Lasttrennschalter: Zweck, Gerät, Funktionsprinzip

Ein Lasttrennschalter ist ein dreipoliges Wechselstromschaltgerät für Spannungen über 1 kV, das zur Unterbrechung des Betriebsstroms ausgelegt und mit einem Antrieb zur manuellen oder automatischen Steuerung ausgestattet ist.

Lasttrennschalter sind nicht dafür ausgelegt, Kurzschlussströme zu unterbrechen, ihre Kapazität entspricht jedoch dem elektrodynamischen Kurzschlusswiderstand. In 6-10-kV-Verteilungsnetzen werden Leistungsschalter häufig als Leistungsschalter mit einem Ausschaltvermögen von weniger als 20 kA bezeichnet.

Der Aufbau eines Vakuumlastschalters mit Magnetklinke: 1 Auslösefeder, 8 – obere Abdeckung, 9 – Spule, 10 – Ringmagnet, 11 – Anker, 12 – Ankerhülse, 13 – Nocke, 14 – Welle, 15 – Permanentmagnet , 16 – Reed-Schalter (Kontakte für externe Hilfsstromkreise)

Lasttrennschalter werden in den Anschlüssen von Leistungstransformatoren auf der Hochspannungsseite (6-10 kV) anstelle von Einspeiseschaltern eingesetzt, sofern dies entsprechend den Betriebsbedingungen der elektrischen Anlage möglich ist. Da sie nicht dafür ausgelegt sind, den Kurzschlussstrom zu unterbrechen, werden die Funktionen der automatischen Abschaltung der Transformatoren im Fehlerfall Sicherungen oder Schaltern zugewiesen, die zu den vorherigen Anschlüssen der Anlage gehören, beispielsweise näher bei liegenden Leitungsschaltern die Stromquelle.

In Verteilungsnetzen sind die gebräuchlichsten Ausführungen von Lasttrennschaltern (VNR, VNA, VNB) mit Dämpfungsvorrichtungen aus der Gaserzeugung.

Dämpfungslasttrennschalter vom Gaserzeugungstyp (BH) a – Gesamtansicht des Schalters; b – Löschkammer

Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, werden hier dreipolige Trennelemente zur Innenmontage verwendet. Auf den Stützisolatoren des Trennschalters befinden sich Feuerlöschkammern 5. An den Trennmessern 1 4 sind Hilfsmesser angebracht. Der Antrieb des Trennschalters wird ebenfalls geändert, um die erforderliche Geschwindigkeit der Messer beim Ein- und Ausschalten sicherzustellen, unabhängig von der Operator. Hierzu sind Federn 6 vorgesehen, die beim Drehen der Trennwelle 3 gedehnt werden und beim Loslassen ihre Energie auf die beweglichen Teile des Gerätes übertragen.

In der Stellung „Ein“ dringen die Hilfsmesser in die Dämpfungskammern ein. Die Kontakte des Trennschalters 2 und die Schleifkontakte der Feuerlöschkammern 7 sind geschlossen.Der größte Teil des Stroms fließt während des Auslösevorgangs durch die Kontakte des Trennschalters 8, die Kontakte des Trennschalters öffnen sich zunächst; Dabei wird der Strom durch die Hilfslamellen 4 in die Dämpfungskammern verlagert. Wenig später öffnen sich die Kontakte in der Kammer. Es werden Lichtbögen gezündet, die im Gasstrom erlöschen – Zersetzungsprodukte der Plexiglaseinsätze 8.

In der Stellung „Aus“ befinden sich die Hilfsmesser außerhalb der Löschkammern; gleichzeitig sind ausreichende Isolationslücken gegeben. Der höchste Ausschaltstrom des Lastschalters Typ VN (aktiv oder induktiv, jedoch nicht kapazitiv) beträgt 800 A bei einer Nennspannung von 6 kV und 400 A bei einer Spannung von 10 kV, die Nenndauerströme sind 2 mal kleiner und entsprechen die Betriebsströme der Trennschalter.

Lasttrennschalter VNR-10/630