Welche Schaltanlagen eignen sich für die Mittel- und Hochspannungs-Stromverteilung?

Wenn Sie ein Stromverteilungssystem errichten oder modernisieren – sei es für ein Rechenzentrum, einen Bergbaubetrieb, eine Solaranlage oder eine Industrieanlage – gehört eine der entscheidendsten Entscheidungen, die Sie treffen müssen, zu welchem Schaltgerät Sie für Mittelspannungs- (MV) und Hochspannungsanwendungen (HV) verwenden .

Die falsche Wahl des Schaltgeräts kann Sicherheit, Zuverlässigkeit und Betriebskontinuität beeinträchtigen. Als kompletter Anbieter von Lösungen für Stromverteilung mit Spezialisierung auf Schaltschränke für Steuerung und Schaltgeräte haben wir diesen Leitfaden erstellt, um Sie bei der Orientierung durch die wichtigsten Optionen zu unterstützen: AIS, GIS und deren hybride Varianten .

1. Verstehen Sie zunächst die Spannungsebenen

Bevor Sie ein Schaltgerät auswählen, bestätigen Sie die Spannungsklasse Ihres Systems gemäß den IEC- oder ANSI-Normen:

Mittelspannung (MV): 1 kV bis 52 kV (übliche Werte: 3,3 kV, 6,6 kV, 11 kV, 33 kV)

Hochspannung (HV): Über 52 kV bis 300 kV (z. B. 66 kV, 110 kV, 132 kV, 220 kV)

Die meisten industriellen und gewerblichen Projekte fallen in den MV-Bereich , während Hochspannungs-Schaltanlagen (HV) typischerweise in Versorgungs-Umspannwerken, Windparks und großen Übertragungsnetzen eingesetzt werden.

2. Die klassische Wahl: AIS (luftisolierte Schaltanlage)

AIS verwendet die umgebende Luft als primäres Isoliermedium zwischen spannungsführenden Teilen und Erde. Sie ist seit Jahrzehnten der bewährte Industriestandard.

✅ Vorteile von AIS:

Geringere Anfangskosten – einfachere Konstruktion, weit verbreitete Komponenten.

Leichte visuelle Inspektion – offene Bauweise ermöglicht Wärmebilduntersuchungen und Sichtkontrollen.

Einfache Pflege – die meisten Komponenten können ohne spezielle Werkzeuge gewartet oder ausgetauscht werden.

Gut verstandene Technologie – jeder Elektroingenieur ist mit AIS vertraut.

❌ Einschränkungen:

Großer Platzbedarf – erfordert erheblichen Platz für Abstände (insbesondere bei höheren Spannungen).

Anfällig für Verschmutzung – Staub, Salz und Feuchtigkeit können die Isolationsleistung beeinträchtigen.

Wartungsintensiver in rauen Umgebungen.

Am besten für:

Indoor-Umspannwerke mit ausreichend Platz

Trockene, saubere Umgebungen (z. B. Fabriken, Gewerbegebäude)

Projekte mit engen Investitionsbudgets

3. Der Platzsparende Spezialist: GIS (Gasisolierschaltanlage)

GIS umschließt alle spannungsführenden Teile in einem dichten metallischen Gehäuse, das mit SF₆-Gas (oder umweltfreundlichen Alternativen) gefüllt ist, das eine deutlich höhere elektrische Durchschlagfestigkeit als Luft aufweist.

✅ Vorteile von GIS:

Extrem kompakt – bis zu 90 % kleinerer Platzbedarf als AIS bei gleicher Spannungsebene.

Hohe Zuverlässigkeit – dichte Bauweise verhindert Umweltverschmutzung (Salz, Staub, Insekten).

Geringer Wartungsaufwand – innenliegende Komponenten sind über Jahrzehnte geschützt.

Ideal für raue Umgebungsbedingungen – Offshore-Plattformen, Wüstenregionen, verschmutzte Industriegebiete und unterirdische Umspannwerke.

❌ Einschränkungen:

Höhere Anschaffungskosten – Präzisionsfertigung und Gasverarbeitung erhöhen die Investitionskosten.

Gasmanagement – erfordert regelmäßige Dichtheitsprüfungen und die Handhabung von SF₆ gemäß den Umweltvorschriften (in einigen Regionen sind mittlerweile SF₆-freie Alternativen vorgeschrieben).

Spezialisierte Schulung – Wartungsteams benötigen spezifisches Fachwissen für GIS.

Am besten für:

Dicht bebaute städtische Umspannwerke (Fläche ist teuer oder nicht verfügbar)

Offshore-Windparks, Öl- und Gasplattformen

Hochlagen oder stark verschmutzte Standorte

Projekte, bei denen eine maximale Betriebszeit absolut kritisch ist

4. Das Beste aus beiden Welten: Hybrid-Schaltanlagen

Wie der Name schon sagt, hybride Schaltanlagen kombiniert AIS-Sammelschienen mit GIS-artigen Leistungsschaltern und Trennschaltern. Diese Konfiguration bietet eine ausgewogene Lösung.

✅ Vorteile:

Kleinerer Platzbedarf als reine AIS

Geringere Kosten als volle GIS

Hohe Zuverlässigkeit für kritische Felder

❌ Einschränkungen:

Erfordert dennoch mehr Platz als GIS

Weniger verbreitet, daher kann die Verfügbarkeit von Komponenten je nach Region variieren

Am besten für:

Umspannwerks-Erweiterungen bei begrenztem, aber nicht extrem eingeschränktem Platzangebot

Modernisierungsprojekte zur Aufrüstung von AIS

5. Ring-Main-Einheiten (RMUs) – Eine spezielle Mittelspannungskategorie

Zur sekundäre Verteilnetze (z. B. Wohngebiete, kleine Industrieparks) ist eine RMU eine kompakte, hermetisch abgedichtete Schaltanlage für ringförmig gespeiste Stromkreise. Die meisten RMUs sind SF₆-isoliert oder feststoffisoliert (umweltfreundlich).

Typische Spannung: Bis zu 24 kV (gelegentlich 36 kV)

Leistungsberechtigung: Üblicherweise bis zu 630 A

Schlüsselvorteil: Kompakt, wartungsfrei und für außenstehende, bodenmontierte Installationen geeignet

6. Wichtige Auswahlkriterien (über den Isolierungstyp hinaus)

Stellen Sie sich bei der Entscheidung für das geeignete Schaltgerät für Ihr Mittel- bzw. Hochspannungsprojekt folgende Fragen:

Zusätzliche technische Aspekte:

Kurzschlussfestigkeit (kA) – muss dem Fehlerstromniveau Ihres Systems entsprechen.

Klassifizierung für innere Lichtbögen (IAC) – Schaltanlagen müssen gemäß IEC 62271-200 auf Personensicherheit geprüft sein.

Zukünftige Erweiterung – Bei AIS ist eine Erweiterung einfacher; bei GIS sind möglicherweise vorab geplante Erweiterungsfächer erforderlich.

Umweltvorschriften – SF₆ ist ein starkes Treibhausgas. Viele Regionen verlangen mittlerweile SF₆-freie GIS mit Vakuum- oder sauberer Luft-Technologie. Prüfen Sie stets die lokale Konformität.

7. Warum mit einem Anbieter kompletter Schaltanlagenlösungen zusammenarbeiten?

Die Auswahl von MV-/HV-Schaltanlagen ist nicht nur die Entscheidung zwischen AIS und GIS. Sie umfasst:

Koordinationsstudien – Einstellungen der Schutzeinrichtungen, Selektivität mit nachgeschalteten Schaltanlagen

Bauliche Schnittstelle – Kabeleinführung, Erdung und Montagekonstruktionen

Werksabnahmetests (FAT) und inbetriebnahme vor Ort

Lebenszyklusunterstützung – Ersatzteile, Gas-Handhabung und Nachrüstung

Als erfahrenes Unternehmen anbieter von Stromverteilungslösungen , wir verkaufen nicht einfach nur Schaltanlagen – wir entwickeln ein komplettes System von der Einspeisung durch das Versorgungsnetz bis hin zu Ihren endgültigen Verteileranlagen. Unser schlüsselfertiger Ansatz gewährleistet:

Zulässige Spannungsfestigkeit und Isolationskoordination

Nahtlose Integration in Ihre bestehenden Schaltschränke

Vollständige Konformität mit CE , ISO , oder lokale Normen

Lieferung termingerecht und professionelle Inbetriebnahme

Endempfehlung

Wählen Sie AIS wenn Sie über ausreichend Platz verfügen, ein moderates Budget haben und sich in einer sauberen Innenraumumgebung befinden.

Wählen Sie GIS wenn Grundstücke teuer sind, die Umgebungsbedingungen anspruchsvoll sind oder Sie maximale Zuverlässigkeit bei minimaler Wartung benötigen.

Hybride Lösungen in Betracht ziehen für Erweiterungsprojekte, bei denen der Platz etwas begrenzt ist, das Budget jedoch keine vollständige GIS-Lösung zulässt.

Sind Sie sich immer noch unsicher, welches Schaltgerät für Ihr Mittel- oder Hochspannungs-Verteilungsprojekt geeignet ist? Unser Ingenieurteam steht bereit, Ihr einpoliges Schaltbild sowie Ihre Standortbedingungen zu prüfen – kostenlos.

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