Der innenraumgeeignete Hochspannungs-Vakuum-Lastschalter FZN25-12D und die Lastschalter-Sicherungskombination FZRN25-12D werden in 50-Hz-Drehstrom-Ringnetzen und Endschaltnetzen sowie in industriellen Energieversorgungsanlagen eingesetzt. Der Lastschalter steuert die Last, während die Kombination Kurzschlussschutz bietet. Der Schalter schaltet Last- und Schleifenströme bis 630 A, Kabelkapazitätsströme bis 10 A und Leerlauftransformatoren bis 1250 kVA. Die Kombinationseinheit schaltet beliebige Ströme bis zu ihrem bemessungs-Kurzschlussausschaltstrom von 31,5 kA.
Ein direkt wirkender Antrieb verbindet die Trennstrecke mit der Vakuumschaltkammer. Dadurch führt die Kammer nur während des Schaltvorgangs Hochspannung, was die Baugröße und das Gewicht reduziert, und ein einziger Hub betätigt beide Strecken. Sowohl Hand- als auch Motorantrieb sind verfügbar. Erdungsblenden, die mit dem Erdschalter verriegelt sind, befinden sich zwischen den Festkontakten und den stromführenden Zylindern, was Wartungsarbeiten sicher und zeitsparend macht.
Typenbezeichnung
Es werden zwei Bezeichnungen verwendet, eine für den Lastschalter und eine für die Kombinationseinheit. Die nachfolgende Abbildung zeigt die offizielle Bezeichnung für diese Baureihe:
Lastschalter — FZN25-12D/T 630-20
- FZN: Vakuum-Lastschalter für den Innenraum
- 25: Konstruktionsfolgenummer
- 12: Bemessungsspannung, kV
- D: mit Erdschalter
- T: mit Federantrieb
- 630: Bemessungsstrom, A
- 20: Bemessungs-Kurzschlussdauerstrom, kA
Lastschalter-Sicherungskombination — FZRN25-12D/T 125-31.5
- FZRN: Vakuum-Lastschalter-Sicherungskombination
- R: mit Sicherung kombiniert
- 125: maximaler Bemessungsstrom der Sicherung, A
- 31.5: bemessungs-Kurzschlussausschaltstrom, kA
Die übrigen Zeichen haben dieselbe Bedeutung wie bei der Lastschalter-Bezeichnung. Die Sicherung selbst ist vom Typ SDLAJ-12, und ihr Schlagbolzenauslöser SFLAJ-12 löst den Antrieb aus, wenn die Sicherung durchbrennt.
Aufbau und Funktionsweise
Die drei Pole sind auf einem gemeinsamen Rahmen montiert. Jedes Pol verfügt hinten über einen Festkontakt, eine Vakuumschaltkammer und einen stromführenden Zylinder mit dem Bewegtkontakt, eine Isolierabdeckung über den spannungsführenden Teilen sowie rote Porzellanisolatoren zum Rahmen. Der Antrieb an der Vorderseite des Rahmens betätigt die Pole über die Spannwelle und die Erdungswelle. Die Schalttafel an der Front zeigt die Stellung an und ermöglicht die Auswahl.
Trennstrecke und Vakuumschaltkammer bewegen sich in einem einzigen Arbeitsgang, sodass ein Hub sowohl die Schalt- als auch die sichtbare Trennfunktion erfüllt. Der Erdschalter wirkt gegen den festen Erdungskontakt. Die Erdungsblenden zwischen den Festkontakten und den stromführenden Zylindern sind mit ihm verriegelt. Dadurch wird die spannungsfreie Seite geerdet, bevor Wartungsarbeiten beginnen, und das Sicherungsfach kann nicht unter Spannung geöffnet werden.
Antrieb und Steuerung
Die Schließenergie wird von einer gespannten Feder an der Spannwelle geliefert. Die Kontaktgeschwindigkeit wird somit durch den Antrieb und nicht durch den Bediener bestimmt. Der Schalter kann so oft betätigt werden, wie das Netz es erfordert – die mechanische Lebensdauer beträgt 1000 Schaltspiele. Die Feder kann manuell oder über die Hilfsenergie gespannt werden, was den Motorantrieb und die Fernsignalisierung ermöglicht. Die Hilfskreise sind für AC oder DC 220 V bzw. 110 V ausgelegt.
Bei der Kombinationseinheit wird die Auslöseeinrichtung durch den Schlagbolzen der durchgebrannten SDLAJ-12-Sicherung betätigt, wofür nur 2 bis 5 J Schlagbolzenenergie erforderlich sind. So wird ein Fehler auf dem geschützten Abzweig durch die Sicherung abgeschaltet und an den Antrieb gemeldet. Der Lastschalter öffnet niemals selbstständig Kurzschlussströme, und der Abzweig wird niemals auf zwei Phasen weiterbetrieben.
Technische Daten
Einsatzbedingungen
- Umgebungstemperatur: Obergrenze +40℃, Untergrenze -25℃
- Höhe: Maximal 1000 m
- Relative Luftfeuchtigkeit: Tagesmittelwert maximal 95 %, Monatsmittelwert maximal 90 %
- Erdbebenintensität: Maximal 8 Grad
- Standortbedingungen: Kein Brand, keine Explosionsgefahr, keine chemische Korrosion oder starke Vibrationen
- Verschmutzungsgrad: II
Technische Daten
| Nr. | Parameter | Einheit | FZN25-12D/
T 630-20 (Last- schalter) |
FZRN25-12D
/T 125-31.5 (Lastschalter- Sicherungs- kombination) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Bemessungsspannung | kV | 12 | |
| 2 | Bemessungsfrequenz | Hz | 50 | |
| 3 | Bemessungsstrom | A | 630 | 125 |
| 4 | 1-min-Bemessungs-Stehwechselspannung | kV | Vakuumschaltkammer-Strecke 30; Phase-Erde und Phase-Phase 42; Trennstrecke 48 | |
| 4 | Bemessungs-Blitzstoßspannungsfestigkeit | kV | Phase-Erde und Phase-Phase 75; Trennstrecke 85 | |
| 5 | Bemessungs-Kurzschluss-Scheitelstrom | kA | 50 | — |
| 6 | Bemessungs-Kurzschlussdauerstrom, 4 s | kA | 20 | — |
| 7 | Bemessungs-Wirklastausschaltstrom | A | 630 | 125 |
| 8 | Bemessungs-Schleifenstromausschaltstrom | A | 630 | 125 |
| 9 | Bemessungs-Kabelkapazitätsausschaltstrom | A | 10 | 10 |
| 10 | Bemessungs-Leerlauftransformator-Schaltvermögen | kVA | 1250 | 1250 |
| 11 | Bemessungs-Kurzschlussausschaltstrom | kA | — | 31.5 |
| 12 | Bemessungs-Übergabestrom und bemessungs-Umschaltstrom | A | — | 2000 |
| 13 | Sicherungstyp | — | — | SDLAJ-12 |
| 14 | Schlagbolzen-Ausgangsenergie | J | — | 2–5 |
| 15 | Bemessungs-Kurzschlusseinschaltstrom | kA | 50 | |
| 16 | Bemessungs-Kurzschluss-Scheitelstrom des Erdschalters | kA | 50 | |
| 17 | Bemessungs-Kurzschlussdauerstrom des Erdschalters, 2 s | kA | 20 | |
| 18 | Bemessungsspannung des Hilfskreises | V | AC/DC 220 V, 110 V | |
| 19 | Mechanische Lebensdauer | Schaltspiele | 1000 | |
Installation und Verdrahtung
Installation und Inbetriebnahme
Die Einheit wird durch die sechs 30 x 13 mm großen Befestigungslöcher am Feldrahmen verschraubt. Die Positionen „Geschlossen“, „Offen“ und „Geerdet“ sowie die Verriegelungen zwischen Lastschalter, Erdschalter und Sicherungsfach werden an allen drei Polen überprüft. Die vorgeschriebene SDLAJ-12-Sicherung wird so eingesetzt, dass ihr Schlagbolzen in die Auslöseeinrichtung eingreift. Vor der Spannungsversorgung werden der Hauptstromkreiswiderstand und der Kontakthub gemessen.
Komponentenreferenz
Die folgenden Positionsnummern beziehen sich auf die Außenmaß- und Installationszeichnung der Baureihe:
- Festkontakt
- Isolierabdeckung
- Antrieb
- Rahmen
- Vakuumschaltkammer
- Stromführender Zylinder
- Sicherung
- Spannwelle
- Erdungswelle
- Schalttafel
Anwendungsgebiete
- Ringschlussabzweige von 50-Hz-Drehstromnetzen
- Endschaltabzweige zu Transformatoren und Verteileranlagen
- Industrielle Energieversorgungsanlagen
- Innenraum-Schaltanlagen und Kompakt-Stationen-Felder in 12-kV-Netzen
Auswahl und FAQs
Auswahlhilfe
- Wählen Sie den Lastschalter oder die Kombinationseinheit. Der FZN25-12D/T 630-20 führt und schaltet Last- und Schleifenströme bis 630 A und ist für Fehler auf einen vorgelagerten Schutz angewiesen. Für einen Transformator- oder Kabelabzweig, der auch Kurzschlussströme abschalten muss, wird die Einheit FZRN25-12D/T 125-31.5 verwendet. Hier schaltet die Sicherung den Fehler bei 31,5 kA ab, und der Schlagbolzen löst den Antrieb aus, sodass der Abzweig niemals auf zwei Phasen weiterläuft.
- Prüfen Sie die Sicherung für den Abzweig. Die Kombinationseinheit ist für einen maximalen Sicherungsstrom von 125 A vom Typ SDLAJ-12 ausgelegt. Vergleichen Sie den Vollaststrom und den Einschaltstrom des Transformators mit diesem Wert, und bestätigen Sie vor der Bestellung den bemessungs-Übergabestrom und den bemessungs-Umschaltstrom von 2000 A gegenüber der vorgelagerten Schaltanlage.
- Bestätigen Sie die Kurzzeitfestigkeit. 20 kA für 4 s als bemessungs-Kurzschlussdauerstrom und 50 kA als bemessungs-Kurzschluss-Scheitelstrom bestimmen die Sammelschiene und die vorgelagerte Koordination. Der Erdschalter ist für denselben Scheitelstrom von 50 kA und 20 kA für 2 s ausgelegt, und der Hauptkreis sowie der Einschaltstrom führen 50 kA.
- Entscheiden Sie zwischen dem FZN25-12D und dem FZN25-12DG. Beide sind 12-kV-Innenraum-Vakuum-Einheiten derselben Konstruktionsfolge. Dieser hier ist der 630-A-Rahmen mit 20 kA für 4 s, eine 31,5-kA-Kombinationseinheit mit 125-A-Sicherung und einer mechanischen Lebensdauer von 1000 Schaltspielen. Der FZN25-12DG ist der größere Rahmen, ausgelegt für 1250 A mit 25 kA Kurzzeitfestigkeit und einer 200-A-Sicherung, wobei für kleinere Abzweige auch eine 125-A-Sicherung verfügbar ist. Wählen Sie nach Strom und Fehlerbeanspruchung, nicht nur nach der Typenbezeichnung, und tauschen Sie die beiden niemals über diese Bemessungsgrenzen hinweg aus.
- Passen Sie das Feld und die Hilfsspannung an. Der Rahmen hat eine Breite von 1008 mm, eine Höhe von 848 mm und eine Tiefe von 466 mm und wird durch sechs 30 x 13 mm große Löcher verschraubt. Die Einheit ist für den Innenraumeinsatz bei Verschmutzungsgrad II, maximal 1000 m über dem Meeresspiegel, Temperaturen zwischen -25 und +40 Grad, mit einem täglichen relativen Feuchtigkeitsmittelwert von maximal 95 % und einem monatlichen von maximal 90 %, an Standorten mit einer Erdbebenintensität von maximal 8 Grad und frei von Brand, Explosionsgefahr, chemischer Korrosion und starken Vibrationen. Für den Motorantrieb wird eine Hilfsspannung von AC oder DC 220 V bzw. 110 V benötigt.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
F1: Wofür wird der FZN25-12D verwendet?
Er ist ein dreipoliger Vakuum-Lastschalter für den Innenraum für 50-Hz-Ringnetze und Endschaltnetze sowie für industrielle Energieversorgungsanlagen. Er dient zur Lastschaltung und zur sicheren Trennung des Stromkreises. Der Schalter schaltet Last- und Schleifenströme bis 630 A, Kabelkapazitätsströme bis 10 A und Leerlauftransformatoren bis 1250 kVA. Die Kombinationseinheit FZRN25-12D ergänzt eine SDLAJ-12-Sicherung, sodass derselbe Rahmen auch Kurzschlussströme bis 31,5 kA abschaltet und den Abzweig schützt.
F2: Wie lese ich die Bezeichnung FZRN25-12D/T 125-31.5?
FZN steht für den Vakuum-Lastschalter für den Innenraum, das zusätzliche R zeigt die Kombination mit einer Sicherung an. 25 ist die Konstruktionsfolgenummer, 12 die Bemessungsspannung in kV, D kennzeichnet den Erdschalter und T den Federantrieb. Die nachfolgenden Zahlen geben die Ströme an: 125 ist der maximale Bemessungsstrom der Sicherung in Ampere und 31,5 der bemessungs-Kurzschlussausschaltstrom in kA. Ohne das R, also FZN25-12D/T 630-20, beschreibt dieselbe Bezeichnung den reinen Lastschalter bei 630 A mit einem bemessungs-Kurzschlussdauerstrom von 20 kA.
F3: Was ist der Unterschied zwischen dem FZN25-12D und dem FZN25-12DG?
Es handelt sich um zwei Baugrößen einer Baureihe, wobei der Unterschied in Strom und Fehlerbeanspruchung liegt, nicht im zusätzlichen Buchstaben. Dieser FZN25-12D ist für 630 A am Lastschalter mit 20 kA für 4 s ausgelegt, und seine Kombinationseinheit nimmt eine 125-A-SDLAJ-12-Sicherung auf und schaltet 31,5 kA ab. Der FZN25-12DG deckt die größere 1250-A-Baugröße mit 25 kA Kurzzeitfestigkeit und einer 200-A-Sicherung ab, wobei für kleinere Abzweige auch 125 A angeboten werden. Wählen Sie den 12D, wenn ein 630-A-Abzweig einen 31,5-kA-Sicherungsschutz benötigt, und den 12DG, wenn der Sammelstromkreis tatsächlich 1250 A führt. Die beiden sind über diese Bemessungsgrenzen hinweg nicht austauschbar.
F4: Was unterbricht tatsächlich einen Kurzschluss?
Die Sicherung, nicht der Lastschalter. Bei der Kombinationseinheit schmilzt die SDLAJ-12-Sicherung und ihr Schlagbolzen, der nur 2 bis 5 J Ausgangsenergie benötigt, betätigt die Auslöseeinrichtung, sodass das betroffene Pol geöffnet und gemeldet wird. Der Lastschalter selbst ist für Last-, Schleifen-, Kabelkapazitäts- und Leerlauftransformator-Ströme ausgelegt, und 31,5 kA erscheint nur in der Spalte für die Kombinationseinheit in der Datentabelle. Aus diesem Grund muss eine durchgebrannte Sicherung immer durch denselben bemessungsgleichen Typ ersetzt werden.
F5: Wie wird die Einheit montiert und was wird im Feld benötigt?
Der Rahmen wird durch sechs Befestigungslöcher verschraubt, jeweils 30 mm x 13 mm mit einem Radius von 6,5 mm. Das Außenmaß zeigt eine Gesamtbreite von 1008 mm, eine Gesamthöhe von 848 mm und 466 mm in der Seitenansicht, mit 820 mm über den Füßen und 660 mm zwischen den äußeren Lochmitten. Fordern Sie die Zeichnung an, bevor Sie die Blende zuschneiden oder die Sammelschienenhalterungen bohren. Die Einsatzbedingungen sind Innenraum, Verschmutzungsgrad II, Höhe maximal 1000 m, -25 bis +40 Grad, Erdbebenintensität maximal 8 Grad, und ein Standort frei von Brand, Explosionsgefahr, chemischer Korrosion und starken Vibrationen.
F6: Welche anderen 12-kV-Innenraum-Einheiten sollte ich vergleichen?
Innerhalb der Vakuumtechnologie sind der FZN21A-12D und der FZN16A-12D gleichklassige 630-A-Lastschalter mit 125-A-Kombinationseinheiten. Vergleichen Sie diese eher anhand des Antriebs, der veröffentlichten Schaltströme und des Rahmens als nur anhand der Strombelastbarkeit. Für höhere Spannungen ist der FZN21-40.5 das 40,5-kV-Modell auf einem 1250-A-Rahmen. Wenn ein anderes Löschmedium gewünscht wird, kapselt der FLN36-12 einen dreipoligen SF6-Schalter mit niedrigem Druck und der FKN12A-12D bläst Luft über den Lichtbogen. Für die mastmontierte Außenanwendung ist der FZW32-12 das vakuumbasierte Äquivalent. Keines dieser Modelle kann über eine Spannungsklasse hinweg ausgetauscht werden.