Einführung in die Ringkabelschalteinheit

Ringnetzverteiler, auch bekannt als SF6-Lastschalter oder SF6-Lastschalter-Sicherungs-Kombinationsgerät, werden in Ringnetzleitungen oder -anschlüssen eingesetzt. SF6-Lastschalter haben sich in den letzten Jahren bei vielen Anwendern als hervorragende Lastschalter erwiesen. Neben ihrer langen Lebensdauer, hohen Schaltkraft und Vakuum-Lastschalterfunktion zeichnen sie sich durch die einfache Realisierung der drei Betriebszustände (Ein, Aus, Erde), den geringen Öffnungs- und Schließstrom (geringe Induktivität, Kapazität) und ihre hohe Beständigkeit gegenüber rauen Umgebungsbedingungen aus. Sie eignen sich daher für den weitverbreiteten Einsatz in städtischen und ländlichen Mittelspannungsverteilungsnetzen.

Ringnetz-Schaltschränke werden im Allgemeinen in zwei Typen unterteilt: luftisolierte und SF6-isolierte. Sie dienen der Aufteilung und Abschaltung von Lastströmen, dem Öffnen und Unterbrechen von Kurzschlussströmen und Transformator-Leerlaufströmen sowie dem Laden von Freileitungen und Kabeln über eine bestimmte Entfernung. Sie übernehmen Steuerungs- und Schutzfunktionen und sind wichtige Schalteinrichtungen für die Stromversorgung von Ringnetzen und Endstationen. Im Schaltschrankgehäuse sind die mit Luftisolierung ausgestatteten Lastschalter hauptsächlich als Gas-, Druck- und Vakuumschalter erhältlich. SF6-isolierte Lastschalter sind vom Typ SF6. Da das SF6-Gas im Gehäuse eingeschlossen ist, sind die dadurch entstehenden Trennstellen nicht sichtbar. Lastschalter in Ringnetz-Schaltschränken benötigen in der Regel drei Schutzfunktionen: Abschalten der Last, Trennen des Stromkreises und Erdung. Gas-, Druck- und SF6-Lastschalter können diese drei Schutzfunktionen problemlos realisieren. Vakuum-Lichtbogenlöschkammern ermöglichen hingegen nur das Unterbrechen, nicht aber das Trennen des Stromkreises. Daher wird vor dem Lastschalter in Ringnetzen üblicherweise ein Trennschalter vorgeschaltet, um eine Trennung zu gewährleisten.

Der Lastschalter ist ein Schaltgerät mit einer einfachen Lichtbogenlöscheinrichtung. Ein Lastschalter, der SF6-Gas als Isolier- und Löschmittel verwendet, wird als SF6-Lastschalter bezeichnet. Er dient zum Ein- und Ausschalten von Last- und Überlastströmen sowie zum Ein- und Ausschalten von Leerlaufleitungen, Leerlauftransformatoren, Kondensatorbatterien usw. Der dreipolige Lastschalter mit den Funktionen Ein, Aus und Erdung zeichnet sich durch seine einfache Bauweise und seinen günstigen Preis aus. Ein Lastschalter allein kann jedoch keinen Kurzschlussstrom unterbrechen.

Die Kombination aus SF6-Lastschalter und Sicherung dient dazu, Überlastströme (die innerhalb des Nennabschaltstroms des SF6-Lastschalters liegen) sowie den normalen Betriebsstrom zu regulieren und ein- und auszuschalten. Zusätzlich muss sie den Umschaltstrom abschalten können. Die Hochspannungssicherungen sind für den Kurzschluss- und Überlastschutz auf der Hochspannungsseite zuständig. In diesem Fall besteht die Einheit aus einem SF6-Lastschalter und drei Sicherungen mit Auslösern. Sobald ein Auslöser betätigt wird, schaltet der entsprechende Mechanismus den Lastschalter automatisch dreiphasig. Diese Kombination erfüllt die Anforderungen an den Betriebsschutz des Stromverteilungssystems im Normal- und Fehlerfall.

Ringnetzwerkschränke lassen sich in Indoor-Ringnetzwerke und Outdoor-Ringnetzwerke unterteilen.

Das Ringnetz im Gebäude dient im Allgemeinen der Stromverteilung auf der Hochspannungsseite. Es besteht aus dem Zuleitungsschrank, dem Zählerschrank, dem Spannungswandlerschrank und dem Transformatorausgangsschrank. Für Anwender mit hohem Leistungsbedarf muss die Zuleitung mit einem Doppelleistungs-Schaltschrank ausgestattet sein. Die Aussage im siebten Stock, dass „manche Leute die Kombination aus Lastschalter und Sicherung im Hochspannungs-Schaltschrank als Ringnetzschrank bezeichnen, der sich hauptsächlich leicht von einem Leitungsschutzschalterschrank unterscheiden lässt“, ist nicht korrekt. Auch ein Ringnetzschrank verfügt über ein Leitungsschutzschalterprogramm.

Ringnetze im Außenbereich werden üblicherweise in städtischen Stromnetzen eingesetzt. Dabei kommen gängige SF6-Ringnetzschränke zum Einsatz. Deren wichtigstes Merkmal ist der hohe Schutzgrad (IP67), der die Eignung für den Außeneinsatz und die kurzzeitige Wasserdichtigkeit gewährleistet. Die Stromversorgung erfolgt in der Regel durch einen ein- und einen auslaufenden Stromkreis, der zwei- bis dreimal wiederholt wird. Dies entspricht einer ineinandergreifenden Ringnetz-Stromversorgung.

Um die Zuverlässigkeit und Kontinuität der Stromversorgung zu gewährleisten, werden zwei Zuleitungen verwendet, die einen Ring bilden. SF6-Lastschalter, 3 Stationen (Schließen, Öffnen, Erden), Abzweigleitung, Transformator.