Mittelspannungsschaltanlage
Abkürzung: MSSA
Eine Mittelspannungsschaltanlage nimmt Leitungen mit Mittelspannung auf, in Deutschland meist 10 oder 20 kV, und verteilt sie auf Abgänge — etwa zu den Transformatoren, die auf 400 V herabsetzen. Sie schaltet im Normalbetrieb, trennt im Fehlerfall und erdet Anlagenteile für die Wartung.
Mittelspannungsanlagen stehen in Ortsnetzstationen, Umspannwerken, Industriebetrieben, Windparks und in jedem größeren Rechenzentrum.
Aufbau
Eine Schaltanlage besteht aus aneinandergereihten Feldern. Jedes Feld hat eine Aufgabe:
| Feld | Aufgabe |
|---|---|
| Einspeisung | Anschluss eines Netzkabels des Netzbetreibers |
| Abgang | Versorgung eines Transformators oder einer Unterstation |
| Kupplung | verbindet zwei Sammelschienenabschnitte, etwa zwei Einspeisungen |
| Messung | Strom- und Spannungswandler für Abrechnung und Überwachung |
Darin arbeiten verschiedene Schaltgeräte:
| Gerät | Kann |
|---|---|
| Leistungsschalter | Betriebs- und Kurzschlussströme abschalten, gesteuert von Schutzrelais |
| Lasttrennschalter | Betriebsströme schalten, aber keine Kurzschlüsse |
| Trennschalter | eine sichtbare Trennstrecke herstellen, nur ohne Last |
| Erdungsschalter | abgeschaltete Teile erden, damit daran gearbeitet werden kann |
Schutzrelais erkennen Überstrom, Kurzschluss oder Erdschluss und lösen den Leistungsschalter aus — selektiv, damit nur der fehlerhafte Abgang abgeschaltet wird.
Isolierung
| Bauart | Isolierung | Eigenschaft |
|---|---|---|
| luftisoliert (AIS) | Luft | groß, einfach, gut zugänglich |
| gasisoliert (GIS) | Gas in gekapselten Behältern | kompakt, wartungsarm |
| feststoffisoliert | Gießharz | kompakt, ohne Gas |
Gasisolierte Anlagen arbeiten traditionell mit Schwefelhexafluorid (SF₆), einem Treibhausgas mit dem 24.300-Fachen der Klimawirkung von CO₂. Die EU-Verordnung über fluorierte Treibhausgase (EU) 2024/573 verbietet es in neuen Anlagen: bis 24 kV seit dem 1. Januar 2026, bis 52 kV ab dem 1. Januar 2030. Hersteller setzen stattdessen auf Vakuumschaltröhren mit Luft, Stickstoff oder Gasgemischen.
Im Rechenzentrum
Die Mittelspannungsschaltanlage ist der Anfang der Stromversorgung im Rechenzentrum. Typisch sind:
- zwei Einspeisungen, möglichst aus verschiedenen Umspannwerken, über eine Kupplung verbindbar,
- Abgänge zu den Transformatoren, je einer pro Strompfad,
- die Einbindung der Netzersatzanlage, wenn die Generatoren auf Mittelspannung einspeisen.
Wie ein Rechenzentrum an das Mittelspannungsnetz angeschlossen werden darf, regeln die Technischen Anschlussregeln Mittelspannung (VDE-AR-N 4110) und die Vorgaben des jeweiligen Netzbetreibers. Schalten dürfen nur unterwiesene Elektrofachkräfte mit Schaltberechtigung.
Normen
- DIN EN 62271-200 (VDE 0671-200) – Metallgekapselte Wechselstrom-Schaltanlagen für Bemessungsspannungen über 1 kV bis einschließlich 52 kV
- VDE-AR-N 4110 – Technische Regeln für den Anschluss von Kundenanlagen an das Mittelspannungsnetz