Was ist der Unterschied zwischen einem Recloser und einem Pfahlunterbrecher?

Viele Leute haben mich gefragt: „Was ist der Unterschied zwischen einem Recloser und einem Mastschaltgerät?“ Es ist schwierig, dies in einem Satz zu erklären, deshalb habe ich diesen Artikel geschrieben, um Klarheit zu schaffen. Tatsächlich dienen Recloser und Mastschaltgeräte sehr ähnlichen Zwecken – sie werden beide zur Steuerung, Schutz und Überwachung von Freileitungen im Außenbereich eingesetzt. Allerdings gibt es in den Details erhebliche Unterschiede. Lassen Sie uns diese nacheinander betrachten.

1. Verschiedene Märkte
Dies könnte der größte Unterschied sein. Recloser werden weltweit außerhalb Chinas auf Freileitungen weit verbreitet eingesetzt, während China ein Modell basierend auf Mastschaltgeräten in Kombination mit Stützstellen-Endgeräten (FTUs) übernommen hat. Dieser Ansatz trennt primäre und sekundäre Geräte künstlich, was erst kürzlich zu Bemühungen um eine tiefgreifende Integration von primären und sekundären Systemen geführt hat. Im Gegensatz dazu hat die internationale Praxis von Anfang an eine tiefgreifend integrierte primär-sekundäre Auslegung gezeigt.

China hat einmal einen nationalen Standard für Recloser herausgegeben – GB 25285-2010 – basierend auf IEC 62271-111:2005. Verweisen Sie nicht auf diesen Standard, da die 2005er Ausgabe von IEC 62271-111 fast vollständig neu formuliert wurde; darauf zu verlassen kann zu Fehlern führen.

Historisch gesehen hat sich die chinesische Energieindustrie eher auf Technologieimport als auf ursprüngliche Innovation konzentriert. Später führten Standardisierungsstrategien von State Grid und China Southern Power Grid zu hochgradig homogenen Produkten bei verschiedenen Herstellern, mit geringer Innovationsfähigkeit und hauptsächlich symbolischen Produktmanagementrollen.

International unterscheiden sich die großen Marken klar – jede bietet einzigartige Designs, Funktionen und Wertschöpfungsansätze. Aus dieser Perspektive hat der chinesische Verteilungsausrüstungsbereich noch einen langen Weg vor sich, um sich von einer „Nachahmer“-Mentalität zu befreien und echte unabhängige Innovationen zu erreichen.

2. Produktzusammensetzung
Recloser enthalten grundsätzlich einen Controller – ohne ihn können sie einfach nicht funktionieren. Im Gegensatz dazu verwenden Mastschaltgeräte in der Regel Federbetriebe und können mit nur einem manuellen Mechanismus plus einem Überstrom-Ausschaltspulen betrieben werden. Grundsätzlich ist ein Recloser ein tiefgreifend integriertes primär-sekundäres Gerät, während ein Schaltgerät und FTU als zwei separate Produkte behandelt werden.

Dieser Unterschied hat in China zu anhaltender Verwirrung geführt. Selbst heute erkennen die meisten Unternehmen (und Ingenieure) nicht, dass ein Recloser von Natur aus ein eng integriertes System sowohl organisatorisch als auch technisch ist, und haben ihre Teams entsprechend nicht umgestaltet.

3. Spannungssensoren
Frühe Mastschaltgeräte enthielten in der Regel keine Spannungssensoren, während Recloser normalerweise sechs Spannungssensoren standardmäßig mitgeliefert wurden. Mit dem jüngsten Druck auf eine tiefgreifende primär-sekundäre Integration in China hat sich diese Lücke weitgehend geschlossen.

4. Normen
Recloser entsprechen IEC 62271-111 (entspricht ANSI/IEEE C37.60), während Schaltgeräte IEC 62271-100 folgen. Diese unterschiedlichen Normen führen zu erheblichen Unterschieden in den Produktspezifikationen und Typprüfungen.

Wesentlich ist, dass während der Typprüfung das Kurzschluss-Ausschalten eines Reclosers vollständig durch seinen eigenen integrierten Controller gesteuert wird, nicht durch externe Signale aus einer Umspannstation. Mit anderen Worten, nach der Norm ist ein Schaltgerät kein selbstschützendes Gerät – es benötigt einen externen Ausschaltbefehl – während ein Recloser von Natur aus selbstschützend ist.

5. Betriebsmechanismus
Recloser verwenden in der Regel Permanentmagnet-Mechanismen, während Mastschaltgeräte normalerweise Federmechanismen einsetzen.
Sogar wenn ein Recloser mit einem Permanentmagnet-Mastschaltgerät in Kombination mit einem FTU verglichen wird, bleiben wesentliche Unterschiede bestehen.

6. Wiederanlaufsequenz und Logik
Recloser unterstützen schnelle, konfigurierbare Wiederanlaufsequenzen – zum Beispiel: O–0,5s–CO–2s–CO–2s–CO (drei Öffnungen, vier Operationen). Im Gegensatz dazu unterstützen typische chinesische Mastschaltgeräte nur langsamere Sequenzen wie O–0,3s–CO–180s–CO.

Der zentrale funktionale Unterschied liegt in der Controller-Software. Obwohl beide Schutzgeräte sind, hat sich die Software in internationalen Reclosern und inländischen FTUs im Laufe der Zeit erheblich voneinander entfernt.

Die Wiederanlauflogik in globalen Reclosern ist das Ergebnis von Jahrzehnten an Forschung und Entwicklung durch internationale Hersteller. Um den vielfältigen Kundenbedürfnissen gerecht zu werden, ist diese Logik offen und vollständig konfigurierbar. Zum Beispiel kann jeder „O“ (Öffnung)-Vorgang mehrere Schutzfunktionen zugewiesen werden:

• Erster O: 50-1 (Schnellüberstrom, 600A) + 51-1 (Zeitüberstrom, 200A, inverse Zeitspanne)

• Zweiter O: …

Im Gegensatz dazu sind die Wiederanlauflogik und Schutzeinstellungen von FTUs in China starr auf die Anforderungen von State Grid oder Southern Grid angepasst. Die Logik ist im Wesentlichen eine Black Box – die Parameter sind hart codiert, und jede Änderung erfordert Änderungen am zugrunde liegenden Firmware. Diese veraltete Softwarearchitektur ist in der Inlandsindustrie weiterhin weit verbreitet.

7. Schutzfunktionen
Eine detaillierte Vergleich ist hier nicht möglich, aber die Schutzphilosophien unterscheiden sich stark aufgrund der Netzstruktur und der Betriebsgewohnheiten.

Beispielsweise wird zeitabhängiger Überstromschutz international weit verbreitet verwendet – mit Hunderten verfügbaren Kurven (einschließlich Kyle-Kurven und benutzerdefinierten Optionen) – nicht nur die vier Standard-IEC-Kurven. In China werden diese selten verwendet.

Internationale Wiederzuschalter bieten in der Regel zwei bis vier Instanzen jeder Schutzfunktion (z.B. 50-1, 50-2, 50-3, 50-4), um eine flexible Konfiguration über mehrere Wiederzuschaltversuche hinweg zu ermöglichen. Ähnlich ist der empfindliche Erdfehlerschutz (SEF) – weit verbreitet im Ausland – in China selten anzutreffen.

8. Kommunikationsprotokolle
DNP3.0 ist im Ausland extrem beliebt, wird aber in China praktisch nicht verwendet. Darüber hinaus erfordern internationale Anwendungen von DNP3.0 nutzerdefinierte Punktelisten, was bedeutet, dass Wiederzuschalter eine vollständige Unterstützung für benutzerdefinierte Datenzuordnung bieten müssen – eine anspruchsvolle Entwicklungsanforderung.

Schließlich hier ein Bild, das mir von Victor, einem Pionier in Chinas Gemeinschaft für die Exporte von Stromversorgungsausrüstung, zugesandt wurde. Es zeigt zahlreiche globale Wiederzuschaltermarken – jedoch keine einzige chinesische.

Dennoch bin ich fest davon überzeugt, dass innerhalb der nächsten 20 Jahre eine chinesische Marke aufsteigen und global anerkannter Führer im Bereich der Wiederzuschalter werden wird. Und dieses Unternehmen wird nicht nur in der Schaltanlagentechnik hervorragen, sondern auch starke Fähigkeiten in intelligenter Steuerung, Software und digitaler Integration besitzen.