Laden Sie unseren Produktkatalog 2025 herunter, um detaillierte Zeichnungen und technische Parameter aller Schaltanlagenkomponenten zu erhalten.
Katalog anfordern Laden Sie unseren Produktkatalog 2025 herunter, um detaillierte Zeichnungen und technische Parameter aller Schaltanlagenkomponenten zu erhalten.
Katalog anfordern
Die Hersteller von Vakuumschaltröhren liefern das wichtigste Bauteil in jedem Mittelspannungs-Vakuumleistungsschalter. Die Vakuumschaltröhre - eine abgedichtete Keramikkammer mit Kontakten aus einer CuCr-Legierung - bestimmt die Schaltzuverlässigkeit, die elektrische Lebensdauer und die Sicherheit bei Fehlerunterbrechungen. Für OEM-Ingenieure und Beschaffungsspezialisten, die Lieferanten bewerten, enthält dieser Leitfaden technische Bewertungskriterien, stellt zehn führende Hersteller vor und skizziert einen praktischen Beschaffungsprozess.
Wenn sich die Kontakte in einem Vakuum-Leistungsschalter trennen, entsteht ein Lichtbogen aus Metalldampf, der von den Kontaktflächen verdampft. Dieser Lichtbogen erlischt innerhalb von Millisekunden aufgrund der schnellen Dampfdiffusion und Entionisierung in der Hochvakuumumgebung. Das Verständnis dieses Mechanismus ist für die Beurteilung der Hersteller von Vakuumschaltern unerlässlich.
Die Vakuumkammer hält den Druck unter 10-⁴ Pa und schafft damit Bedingungen, unter denen sich ionisierter Metalldampf nicht halten kann. Im Gegensatz zu SF₆-Schutzschaltern, die auf Gaskühlung angewiesen sind, machen sich Vakuumschalter die nahezu vollständige Abwesenheit von Molekülen zunutze: Die mittlere freie Weglänge der Elektronen wird extrem lang und verhindert eine erneute Zündung des Lichtbogens nach dem Nulldurchgang des Stroms.
Das Kontaktmaterial CuCr (Kupfer-Chrom) spielt eine entscheidende Rolle. Kupfer sorgt für eine hervorragende Leitfähigkeit, während Chrom die Erosionsrate der Kontakte und die Höhe des Unterbrechungsstroms kontrolliert. Gemäß IEC 62271-100 müssen Vakuum-Schaltröhren, die für Verteilernetze zugelassen sind, Fehlerströme bis zu 40 kA mit Kontaktabständen von nur 8-12 mm unterbrechen. Diese kompakte Bauweise ist auf die überlegene Durchschlagsfestigkeit von Vakuum zurückzuführen - typischerweise 40-60 kV/mm im Vergleich zu etwa 3 kV/mm bei atmosphärischer Luft.
Drei Faktoren sind für die erfolgreiche Löschung des Lichtbogens ausschlaggebend: (1) eine Metalldampfdiffusionsrate von mehr als 10² m/s in das umgebende Vakuum, (2) eine schnelle Kondensation ionisierter Partikel auf dem Metalldampfschild der Kammer und (3) eine Kontaktflächengeometrie, die die Bewegung der Lichtbogenwurzel kontrolliert. Die Lichtbogenspannung im Vakuum liegt typischerweise zwischen 15 und 25 V und damit deutlich niedriger als bei gasisolierten Alternativen.
Feldversuche mit Mustern mehrerer Hersteller zeigten, dass die dielektrische Erholungszeit - das Intervall, bevor der Spalt der Erholungsspannung standhält - innerhalb von 10-20 μs nach Stromausfall eintritt. Diese schnelle Erholung erklärt, warum Vakuumschaltgeräte bei Mittelspannungsanwendungen von 3,6 kV bis 40,5 kV dominieren.
Weitere Informationen über den Aufbau und die Funktionsweise von Vakuum-Schaltkammern finden Sie in unserem Leitfaden: Was ist ein Vakuum-Unterbrecher?
Die Auswahl eines Anbieters von Vakuum-Schaltröhren erfordert eine systematische Bewertung, die über einen Preisvergleich hinausgeht. Diese sieben Kriterien unterscheiden zuverlässige Hersteller von riskanten Anbietern:
Das Verhältnis der CuCr-Legierungen ist unterschiedlich: CuCr25 (25% Chrom) bietet eine höhere Leitfähigkeit für Dauerstrom, während CuCr50 einen geringeren Schneidstrom und bessere Schweißschutzeigenschaften aufweist. Auch das Herstellungsverfahren spielt eine Rolle: Die Pulvermetallurgie erzeugt ein gleichmäßiges Gefüge, während lichtbogengeschmolzene Blöcke Porosität enthalten können. Fordern Sie Materialzertifikate mit Angabe des Chromanteils und der Verarbeitungsmethode an.
Qualitätshersteller führen eine Röntgeninspektion auf interne Defekte durch (Verschiebung der Abschirmung, Lötlöcher) und messen das Vakuumniveau mit Magnetron- oder Penning-Messverfahren. Die erwartete Vakuumhaltbarkeit beträgt 20-30 Jahre bei ordnungsgemäß hergestellten Unterbrechern. Lieferanten, die nicht bereit sind, Prüfprotokolle zu dokumentieren, sind mit Vorsicht zu genießen.
BIL (Basic Impulse Level) muss mit der Systemspannungsklasse übereinstimmen. Die Netzfrequenzbeständigkeit über den offenen Kontaktspalt und gegen Erde sollte den Anwendungsanforderungen entsprechen. Fordern Sie Routinetestdaten an, die die Konsistenz der Charge belegen - nicht nur die Ergebnisse der Typprüfung an einem einzigen Muster.
Die mechanische Nennbetätigung liegt zwischen 10.000 und 30.000 für die Mittelspannungsklasse. Die Lebensdauer des Faltenbalgs begrenzt in der Regel die Gesamtzahl der Schaltspiele. Vergewissern Sie sich, dass Hublänge und Kontaktspalttoleranzen den Anforderungen Ihres Mechanismus entsprechen.
Der Bemessungskurzschlussausschaltstrom (kA) und die Anzahl der vollständigen Fehlerschaltungen vor dem Austausch definieren die elektrische Lebensdauer. Daten zur Kontakterosionsrate - ausgedrückt in mg/kA oder mm pro 1.000 Schaltspiele - geben Aufschluss über die Materialqualität.
IEC 62271-100 Baumusterprüfberichte von akkreditierten Labors (KEMA, CESI, XIHARI) bieten eine objektive Überprüfung. Bestätigen Sie, dass das geprüfte Muster dem aktuellen Produktionsdesign entspricht. Regionale Zertifizierungen (CCC für China, BIS für Indien) können für bestimmte Märkte gelten.
Die aktuelle ISO 9001-Zertifizierung, die Rückverfolgbarkeit des Rohmaterials von der CuCr-Quelle bis zur Endmontage und die Rückverfolgung der Seriennummer zeugen von einer disziplinierten Fertigung. Die Fähigkeit zur Fehleranalyse signalisiert langfristiges Partnerschaftspotenzial.
Der weltweite Markt für Vakuum-Schaltkammern umfasst sowohl etablierte Technologieführer als auch aufstrebende Volumenhersteller. Die Auswahl hängt von der Kritikalität der Anwendung, den Budgetbeschränkungen und den Anforderungen der Lieferkette ab.
Meidensha Corporation (Japan) leistete in den 1960er Jahren Pionierarbeit auf dem Gebiet der Vakuum-Schaltschranktechnologie und ist nach wie vor führend in der Verarbeitung von ultrahochreinem CuCr. Zu den Schwerpunktbereichen gehören Anwendungen für Versorgungsunternehmen bei 24-36 kV. Das OEM-Angebot ist begrenzt; die Produktion dient hauptsächlich dem Eigenbedarf.
Toshiba Gesellschaft (Japan) betreibt fortschrittliche F&E-Einrichtungen für Vakuummetallurgie. Zu den Spezialanwendungen gehören die Eisenbahntraktion und industrielle Schaltungen mit hoher Taktfrequenz. Die qualitätsorientierte Positionierung führt zu erstklassigen Preisen. OEM-Partnerschaften sind selektiv.
Eaton Corporation (USA/Global) bietet vertikale Integration über die Produktlinien VCB und Schaltanlagen. Der Spannungsbereich reicht von 1,2 bis 38 kV mit weltweiter Produktions- und Servicepräsenz. OEM-Lieferung für qualifizierte Integratoren verfügbar.
Siemens AG (Deutschland) entwickelt proprietäre VI-Designs, die für interne Schaltanlagenplattformen optimiert sind. Kompakte, leistungsstarke Designs kennzeichnen ihren Ansatz. Externe OEM-Lieferungen sind selten.
ABB Ltd (Schweiz/Global) setzt Varianten der Langbogen-VI-Technologie ein, wobei der Schwerpunkt auf Lebenszyklus-Engineering und Umweltfreundlichkeit liegt. Die OEM-Verfügbarkeit ist begrenzt; die Unterbrecher können in die ABB-eigenen Schalterplattformen integriert werden.
XBRELE (China) ist spezialisiert auf Vakuumschaltröhren, VCBs und Vakuumschütze für 7,2-40,5 kV. Wachsende internationale OEM-Partnerschaften profitieren von einer transparenten Dokumentation und wettbewerbsfähigen Mengenpreisen. Für die komplette Beschaffung von Schaltanlagen, siehe unser Hersteller von Vakuum-Leistungsschaltern Überblick.
Tavrida Electric (Globaler Ursprung/Ukraine) verfügt über Erfahrung im Design von Kompaktmasten mit besonderer Stärke bei Wiedereinschalt- und Trennschalteranwendungen. Der Vertrieb erstreckt sich auf Osteuropa, Asien und Nord- und Südamerika.
Shaanxi Baoguang Vacuum Electric (China) ist ein börsennotiertes Unternehmen mit erheblichen Investitionen in Forschung und Entwicklung. Die Produktpalette umfasst auch Eisenbahntraktionsgüten. Das Exportvolumen an globale OEMs wächst weiter.
Zhejiang Vacuum Electric (China) Kostenvorteile bei 12-kV-Schaltröhren mit hohem Produktionsvolumen. Die Qualität variiert - eine gründliche Eingangskontrolle und Musterprüfungen sind unerlässlich.
CG Power and Industrial Solutions (Indien) unterhält eine etablierte Präsenz auf den südasiatischen Märkten mit IEC-konformen Standardproduktlinien. Die wettbewerbsfähige Preisgestaltung passt zu kostensensiblen regionalen Projekten.
| Hersteller | HQ | Spannungsbereich | OEM-Lieferung | Preisstufe | Zentrale Stärke |
|---|---|---|---|---|---|
| Meidensha | Japan | 7,2-36 kV | Begrenzt | Prämie | Reinheit des Materials |
| Toshiba | Japan | 7,2-36 kV | Selektiv | Prämie | F&E-Tiefe |
| Eaton | USA | 1,2-38 kV | Ja | Prämie | Globaler Fußabdruck |
| Siemens | Deutschland | 12-36 kV | Selten | Prämie | Kompakte Bauweise |
| ABB | Schweiz | 12-40,5 kV | Begrenzt | Prämie | Schwerpunkt Lebenszyklus |
| XBRELE | China | 7,2-40,5 kV | Ja | Mittelklasse | OEM-Flexibilität |
| Tavrida Elektrisch | Global | 10-35 kV | Ja | Mittelklasse | Spezialität des Wiederverschließers |
| Shaanxi Baoguang | China | 7,2-40,5 kV | Ja | Mittelklasse | Breite Palette |
| Zhejiang Vakuum | China | 7,2-12 kV | Ja | Wirtschaft | Volumenpreise |
| CG Leistung | Indien | 11-36 kV | Ja | Wirtschaft | Regionale Präsenz |
Eine systematische Beschaffung verringert das Beschaffungsrisiko und gewährleistet die technische Anpassung. Folgen Sie diesem Prozess:
Dokumentieren Sie die Systemspannungsklasse, den Nennstrom, das Kurzschlussausschaltvermögen und die Anforderungen an die mechanische/elektrische Belastbarkeit. Geben Sie die Umgebungsbedingungen an: Betriebshöhe, Verschmutzungsklasse gemäß IEC 60815 und Umgebungstemperaturbereich. Beachten Sie die Abmessungsbeschränkungen für Nachrüstungen und Neukonstruktionen.
Filtern Sie die Kandidaten nach Spannungs-/Stromklassenabdeckung, OEM-Lieferbereitschaft und geografischer Logistik. Richten Sie Ihre Budgeterwartungen an der Positionierung in der Premium-, Mittel- oder Economy-Klasse aus.
Wesentliche Dokumente sind: IEC 62271-100 Typprüfbericht eines akkreditierten Labors, Beschreibung des Routineprüfprotokolls, CuCr-Materialzertifikat mit Chromanteil, Maßzeichnungen mit Toleranzen und aktuelles ISO 9001-Zertifikat. Eine Anleitung zu den Dokumentationsanforderungen finden Sie in unserem VCB-Angebotsanfrage-Checkliste.
Bei Großaufträgen ist eine Überprüfung vor Ort unerlässlich. Beurteilen Sie die Kapazität des Vakuumlötofens, die Verfahren zur Qualitätskontrolle des eingehenden Materials, die Röntgen- und Vakuumlecksuchgeräte und die Implementierung des Rückverfolgbarkeitssystems. Befragung des Qualitäts- und technischen Personals.
Fordern Sie 3-5 Mustergeräte für unabhängige Tests an. Überprüfen Sie das Vakuumniveau, die dielektrische Spannungsfestigkeit und die mechanische Zyklusleistung. Vergleichen Sie die gemessenen Werte mit den Angaben im Datenblatt.
Behandeln Sie Mindestbestellmengen, Vorlaufzeiten, Garantieumfang (mechanische Lebensdauer, Vakuumaufbewahrungszeit), Verfügbarkeit von technischem Support, Zusammenarbeit bei der Fehleranalyse und Ersatzteilversorgung für den gesamten Projektzyklus.
Die praktische Erfahrung aus Dutzenden von Lieferantenbewertungen zeigt einheitliche Warnzeichen:
Lücken in der Dokumentation deuten auf Schwächen des Qualitätssystems hin. Die Verweigerung oder längere Verzögerung der Vorlage von Typprüfungsberichten akkreditierter Laboratorien deutet entweder auf eine fehlende Zertifizierung oder auf die mangelnde Bereitschaft hin, ungünstige Ergebnisse mitzuteilen.
Vage Materialspezifikationen - wie z. B. “hochwertige Kupferlegierung” ohne Angabe des Chromanteils - lassen auf eine Beschaffung von Rohstoffen ohne metallurgische Kontrolle schließen. Erstklassige Hersteller spezifizieren das CuCr-Verhältnis, die Verarbeitungsmethode und die Annahmekriterien für das eingehende Material.
Fehlende Sichtbarkeit von Prüfgeräten bei Werksbesuchen gibt Anlass zur Sorge. Eine zuverlässige Produktion von Vakuumschaltröhren erfordert Röntgenprüfgeräte und Vakuummessgeräte. Wenn diese Geräte nicht sichtbar und aktiv sind, stellt sich die Frage, ob tatsächlich Routineprüfungen durchgeführt werden.
Übermäßige Maßabweichungen zwischen den einzelnen Chargen führen zu Problemen bei der Ausrichtung der Mechanismen in der Praxis. Fordern Sie Toleranzdaten an und überprüfen Sie die Konsistenz bei der Musterbewertung.
Preise, die 40-50% unter dem Marktpreis liegen, ohne dass dies klar gerechtfertigt ist (Investitionen in die Automatisierung, Vorteile bei der Materialbeschaffung, niedrigere Arbeitskosten), gehen oft mit Qualitätseinbußen einher. Verstehen Sie die Kostenstruktur, bevor Sie ungewöhnlich niedrige Angebote akzeptieren.
Ein fehlender oder unterdimensionierter Getter beeinträchtigt die langfristige Aufrechterhaltung des Vakuums. Der Getter - ein metallisches Element, das Restgase absorbiert - sollte sichtbar und für das Kammervolumen angemessen dimensioniert sein.
Abgelaufene ISO-Zertifizierungen oder ausstehende Verlängerungen deuten auf ein instabiles Qualitätssystem hin. Überprüfen Sie die Gültigkeitsdaten der Zertifikate, bevor Sie einen Lieferanten qualifizieren.
Die Leistungsdaten unserer Installationen im Bergbau, in der Industrie und bei Versorgungsunternehmen zeigen im Laufe der Zeit messbare Qualitätsunterschiede.
Premium-VI-Leistung (15 Jahre Felddaten):
Der Übergangswiderstand blieb nach mehr als 10.000 Einsätzen in einer Kupferschmelze innerhalb von ±5% stabil. Das Vakuumniveau zeigte bei den planmäßigen Wartungsinspektionen keine erkennbare Verschlechterung. Die Sichtprüfung ergab keine Erosion der Abschirmung oder Verformung der Kontaktfläche.
Wirtschaft VI: Beobachtete Ausfallmuster:
Kontaktschweißen trat bei 50-70% der Nennschaltleistung während Fehlerunterbrechungstests in einem Umspannwerk eines Zementwerks auf. Vakuumverluste traten innerhalb von 5-8 Jahren in Anlagen an der Küste auf, wo Feuchtigkeit den Abbau der Dichtungen beschleunigte. Balgrisse traten an der Schweißnaht nach etwa 60% der mechanischen Nennlebensdauer bei Motorschaltanwendungen mit hohen Zyklen auf. Erhöhter Zerhackerstrom führte zu Überspannungsbeschwerden bei Kondensatorbatterien, die ausgetauscht werden mussten.
Zu überwachende Degradationsindikatoren:
Ein steigender Trend des Kontaktwiderstands während der regelmäßigen Wartung deutet auf eine Verschlechterung der Kontaktoberfläche hin. Unregelmäßige Lichtbogenspannungen während der oszillographischen Aufzeichnung deuten auf eine Verschlechterung des Vakuums hin. Interne Verfärbungen, die durch die Glashüllen (sofern vorhanden) sichtbar sind, bestätigen eine Verschmutzung oder einen Druckanstieg.
Diese Beobachtungen verdeutlichen, warum eine gründliche Lieferantenqualifizierung - einschließlich Stichproben und Fabrikaudits - wichtiger ist als der Ruf der Marke oder der Preisvorteil allein.
Weitere Informationen zu den Grundlagen von Vakuumschaltgeräten finden Sie unter Was ist ein Vakuumschalter?.
XBRELE bietet Vakuum-Schaltkammern mit vollständiger Dokumentationstransparenz: Typprüfberichte von akkreditierten Labors, CuCr-Materialzertifikate und Maßangaben für die Integration der Mechanik.
Die OEM-Flexibilität umfasst kundenspezifische Spezifikationen für nicht standardisierte Spannungsklassen, Preisstrukturen für Großserien und einen speziellen technischen Support. Unser Qualitätssicherungsprozess umfasst Röntgenprüfungen, Magnetronmessgeräte-Vakuummessungen und die Rückverfolgbarkeit von Seriennummern vom Rohmaterial bis zur Endmontage.
Die globale Liefererfahrung umfasst Exportdokumentation, Logistikkoordination und regionale Zertifizierungsunterstützung. Die technische Zusammenarbeit erstreckt sich bei Bedarf auch auf die Anwendungsprüfung und Fehleranalyse.
Wenden Sie sich an das technische Team von XBRELE, wenn Sie Spezifikationen für Vakuum-Schaltkammern, Musteranfragen oder Projektangebote benötigen.
Externe Referenz: IEC 60071 - IEC 60071 Isolationskoordination
A: Qualitativ hochwertige Vakuumschaltröhren halten das Vakuum bei normalem Schaltbetrieb 20-30 Jahre lang aufrecht, wobei die mechanische Lebensdauer je nach Spannungsklasse und Generation typischerweise zwischen 10.000 und 30.000 Schaltspielen liegt.
A: CuCr50 (50%-Chrom) eignet sich für Anwendungen, die einen geringen Schneidstrom und eine hohe Schweißbeständigkeit erfordern, während CuCr25 eine höhere Leitfähigkeit für Dauerlaststrom bietet - die Auswahl hängt vom Schaltungsprofil ab.
A: Fordern Sie Typenprüfberichte von akkreditierten Labors (KEMA, CESI, XIHARI) an, führen Sie bei Großaufträgen Werksprüfungen durch und testen Sie 3-5 Proben unabhängig voneinander auf Vakuumgrad, dielektrische Festigkeit und mechanische Beständigkeit.
A: Zu den häufigen Fehlerursachen gehören unzureichende Vakuumerhaltung aufgrund schlechter Löttechnik, Kontaktschweißen aufgrund von minderwertigem CuCr-Material, Balgermüdung aufgrund von Unstimmigkeiten bei der Herstellung und Kontamination aufgrund unzureichender Reinraumkontrollen.
A: Ja - Hersteller wie XBRELE, Tavrida Electric, Shaanxi Baoguang und mehrere chinesische Lieferanten bieten Vakuumschaltröhren als OEM-Komponenten für Schaltanlagenintegratoren an, die kundenspezifische VCB-Plattformen bauen.
A: Oberhalb von 1.000 m Höhe verringert sich aufgrund der geringeren Luftdichte die externe Durchschlagsfestigkeit, so dass entweder höhere BIL-Schutzschalter oder die Anwendung von Höhenminderungsfaktoren gemäß den Richtlinien der IEC 62271-1 erforderlich sind.
A: Premium-Schaltröhren von japanischen und europäischen Herstellern kosten in der Regel das 2-3-fache der preisgünstigen Alternativen, mit entsprechenden Unterschieden in der Materialreinheit, der Langlebigkeit der Vakuumerhaltung und der Konsistenz von Charge zu Charge - die Gesamtbetriebskosten sprechen bei kritischen Anwendungen oft für Qualität.
