Hochspannungs-Trennschalter

Einführung

Ein Trennschalter ist ein Schaltgerät, das zur sicheren Isolation von Teilen eines elektrischen Netzes, wie z.B. einer Freileitung, einem Transformator oder einer Sammelschiene, durch Spannungsfreischaltung verwendet wird. Aufgrund ihrer isolierenden Funktion werden Trennschalter manchmal auch Isolatoren genannt. Die Hauptfunktion eines Trennschalters besteht darin, als visueller Indikator zu dienen, ob eine elektrische Verbindung offen oder geschlossen ist; dies informiert Netzbetreiber darüber, ob der Stromkreis/die Ausrüstung unter Spannung oder spannungsfrei ist. Es ist entscheidend, dass Betreiber den Spannungszustand des Stromkreises/der Ausrüstung bestätigen können, um Inspektionen, Wartungen und Reparaturen sicher und ohne unnötiges Risiko durchführen zu können.

Trennschalter (Mit freundlicher Genehmigung von SDCEM)

Zusätzlich werden Erdungsschalter in Verbindung mit Trennschaltern eingesetzt, um die spannungsfreien Teile des Systems zu erden, indem eine effektive Verbindung zur Erde hergestellt wird.  
    
Der Einsatz von Trennschaltern zur sicheren Arbeitsisolation in Stromversorgungssystemen reicht bis in die frühen 1900er Jahre zurück. Damals verlangten Sicherheitsvorschriften, dass die entsprechenden Trennschalter geöffnet werden mussten, um einen ‘sichbaren Bruch’ zu gewährleisten; der Bruch wurde dann blockiert, um ein unbefugtes Schließen zu verhindern. Neben der sicheren elektrischen Isolation wurde auch Schutzerden obligatorisch gemacht; diese Anforderung führte zur Entwicklung von Erdungsschaltern.

Umspannwerk-Trennschalter (Seitenansicht)

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Trennschalter

Verschiedene Arten von Lufttrennschaltern werden in Umspannwerken eingesetzt, darunter die Mittelbruch, Doppelbruch, Vertikalbruch, Kniebruch und Pantograph-Typen. Der verwendete Trennschaltertyp hängt vom Layout, Design und den räumlichen Einschränkungen des Umspannwerks ab.

Mittel- und Doppelbruch-Trennschalter

Vertikal- und Kniebruch-Trennschalter

Pantograph- und Halb-Pantograph-Trennschalter

Teile und Konstruktion

Alle Trennschaltertypen bestehen aus denselben Grundkomponenten:

1. Stromführender Teil – der Teil des Trennschalters, der die elektrische Last trägt.
2. Kontaktsystem – der Punkt, an dem der Trennschalter den Stromkreis schließt oder öffnet.
3. Stütz- und Drehisolatoren – Isolatoren reduzieren Leck/Kriechströme und verringern die Wahrscheinlichkeit von Überschlägen.
4. Betätigungsantrieb und Verbindungsstangen – werden verwendet, um den Trennschalter zu betätigen (schließen/öffnen) (normalerweise wird ein Elektromotor verwendet).
5. Grundrahmen – ermöglicht die einfache Montage oder Installation des Trennschalters.

Mittelbruch-Trennschalter-Komponenten

Was ist der Unterschied zwischen Trennschaltern und Leistungsschaltern?

Das Merkmal, das Trennschalter von Leistungsschaltern unterscheidet, ist, dass Trennschalter nicht die Fähigkeit zur Stromunterbrechung besitzen. Das bedeutet, dass ein Trennschalter nicht geöffnet werden kann, wenn er Strom führt, und nicht geschlossen werden kann, wenn Spannung an den Klemmen anliegt. Das Schlüsselkonzept für einen Trennschalter ist der elektrische Abstand, den er beim Öffnen schafft, wodurch ein sichtbarer Isolationsabstand entsteht.

Hinweis:    Ein Trennschalter kann einen kleinen Strom unterbrechen, wenn nach dem Öffnen eine vernachlässigbare Spannung über den Kontakten auftritt.

Zusätzliche Ressourcen

https://en.wikipedia.org/wiki/Disconnector

https://pure.tue.nl/ws/files/2370686/200410772.pdf

http://www.tekhar.com/Programma/Siemens/Commutacia/High_voltage/pdf_pict/leaflet_e.pdf