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Horizontaler Knie-Trennvorrichtung mit sichtbarem Trennpunkt

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Horizontaler Knie-Trennvorrichtung

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Der horizontale Knie-Trennschalter (Horizontal Knee Break Isolator) ist ein Hochspannungs-Trennschalter, der in luftisolierten Umspannwerken (AIS) eingesetzt wird, um einen sichtbaren Trennpunkt für Wartungs- und Betriebssicherheit zu schaffen. Er verfügt über einen schwenkbaren Kniegelenkmechanismus, der sich im Betrieb horizontal zusammenklappt, wodurch er sich für Umspannwerke eignet, in denen die vertikale Bauhöhe begrenzt ist.

Funktionsprinzip
Der horizontale Knie-Trennschalter besteht aus zwei leitenden Armen, die durch ein schwenkbares Kniegelenk verbunden sind.
·Geschlossene Stellung: Die Arme sind ausgerichtet und bilden einen durchgehenden Strompfad zwischen den festen Kontakten.
·Offene Stellung: Der Betätigungsmechanismus biegt das Kniegelenk horizontal ab, wodurch sich die Arme einklappen und ein sichtbarer Luftspalt zwischen den Kontakten entsteht.

Da es sich um einen Trennschalter handelt, ist er nicht in der Lage, Last- oder Fehlerstrom zu unterbrechen. Der zugehörige Leistungsschalter muss den Stromkreis zuvor spannungsfrei schalten.

Normale Betriebsabfolge
1. Den Leistungsschalter öffnen.
2. Sicherstellen, dass der Stromkreis spannungsfrei ist.
3. Den horizontalen Knie-Trennschalter öffnen.
4. Den Erdungsschalter schließen, falls Wartungsarbeiten erforderlich sind.

Hauptkomponenten
·Festkontakte
·Oberer und unterer Leitarm
·Gelenkiges Knie
·Stützisolatoren
·Betätigungsgestänge
·Motorbetätigter oder manueller Betätigungsmechanismus
·Grundrahmen
·Stellungsanzeige
·Hilfschalter

Merkmale
·Die horizontale Klappbewegung minimiert den erforderlichen vertikalen Freiraum.
·Bietet einen deutlich sichtbaren Isolationsabstand.
·Robuste mechanische Konstruktion für den Einsatz im Freien.
·Hohe mechanische Belastbarkeit und Betriebssicherheit.
·Kann manuell oder ferngesteuert per Motorantrieb betätigt werden.
·Geeignet für Hoch- und Höchstspannungsanwendungen.

Typische Nennspannungen
·72,5 kV Verteilung und Unterübertragung
·110 kV Übertragungsumspannwerke
·132 kV Versorgungsübertragung
·145 kV Hochspannungsumspannwerke
·220 kV Übertragungsnetze
·330 kV Höchstspannungs-Schaltanlagen
·400 kV Höchstspannungsübertragung

Vorteile
·Erfordert weniger vertikalen Freiraum als vertikal öffnende Ausführungen.
·Bietet eine zuverlässige sichtbare Trennung.
·Gut geeignet für Schaltanlagen mit Höhenbeschränkungen.
·Lange Lebensdauer bei relativ geringem Wartungsaufwand.
·Zuverlässiger Betrieb unter Außenbedingungen.

Einschränkungen
·Kann weder Laststrom noch Fehlerstrom unterbrechen.
·Darf erst betätigt werden, nachdem der zugehörige Leistungsschalter ausgelöst hat.
·Die mechanische Ansteuerung ist komplexer als bei einfachen Mittelschnitt-Ausführungen.

Anwendungen
Horizontale Knie-Trennschalter werden üblicherweise eingesetzt für:
·Luftisolierte Umspannwerke (AIS)
·Trennung von Übertragungsleitungen
·Trennung von Leistungstransformatoren
·Trennung von Leistungsschaltern
·Segmentierung von Sammelschienen
·Industrielle Umspannwerke
·Anlagen mit begrenzter vertikaler Bauhöhe

Typische Anwendungen nach Spannung
·72,5–145 kV: Verteil- und Unterübertragungsstationen.
·220–400 kV: Hochspannungs-Übertragungsstationen mit baulichen Höhenbeschränkungen.
Industrielle Stromversorgungssysteme: Trennung von Transformatoren, Leistungsschaltern und Sammelschienen bei begrenzter vertikaler Freiraumhöhe.

Der horizontale Knie-Trennschalter kommt zum Einsatz, wenn ein Umspannwerk ein kompaktes vertikales Profil erfordert und gleichzeitig eine sichere, sichtbare Trennstrecke gewährleisten muss. Durch seinen horizontalen Klappmechanismus eignet er sich besonders für luftisolierte Umspannwerke, in denen der vertikale Freiraum begrenzt ist, aber eine zuverlässige Trennung von Hochspannungsanlagen unerlässlich ist.