Der VS1-12 ist ein dreipoliger 50-Hz-Hochspannungs-Vakuum-Leistungsschalter für den Innenbereich mit einer Nennspannung von 12 kV. Er wurde als Schutz- und Steuerungseinheit für Stromnetze sowie für elektrische Betriebsmittel in Industrie- und Bergbauunternehmen konzipiert. Er ist für Betriebe ausgelegt, die häufige Schaltvorgänge beim Nennbetriebsstrom oder wiederholte Kurzschlussausschaltungen erfordern. Der Leistungsschalter verfügt über ein integriertes Design, bei dem Antrieb und Schaltgerät einen gemeinsamen Rahmen bilden. Dadurch kann er entweder als Festeinbau-Einheit oder, mit einem speziellen Einschubmechanismus, als ausfahrbarer Einschub (Wagen) verwendet werden. Jeder der drei Pole ist auf einer kompakten Isolatorstütze im Rahmen gelagert, und die Vakuumschaltkammer löscht den Lichtbogen in einem hermetisch dichten Keramikgehäuse, wodurch eine stabile Isolierung gewährleistet und der Wartungsaufwand minimiert wird.
Typenbezeichnung
Die Typenbezeichnung lautet VS 1-12 / □ – □ YC:
- VS — Hochspannungs-Vakuum-Leistungsschalter für den Innenbereich
- 1 — Konstruktionsnummer
- 12 — Nennspannung in kV
- erstes □ — Nennstrom in A
- zweites □ — Nenn-Kurzschlussausschaltstrom in kA
- YC — Permanentmagnet-Antrieb
Beispiel: VS1-12/1250-31.5 YC bezeichnet einen 12-kV-Vakuum-Leistungsschalter für den Innenbereich mit einem Nennstrom von 1250 A, einem Nenn-Kurzschlussausschaltstrom von 31.5 kA und einem Permanentmagnet-Antrieb.
Leistungsvorteile
- Bistabiler Permanentmagnet-Antrieb. Permanentmagnete liefern die Haltekraft sowohl für die Ein- als auch für die Ausschaltstellung, sodass eine Verriegelung ohne lange mechanische Gestänge erreicht wird. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Federantrieb wird die Anzahl der beweglichen Teile erheblich reduziert und der Übertragungsstrang verkürzt, was die Zuverlässigkeit erhöht und die mechanische Lebensdauer verlängert.
- Vakuumschaltkammer. Das Vakuum löscht den Lichtbogen, was eine lange elektrische Lebensdauer ohne Brand- oder Explosionsgefahr und ohne routinemäßige Wartung des Schaltmediums ermöglicht. Die geringe Lichtbogenenergie und die kurze Brennzeit helfen dem Leistungsschalter, Fehlerströme innerhalb weniger Halbwellen zu unterbrechen.
- Integrierter Aufbau und flexible Montage. Das Ein-Rahmen-Design ermöglicht es, denselben Leistungsschalter als Festeinbau-Einheit oder, mit einem Einschubwagen, als ausfahrbaren Einschub für metallgekapselte Schaltanlagen zu verwenden. Er unterstützt elektrische, manuelle und Fernsteuerung mit vollständiger Verriegelung.
Wichtige Nenndaten im Überblick
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Nennspannung | 12 kV |
| Nennfrequenz | 50 Hz |
| Nennstrom | 630 / 1250 / 1600 / 2000 / 2500 A |
| Nenn-Kurzschlussausschaltstrom | 20 / 25 / 31.5 / 40 kA |
| Mechanische Lebensdauer | 10000 Schaltspiele |
| Norm | GB/T 1984 / IEC 62271-100 |
Technische Daten
Betriebsbedingungen
- Umgebungstemperatur: Obergrenze +40 °C, Untergrenze -40 °C
- Aufstellungshöhe: nicht über 1000 m (für größere Höhen wird der Nenn-Isolationspegel entsprechend angepasst)
- Erdbebenintensität: nicht über Intensität 8
- Luftfeuchtigkeit: Tagesdurchschnitt nicht über 95 %, Monatsdurchschnitt nicht über 90 %
- Umgebung: frei von Brand-, Explosionsgefahr, starker Verschmutzung, chemischer Korrosion oder starken Vibrationen
Nennspannung und Isolationspegel
| Nr. | Parameter | Einheit | Wert |
|---|---|---|---|
| 1 | Nennspannung | kV | 12 |
| 2 | Nennfrequenz | Hz | 50 |
| 3 | 1-min-Bemessungs-Steh-Wechselspannung | kV | 42 / 48 (gegen Erde / zwischen den Phasen) |
| 4 | Bemessungs-Steh-Stoßspannung (Scheitelwert) | kV | 75 / 85 (gegen Erde / zwischen den Phasen) |
| 5 | Nenn-Kurzschlussdauer | s | 4 |
| 6 | Mechanische Lebensdauer | Schaltspiele | 10000 |
| 7 | 1-min-Bemessungs-Steh-Wechselspannung des Sekundärkreises | V | 2000 |
| 8 | Schaltfolge | — | O – t – CO – t′ – CO |
Strom- und Schaltvermögen nach Nenngröße
| Parameter | Einheit | 20 kA | 25 kA | 31.5 kA | 40 kA |
|---|---|---|---|---|---|
| Nenn-Kurzschlussausschaltstrom | kA | 20 | 25 | 31.5 | 40 |
| Nennstrom | A | 630, 1250 | 630, 1250 | 1250, 1600, 2000, 2500 | 1250, 1600, 2000, 2500 |
| Nenn-Kurzzeitstrom (Effektivwert) | kA | 20 | 25 | 31.5 | 40 |
| Bemessungs-Scheitelstrom (Scheitelwert) | kA | 50 | 63 | 80 | 100 |
| Nenn-Kurzschluss-Einschaltstrom (Scheitelwert) | kA | 50 | 63 | 80 | 100 |
Hinweis: Für die 20-kA- und 31.5-kA-Bemessung gilt t = 0.3 s und t′ = 180 s; für die 40-kA-Bemessung gilt t = 180 s und t′ = 180 s.
Normen
- Entwurf und Prüfung nach GB/T 1984 (Wechselstrom-Hochspannungs-Leistungsschalter) und IEC 62271-100
- Fertigung und Inspektion nach DL/T 402
Installation und Verdrahtung
Installation und Montage
Der VS1-12 kann als Festeinbau-Einheit installiert oder mit einem speziellen Einschubmechanismus zu einem ausfahrbaren Einschubwagen für metallgekapselte Schaltanlagen wie das KYN28-Feld montiert werden. Der Hauptstromkreis wird über die Festkontakte des Wagens mit der Sammelschienen- und Kabelseite verbunden, während die Steuer- und Schutzverdrahtung über einen Sekundärstecker erfolgt. Das Antriebspanel bietet manuelle Ein- und Ausschalttasten sowie eine Stellungsmeldung. Der Rahmen des Leistungsschalters und der Antrieb müssen vor der Inbetriebnahme zuverlässig geerdet werden.
Außen- und Installationsabmessungen
Die Abmessungen für die Einschub-Ausführung (ausfahrbar) auf einem 800 mm Rahmen sind unten aufgeführt; die Gesamtgröße variiert je nach Nennstrom und Nenn-Schaltstrom, wobei die freigegebene Zeichnung maßgeblich ist.
| Parameter | Abmessung (mm) |
|---|---|
| Gesamtbreite | 648 |
| Bodenbreite | 652 / 681 |
| Gesamthöhe | 637 |
| Gesamttiefe | 598 |
| Einschub-Radstand | 433 |
Abmessungen nach Nenngröße: Einschub-Leistungsschalter sind für 630 A (20 / 25 kA), 1250 A (25 / 31.5 kA) und 1600 A (31.5 kA) gelistet; andere Nenngrößen auf Anfrage.
Anwendungsbereiche
- Mittelspannungsschaltanlagen für den Innenbereich in Umspannwerken sowie in der industriellen und bergbaulichen Stromverteilung
- Abgangsschutz und Steuerung von Motorlasten, die häufige Schaltvorgänge erfordern
- Verteilungsautomatisierung, bei der wiederholte Kurzschlussausschaltungen erwartet werden
Auswahl und FAQs
Auswahlhilfe
- Nennspannung und Isolationspegel. Passen Sie die 12-kV-Bemessung an die System-Nennspannung an und stellen Sie sicher, dass die Netz- und Blitzstoßspannungsfestigkeit zum Isolationspegel der Sammelschiene passen.
- Nennstrom. Wählen Sie basierend auf dem maximalen Laststrom einen Wert zwischen 630 und 2500 A, unter Berücksichtigung der Erwärmung und Sammelschienenkompatibilität.
- Nenn-Kurzschlussausschaltstrom. Wählen Sie 20, 25, 31.5 oder 40 kA basierend auf dem berechneten Kurzschlussstrom an der Einbaustelle, abgestimmt auf die 4-s-Kurzschlussdauer.
- Antrieb und Montageart. Bestätigen Sie den bistabilen Permanentmagnet-Antrieb und wählen Sie die Festeinbau- oder Einschub-Ausführung passend zum Schaltanlagenfeld.
- Betriebsbedingungen. Prüfen Sie die untere Temperaturgrenze von -40 °C, die Höhe über dem Meeresspiegel, die Erdbebenintensität, die Luftfeuchtigkeit und den Verschmutzungsgrad anhand der tatsächlichen Gegebenheiten vor Ort.
- Vergleichen Sie benachbarte Bauformen. Für den Außenbereich siehe Vakuum-Leistungsschalter für den Außenbereich; für Lastschaltungen siehe Hochspannungs-Lastschalter.
Häufig gestellte Fragen
F1: Was bedeutet die Typenbezeichnung VS1-12/1250-31.5 YC?
VS steht für den Hochspannungs-Vakuum-Leistungsschalter für den Innenbereich, 1 ist die Konstruktionsnummer und 12 ist die Nennspannung in kV. Die erste Zahl 1250 ist der Nennstrom in Ampere, die zweite Zahl 31.5 ist der Nenn-Kurzschlussausschaltstrom in kA und YC kennzeichnet den Permanentmagnet-Antrieb.
F2: Welchen Vorteil bietet der Permanentmagnet-Antrieb gegenüber einem Federantrieb?
Permanentmagnete halten die Kontakte sowohl in der Ein- als auch in der Ausschaltstellung, sodass wesentlich weniger bewegliche Teile und ein kürzerer Übertragungsstrang als bei einem Federantrieb benötigt werden. Dies erhöht die Zuverlässigkeit und steigert die mechanische Lebensdauer erheblich, die bis zu 10000 Schaltspiele erreicht.
F3: Kann der VS1-12 als Festeinbau- oder als Einschub-Einheit verwendet werden?
Beides. Da Antrieb und Schaltgerät einen gemeinsamen integrierten Rahmen bilden, kann der Leistungsschalter fest eingebaut oder mit einem Einschubwagen ausgestattet werden, um einen ausfahrbaren Einschub für metallgekapselte Schaltanlagen wie das KYN28-Feld zu bilden.
F4: Wie wird der Nenn-Kurzschlussausschaltstrom ausgewählt?
Er wird aus dem berechneten Kurzschlussstrom an der Einbaustelle in den Stufen 20, 25, 31.5 und 40 kA gewählt und muss auf den Nenn-Kurzzeitstrom und die 4-s-Kurzschlussdauer abgestimmt sein.
F5: Ist der Leistungsschalter für häufige Schaltvorgänge oder Motorlasten geeignet?
Ja. Er ist für den Betrieb mit häufigen Schaltvorgängen bei Nennstrom und wiederholter Kurzschlussausschaltung ausgelegt. Der Permanentmagnet-Antrieb mit einer mechanischen Lebensdauer von 10000 Schaltspielen unterstützt Schwerlastanwendungen wie die Steuerung von Motorabgängen.
F6: Welche Daten muss ich bei der Bestellung angeben?
Bitte geben Sie Nennspannung, Nennstrom, Nenn-Kurzschlussausschaltstrom, Kurzschlussdauer, Antriebsart, Festeinbau- oder Einschub-Montage sowie besondere Betriebsbedingungen wie Höhe über dem Meeresspiegel oder Temperatur an.