VNA-10 Selbstgasender Lasttrennschalter

Bestimmung und Anwendungsbereich

Die Lasttrennschalter der Baureihe VNA-10 (VNA-10/400; VNA-10/630) sind für die betriebliche Schaltung von dreiphasigen elektrischen Stromkreisen unter Last bei 6 (10) kV, 50 Hz sowie für das sichere Erden abgeschalteter Anlagenteile mit integrierten Erdungsschaltern (Erdungsmesser) vorgesehen. Das Gerät gehört zur Klasse der Mittelspannungs-Schaltgeräte mit selbstgasender Löschkammer (Gasentwickler), die ein zuverlässiges Abschalten von Betriebsströmen und Magnetisierungsströmen von Leistungstransformatoren bei kompakten Abmessungen und moderaten Betriebskosten gewährleistet.

Typische Einsatzorte: kompakte Transformatorstationen (KTS), Schaltfelder KSO, metallgekapselte Mittelspannungsschaltanlagen (KRU) und Verteilpunkte 6–10 kV. In Schaltfeldern von Innenraum-Schaltanlagen (ZRU) und KRU werden VNA-10-Lasttrennschalter für die Sammelschienensektionierung, das Zu-/Abschalten von Abgangsleitungen, die Reservierung von Feedern, das Abschalten von Leistungstransformatoren (häufig als Lösung „Lasttrennschalter + Mittelspannungs-HH-Sicherungen“) sowie für betriebliche Schalthandlungen in Netzen von Industrieanlagen, kommunaler Infrastruktur, Bergbau- und Öl-/Gasanlagen, Agrarbetrieben und Logistikknoten eingesetzt.

Dank einheitlicher Anschlussmaße und wahlweise linker/rechter Anordnung des Antriebs ist der VNA-10 gleichermaßen für Neubau wie für die Modernisierung bestehender Schaltanlagen geeignet. In KSO/KRU-Schränken installiert, bieten die Schalter eine sichtbare Trennstrecke und eine klare Stellungsanzeige, was die Arbeit mit Arbeitsfreigaben erleichtert und die Personensicherheit erhöht. Optional integrierbare Meldekontakte für die Stellungen „EIN/AUS/GEERDET“ ermöglichen die Einbindung in Fernwirktechnik, Leitsysteme (SCADA) und Schutz-/Automatisierungstechnik, einschließlich Zustandsmonitoring und fernbediente Service-Szenarien.

Der Einsatz umfasst: Einspeise- und Sektionierfelder, Abgangsleitungen von Kabel- und Freileitungen 6–10 kV, Transformatorfelder von Verteilnetzstationen, Technologiestationen industrieller Objekte, Bypässe für Instandhaltungen sowie Standorte mit erhöhten Anforderungen an Verfügbarkeit und einfache Wartung. Im Unterschied zu Trennschaltern sind Lasttrennschalter für das sichere Schalten unter Last ausgelegt – das verkürzt Schaltzeiten, senkt das Risiko von Verbraucherabschaltungen und reduziert den Bedarf an zusätzlichen Schaltgeräten.

Betriebsbedingungen

Der Lasttrennschalter VNA-10 ist für die Innenmontage vorgesehen und wird für den Einsatz in geschützten Bereichen geliefert (entspricht EN/IEC 60721-3-3 für stationäre, wettergeschützte Einsatzorte; Ersatz für GOST 15150 Ausführung U2). Dies beinhaltet den Betrieb in Räumen sowie unter Vordach bei natürlicher Lüftung; die Zellenkonstruktion muss Kondensation an stromführenden Teilen verhindern. Unter typischen Einsatzbedingungen ist der zuverlässige Betrieb bei Staub, Industrieaerosolen und den in Schaltanlagen üblichen Temperaturschwankungen sichergestellt. Für Regionen mit hoher Luftfeuchte und starken Tag/Nacht-Schwankungen werden Heizer und Mikroklima-Überwachung im Schaltschrank empfohlen.

Das Gerät ist für mechanische und thermische Beanspruchungen ausgelegt, die bei regulären Schaltvorgängen unter Last, beim Auftreten von Kurzschlussströmen innerhalb der angegebenen Festigkeitsgrenzen (siehe Technische Daten) sowie beim Schalten von Magnetisierungs- und Kabel-Ladeströmen entstehen. Zulässig ist der Einsatz in Netzen mit isoliertem oder kompensiertem Sternpunkt (Petersen-Spule) sowie in Netzen mit widerstandsgeerdetem Sternpunkt gemäß Projekt- und Betriebsunterlagen.

Die Schranklösung mit VNA-10 ermöglicht einen sicheren Betrieb bei regelmäßigen Schalthandlungen. Zu beachten sind Maßnahmen gegen Kondensat, Staub und Fremdkörper sowie organisatorische Sicherheitsmaßnahmen: Warnschilder, Türverriegelungen, Vorhängeschlösser und persönliche LOTO-Kennzeichnung. Für Standorte mit erhöhter Vibration oder Stoßbelastungen (z. B. neben großem Prozess-Equipment) sind verstärkte Befestigungselemente und ein Plan zur regelmäßigen Kontrolle der Schraubverbindungen vorzusehen.

Technische Daten

Aufbau und konstruktive Lösungen

Die Konstruktion des VNA-10 ist dreipolig, mit sichtbarer Trennstrecke und selbstgasender Löschkammer. Hauptbaugruppen: geschweißter Grundrahmen (Sockel), Durchführungsisolatoren, bewegliche und feste Hauptkontakte, Schaltmesser, Löschkammern aus gasentwickelndem Polymer, Befestigungs- und Einstellteile, Verriegelungsmechanismen sowie Elemente für die Montage von Erdungsschaltern mit zuverlässiger kinematischer Kopplung zum Antrieb. Die Kontaktflächen bestehen aus Kupferlegierungen mit verschleißfestem Überzug – für niedrige Übergangswiderstände und hohe Erosionsbeständigkeit bei vielfachen Schalthandlungen.

Das selbstgasende Lichtbogenlöschprinzip nutzt die Gase, die beim Lichtbogen an den Wänden der Löschkammer entstehen. Der Gasstrom verdrängt und kühlt die Plasma-Säule, fördert die Deionisation des Zwischenraums und stellt die dielektrische Festigkeit schnell wieder her. So lassen sich Betriebs- und begrenzte Ströme bei Schalthandlungen zuverlässig abschalten – ohne komplexe Löschmedien. Geometrie der Kammern und Kontaktprofile sind auf Strömungsführung, geringen Verschleiß und minimale Druckbelastung im Lichtbogenbereich optimiert.

Der Apparat wird mit separat montierbaren Antrieben ausgerüstet – handbetätigte Federantriebe (ПР-10/ПРБД-10) oder Motorantriebe für Fernbedienung. Es sind Ausführungen mit linker (VNA-Л) und rechter (VNA-П) Antriebsanordnung verfügbar – passend zu vorhandenen Türkonzepten, Kabeleinführungen und Nachbargeräten. Die Kinematik sieht Energiespeicherung vor dem Schaltvorgang und eine schnelle Energiefreisetzung beim Umschalten vor; dies verkürzt die Lichtbogendauer und reduziert die thermische Belastung der Kontakte. Für die Integration in Schutz- und Leittechnik stehen Endschalter zur Verfügung, die potentialfreie Kontakte für die Stellungen „EIN/AUS/GEERDET“ liefern.

Für die Instandhaltung sind Löschkammern und Kontaktsysteme von der Frontseite der Zelle mit minimalem Demontageaufwand zugänglich. Einstellpunkte sind grundmarkiert; Toleranzkarten und Anzugsdrehmomente sind in den Betriebsunterlagen aufgeführt. Anschlussmaße und Schienenprofile passen zu gängigen KSO/KRU-Lösungen; bei Bedarf werden Adapter-Kits zur Anbindung an abweichende Anschluss- und Phasenabstände geliefert. Für den kombinierten Einsatz mit Mittelspannungs-HH-Sicherungen (PKT/PKN) sind Kabeleinführungen und Halter im Transformator-Schutzfeld vorgesehen.

Sicherheit und Verriegelungen

Die Personensicherheit wird durch mehrere Schutzebenen gewährleistet. Mechanische Verriegelungen verhindern das Einschalten der Hauptschaltstrecke bei geschlossenem Erdungsschalter sowie das Erden bei eingeschalteter Hauptschaltstrecke. Elektromechanische Schlösser und Tür-Hilfskontakte verhindern das Öffnen des Schranks bei anliegender Spannung oder ungesicherter Stellung. Für Arbeiten mit Arbeitsfreigaben sind Positionen für Vorhängeschlösser und Warnschilder vorgesehen. Die sichtbare Trennstrecke und die gut erkennbare Stellungsanzeige am Antrieb erhöhen die Zuverlässigkeit der Zustandsidentifikation.

Liefer- und Betriebsunterlagen beschreiben Prüfverfahren für Verriegelungen, Wartungsintervalle und Anforderungen an das Personal. Stellungs-Meldungen und die Integration in Leittechnik (SCADA) ermöglichen die Fernüberwachung und verhindern Fehlhandlungen bei Schalthandlungen. Die mechanische Festigkeit von Isolatoren, Schienen und Befestigungen wird bei Werks- und Abnahmeprüfungen nachgewiesen – für elektrische und mechanische Sicherheit über den gesamten Lebenszyklus.

Optionen und Zubehör

Normenkonformität

• IEC 62271-103 - Lastschalter/Lasttrennschalter der Mittelspannung. Allgemeine Anforderungen und Prüfverfahren.
• IEC 62271-102 - Trennschalter und Erdungsschalter (Anforderungen an Erdungseinrichtungen).
• IEC 62271-1 - Allgemeine Festlegungen für Mittelspannungs-Schaltgeräte und -Schaltanlagen.
• IEC 62271-200 - Metallgekapselte Schaltanlagen (1–52 kV); Anforderungen an Zellen, in denen Lasttrennschalter installiert werden.
• EN/IEC 60721-3-3 - Umgebungsbedingungen, stationäre wettergeschützte Einsatzorte (Ersatz für GOST 15150 U2).
• EN/IEC 60060-1 - Hochspannungs-Prüftechnik; Prüfverfahren zur Nachweisung der Isolationsfestigkeit von Schaltanlagen und Schaltgeräten.

Zusammenarbeit mit Auftragnehmern und Partnern

Wir laden Hersteller von Elektrogeräten, Elektro- und Montageunternehmen, Integratoren von Leitsystemen (SCADA), Servicefirmen sowie Investoren ein, die an einer Lokalisierung der Produktion der Lasttrennschalter VNA-10 interessiert sind. Wir bieten vollständige Zusammenarbeit: Audit des Lastenhefts, Anpassung der Konstruktionsunterlagen an Ihren Maschinenpark, Material- und Komponentenauswahl, Erstellung von Fertigungsabläufen und Qualitätsprüfungen, Schulung des Personals sowie Begleitung des Serienanlaufs. Auf Anfrage organisieren wir die Fertigung von Baugruppen auf Partnerstandorten (Mechanik, Galvanik, Kunststoffe, Umformtechnik) mit Eingangs- und Zwischenprüfungen sowie Abnahmeprüfungen gemäß Prüfprogramm und -methodik.

Bereitgestellte Dokumentation

Wir liefern einen vollständigen Dokumentationssatz für die Fertigung der Ausführungen VNA-10/400 und VNA-10/630 in Ihrem Werk: Stücklisten, Montagezeichnungen, 3D-Modelle, Listen der Kaufteile, Schmier- und Einstellpläne, elektrische und kinematische Schemata, Anleitungen für Montage und Verriegelungseinstellung. Verfügbare Formate: DWG/DXF (AutoCAD), SLDPRT/SLDASM (SolidWorks), Parasolid (x_t/x_b), STEP, PDF. Bei Bedarf übernehmen wir die Anpassung an konkrete KSO/KRU, die Prüfung der Anschluss-Kompatibilität, Strombelastbarkeitsberechnungen der Schienen sowie Empfehlungen zu Kontaktkräften und Anzugsdrehmomenten. Falls Sie einzelne Teile nicht selbst fertigen möchten, vergeben wir diese an bewährte Partner – auf Ihrer Seite verbleiben Montage, Einstellung, Prüfung und Verpackung.

Lebensdauer und Wartung

Mechanische Lebensdauer bis zur ersten Generalüberholung: mindestens 2000 Schaltspiele; zwischen den Überholungen: mindestens 1000 Schalthandlungen. Empfohlen ist die planmäßige Wartung gemäß Betriebsanleitung: Sichtprüfung der Baugruppen, Kontrolle der Löschkammern, Prüfung von Belagbildung an Kontaktflächen, Isolationsreinigung, Schmierung der Reibpartner, Prüfung/Einstellung der Verriegelungen, Kontrolle der Schraubverbindungen, Funktionstest der Endschalter. Für einen stabilen Betrieb sind die in den Unterlagen angegebenen Anzugsmomente und Kontaktkräfte einzuhalten.

Vorteile der Zusammenarbeit mit uns:

- Kein großer Ingenieurstamm erforderlich: Sie erhalten einen standardisierten Dokumentationssatz, mit dem ein Ingenieur mittlerer Qualifikation arbeiten kann.
- Serienanlauf ohne langen Prototypen-Zyklus: bewährte Lösungen und Baugruppen mit Industrieerfahrung.
- Beratende Begleitung in allen Phasen: von Material-/Komponenteneinkauf über Inbetriebnahme und Personalschulung bis zu Abnahmeprüfungen mit Protokollierung.

Weitere Informationen zu Lasttrennschaltern VNA-10: inbox@proekt-energo.com

…und wie bekannt: Ein Fehler in der Konstruktion führt zu zehnfachen Mehrkosten in der Fertigung und zu hundertfachen in der Betriebsphase. Qualitativ hochwertige Dokumentation und durchdachte Kooperation sind die Grundlage für den zuverlässigen Betrieb des 6–10-kV-Verteilnetzes.

PDF - Technische Informationen zu Lasttrennschaltern VNA-10 herunterladen.