Der Innenraum-Hochspannungs-Vakuum-Lasttrennschalter FZN21A-12D und die Schalter-Sicherungs-Kombination FZRN21A-12D dienen Drehstrom-Verteilnetzen mit 50 Hz und einer Systemnennspannung von 10 kV, wobei 12 kV die Nennspannung der Schaltanlage ist. Der Lasttrennschalter schaltet Nenn- und Überlastströme bis 630 A, während die Kombination Kurzschlussströme bis 31,5 kA abschaltet und den Einphasenbetrieb der Anlage verhindert.
Kompakt und leicht gebaut, werden die Einheiten in Schaltfelder, Ringnetzschränke und Kompaktstationen für städtische Netze, die Industrie sowie Hochhäuser und öffentliche Gebäude integriert, entweder als Ringleitung oder als Endabnehmer-Abgang.
Typenbezeichnung
Es werden zwei Bezeichnungen verwendet, eine für den Lasttrennschalter und eine für die Kombination:
Lasttrennschalter — FZN21A-12D/T 630-20
- F: Lasttrennschalter
- Z: Vakuum
- N: Innenraum
- 21A: Konstruktionsfolgenummer
- 12: Nennspannung in kV (angewendet in Drehstrom-50-Hz-Netzen mit 10 kV Systemspannung)
- D: Mit Erdschalter
- T: Mit Federantrieb
- 630: Nennstrom in A
- 20: Bemessungs-Kurzzeit-Stromfestigkeit in kA
Schalter-Sicherungs-Kombination — FZRN21A-12D/T 125-31,5
- R: Mit Sicherung
- 125: Nennstrom in A der Kombination und der eingesetzten Sicherung
- 31,5: Bemessungs-Kurzschluss-Ausschaltstrom in kA
Die übrigen Buchstaben haben dieselbe Bedeutung wie bei der Bezeichnung des Lasttrennschalters.
Aufbau und Funktionsweise
Die drei Pole stehen auf einem gemeinsamen Stahlrahmen, der auf dem unteren Tragrahmen und den Isolatoren gelagert ist. Dieser hält die stromführenden Teile auf Abstand zum Rahmen und sorgt für eine kompakte Bauweise. Der Antrieb dreht die Hauptwelle und die Gestänge, und die isolierenden Zugstangen übertragen diese Bewegung auf die Kontakte der Vakuumkammer.
Der Trennschalter erzeugt eine sichtbare Trennstrecke, und das Erdungsmesser, das gegen den statischen Erdungskontakt arbeitet, erdet die spannungsfreie Seite vor Wartungsarbeiten. Mechanische Verriegelungen zwischen Lasttrennschalter, Erdschalter und Sicherungskammer erfüllen die Anforderungen der Fünffach-Verriegelung.
Antrieb und Steuerung
Die Schließenergie wird von einer gespannten Schließfeder geliefert, sodass die Kontaktgeschwindigkeit vom Mechanismus und nicht vom Bediener bestimmt wird. Der Schalter kann so oft betätigt werden, wie das Netz es erfordert. Die Auslöseeinrichtung reagiert auf das Signal der Sicherung, wodurch die Kombination den Ausfall einer Phase meldet.
Beim motorischen Antrieb wird die Feder aus der Hilfsspannung wieder gespannt, was Fernbedienung, Fernsignalisierung und Fernauslösung auf Relaisbefehl ermöglicht. Die manuelle Bedienung bleibt auch bei Ausfall der Hilfsspannung verfügbar.
Technische Daten
Einsatzbedingungen
- Umgebungstemperatur: +40 ℃ maximal, -25 ℃ minimal
- Aufstellhöhe: Nicht mehr als 1000 m
- Relative Luftfeuchtigkeit: Tagesdurchschnitt nicht mehr als 95 %, Monatsdurchschnitt nicht mehr als 90 %
- Erdbebenintensität: Nicht mehr als Grad 8
- Standortbedingungen: Keine Brand-, Explosionsgefahr, chemische Korrosion oder starke Vibrationen
- Verschmutzungsgrad: II
Technische Daten
| Nr. | Parameter | Einheit | Wert |
|---|---|---|---|
| 1 | Nennspannung | kV | 12 |
| 2 | Nennfrequenz | Hz | 50 |
| 3 | Nennstrom, Lasttrennschalter FZN21A-12D/T 630-20 | A | 630 |
| 4 | Nennstrom, Schalter-Sicherungs-Kombination FZRN21A-12D/T 125-31,5 | A | 125 |
| 5 | Bemessungs-Kurzzeit-Stromfestigkeit, Lasttrennschalter | kA | 20 |
| 6 | Bemessungs-Kurzschluss-Ausschaltstrom, Kombination | kA | 31,5 |
Installation und Verdrahtung
Installation und Inbetriebnahme
Das Gerät wird auf seinem unteren Tragrahmen an den Schaltfeldrahmen geschraubt. Die Positionen „Geschlossen“, „Offen“ und „Geerdet“ sowie die Verriegelungen werden an allen drei Polen überprüft. Die spezifizierte Sicherung der 125-A-Klasse wird so eingebaut, dass ihr Auslösebolzen in die Auslöseeinrichtung eingreift. Vor der Inbetriebnahme werden der Hauptstromkreiswiderstand und der Kontaktweg gemessen.
Außenmaße
- Frontansicht: 765 mm Gesamtbreite mit 560 mm Innenmaß, 210 mm zwischen benachbarten Polen (zweimal markiert) und 580 mm in der Vertikalen.
- Seitenansicht: 530 mm in der Breite oben und 880 mm in der Vertikalen.
- Schaltfelddetails: Die Außenmaßzeichnung enthält den vollständigen Maßsatz; fordern Sie die Zeichnung für Schrankausschnitte und Sammelschienenbohrungen an.
Komponentenreferenz
Die nachfolgenden Positionsnummern folgen der Außen- und Installationszeichnung der Baureihe:
- Rahmen
- Trennschalter
- Sicherung
- Isolierende Zugstange
- Oberer Tragrahmen
- Lichtbogenlöschkammer
- Erdungskontaktkopf (statisch)
- Isolator
- Erdungsmesser
- Unterer Tragrahmen
- Schließfeder
- Isolierende Zugstange
- Hauptwelle
- Auslösemechanismus
- Hilfswelle
- Antriebsgestänge
- Antriebsmechanismus
Anwendungsbereiche
- Aufbau und Erneuerung städtischer Verteilnetze
- Industrie- und Bergbauunternehmen
- Hochhäuser und öffentliche Gebäude
- Ringleitungs- und Endabnehmer-Abgänge in Schaltfeldern, Ringnetzschränken und Kompaktstationen
Auswahl und FAQs
Auswahlhilfe
- Wählen Sie den Lasttrennschalter oder die Kombination. Der FZN21A-12D/T 630-20 führt 630 A Last- und Überlaststrom und verlässt sich bei Fehlern auf den vorgelagerten Schutz; für einen Transformator- oder Kabelabgang, der auch Kurzschlussströme abschalten muss, wird die Einheit FZRN21A-12D/T 125-31,5 verwendet, bei der die Sicherung den Fehler bei 31,5 kA abschaltet und die Auslöseeinrichtung den Phasenausfall meldet.
- Bestätigen Sie die Stromklasse der Sicherung. Die Kombination ist für 125 A ausgelegt. Überprüfen Sie daher vor der Bestellung den Vollaststrom und den Einschaltstromstoß des Transformators oder Kabelschrankes gegen diesen Nennwert.
- Prüfen Sie die Kurzzeitfestigkeit. 20 kA als Bemessungs-Kurzzeit-Stromfestigkeit des Lasttrennschalters bestimmen die Sammelschiene und die Koordination des vorgelagerten Schutzes; überprüfen Sie dies vor der Bestellung mit den Netzdaten.
- Entscheiden Sie sich für die Steuerungsart. Das Suffix T steht für den Federantrieb, und die motorbetriebene Version spannt diese Feder aus der Hilfsspannung neu, was Fernbedienung, Fernsignalisierung und Fernauslösung auf Relaisbefehl ermöglicht.
- Passen Sie die Isolierung an das Schaltfeld an. Das Gerät ist für den Innenraum Einsatz bei Verschmutzungsgrad II, nicht mehr als 1000 m über dem Meeresspiegel, zwischen -25 und +40 Grad, an einem Ort ohne Brand-, Explosionsgefahr, chemische Korrosion und starke Vibrationen bestimmt.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
F1: Wofür wird der FZN21A-12D verwendet?
Es handelt sich um einen Innenraum-Drehstrom-Vakuum-Lasttrennschalter für 50-Hz-Verteilnetze mit 10 kV Systemspannung. Er dient zum Ein- und Ausschalten von Nenn- und Überlastströmen, zum Freischalten des Stromkreises durch eine sichtbare Trennstrecke und zum Erden der spannungsfreien Seite für Wartungsarbeiten. Die Kombination FZRN21A-12D ergänzt Sicherungen, sodass derselbe Rahmen auch Kurzschlussströme abschaltet und einen Transformator oder Kabelabgang schützt. Beide werden in Schaltfelder, Ringnetzschränke und Kompaktstationen als Ringleitung oder Endabnehmer-Abgang eingebaut.
F2: Wie lese ich die Bezeichnung FZRN21A-12D/T 125-31,5?
F steht für Lasttrennschalter, Z für das Vakuum als Löschmedium, R zeigt an, dass Sicherungen kombiniert sind, N dass das Gerät für den Innenraum ist, 21A ist die Konstruktionsfolgenummer, 12 die Nennspannung in kV, D zeigt an, dass ein Erdschalter eingebaut ist, und T dass ein Federantrieb eingebaut ist. Die nachfolgenden Zahlen geben den Strom an: 125 A ist der Nennstrom der Kombination und der eingesetzten Sicherung, und 31,5 ist der Bemessungs-Kurzschluss-Ausschaltstrom in kA. Liest man es als FZN21A-12D/T 630-20, also ohne das R, beschreibt dieselbe Bezeichnung den reinen Lasttrennschalter bei 630 A mit einer Bemessungs-Kurzzeit-Stromfestigkeit von 20 kA.
F3: Warum werden auf der Seite 12 kV und 10 kV erwähnt?
Es handelt sich um zwei verschiedene Größen. 12 kV ist die Nennspannung, die auf der Typenschildbezeichnung der Schaltanlage angegeben ist und die Spannungsklasse bezeichnet, für die die Isolierung und die Vakuumkammer ausgelegt sind. 10 kV benennt das Netz, in dem das Gerät eingesetzt wird, also das 50-Hz-Drehstrom-Verteilnetz. Für ein Netz wird normalerweise eine Anlage mit einer höheren Spannungsklasse gewählt, damit Isolierung und Schaltbeanspruchungen über ausreichende Reserven verfügen.
F4: Wie vergleicht er sich mit dem FZN16A-12D?
Beide sind 12-kV-Innenraum-Vakuumgeräte mit einem 630-A-Lasttrennschalter und einer 125-A-Kombination, sodass beide für vergleichbare Abgänge verwendet werden können. Der FZN16A-12D ist die ältere Baureihe, und deren Datenblatt veröffentlicht die breitere Familie von Ausschaltströmen, von Kabelkapazitätsströmen bis zu kapazitiven Strömen. Dieser FZN21A-12D ist um einen motorischen Federantrieb mit Fernbedienung und Fernsignalisierung, einen Trennschalter mit sichtbarer Trennstrecke und einen Erdschalter mit Einschaltvermögen herum gebaut, weshalb er für städtische Netze und Gebäude spezifiziert ist, in denen der Schalter häufig betätigt und von einer Leitstelle aus überwacht wird.
F5: Welches Modell der Reihe eignet sich für 40,5 kV oder größere Ströme?
Für die höhere Spannung ist der FZN21-40.5 das Innenraumgerät dieser Familie für 40,5 kV und die 35-kV-Seite von Kompaktstationen, auf einem 1250-A-Rahmen, und seine Kombination schaltet 20 kA ab. Der FZN25-12DG bleibt bei 12 kV und deckt die Baugrößen für größere Ströme ab. Keines dieser Geräte kann über die Spannungsklasse hinweg ausgetauscht werden: Die Isolationspegel, die Sicherungsklasse und die Abstände sind nur für eine jeweilige Klasse ausgelegt.
F6: Kann das Gerät ferngesteuert werden und wie wird es gewartet?
Ja. Der Federantrieb wird von einem Elektromotor aus der Hilfsspannung gespannt, sodass der Schalter von einer entfernten Schaltstelle aus ein- und ausgeschaltet werden kann und auf einen Schutzrelais-Befehl reagiert, während die manuelle Bedienung bei Ausfall der Hilfsspannung erhalten bleibt. Die Wartung umfasst den Antrieb und die Isolierung: Halten Sie die Hauptwelle, die Hilfswelle und das Gestänge sauber und geschmiert, überprüfen Sie die Verriegelungen und die Stellungsmeldung und tauschen Sie die Vakuumkammer aus, wenn der Kontaktverschleiß seinen zulässigen Wert erreicht. Wenn ein anderes Löschmedium erforderlich ist, kapselt der FLN36-12 einen Niederdruck-SF6-Drehstrom-Schalter mit drei Stellungen, der FKN12A-12D bläst Luft über den Lichtbogen, und für den mastgebundenen Außenbereichseinsatz ist der FZW32-12 das vakuumbasierte Äquivalent.