Grundlegendes zu elektrischen Trennschaltern: Typen, Normen und Anwendungszusammenfassung

1. Definition und Standards

Ein Ein elektrischer Trennschalter (oder Trennschalter) ist ein elektromechanisches Gerät mit sichtbaren Kontakten, das ausschließlich dazu dient, Stromkreise zu isolieren, indem ein deutlich sichtbarer offener Spalt geschaffen wird, der eine vollständige Abschaltung vor Wartungsarbeiten gewährleistet.
Es handelt sich um Lastschalter ohne Lichtbogenlöschmechanismen, die nur nach einer vorgeschalteten Unterbrechung durch einen Leistungsschalter oder Lastschalter betätigt werden dürfen.
International sind Trennschalter gemäß IEC 62271-102 genormt , die Anforderungen an AC-Trennschalter und Erdungsschalter mit Nennspannungen über 1 kV in Innen- und Außeninstallationen festlegt.

2. Mechanische Konfigurationen

Trennschalter werden basierend auf der Anordnung und dem Platz der Umspannstation ausgewählt:

• Mittelbruch: Zwei Arme sind in der Mitte angelenkt und öffnen sich an einer Stelle.

• Doppelte Unterbrechung: Bietet zwei Trennungen für eine verbesserte dielektrische Leistung.

• Stromabnehmer: Klapparmkonstruktion für begrenzten vertikalen Freiraum.

• Horizontal-Break (Knie): Horizontal klappbar, ideal für Sammelschienenabschnitte.

• Vertikaler Bruch: Kontakte werden vertikal getrennt, gemeinsame Leitungsabschnitte.

• Koaxial: Kompaktes Inline-Design mit Kontakten auf einer einzigen Achse.

2.1 Lasttrennschalter

Ein Lasttrennschalter vereint sichtbare Isolierung mit begrenzter Lasteinschalt-/Ausschaltfähigkeit und ermöglicht so einen sicheren Betrieb bei Nennströmen, erfordert aber dennoch eine vorgeschaltete Lichtbogenunterbrechung.

2.2 Integrierte Trennschalter

Einige moderne Leistungsschalter integrieren Trennschalter in das gleiche Gehäuse („Trennleistungsschalter“), wodurch separate Komponenten reduziert werden, aber aufgrund nicht sichtbarer Lücken obligatorische Erdungsschalter erforderlich sind.

3. Bedienung und Sicherheitsfunktionen

Trennschalter können sein . manuell (über Getriebehandräder oder abnehmbare Griffe) oder motorbetrieben (Fernsteuerung)
Zu den wichtigsten Sicherheitsbestimmungen gehören:

• Sichtbare Kontakte: Klare Anzeige des offenen/geschlossenen Zustands.

• Lockout-Tagout (LOTO): Mit Vorhängeschlössern abschließbare Griffe oder Schlüsselsperren verhindern ein unbeabsichtigtes Schließen.

• Erdungsmesser: Optionale Erdungsmesser zur sicheren Entladung isolierter Abschnitte.
  Typischer Betriebsablauf: Vorgeschalteten Leistungsschalter öffnen, Verriegelungen lösen, Trennschalter betätigen, Erdung einschalten, dann Vorhängeschloss anbringen.

4. Wartungsintervalle

Freiluft-Trennschalter erfordern im Allgemeinen eine vorbeugende Wartung alle 5 Jahre (oder alle 2 Jahre in stark verschmutzten Umgebungen), während moderne Leistungsschalter die Wartungszyklen auf 15 Jahre verlängern können.

5. Bewerbungen

1. Hochspannungs-Umspannwerke: Isolieren Sie Transformatoren , Leistungsschalter und Leitungen für einen sicheren Betrieb.

2. Industrielle Stromverteilung: Schalten Sie Motoren und Schaltanlagen während Reparaturen stromlos.

3. Anlagen für erneuerbare Energien : Wechselrichter und Turbinentransformatoren für Wartungszwecke sicher isolieren.

4. Notfallisolierung: Schnelle manuelle Abschaltung bei Fehler- oder Gefahrenbedingungen.

6. Überlegungen zur Auswahl

Bewerten Sie beim Spezifizieren eines Trennschalters Folgendes:

• Nennspannung (Ue): An Systemspannung anpassen (z. B. 11 kV, 33 kV, 132 kV).

• Nennstrom (Ie): Stellen Sie sicher, dass die Nennstrombelastbarkeit mit der Last übereinstimmt.

• Polkonfiguration: Einpolig für Gleichstromsysteme; dreipolig für Drehstrom.

• Umgebungsbedingungen: Verschmutzungsgrad und Höhe beeinflussen die erforderlichen Abstände.

• Montageart: Umspannwerk im Freien versus Schaltanlagengehäuse im Innenbereich.

• Verriegelungen und Erdungsanforderungen: Stellen Sie sicher, dass die LOTO- und Erdungssequenzen eingehalten werden.