HAMBURG WIRGES KIRCHAICH DRESDEN MARCHTRENK KECSKEMÉT SHANGHAI

SIS Sammelschienen-Isolations-System Stromschienen-Isolationssystem

RITZ Instrument Transformers GmbH – die Kernkompetenz

Unter dem Firmennamen „RITZ Instrument Transformers GmbH” hat RITZ seit dem 1. 8. 2007 seine Aktivitäten zu neuerStärke gebündelt.

Unter diesem Namen wurden Tradition und Wissen des Stammhauses RITZ Messwandler Hamburg und der Tochterunter-nehmen RITZ Messwandler Dresden (TuR), Wandler- und Transformatoren-Werk Wirges (WTW) und MesswandlerbauBamberg (MWB) zusammengeführt. Dieser Zusammenschluss vereint in der Summe mehr als zwei Jahrhunderte Know-how im Messwandlerbau.

Darüber hinaus hat RITZ sich auf das Kerngeschäft mit Mittelspannungs- und Niederspannungs-Messwandlern konzentriert,indem die Hochspannungssparte verkauft wurde. Die hierdurch gewonnenen Ressourcen werden jetzt in Innovationenund Qualitätsstandards der Mittel- und Niederspannungsprodukte zusätzlich eingesetzt. RITZ sichert so seine führendeWeltmarktstellung.

Die Auslandsgesellschaften der RITZ Instrument Transformer GmbH in Österreich (Marchtrenk), Ungarn (Kecskemét), China(Shanghai) und USA (Hartwell) stärken die internationale Marktpräsenz.

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RITZ Instrument Transformers GmbH – Die Kernkompetenz

Unter dem Firmennamen „RITZ Instrument Transformers GmbH” hat RITZ seit dem 1. 8. 2007 seine Aktivitäten zu neuerStärke gebündelt.

Unter diesem Namen wurden Tradition und Wissen des Stammhauses RITZ Messwandler Hamburg und der Tochterunter-nehmen RITZ Messwandler Dresden (TuR), Wandler- und Transformatoren-Werk Wirges (WTW) und MesswandlerbauBamberg (MWB) zusammengeführt. Dieser Zusammenschluss vereint in der Summe mehr als zwei Jahrhunderte Know- how im Messwandlerbau.

Darüber hinaus hat RITZ sich auf das Kerngeschäft mit Mittelspannungs- und Niederspannungs-Messwandlern konzentriert,indem die Hochspannungssparte verkauft wurde. Die hierdurch gewonnenen Ressourcen werden jetzt in Innovationenund Qualitätsstandards der Mittel- und Niederspannungsprodukte zusätzlich eingesetzt. RITZ sichert so seine führendeWeltmarktstellung.

Die Auslandsgesellschaften der RITZ Instrument Transformers GmbH in Österreich (Marchtrenk), Ungarn (Kecskemét),China (Shanghai) und USA (Hartwell) stärken die internationale Marktpräsenz.

RITZ Instrument Transformers GmbH – die Kernkompetenz

Unter dem Firmennamen „RITZ Instrument Transformers GmbH” hat RITZ seit dem 1. 8. 2007 seine Aktivitäten zu neuerStärke gebündelt.

Unter diesem Namen wurden Tradition und Wissen des Stammhauses RITZ Messwandler Hamburg und der Tochterunter-nehmen RITZ Messwandler Dresden (TuR), Wandler- und Transformatoren-Werk Wirges (WTW) und MesswandlerbauBamberg (MWB) zusammengeführt. Dieser Zusammenschluss vereint in der Summe mehr als zwei Jahrhunderte Know-how im Messwandlerbau.

Darüber hinaus hat RITZ sich auf das Kerngeschäft mit Mittelspannungs- und Niederspannungs-Messwandlern konzentriert,indem die Hochspannungssparte verkauft wurde. Die hierdurch gewonnenen Ressourcen werden jetzt in Innovationenund Qualitätsstandards der Mittel- und Niederspannungsprodukte zusätzlich eingesetzt. RITZ sichert so seine führendeWeltmarktstellung.

Die Auslandsgesellschaften der RITZ Instrument Transformer GmbH in Österreich (Marchtrenk), Ungarn (Kecskemét), China(Shanghai) und USA (Hartwell) stärken die internationale Marktpräsenz.

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Inhaltsverzeichnis

Allgemein 4

Prinzipieller Aufbau | Freiluftanwendung 5

Fertigungslängen | Mehrteilige Schienenverbindungen 6

Anschlussmöglichkeiten | Erdung 7

Befestigungselemente | Befestigungsschellen 8

Leiterdimensionierung 9

Qualität | Prüfung 10

Bestellinformationen 11

SIS Stromschienen-Isolationssystem 3

Allgemein

Das RITZ Stromschienenisolationssystem stellt speziellbei der Übertragung von hohen Strömen und/oder engenbaulichen Gegebenheiten eine kostengünstige und sichereAlternative zu parallel geschalteten Kabeln oder blechgekap-selten Schienenkanälen dar.

Das Stromschienensystem erfüllt die höchsten Anforderungenan den Berührschutz und damit an den Personenschutz.Folgende systemspezifische Vorteile sprechen für den Einsatzvon vollisolierten Stromschienen:•Platzsparend•Umbauter Raum kann bei Planung & Erstellung

entsprechend kleiner dimensioniert werden•Sehr kleine Biegeradien•Dreidimensionale geometrische Formen ausführbar•Natürliche Kühlung durch ausreichende

Leiterdimensionierung

•Hohe Betriebssicherheit durch Stückprüfung im Werk•Wartungsfrei

Sicherheitsmerkmale• Voller Berührschutz• Vollständig isoliertes System und kapazitiv gesteuerte

Feldverteilung• Hohe thermische und dynamische Kurzschlussfestigkeit• Phasenkurzschlüsse sind ausgeschlossen durch

Einzelleiterisolierung• Keine toxischen Gase im Brandfall – selbstverlöschend

Montage• Geringer Montageaufwand durch Verwendung von

standardisierten Montage- und Befestigungsteilen

RITZ Service• Dimensionierung und Erstellung aller Kontruktions-

zeichnungen des Stromschienensystems inklusive der notwendigen Befestigungselemente in 3D

• Erstellung der Montage- und Wartungsanleitung• Bereitstellung einer Montageaufsicht auf Anfrage• Durchführung von Montagen auf Anfrage

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Umax mind. Steuerlänge (IS) Isolationsauftrag (s)

12 kV 175 mm 10,0 mm24 kV 215 mm 12,5 mm36 kV 330 mm 17,5 mm

Prinzipieller Aufbau

Der stromführende Leiter (E-Cu oder E-Al) wird aufgrund dergeforderten technischen Daten und unter Berücksichtigungweiterer Parameter, wie z. B. Umgebungstemperatur, Ver-luste usw., durch die projektierende Abteilung festgelegt.Am Anfang und am Ende eines jeden Leiters wird ein Ab-schlussring angeschweißt bzw. -gelötet (abhängig vomMaterial), der zwei grundsätzliche Funktionen übernimmt.Einmal soll der Ring den Absteuerbereich an der Stirnseiteder Isolation gegen mechanische Beschädigungen währenddes Transportes und der Montage schützen und zum Zweitenwird dieser Ring für den Fertigungsprozess benötigt. Aufdem runden Leiter, aus Voll- oder Rohrmaterial, wird alserster Schritt ein durchgehender Hochspannungsbelag auf-gebracht. Dieser Belag verhindert bei eventuellen Ablösungenzwischen Leiter und Isolation das Entstehen von Spalten(Gefahr von Teilentladungen). Auf diesen Belag wird danndie Isolation entsprechend der Spannungsreihe aufgebracht.Die Isolation besteht aus einer Bandage aus Krepp-Papier,das unter Vakuum getrocknet und im zweiten Arbeitsschrittmit Gießharz imprägniert wird.Zur kapazitiven Absteuerung sind in Abhängigkeit der Nenn-spannung „Steuerbeläge“ aus halbleitendem Papier in derIsolation eingebettet. Die minimale axiale Länge der Steuerungist abhängig von der Nennspannung.

Abschließend wird ein durch-gehender Erdbelag aufgebracht.Dieser besteht aus einem halbleitenden Papierbelag, der mitkoaxial aufgebrachter Aluminiumfolie und axial eingelegtenKupferbändern verstärkt ist. In einem letzten Schritt wirdeine drei Millimeter starke Bandage als Schutz gegen äußereEinwirkungen aufgebracht. Die eingelegten Kupferbänderwerden durch diese Schutzbandage auf einen Erdungsan-schluss herausgeführt.

Freiluftanwendung

Für Freiluftanwendungen wird die Stromschiene mit einerfür diesen Zweck geprüften Edelstahlhülle ummantelt. BeiBedarf werden zur Kriechwegverlängerung die Enden mitzusätzlichen Schirmformteilen ausgerüstet.

Prinzipieller Aufbau

1. Leiter2. Epoxydisolierte Papierisolation3. Erdbelag4. Steuerbelag5. Abschlussring

SIS Stromschienen-Isolationssystem 5

Fertigungslängen

Die Längen und die geometrischen Konfigurationen derSchienen sind abhängig von den Fertigungseinrichtungen,den örtlichen Gegebenheiten und dem Transportmittel. RITZfertigt Schienen mit den unten aufgeführten maximalenLängen in Abhängigkeit des Nennstromes bzw. des Leiter-querschnittes.

Mehrteilige Schienenverbindungen

Räumlich ausgedehnte Stromschienensysteme müssen auf-grund von mechanischer Stabilität, Einhaltung von Transport-maßen, Handhabung vor Ort und maximalen Abmaßenvorgegeben durch die Fertigungseinrichtungen aus Teilstückenhergestellt werden. Um eine durchgehende, potentialfreieSchienenführung zu gewährleisten wird zwischen denTeilstücken eine isolierte Muffe montiert, die die gesteuertenStromschienenenden überdeckt.

Die Verbindung der beiden Schienenelemente im Innerender Muffe erfolgt durch Dehnungsbänder, die geringe Län-gentoleranzen bei der Montage ausgleichen sowie die ther-mische Ausdehnung der Schienen während des Betriebskompensieren. Die Isolation der Muffe entspricht in ihremAufbau und der Fertigungstechnik dem Konzept der Strom-schiene. Die Muffe bietet ebenfalls absoluten Berührschutzdurch ihre kapazitive Steuerung.Die Steuerbeläge sind gegenläufig zu den Steuerbelägen derSchiene ausgeführt. Der innerste Belag ist als Kontaktrohrausgeführt und wird mittels einer Kontaktfeder auf Hoch-spannungspotential gelegt. Der äußerste Belag (Erdbelag)wird über den Aluminium Flansch der Muffe herausgeführt.Der Aluminium-Dichtungsflansch sorgt für einen staub- undspritzwasserdichten Abschluss der Muffe gemäß IP 54.Freiluftmuffen werden mit einem Edelstahl- oder Aluminium-Schutzrohr gefertigt. Die Abdichtung zur Schiene erfolgtüber einen Faltenbalg, der die Schutzklasse IP 65 erfüllt.

Die Skizze zeigt die Steuerung der isolierten Schiene und derisolierten Muffe mit ihren gegenläufigen Steuerbelägen, dieein homogenes elektrisches Feld innerhalb der Muffe gewähr-leisten.

Steuerung Schiene-Muffe

Schienenverbindung

1. Vollisolierte Stromschiene2. Vollisolierte Verbindungsmuffe3. Kontaktrohr4. Kontaktfeder5. Dehnungsband6. Erdungsanschluss

3

54

2

1

6

6

Anschlussmöglichkeiten

Um Schienen oder andere Komponenten zu verbinden,bestehen verschiedene Möglichkeiten. Als Schienenverbin-dung werden standardisierte Flachanschlüsse mit flexiblenVerbindern eingesetzt, die auf die entsprechende Stromstärkeausgelegt sind.Für den Anschluss an die Anlage oder Anlagenteile stehendie folgenden Ausführungen zur Verfügung:• Flachanschlüsse nach DIN 42 206• Rundbolzenanschlüsse• Anschlüsse nach Kundenspezifikation• Bei Anschluss der isolierten Stromschiene an eine gas-isolierte Schaltanlage wird ein Metallflansch mit Dichtringam geerdeten Teil der Schiene befestigt. Eine günstigeLeiterverbindung kann mittels eines vom Kunden spezifizier-ten Rundbolzenanschlusses ausgeführt werden.

Wenn beidseitig feste Anschlüsse vorzusehen sind, ist es inder Regel notwendig, die Schienen aufzuteilen und mit einerMuffe zu verbinden, um Toleranzen ausgleichen zu könnenund die thermische Ausdehnung der Schiene zu ermöglichen.

Erdung

Generell muss parallel zum Schienenverlauf eine Erdungs-schiene oder Erdungskabel verlegt werden. Alle Schienen,Verbindungsmuffen und Befestigungsprofile müssen überdie Erdungsschiene bzw. das Erdungskabel mit Erdpotentialverbunden werden.

GießharzkonusVerbindung – Steckertechnik

Kontaktbolzen

Flansch

Feder

Leiter

Papier-Gießharz-Isolation

Erdungsschraube

1. Kontaktbolzen2. Leiter3. Isolation4. Metallflansch

SIS Stromschienen-Isolationssystem 7

Befestigungselemente

Das Befestigungssystem besteht aus Aluminium-C-Profil.Zur Befestigung der Schienen steht ein vielfältiges undtrotzdem sehr einfach zu montierendes Baukastensystemzur Verfügung. Notfalls können hier auch auf der BaustelleAnpassungen vorgenommen werden. Die Schienenbefes-tigung besteht aus einem Al-Doppel-„C“-Profil, Winkeln,Hammerkopfschrauben und Befestigungsschellen aus Kunst-stoff.Die Befestigungsschellen werden/müssen als „Festlager“oder „Gleitlager“ ausgeführt werden, so dass bei mehrerenBefestigungspunkten ein axiales Gleiten der Schiene ermög-licht wird.Die Stützpunkte der Schienenbefestigung werden in ersterLinie durch die Kurzschlusskräfte der Anlage vorgegeben.Dabei ist ebenfalls darauf zu achten, dass bei der Netz-frequenz und deren Harmonischen keine mechanischenResonanzen auftreten. Dementsprechend sind die Abständeder Schienenbefestigung zu berechnen.

Dazu steht ein Berechnungsprogramm zur Verfügung, dasneben den bereits erwähnten Parametern die Faktoren• Schienendurchmesser• Phasenabstand• Masse der Schiene• Biegesteifigkeit des Materialsenthält.Die Positionen der Abstützungen werden für jedes Projektentsprechend den gegebenen Parametern neu berechnet.

Befestigungsschellen

Hier wird zwischen „Festlager“ und „Gleitlager“ unterschie-den. Die Verwendung von Gleit- oder Festlagern ergibt sichaus der Berechnung der Stützabstände.

Befestigungselemente1. Kunststoff-Befestigungsschellen2. AI-Doppel-”C”-Profil3. Befestigungswinkel aus Aluminium

Schnitt A-B

8

Leiterdimensionierung

Die Dimensionierung der Leiter erfolgt in erster Linie ent-sprechend der DIN 43 670/671, wobei folgende Grund-kriterien berücksichtigt werden:• Wärmeleitfähigkeit der Isolation• Wärmeübergang der Isolationsoberfläche an die

Umgebungsluft (natürliche Konvektion und Strahlung)• elektrische Verluste• Freiluft- / Innenraum-Aufstellung

Grundsätzlich wird der Leiter für eine Umgebungstemperaturvon 40 °C und eine max. Leitertemperatur von 85 °C kalku-liert, sofern keine spezifischen Kundenanforderungen bekanntsind. Die Leitertemperatur ist an den Schraubverbindungen(Übergangswiderstand) und speziell in der Muffe um ca.10 °C höher. Nachfolgend einige typische Leiterabmessungen:

Leitermaterial: E-Aluminium12–24 kV 12 kV 17,5–24 kV 36 kV

ø Leiter (mm) ø Außen (mm) ø Außen (mm) ø Leiter (mm) ø Außen (mm)1250 A 40 65 70 40 801600 A 50 75 80 50 902000 A 60 85 90 70/15 1102500 A 80/15 105 110 80/15 1203150 A 100/15 125 130 100/15 1404000 A 120/15 145 150 130/15 1705000 A 150/15 175 180 160/15 2006500 A 200/15 225 230

Leitermaterial: E-Kupfer12–24 kV 12 kV 17,5–24 kV 36 kV

ø Leiter (mm) ø Außen (mm) ø Außen (mm) ø Leiter (mm) ø Außen (mm)1250 A 33 57 62 33 721600 A 40 65 70 50 902000 A 50 75 80 60 1002500 A 70/10 95 100 70/10 1103150 A 90/10 115 120 90/10 1304000 A 110/10 135 140 110/10 1505000 A 140/10 165 170 140/10 1806500 A 180/10 205 210 190/10 230

Andere Spannungen und Ströme auf Anfrage.

U(max)IN

U(max)IN

SIS Stromschienen-Isolationssystem 9

Qualität

Vor dem Produktionsstart werden alle Materialien inspiziert.Folgende Überprüfungen werden durchgeführt:a) Leitermaterial

• Messung der Widerstandswerteb) Isolationspapier

• Prüfung des Reinheitsgrads• Test der Rissfestigkeit

c) Imprägnierharz• Prüfung der Viskosität• Prüfung der Viskositätsänderung bei Temperaturveränderung• Messen der Gelierzeit

Während des Imprägnierprozesses werden die folgendenParameter überwacht:• Aufbereitung (Entgasung) des Gießharzgemisches• Temperatur im Vakuumofen• Kontinuierliche Überwachung der Evakuierung• Geliertemperatur und -zeit• Nachhärtetemperatur und -zeit

Während der Entwicklung der RITZ-Stromschienen werdendie folgenden Punkte besonders berücksichtigt:• Verformungstemperatur unter Belastung

(Martens-Methode)• Biegefestigkeit• Durchbiegung• Schlagfestigkeit• Elastizitätsmodul• Thermischer Ausdehnungskoeffizient• Wärmeleitfähigkeit

Außerdem wird eine Differential-Thermoanalyse durchgeführt.

Prüfung

Alle gefertigten Stromschienen-Segmente werden einerelektrischen Stückprüfung unterzogen:• Stehwechselspannungsprüfung (trocken)• Messung der Teilentladungsmenge• Messung der Kapazität und des dielektrischen

Verlustfaktors (tan )

Die folgende Typentestprozedur wurde durchgeführt:• Stehwechselspannungsprüfung (trocken) und Messung

der Teilentladungsmenge• Steh-Blitzstoßspannungsprüfung (trocken)• Wiederholung Stehwechselspannungsprüfung (trocken)

und Messung der Teilentladungsmenge• Erwärmungsprüfung• Nachweis der thermischen Festigkeit bei Kurzzeitstrom• Wiederholung Stehwechselspannungsprüfung (trocken)

und Messung der Teilentladungsmenge

-

10

Wir freuen uns auf eine gute Zusammenarbeit mit Ihnen.

Ausführung einer Schienenverbindung

nach Kundenwunsch

Bestellinformationen

Für die schnelle Abwicklung von Anfragen und Aufträgenwerden die folgenden Kundeninformationen für dasStromschienensystem benötigt:• Bemessungsspannung• Bemessungsstrom• Kurzschlussströme thermisch Ith, dynamisch Idyn

• Frequenz• Maximale Umgebungstemperatur• Leitermaterial (Aluminium, Kupfer)

• Erdungspunkte• Information über Stromschienenanschlüsse• Gebäudezeichnungen mit Angabe von Position der

Komponenten und des zur Verfügung stehenden Schienenkorridors (wenn möglich Zeichnung(en)in CAD 2D oder 3D)

• Maßbilder der anzuschließenden Komponenten (wenn möglich Zeichnung(en) in CAD 2D oder 3D)

• Mögliche Befestigungsmethode (Wand, Decke, Boden, Stahlkonstruktion)

SIS Stromschienen-Isolationssystem 11

GmbHMühlberg 1 | 97514 Oberaurach-Kirchaich | GERMANYTel.: +49 95 49 89-0 | Fax: +49 954989-11E-Mail: info@ritz-international.com

Mittelspannungs- Strom- und Spannungswandlerbis 72,5 kV• Innenraum und Freiluft• Metallgekapselt• Metallisiert• Berstsicherer Spannungswandler für

Messzwecke auf der Lokomotive• Sensoren

Niederspannungs-Messwandlerbis 1,2 kVStromwandler für Mess- und Schutzzwecke• Wickel-Stromwandler • Zwischen-Stromwandler• Summen-Stromwandler • Stromwandler für Schaltleisten• Aufsteck-Stromwandler • Rohrstab-Stromwandler• Kabelumbau-Stromwandler • Vielfach-Stromwandler• Aufsteck-Stromwandler für hohe Ströme• Kabelumbau-Stromwandler für Erdschlusserfassung

Wandler für Messzwecke• 3-Phasen-Stromwandlersatz • Labor- Strom- und Spannungswandler• SpannungswandlerBeglaubigungsfähige MesswandlerKippschwingungs-Bedämpfungseinrichtungen

Gießharzisolierte Leistungstransformatorenbis 40,5 kV und 25 MVAAnwendungen• Energieverteilung • Bahnstromanlagen (S-Bahn, U-Bahn, Bahn)• Gleichstromantriebe • Ölplattformen/Schiffe• Kraftwerkanlagen • Tonfrequenz-Rundsteueranlagen• Senderanlagen • Erdungsanlagen• Prüffeldanlagen

Elektronische Messwandler und SensorenSpannnungs-Sensorik Strom-Sensorik• für Spannungen bis 90 kV • für Ströme bis 24000 A• Genauigkeiten ab 0,2 % • Genauigkeiten ab 0,01 %• Frequenzen von 0 bis 10 kHz • Frequenzen von 0 bis 10 kHz

Anwendungen• Energietechnik • Netzanalyse• Bahntechnik • Schutztechnik• Elektrochemie • Schaltanlagenbau• Umwelttechnik • Kfz - Industrie• Forschung

Kundenspezifische Gießharzteile• Formulierung von Gießharzmassen für Elektro-

anwendungen im Nieder- und Mittelspannungsbereich• Entwurf und Fertigung gießharzisolierter Formteile

z. B. Spezialdurchführungen, Sicherungsumhüllungen

RITZ Produktübersicht

SIS-D_Rev12-2012 | JSW