RLK-10 Leitungstrennschalter, Schwenktyp

Die Trennschalter der Baureihe RLK für 10 kV sind zum Einschalten und Ausschalten spannungsfreier Anlagenteile, die unter Spannung stehen, zum Erdungsschalten abgeschalteter Anlagenteile mittels mit dem Trennschalter integrierter Erdungsschalter (falls vorhanden) sowie zum Ausschalten von Leerlaufströmen von Transformatoren und von Lade-/Kapazitätsströmen von Frei- und Kabelleitungen vorgesehen. Die Geräte werden in Mittelspannungs-Verteilnetzen 6–10 kV eingesetzt – in Freiluft-Schaltanlagen von Umspannwerken, an Leitungszuführungen zu Umspannwerken und Verteilstationen, in Sektionierungsstellen von Freileitungen, an Abzweigarmaturen und Portalen. Der Einsatz von RLK-Trennschaltern gewährleistet eine sichtbare Trennstrecke und die sichere betriebliche Trennung von Netzabschnitten bei Instandhaltungs- und Betriebsschaltungen.

Die Trennschalter werden für den Betrieb gemäß EN/IEC 60721-3-4 (stationäre Nutzung an nicht wettergeschützten Standorten) gefertigt; dabei gelten u. a.:
- Höhe über NN nicht mehr als 1000 m;
- oberer Betriebsgrenzwert der Umgebungstemperatur +40 °C;
- unterer Betriebsgrenzwert der Umgebungstemperatur -60 °C;
- Windgeschwindigkeit bis 40 m/s ohne Vereisung bzw. bis 15 m/s bei Vereisung bis 20 mm;
Die Umgebung ist nicht explosionsgefährdet; der Gehalt korrosiv aktiver Stoffe entspricht den Klassen nach EN/IEC 60721 (Chemikalienklassen gemäß Projekt). Hinsichtlich mechanischer Umweltbeanspruchungen ist die Auslegung auf die in EN/IEC 60721-3-4 beschriebenen Gruppen für Freiluftstandorte abgestimmt.

Der RLK-Trennschalter ist als dreipoliges Freiluftgerät des Schwenktyps ausgeführt. Jeder Pol besitzt zwei feste Stützsäulen auf dem Grundrahmen des Trennschalters sowie eine schwenkende Säule auf einem Dreh-/Schwenkbügel; die bewegliche Säule führt eine Schwenkbewegung entlang der Längsachse des Geräts aus und gewährleistet ein zuverlässiges Schließen/Öffnen des Hauptstromkreises sowie die Bildung einer sichtbaren Trennstrecke. Die Konstruktion ist auf den Langzeitbetrieb unter rauen Klimabedingungen, einschließlich Wind- und Eislasten, bei minimalem Wartungsaufwand ausgelegt.

Technische Daten

Bestimmung und Einsatzbereiche

Der RLK-10 wird eingesetzt für:

• die betriebliche Sektionierung von Freileitungen 6–10 kV, das Herstellen von Behelfsbrücken und Umgehungen;
• das Freischalten von Netzabschnitten ohne Laststromfluss unter Gewährleistung einer sichtbaren Trennstrecke;
• das Erden abgeschalteter Abgänge durch integrierte oder angebundene Erdungsschalter zur sicheren Durchführung von Arbeiten;
• das Ausschalten der Leerlaufströme von Transformatoren kleiner und mittlerer Leistung sowie von Lade-/Kapazitätsströmen von Verteilkabeln und Freileitungen;
• die Einrichtung von Mess- und Prüfstellen einschließlich der Beaufschlagung eines lokal abgegrenzten Netzabschnitts mit Prüfspannung;
• die Reservierung und schnelle Umschaltung der Versorgung von Verbrauchern bei Störungsfällen und nachfolgenden Schaltmaßnahmen in kommunalen und industriellen Mittelspannungsnetzen.

Typische Einsatzorte sind Freiluft-Schaltanlagen von Umspannwerken, Verteilstationen, Abzweigstellen von Freileitungen, Stationslösungen in Industrieanlagen, Tagebau- und Gruben-Netze, Anlagen der Öl-/Gas- und Hüttenindustrie sowie ländliche Verteilnetze. Die RLK-Konstruktion eignet sich für die Montage an Portalen sowie an Stahlbeton- und Stahlmasten, im Spannfeld oder an Ankerfeldern, mit den Konfigurationsmöglichkeiten „Leitung–Leitung“, „Leitung–Sammelschiene“, „Sammelschiene–Sammelschiene“.

Betriebsbedingungen

Der Trennschalter ist für den Langzeitbetrieb unter atmosphärischen Einflüssen mit Temperaturwechseln, Windlasten, Vereisung und Verschmutzung der Isolation ausgelegt. Eingesetzte Stütz- oder Durchführungsisolatoren werden nach Verschmutzungsklasse ausgewählt (üblicherweise Klasse IV für staubige, industrielle und küstennahe Regionen), um Leckströme und Überschläge zu minimieren. Die Verwendung korrosionsbeständiger Werkstoffe (verzinkter Stahl, rostfreier Stahl für Wellen und Befestiger, stromführende Teile aus Elektrolytkupfer/Aluminium mit galvanischer bzw. Silber-Beschichtung) sichert Beständigkeit gegen Atmosphärenkorrosion und ein stabiles Kontaktübergangswiderstandsniveau. Lagerstellen und Auflagen der beweglichen Säulen sind für einen Betrieb ohne Nachschmierung über die gesamte Lebensdauer bei planmäßigen saisonalen Sichtprüfungen ausgelegt. Die Kinematik erlaubt das Schalten bei Anhaftungen von Schnee und Raureif; bei Vereisungen über der zulässigen Stärke erfolgen Schaltvorgänge nach mechanischer Reinigung des Kontakt- und Aufhängungsbereichs gemäß Betriebsanleitung.

Hinsichtlich Vibration und dynamischer Einwirkungen widersteht der RLK wiederholten Betriebsschaltungen, kurzzeitigen Böenlasten sowie dynamischen Kräften infolge Kurzschlussströmen entsprechend den ausgewiesenen Werten für thermische und elektrodynamische Festigkeit. Zulässige Montagetoleranzen in Koaxialität, Einbauhöhe und Verkippung werden durch die Ausführung der Gelenke und die einstellbaren Zugstangen am Antrieb kompensiert.

Aufbau und konstruktive Lösungen

Grundaufbau:

• Verstärkter Grundrahmen mit Korrosionsschutzbeschichtung; ausgelegt für Wind-, Eis- sowie Montage- und Betriebslasten. Der Rahmen erlaubt linke/rechte Antriebsmontage, spiegelbildliche Zugstangenführung sowie den Polsatz-Drehversatz innerhalb der Montagetoleranzen.
• Zwei feste Säulen je Pol mit festen Kontaktjochen und Anschlussklemmen für Leiter/Schienen. Auf Wunsch flache oder muldenförmige Montageplatten für flexible Schienen, Kabelschuhe und Schienenbrücken.
• Eine schwenkende Säule pro Pol mit Drehachse auf einem Schwenkbügel; die Kinematik koppelt die drei Pole über eine Längszuganordnung und eine Ausgleichswelle. Reibung an Gelenken ist durch verschleißfeste Polymerbuchsen reduziert.
• Lamellen-Kontaktsystem mit Federandruck und Selbstkompensation des Verschleißes. Versilberte oder verzinnte Kontaktflächen reduzieren den Übergangswiderstand und erhöhen die Korrosionsbeständigkeit. Die Geometrie der Gegenkontakte bewirkt ein „Selbsteinziehen“ des Messers und eine stabile Lage im geschlossenen Zustand.
• Erdungsschalter (Option) ein- oder zweiseitig, mechanisch und elektrisch mit dem Hauptmesser verriegelt, mit unabhängiger Rastung der Stellungen „EIN/AUS“.
• Antrieb – handbetätigt, dreistufig (ein/aus/geerdet) oder Motorantrieb mit Fernbedienung, Endschaltern und Möglichkeit zur Leittechnik-Anbindung (Meldekontakte der Stellungen, Reedkontakte, Winkelsensoren).
• Isolatoren aus Porzellan oder Polymer mit Silikonmantel, ausgewählt nach Verschmutzungsklasse, Überschlagfestigkeit und mechanischer Festigkeit; Polymerisolatoren zeichnen sich durch Hydrophobie und UV-Beständigkeit aus.
• Anschlussklemmen für Alu-/Kupferleiter und Schienen (Schraubklemmen, Kabelschuhe, Schienenkupplungen) mit Möglichkeit flexibler Brücken zur Kompensation thermischer Dehnungen und Vibrationen.

Besonderes Augenmerk gilt der Kinematik: Die Minimierung schwenkender Verbindungsstellen und der Einsatz vereinheitlichter Zugstangen verringern das Spiel und sichern reproduzierbare Kontaktkraft an allen Polen. Für den Transport sind bewegliche Baugruppen durch Sperrelemente fixiert. Im Kontaktbereich sind Schirme und Tropfkanten vorgesehen, die die Einwirkung von Niederschlägen und Staub reduzieren.

Sicherheit und Verriegelungen

• Eine mechanische Verriegelung verhindert das Einschalten des Erdungsschalters bei geschlossenem Hauptstromkreis und umgekehrt das Schließen des Hauptmessers bei eingeschaltetem Erdungsschalter.
• Der Antrieb ist mit Endlagenrastung sowie Bohrungen für Vorhängeschlösser und Anhängeetiketten gemäß Lockout/Tagout ausgestattet.
• Optional werden Endschalter für die Stellungen „EIN“, „AUS“, „GEERDET“ zur Einbindung in Leitsysteme und zur Ausgabe von Verriegelungen/Freigaben vorgesehen.
• Die sichtbare Trennstrecke bei geöffneten Messern ermöglicht die visuelle Kontrolle des Freischaltzustands und erhöht die Arbeitssicherheit.
• Die im Datenblatt angegebenen Werte der thermischen/dynamischen Festigkeit bestätigen die Fähigkeit der Konstruktion, Stoßkurzschlussströme innerhalb der vorgeschriebenen Zeit ohne bleibende Verformungen zu widerstehen, die das spätere Schließen beeinträchtigen könnten.

Ausführungen und Optionen

Die Baureihe RLK-10 umfasst Ausführungen für 400 A und 630 A, mit/ohne Erdungsschalter (einseitig an der festen/ beweglichen Messerseite oder beidseitig), mit Hand- oder Motorantrieb, mit Porzellan- oder Polymerisolatoren, mit variablen Befestigungs- und Zugstangen-Layouts. Wahlweise Kontaktbeschichtungen, Anschlussarten, Ausstattung mit flexiblen Brücken, Shunts und Messabgriffen. Bei Bedarf „Winter-Kit“ mit erhöhtem Antriebsmoment und antiadhäsiven Beschichtungen.

Normenkonformität

Die RLK-10-Trennschalter werden nach geltenden europäischen Normen entwickelt und gefertigt. Relevante Normen und Dokumente:

• EN IEC 62271-102 - Mittelspannungsschaltgeräte und -schaltanlagen, Teil 102: Trennschalter und Erdungsschalter (Wechselstrom).
• EN IEC 62271-1 - Allgemeine Anforderungen an Mittelspannungsschaltgeräte und -schaltanlagen.
• EN/IEC 60721-3-4 / EN/IEC 60721-3-3 - Klassifizierung der Umgebungsbedingungen: stationäre Nutzung an nicht wettergeschützten bzw. wettergeschützten Standorten.
• IEC/TS 60815 (Reihe) - Auswahl und Auslegung von Freiluft-Isolatoren unter Verschmutzungsbedingungen.
• DIN VDE 0101 / DIN VDE 0105-100 - Errichten und Betreiben elektrischer Anlagen >1 kV.

Vorteile des RLK-10

• Zuverlässige Bildung einer sichtbaren Trennstrecke und hohe Kontaktstabilität gegenüber dynamischen Lasten.
• Einfache, steife Mechanik mit minimaler Wartung, Lebensdauer 2000 Schaltspiele.
• Hohe Konfigurierbarkeit hinsichtlich Aufbau, Antrieben, Isolation und Ausstattung.
• Beständigkeit gegen Verschmutzung und Witterung im Freiluftbetrieb gemäß EN/IEC 60721.
• Möglichkeit der Fernbetätigung und Integration in SCADA/Leittechnik.

Einbindung von Auftragnehmern, Herstellern elektrischer Ausrüstung und Investoren

Wir sind offen für die Zusammenarbeit mit Maschinenbau- und Montagebetrieben, Gießereien und metallverarbeitenden Werkstätten, Lieferanten von Polymerisolatoren und galvanischen Beschichtungen, Integratoren von Motorantrieben und Fernwirktechnik. Wir organisieren die komplette Wertschöpfungskette – vom Zuschnitt und Schweißen der Rahmen über die mechanische Bearbeitung von Wellen und Zugstangen, die Fertigung der Kontaktelemente, Montage, Abnahmeprüfungen bis zur Serienauslieferung. Investoren bieten wir die Beteiligung an der Lokalisierung von Baugruppen und Teilen (u. a. Stanz- und Fräsbearbeitung stromführender Schienen, Herstellung von Isolierteilen, Befestigungssätzen). Für Hersteller elektrischer Ausrüstung erstellen wir ein angepasstes Konstruktionspaket, begleiten den Anlauf und führen Qualitätsaudits in den Q-Gates durch.

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

Auf Anfrage stellen wir ein vollständiges Paket an Projekt- und Konstruktionsunterlagen für die Serienfertigung der RLK-10-Trennschalter in Ihrem Werk bereit:

• Elektronische 3D-Modelle von Baugruppen und Komponenten in STEP/Parasolid, Volumenmodelle in SolidWorks, Visualisierungen für die Arbeitsvorbereitung.
• Komplette Fertigungszeichnungen DWG/DXF (AutoCAD), Stücklisten, Kaufteillisten, Beschichtungs- und Toleranztabellen, Einstellparameter.
• Schaltpläne, Kinematikschemata, Antriebs-Montagezeichnungen, Einstellkarten und Lehren für die Zugstangenjustage.
• Technische Lieferbedingungen, Betriebsanleitung, Prüfprogramm und -verfahren, Formularsätze (Datenblätter), Fehlteillisten.
• Variantealben für den Aufbau (Portal, Mast, beengte Räume), Anleitungen zu Konservierung/Transport, Serviceempfehlungen.

Alle Unterlagen werden bei Bedarf an Projektanforderungen, Rechtsrahmen und die technologischen Möglichkeiten Ihres Werks (Maschinenpark CNC/Schweißen, Toleranzen und Passungen, Galvanik und Lackierung) angepasst. Wir übernehmen die Autorensicht bei der Fertigung einer Vorserie und verifizieren den Montageprozess.

Wir bieten Ihnen Unterlagen für die Fertigung der RLK-Trennschalter an:

- Vorläufige technische Unterlagen für die Teilnahme an Ausschreibungen zur Fertigung von RLK-Trennschaltern. Wir bereiten die Informationen zur Bewertung der Fertigungsmöglichkeiten gemäß Ausschreibungsunterlagen und Anfragebögen vor.
- Fertigungszeichnungen, 3-D-Modelle und weitere Unterlagen für die Herstellung der RLK-10 in Ihrem Werk. Falls die Eigenfertigung von Baugruppen/Teilen nicht vorgesehen ist, unterstützen wir bei der Vergabe an Dritte; in Ihrem Werk erfolgen Endmontage und Installation.
- Sämtliche Dokumentation wird bei Bedarf an Projektanforderungen sowie an die technologischen Möglichkeiten Ihres Unternehmens angepasst.
- Ist auf der Station bereits Fremdgerät installiert, erstellen wir Unterlagen zur Fertigung funktionsgleicher Ausrüstung als Ergänzung zum Bestand.

Ihre Vorteile mit uns

• Kein eigener Personalstamm hochqualifizierter Mess-/Automatisierungs- und Prozessspezialisten erforderlich: Sie erhalten ein Dokumentationspaket, mit dem ein Ingenieur mittlerer Qualifikation unter unserer Begleitung arbeiten kann.
• Erprobte Projekterfahrung ermöglicht den Serienanlauf ohne teure Prototypen, wodurch die Time-to-Market verkürzt wird.
• Beratung zu allen Details der Montage, Justage und Prüfung des RLK-10; Unterstützung beim Aufbau von Material- und Ersatzteillagern.
• Flexible Anpassung der Konstruktion an lokale Komponenten und Ersatz für Importteile.

Für weitere Informationen zu RLK-Trennschaltern kontaktieren Sie uns bitte: inbox@proekt-energo.com

PDF - Technische Informationen zu RLK-10 herunterladen