten Rückströmen;
- Abgrenzung von Abschnitten für planmäßige und außerplanmäßige Arbeiten;
- schnellem Umschalten der Speiseschemata für Abstellanlagen, Anschlussgleise und Wagenwerke;
- Organisation von Brücken und Umgehungen bei Beschädigungen der Oberleitungsanlage oder Ausfall benachbarter Geräte.

Betriebsbedingungen

Der Trennschalter ist für die Montage im Freien (Kategorie der Aufstellung 1) vorgesehen, einschließlich Regionen mit gemäßigtem und kaltem Klima. Die Konstruktion ist auf die dauerhafte Einwirkung von UV-Strahlung, Niederschlägen, Vereisung, Windlasten und Anprall von fliegendendem Eis/Schnee ausgelegt – typisch für Oberleitungsmasten und Sammelschienen offener Schaltanlagen. Die polymeren Stützisolatoren bestehen aus witterungs-, tracking- und UV-beständigem Material mit hydrophober Oberfläche, was eine Selbstreinigung und stabile Kriechstrecken bei Verschmutzung gewährleistet. Der Betrieb in Bereichen mit erhöhter Staubbelastung, Seeluftaerosol und auf der Bahninfrastruktur verwendeten Reagenzien ist bei Einhaltung der Prüf- und Reinigungsintervalle zulässig.
Das Gerät ist beständig gegen Vibrationen und Stöße durch Fahrzeuge sowie gegen Schwingungen der Maste und Temperaturzyklen von -60 °C bis +40 °C. Basis- und Befestigungselemente sind korrosionsgeschützt; die Montage auf Stahl- und Stahlbetonmasten, Bühnen und Stahlbauten von Verteilanlagen ist zulässig. Eine zuverlässige Erdungsführung der Basis sowie ein Schutz vor direkter Benetzung der Trennzone sind vorgesehen. Bei der Auslegung der Aufhängung und der Antriebsstangen werden lokale aerodynamische Effekte berücksichtigt, um Selbstbewegungen durch Wind oder Vibration zu vermeiden.

Aufbau und konstruktive Lösungen

Der RKSTP-3,3/4000 ist ein Trennschalter mit vertikaler Schneidbewegung und drei Stützsäulen auf Polymerisolatoren. Auf dem Grundrahmen sind zwei feste Kontaktbaugruppen und ein bewegliches Messer montiert, die im ausgeschalteten Zustand eine sichtbare Trennstrecke bilden. Für zuverlässiges Abschalten von Hilfsstromkreisen kommen Lichtbogenkontakte mit definierter Vor-/Nacheilung gegenüber dem Hauptkontakt zum Einsatz – das reduziert den Verschleiß der Lamellen und erhöht die Lebensdauer. Der Antrieb (motorisch oder handbetätigt) überträgt die Kraft über eine Gestängekinematik auf den Messerhebel; eine Feineinstellung von Kontaktandruck, Überdeckung und Luftspalten ist vorgesehen. Der Kontaktbereich ist gegen Regen und Schnee abgeschirmt, die Geometrie der stromführenden Teile ist für geringe elektrodynamische Kräfte bei Impulsströmen optimiert.
Die Kontaktflächen bestehen aus gut leitfähigen Legierungen mit verschleißfesten Beschichtungen; Federteile gewährleisten einen stabilen Lamellendruck bei Temperaturwechseln und Vibrationen. Abmessungen und Mindestabstände im ausgeschalteten Zustand gewährleisten die erforderliche elektrische Festigkeit. Die Konstruktion umfasst:
- Erdungsbolzen am Grundrahmen;
- Anschlussklemmen für mehrdrähtige flexible Leiter (Cu/Al) gemäß Projektspezifikation;
- Einbauplätze für Endschalter/Lagesensoren;
- verstellbare Anschläge zur Reproduzierbarkeit der Endlagen;
- guten Zugang zu Baugruppen für Wartung ohne Demontage des Geräts.

Baugruppe/Bauteil	Material/Ausführung	Funktion/Merkmale
Stützisolatoren	Polymer, UV- und trackingbeständig	Stabile Kriechstrecken, geringes Gewicht
Hauptkontakt	Lamellensystem mit Federandruck	Niedriger Übergangswiderstand, hohe Schalthäufigkeit
Lichtbogenkontakte	Kupferne Kontaktelemente	Vor-/Nacheilung, reduzierte Erosion
Grundrahmen und Halterungen	Stahl mit Korrosionsschutz	Steifigkeit, Witterungsbeständigkeit
Schutzschirm	Metall/Polymer, witterungsbeständig	Schutz der Trennzone vor Niederschlag/Eisbildung
Gestänge	Verstellbare Stange und Hebel	Exakte Einstellung von Überdeckung und Spalten

Sicherheit und Verriegelungen

Die Konstruktion bietet eine sichtbare Trennstrecke, die Möglichkeit zur Anbringung von Schlössern und mechanischen Verriegelungen in den Endlagen sowie den Anschluss von Endschaltern (potenzialfreie Kontakte) für die Meldungen „EIN/AUS“. Plombierstellen und Mechanismen zur Fixierung von Handhebel/Welle sind vorgesehen. Montage und Betrieb erfolgen unter Beachtung der geltenden Arbeitsschutzregeln für elektrische Anlagen; zur Vermeidung von Fehlbedienungen kann der Trennschalter mit kinematischen Verriegelungen zum Antrieb und zu benachbarten Geräten projektbezogen ausgerüstet werden. Die Erdung des Grundrahmens erfolgt über den vorgesehenen Erdungsbolzen; Anschlüsse und stromführende Teile besitzen Abschirmungen/Abdeckungen zur Verringerung der Berührungsgefahr.

Ausführungen und Optionen

Liefermöglichkeiten:
- mit Motorantrieb (z. B. PDM-G UHL1) für Fernsteuerung und Integration in ASDU;
- mit Handantrieb (z. B. PRZh-UHL1) für lokale Bedienung;
- mit Endschaltern und Mikroschaltern für Fernmeldungen;
- mit zusätzlichen Niederschlags-/Schneeschirmen, angepassten Halterungen für spezifische Maste sowie Montagesätzen;
- mit Anschlussvarianten für Cu/Al-Sammelschienen gemäß Projekt;
- mit objektspezifischer Kennzeichnung (Schilder, Typenschilder).

Antriebsart	Bezeichnung (Beispiel)	Bestimmung	Schnittstellen/Funktionen
Motorisch	PDM-G UHL1 / PDZh-1 UHL1	Fernbedienung, Automatisierung	Potenzialfreie Lagemeldungen, Telemechanik möglich
Handbetätigt	PRZh-UHL1	Lokale Bedienung am Mast	Lagefixierung, Verriegelungsmöglichkeit
Gleichwertig	Nach Vereinbarung	Zusammenarbeit mit gleichwertigen Antrieben	Kompatibilität wird im Rahmen der Inbetriebnahme bestätigt

Normen und Richtlinien

Gerät und Anwendung in der Oberleitungsanlage entsprechen den einschlägigen europäischen Normen, u. a.:
- EN/IEC 60721-3-4 - Klimaklassen für stationäre Nutzung im Freien (Außenaufstellung);
- EN/IEC 60721-3-3 - Klimaklassen für stationäre Nutzung an wettergeschützten Orten (falls zutreffend);
- EN 50119 - Bahnanwendungen: Oberleitungsanlagen;
- EN 50122-1 - Bahnanwendungen: Erdung und Rückleitung (Elektrische Sicherheit);
- EN 50125-2 - Bahnanwendungen: Umgebungsbedingungen für ortsfeste elektrische Anlagen;
- EN/IEC 61992-2 - Bahnanwendungen, ortsfeste Anlagen - Gleichstrom-Schaltgeräte (Mittelspannung): Trennschalter, Erdungsschalter und Lasttrennschalter;
- IEC 60068-2-6/-2-27/-2-64 - Umweltprüfungen: Schwingung/Schock/Zufall;
- EN 50124-1 - Isolationskoordination für Bahnanwendungen.

Zusammenarbeit mit Auftragnehmern, Herstellern und Investoren

Wir sind offen für Kooperationen mit Maschinenbauern, Elektrogeräte-Herstellern, Engineering-Unternehmen und Investoren, die an der Fertigung des RKSTP-3,3/4000 und verwandter Produkte für die Oberleitungsanlage interessiert sind. Möglich sind insbesondere:
- Lizenzübergabe der Konstruktionsunterlagen mit autorenseitiger Begleitung;
- Lieferung von Komponenten und Halbfabrikaten mit Lokalisierung beim Partner;
- Aufteilung der Fertigung nach Baugruppen (Mechanik, Isolation, Antriebe) und Endmontage beim Partner;
- Teilnahme an „schlüsselfertigen“ Ausschreibungen inkl. Engineering-Support, Supervision der Montage und Schulung des Personals;
- Anpassung an die Anforderungen nationaler Betreiber (z. B. RZD/UZ) und lokale Normen, inkl. bestehender Antriebs-, Mast-, Halterungs- und Telemechaniksysteme.

Bereitgestellte Unterlagen (Zeichnungen, 3D-Modelle, AutoCAD, SolidWorks, DXF, DWG, Parasolid)

Auf Anfrage stellen wir einen vollständigen Satz Konstruktionsunterlagen für Herstellung und Einführung des RKSTP-3,3/4000 bereit:
- Vorabunterlagen für Ausschreibungen und Techno-Kommerz-Angebote (Fragebögen, Schemata, Stücklisten, 3D-Visualisierungen);
- Fertigungszeichnungen, 3D-Modelle (Parasolid/STEP), Pakete in DWG/DXF, CAM-Modelle, Listen der Kaufteile;
- Montage-, Einstell-, Inbetriebnahme- und Betriebsanleitungen, Prüfprogramme und -methodiken;
- Papiere für Abnahme, Prüftabellen, Schmierpläne und Wartungsrichtlinien;
- auf Wunsch Anpassung der Unterlagen an Ihre Fertigungsmöglichkeiten und an typische Antriebe (inkl. Verriegelungs- und Fernmeldeschemata).

Vorteile der Zusammenarbeit mit uns:

- Kein Bedarf an hochqualifizierten F&E-Ressourcen – Sie erhalten einen vollständigen Unterlagensatz für die Fertigung; die Arbeit damit kann von einem Ingenieur mittlerer Qualifikation ausgeführt werden.
- Kein Bedarf an Prototypen – unsere Erfahrung erlaubt den unmittelbaren Serienanlauf.
- Beim Arbeiten nach unseren Unterlagen erhalten Ihre Spezialisten Beratung zu allen Besonderheiten der Fertigung der Trennschalter RKSTP-3,3/4000.