1. Einführung
In der Stromverteilungsinfrastruktur spielen Wiederzuschalter eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung einer zuverlässigen Stromversorgung – insbesondere in Ländern wie Vietnam, wo die Nachfrage nach stabilem Strom mit der wirtschaftlichen Entwicklung exponentiell gestiegen ist. Bis 2024 hat sich das Stromnetz Vietnams zu einem komplexen Netzwerk entwickelt, wobei ein erheblicher Teil auf dem Spannungsniveau von 20kV betrieben wird. In diesem Kontext dienen Wiederzuschalter als kritische Komponenten zur Aufrechterhaltung der Netzintegrität und zur Verbesserung der Dienstleistungsgüte.
2. Grundlegende Kenntnisse über Wiederzuschalter
Ein Wiederzuschalter ist ein fortschrittliches, selbstständiges Hochspannungsschaltgerät, das darauf ausgelegt ist, Fehlerströme in seinem Hauptkreis automatisch zu erkennen. Bei Erkennung eines Fehlers unterbricht es den Strom basierend auf definierten Zeit- oder inversen Zeitschutzcharakteristiken und versucht dann gemäß vorgegebener Sequenzen nach einer festgelegten Verzögerung mehrere Male, den Kreis wieder zu schließen. Zum Beispiel überwacht ein Wiederzuschalter, der an einer 20kV-Verteilungsleitung in Vietnam installiert ist, kontinuierlich den durch die Leitung fließenden Strom.
2.1 Kernfunktionen von Wiederzuschaltern
Fehlererkennung und -isolierung: Wiederzuschalter sind mit empfindlichen Stromsensoren ausgestattet. Wenn in einer 20kV-Leitung (z.B. wenn Baumäste in ländlichen Gebieten in Vietnam die Leiter berühren) ein Kurzschluss oder Überstrom auftritt, identifiziert der Wiederzuschalter schnell ungewöhnliche Ströme, öffnet seine Kontakte und isoliert den fehlerhaften Abschnitt, um die Ausbreitung des Fehlers und weitreichende Ausfälle zu verhindern.
Mehrere Wiederschlussvorgänge: Eine der einzigartigsten Eigenschaften von Wiederzuschaltern ist ihre Fähigkeit, mehrere Wiederschlussvorgänge durchzuführen. Nachdem sie geöffnet haben, um einen Fehler zu isolieren, wartet der Wiederzuschalter für eine vorbestimmte Zeit (z.B. einige Sekunden), bevor er versucht, wieder zu schließen. Dies basiert darauf, dass viele Verteilungsnetzfahrzeuge vorübergehend sind (z.B. die durch Blitzschlag verursachten). In Vietnam, wo Gewitter häufig auftreten – insbesondere während der Regenzeit –, könnte ein Wiederzuschalter an einer 20kV-Leitung in Ho Chi Minh Stadt einen durch Blitzschlag verursachten Fehler erkennen, öffnen, um den Fehler zu beseitigen, und dann wieder schließen. Wenn der Fehler vorübergehend war, nimmt die Leitung den normalen Betrieb wieder auf; wenn er dauerhaft ist, fährt der Wiederzuschalter mit seinen vorgegebenen Wiederschlusssequenzen fort.
Automatische Rücksetzung oder Ausschaltung: Bei vorübergehenden Fehlern setzt sich der Wiederzuschalter automatisch in seinen ursprünglichen Zustand zurück, nachdem der Wiederschluss den Strom wiederherstellt hat, bereit, auf zukünftige Fehler zu reagieren. Bei dauerhaften Fehlern bleibt der Wiederzuschalter nach Abschluss der vorgegebenen Anzahl von Wiederschlussversuchen (normalerweise 3-4 Mal) in der offenen Position ausgeschaltet, um keine ständige Stromversorgung des fehlerhaften Abschnitts zu gewährleisten. Zum Beispiel, wenn ein Kabel in einer 20kV-Leitung in Hanoi durch Bauarbeiten beschädigt wird, durchläuft der Wiederzuschalter die Wiederschlussversuche, schaltet sich aus, sobald der Fehler als dauerhaft bestätigt ist, und bleibt bis zur manuellen Reparatur ausgeschaltet.
3. Schutzfunktionen von Wiederzuschaltern
Überstromschutz: Wiederzuschalter sind so eingestellt, dass sie Überstrombedingungen in 20kV-Leitungen erkennen. Wenn der Strom einen voreingestellten Schwellwert (basierend auf der normalen Lastkapazität der Leitung) überschreitet, initiiert der Wiederzuschalter Schutzmaßnahmen. Der Überstromschutz kann sofortig für schwere Fehler oder zeitverzögert für weniger schwere Überströme erfolgen. Zum Beispiel, wenn eine große industrielle Last in einem 20kV-versorgten Industriepark in Vietnam defekt ist und zu viel Strom zieht, erkennt der Wiederzuschalter den Überstrom und ergreift entsprechende Schutzmaßnahmen.
Kurzschluss-Schutz: Kurzschlüsse gehören zu den schwerwiegendsten Fehlern in Verteilungssystemen, und Wiederzuschalter leisten hervorragende Arbeit im Schutz dagegen. Wenn ein Kurzschluss auftritt und einen massiven Stromanstieg verursacht, ist das Schutzsystem des Wiederzuschalters darauf ausgelegt, diesen hochwertigen Strom innerhalb weniger Millisekunden zu erkennen und den Kurzschlussstrom zu unterbrechen. In einem 20kV-urbanen Verteilungsnetz in Vietnam, wenn ein Fahrzeug einen Strommast rammt und Leiter beschädigt, was zu einem Kurzschluss führt, isoliert der Wiederzuschalter den Fehler schnell, um weitere Nettschäden zu verhindern und die öffentliche Sicherheit zu gewährleisten.
Erdschluss-Schutz: Erdschlüsse stellen auch signifikante Risiken für Energiesysteme und die Sicherheit von Personen dar. Wiederzuschalter können so konfiguriert werden, dass sie Erdschlüsse (wenn eine Phasenleitung den Boden oder ein geerdetes Objekt berührt) erkennen. In Vietnams 20kV-Systemen – insbesondere in ländlichen Freileitungen – können Erdschlüsse aufgrund von Isolatordefekten oder Tieren, die die Leitungen berühren, auftreten. Der Erdschluss-Schutz des Wiederzuschalters erkennt den ungewöhnlichen Strompfad zum Boden und ergreift Maßnahmen wie das Öffnen des Kreises, um den Fehler zu isolieren.
4. Arten von Wiederzuschaltern und ihre Eignung in Vietnam
Vakuum-Wiederzuschalter: Vakuum-Wiederzuschalter, die Vakuum als Bogenlöschmedium verwenden, sind in Vietnams 20kV-Systemen wegen ihrer langfristigen Leistungsfähigkeit weit verbreitet. Die Vakuumbelastung im Bogenraum bietet exzellente Isolation und effiziente Bogenlöschung, was sie sowohl für urbane als auch für ländliche 20kV-Leitungen geeignet macht. Zum Beispiel in den expandierenden Vororten von Da Nang, wo neue Wohn- und Geschäftsviertel ans 20kV-Netz angeschlossen werden, werden Vakuum-Wiederzuschalter oft aufgrund ihrer geringen Wartungsanforderungen und hoher Zuverlässigkeit installiert.
SF6-Wiederzuschalter: SF6-Wiederzuschalter verwenden Schwefelhexafluorid (SF6) als Isolier- und Bogenlöschmedium, was exzellente elektrische Isolation und Bogenlöschungseigenschaften bietet. Aufgrund jedoch umweltbedingter Bedenken über SF6-Emissionen ist deren Einsatz in Vietnam eingeschränkt und findet hauptsächlich in Bereichen statt, die hohe Zuverlässigkeit und Kompaktheit erfordern – wie z.B. in den zentralen Geschäftsvierteln von Hanoi und Ho Chi Minh City, wo der Installationsraum begrenzt ist.
5. IP67-zertifizierte Wiederzuschalter in Vietnams harschen Umgebungen
Vietnams Klima ist vielfältig, mit hoher Luftfeuchtigkeit, starkem Regen und gelegentlichen Taifunen in Küstengebieten. In solchen harschen Bedingungen sind IP67-zertifizierte Wiederzuschalter entscheidend. Die IP67-Zertifizierung bedeutet, dass der Wiederzuschalter staubdicht ist und 30 Minuten in 1 Meter Wasser getaucht werden kann, was ihn ideal für Außeninstallationen in Vietnams 20kV-Systemen macht. Zum Beispiel in den Überschwemmungsgebieten des Mekong-Deltas können IP67-zertifizierte Wiederzuschalter an 20kV-Masten gelegentliche Überschwemmungen tolerieren und weiterhin zuverlässig arbeiten. Ihre robuste Konstruktion schützt interne Komponenten vor Feuchtigkeit und Staub, wodurch eine kontinuierliche Betriebsfähigkeit des Verteilungsnetzes gewährleistet wird.
6. IEC 62271-111 Wiederzuschalter in Vietnam
Die Norm IEC 62271-111 leitet die Gestaltung, den Betrieb und die Prüfung von Hochspannungswiederzuschaltern. In Vietnam sorgt die Verwendung von IEC 62271-111-konformen Wiederzuschaltern dafür, dass die Ausrüstung des 20kV-Systems internationalen Qualitäts- und Sicherheitsstandards entspricht, mit konsistenter Leistung in Fehlererkennung, Unterbrechung und Wiederschluss. Die Einhaltung dieser Norm ermöglicht die Interoperabilität von Wiederzuschaltern verschiedener Hersteller. Zum Beispiel, wenn das 20kV-Verteilungsnetz in Haiphong modernisiert wird, sorgen IEC 62271-111-konforme Wiederzuschalter für nahtlose Integration in die bestehende Infrastruktur und verbessern die Gesamtzuverlässigkeit und Sicherheit der Stromversorgung.
7. Schlussfolgerung
Wiederzuschalter sind Kernkomponenten der 20kV-Verteilungsnetze in Vietnam. Ihre Funktionen – Fehlererkennung, Isolierung, mehrmaliger Wiederschluss – und Schutzfähigkeiten gegen Überstrom, Kurzschluss und Erdschluss sind entscheidend für die Aufrechterhaltung einer zuverlässigen Stromversorgung. Verschiedene Arten (Vakuum, SF6), IP67-zertifizierte Modelle und IEC 62271-111-konforme Wiederzuschalter spielen alle eine Rolle bei der Anpassung an Vietnams vielfältige geografische und umweltbedingte Bedingungen. Während Vietnam seine Strominfrastruktur weiter ausbaut, bleibt die richtige Auswahl und Verwendung von Wiederzuschaltern entscheidend, um eine stabile und effiziente Stromversorgung für seine wachsende Bevölkerung und Wirtschaft sicherzustellen.
