Der ZN23-40.5 ist ein dreipoliger, 50-Hz-Innenraum-Vakuum-Leistungsschalter in Handwagenbauweise (ausfahrbar, mittig angeordnet) für 40,5 kV. Er dient zur Steuerung und zum Schutz von Kraftwerken, Umspannwerken sowie industriellen und bergbaulichen Verteilnetzen. Dank der Vakuumunterbrechung ist er besonders für häufige Schaltvorgänge geeignet, wie sie in der Metallurgie und bei der Elektrostahlerzeugung vorkommen.
Der Antrieb erfolgt über einen Federkraftspeicherantrieb, der über eine AC- oder DC-220/110-V-Versorgung oder manuell gespannt wird. Der Handwagen lässt sich sicher zwischen der Betriebs-, Prüf- und Trennstellung in metallgekapselten Schaltanlagen verfahren. Der Bemessungsstrom beträgt 1250, 1600 oder 2000 A bei einem Bemessungskurzschlussausschaltstrom von 25 oder 31,5 kA, einer 4-s-Kurzzeitstromfestigkeit und einem Ausschaltvermögen für Kondensatorströme von 630 A.
Typenbezeichnung
Die Typenbezeichnung lautet ZN 23-40.5 C / □ – □:
- Z — Vakuum
- N — Innenraumanwendung
- 23 — Konstruktionsnummer
- 40.5 — Bemessungsspannung in kV
- C — Handwagenbauweise (ausfahrbar)
- / □ — Bemessungsstrom in A
- – □ — Bemessungskurzschlussausschaltstrom in kA
Beispiel: ZN23-40.5C/2000-31.5 bezeichnet einen 40,5-kV-Innenraum-Vakuum-Leistungsschalter in Handwagenbauweise mit 2000 A Bemessungsstrom und 31,5 kA Bemessungskurzschlussausschaltstrom.
Leistungsvorteile
- 40,5-kV-Vakuumunterbrechung in Feststoffisolierung. Der Lichtbogen wird in einer hermetisch dichten Vakuumschaltkammer gelöscht, was ein hohes Isolationsniveau (185 kV Blitzstoßspannung / 95 kV Betriebsfrequenz-Stehspannung), eine lange elektrische Lebensdauer und kein Brand- oder Explosionsrisiko gewährleistet.
- Federkraftspeicherantrieb. Speicherladung für das Einschalten über AC/DC 220/110 V oder manuell, mit einer Ladezeit unter 15 s und zuverlässiger mechanischer Verriegelung, ideal für häufige Schaltvorgänge.
- Handwagen- / Einschubeinheit. Die Handwagenkonstruktion verfährt sicher zwischen Betriebs-, Prüf- und Trennstellung der metallgekapselten Schaltanlage, was eine schnelle Trennung und einen Austausch ermöglicht, während das Schaltfeld unter Spannung bleibt.
Technische Daten
Betriebsbedingungen
- Umgebungstemperatur: oberer Wert +40 °C, unterer Wert -40 °C
- Aufstellungshöhe: nicht über 1000 m (bei größeren Höhen ist das Isolationsniveau entsprechend anzupassen)
- Erdbebenintensität: nicht über Intensität 8
- Luftfeuchtigkeit: Tagesdurchschnitt ≤ 95 %, Monatsdurchschnitt ≤ 90 %
- Umgebungsbedingungen: keine Brand- oder Explosionsgefahr, keine starke Verschmutzung, keine chemische Korrosion oder starke Vibrationen
Technische Hauptdaten
| Nr. | Parameter | Einheit | Wert |
|---|---|---|---|
| 1 | Bemessungsspannung | kV | 40.5 |
| 2 | Bemessungs-Blitzstoßspannungsfestigkeit (Scheitelwert) | kV | 185 |
| 3 | 1-min-Betriebsfrequenz-Stehspannung | kV | 95 |
| 4 | Bemessungsfrequenz | Hz | 50 |
| 5 | Bemessungsstrom | A | 1250 / 1600 / 2000 |
| 6 | Bemessungskurzschlussausschaltstrom | kA | 25 / 31.5 |
| 7 | Bemessungs-Kurzzeitstrom | kA | 25 / 31.5 |
| 8 | Bemessungs-Dynamikstrom | kA | 63 / 80 |
| 9 | Bemessungs-Kurzschlussdauer | s | 4 |
| 10 | Bemessungs-Kurzschlussausschaltzeit | ms | ≈ 90 |
| 11 | Bemessungs-Kurzschluss-Einschaltstrom (Scheitelwert) | kA | 63 / 80 |
| 12 | Bemessungs-Betätigungsfolge | — | O – 0.3 s – CO – 180 s – CO |
| 13 | Einschaltzeit | ms | 50 – 85 |
| 14 | Ausschaltzeit | ms | 40 – 85 |
| 15 | Ausschaltspiele bei Bemessungskurzschlussstrom | times | 20 |
| 16 | Mechanische Lebensdauer | operations | 10000 |
| 17 | Bemessungs-Kondensatorstrom-Ausschaltvermögen | A | 630 |
| 18 | Bemessungsleistung des Speichermotors | W | 275 |
| 19 | Bemessungsspannung des Speichermotors | V | AC/DC 220, 110 |
| 20 | Ladezeit | s | < 15 |
| 21 | Bemessungsspannung der Ein-/Ausschaltspule | V | AC/DC 220, 110 |
| 22 | Bemessungsstrom des Überstromauslösers | A | 5 |
| 23 | Bemessungsstrom der Hilfsschalter | A | 10 |
Normen
- Entworfen und geprüft nach GB/T 1984 (Wechselstrom-Hochspannungs-Leistungsschalter) und IEC 62271-100
- Fertigung und Inspektion gemäß DL/T 403 (Innenraum-Vakuum-Leistungsschalter 3,6 bis 40,5 kV)
Installation und Verdrahtung
Installation und Montage
Der ZN23-40.5 ist ein Leistungsschalter in Handwagenbauweise (ausfahrbar) für 40,5-kV-metallgekapselte Schaltanlagen. Der Leistungsschalter wird auf ein Fahrgestell montiert, das zwischen der Betriebs-, Prüf- und Trennstellung verfahren werden kann, sodass er getrennt oder entfernt werden kann, ohne das Schaltfeld spannungsfrei zu schalten. Der Primärkreis wird über die Festkontakte des Fahrgestells an die Sammelschiene angeschlossen, und der Sekundärkreis wird über die Klemmleiste mit den Steuer-, Schutz- und Messkreisen verdrahtet. Der Rahmen des Leistungsschalters und der Körper der Schaltanlage müssen vor der Inbetriebnahme zuverlässig geerdet werden, und alle mechanischen Verriegelungen müssen vor dem Betrieb überprüft werden.
Abmessungen und Installationsmaße
Die wichtigsten Außenabmessungen (mm) der Handwagenbaugruppe sind unten zusammengefasst; den vollständigen Maßsatz entnehmen Sie bitte der freigegebenen Maßzeichnung, die mit jeder Bestellung geliefert wird.
| Außenabmessung | Wert (mm) |
|---|---|
| Gesamtbreite | 1410 |
| Gesamthöhe | 1690 |
| Höhe des Oberteils | 750 |
| Höhe des Unterteils | 861 |
Anwendungsgebiete
- Innenraum-40,5-kV-Mittelspannungsschaltanlagen in Kraftwerken, Umspannwerken und industriellen/bergbaulichen Verteilnetzen
- Steuerung und Schutz von Abgangs- und Transformatorkreisen, die häufige Schaltvorgänge erfordern
- Metallurgie, Elektrostahlerzeugung und andere schwere, häufig geschaltete Lasten
Auswahl und FAQs
Auslegungshinweise
- Bemessungsspannung und Isolationsniveau. Wählen Sie 40,5 kV für die nominelle Netzspannung und stellen Sie sicher, dass die Blitzstoßspannungsfestigkeit von 185 kV und die Betriebsfrequenz-Stehspannung von 95 kV mit der Sammelschienenisolierung übereinstimmen.
- Bemessungsstrom. Wählen Sie 1250, 1600 oder 2000 A basierend auf dem maximalen Dauerlaststrom unter Berücksichtigung der Erwärmung und der Passform im Schaltfeld.
- Bemessungskurzschlussausschaltstrom. Wählen Sie 25 oder 31,5 kA basierend auf dem zu erwartenden Kurzschlussstrom am Installationsort, unter Berücksichtigung der 4-s-Kurzzeitstromfestigkeit.
- Antriebsart. Federkraftspeicherantrieb mit AC/DC 220/110 V Ladung ist Standard; bestätigen Sie die Steuerspannung bei der Bestellung.
- Montage. Handwagenbauweise (ausfahrbar) für metallgekapselte Schaltanlagen; geben Sie das passende Schaltfeld und den Fahrgestelltyp an.
- Vergleich mit benachbarten Bauformen. Für Außenraumanwendungen siehe Vakuum-Leistungsschalter für Außenraum; zum Schalten ohne Kurzschlussbeanspruchung siehe Mittelspannungs-Lastschalter.
Häufig gestellte Fragen
Q1: Was bedeutet die Typenbezeichnung ZN23-40.5C?
Z steht für Vakuum-Leistungsschalter, N für Innenraumanwendung, 23 ist die Konstruktionsnummer und 40,5 die Bemessungsspannung in kV; C kennzeichnet die Handwagenbauweise (ausfahrbar), und die beiden folgenden Kästchen geben den Bemessungsstrom in Ampere und den Bemessungskurzschlussausschaltstrom in Kiloampere an.
Q2: Welchen Antrieb verwendet der ZN23-40.5?
Einen Federkraftspeicherantrieb, der über eine AC- oder DC-220/110-V-Versorgung oder manuell gespannt wird, mit einer Ladezeit unter 15 s, was ein Einschalten aus gespeicherter Energie und eine zuverlässige mechanische Verriegelung ermöglicht.
Q3: Wie hoch ist das Isolationsniveau des 40,5-kV-Leistungsschalters?
Die Bemessungs-Blitzstoßspannungsfestigkeit beträgt 185 kV (Scheitelwert) und die 1-min-Betriebsfrequenz-Stehspannung 95 kV, was den Standardwerten für 40,5-kV-Innenraum-Schaltanlagen entspricht.
Q4: Welche Bemessungsströme und Ausschaltströme sind verfügbar?
Der Bemessungsstrom wird in 1250, 1600 und 2000 A angeboten, mit einem Bemessungskurzschlussausschaltstrom von 25 oder 31,5 kA, einer Kurzzeitstromfestigkeit von 25 oder 31,5 kA für 4 s und einem dynamischen Strom (Kurzschluss-Einschaltstrom) von 63 oder 80 kA.
Q5: Ist er für häufige Schaltvorgänge geeignet?
Ja. Die Vakuumunterbrechung gewährleistet eine lange elektrische Lebensdauer und der Antrieb eine mechanische Lebensdauer von 10.000 Schaltspielen, sodass der Leistungsschalter für häufig geschaltete Lasten wie in der Metallurgie und Elektrostahlerzeugung geeignet ist; er schaltet zudem Kondensatorströme bis 630 A.
Q6: Welche Daten muss ich bei der Bestellung angeben?
Bitte geben Sie Bemessungsspannung, Bemessungsstrom, Bemessungskurzschlussausschaltstrom, Kurzzeitdauer, Steuer-/Ladespannung, den Schaltfeld- und Fahrgestelltyp sowie besondere Betriebsbedingungen an.