Die Grundlagen der Auslöser für Leistungsschalter

Leistungsschalter löst / auslösen

Das Hauptziel von Leistungsschaltern und Schutzfunktionen im Allgemeinen ist Fehler erkennen und um fehlerhafte Teile des Systems selektiv zu isolieren. Es muss auch kurze Abstandszeiten zulassen, um die Fehlerleistung und die Auswirkungen von Lichtbogenfehlern zu begrenzen.

Die Grundlagen der Auslöser für Leistungsschalter

Die Grundlagen der Auslösegeräte für Leistungsschalter (auf dem Foto: Siemens-Kompaktleistungsschalter "Sentron" -Serie; 400 A-Rahmen - 400 A-Auslöser)

Die Schutzfunktion des Leistungsschalters im Energieverteilungssystem wird durch die Auswahl des entsprechenden Auslösers bestimmt (siehe Abbildung 1). Releases können unterteilt werden in:

Thermomagnetische Auslöseeinheiten - TMTU, auch elektromechanische Auslöser genannt
Elektronische Auslöseeinheiten - ETU

Abbildung 1 - Varianten der Auslösekurven des Leistungsschalters

Thermomagnetische Auslöseeinheiten //

Die thermomagnetische Auslöseeinheit besteht aus zwei Teilen:

Die thermische Auslöseeinheit - Von einem gemacht Bimetall-Thermogerät die das Öffnen eines Leistungsschalters verzögert in Abhängigkeit vom Überstromwert auslöst. Diese Auslöseeinheit ist vorgesehen zum Schutz vor Überlastungen.

Die magnetische Auslöseeinheit - Bestehend aus einem elektromagnetisches Gerät, mit fester (fester sofortiger Auslösung) odereinstellbare (einstellbare unverzögerte Auslöseschwelle), die die sofortige Auslösung des Leistungsschalters auf einen vorbestimmten Überstromwert (ein Vielfaches des In) mit einer konstanten Auslösezeit (etwa einige zehn Millisekunden) auslöst. Diese Auslöseeinheit ist vorgesehen zum Schutz gegen Kurzschluss.

TM thermomagnetische und MA-Magnetauslöser

Abbildung 2 - Thermo-magnetische und magnetische Auslöser von TM

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Elektronische Auslöseeinheiten //

Die elektronischen Auslöser verwenden stattdessen einen Mikroprozessor zur Verarbeitung des aktuellen Signals und im Fehlerfall die Öffnung des Leistungsschalters betätigen. Außerdem, Elektronische Auslöseeinheiten bieten mehr Auslösekriterien die mit elektromechanischen Auslösern nicht realisierbar sind.

Durch die digitale Verarbeitung des Signals bieten sie folgende Schutzfunktionen:

Auslösefunktion für lange Zeitverzögerung (ANSI-Code: 51, Überstromrelais für Wechselstromzeit);
Kurzzeitverzögerungsauslöser (ANSI-Code: 51, Überstromrelais für Wechselstromzeit);
Sofortauslösefunktion (ANSI-Code: 50, unverzögertes Überstromrelais);
Erdschlussauslöser (ANSI-Code: 51 N, Überstromrelais für Erdschlussfehler bei Wechselstrom)

Abbildung 3 - Mikroprozessor-Auslöseeinheit(Überlastungen: Langzeitschutz (Ir); Kurzschlüsse: Kurzzeitschutz (Isd); Kurzschlüsse: Sofortschutz (Ii), Zusätzlicher Erdschlussschutz (Ig) und Neutralschutz)

1. Überlastungsschutz

Bezeichnung: L (LT: Langzeitverzögerung), zuvor eine Veröffentlichung.

Abhängig von der Art der Freigabe sind Überlastauslöser mit inverser Verzögerungszeit auch mit optionalen Kennlinien verfügbar.

Diese einstellbare Funktion simuliert die Wirkung eines Bimetallleiters in einem thermomagnetischen Leistungsschalter. Es reagiert auf Überlastbedingungen und bestimmt, wie viel Strom der Leistungsschalter kontinuierlich führt.

Der Nennaufnahmepunkt, an dem ein Auslöser des Leistungsschalters eine Überlast erkennt, ist 1,075-fache der gewählten Amperezahl. Nachdem der Leistungsschalter ausgelöst hat, wird er nicht ausgelöst, bis die durch die Langzeitverzögerungseinstellung bestimmte Verzögerung erreicht ist.

2. Neutralleiter Schutz

Überlastauslöser mit Invers-Verzögerung für Neutralleiter sind in a verfügbar 50% oder 100% Verhältnis der Überlastauslösung. Der Neutralleiter muss einen besonderen Schutz haben, wenn:

Sie ist im Vergleich zu den Phasen kleiner
Es werden nichtlineare Lasten installiert, die Oberschwingungen dritter Ordnung erzeugen

Es kann notwendig sein den Neutralleiter aus funktionalen Gründen abzuschalten (Mehrfachquellendiagramm) oder Sicherheitsgründe (Arbeiten bei ausgeschaltetem Gerät).

3. Kurzschlussschutz, sofort

Bezeichnung: Ich (INST: sofort), vorher n-release

Je nach Anwendung können I-Releases entweder mit verwendet werden Fest oder ein einstellbarer Auslösestrom I_ich sowie mit einer Ausschalt- oder Nicht-Ausschaltfunktion.

Die Momentanaufnahmefunktion simuliert die magnetischen Eigenschaften eines thermisch magnetischen Schutzschalters. Diese Funktion löst den Schutzschalter aus ohne absichtliche zeitverzögerung.

In Leistungsschaltern sowohl kurzzeitig als auchBei einer sofortigen Aufnahme wird die Kurzzeitaufnahme durch die Sofortaufnahme außer Kraft gesetzt, wenn die Sofortaufnahme auf die gleiche oder eine niedrigere Einstellung als die Kurzzeitaufnahme eingestellt ist.

4. Kurzschlussschutz, verzögert

Bezeichnung: S (ST: Kurzzeitverzögerung), zuvor Z-Release.

Zur zeitlichen Anpassung der Schutzfunktionen in Reihe zu verwenden. Neben den Standardkurven und -einstellungen gibt es auch optionale Funktionen für spezielle Anwendungen:

Überstromauslöser mit definierter Zeit
Für diese "Standard S-Funktion" wird die gewünschte Verzögerungszeit (t_sd) ist definiert als ein eingestellter Stromwert (Schwelle I_sd) (festgelegte Zeit, ähnlich der Funktion des Überstromzeitschutzes (DMT) auf der Mittelspannungsebene).

Inverse-Time-Überstromauslöser
In dieser optionalen S-Funktion wird das Produkt von I²t ist immer konstant. Im Allgemeinen wird diese Funktion verwendet um die Selektivitätsreaktion zu verbessern (Inverszeit, ähnlich der Funktion des "Inverszeit-Überstromzeitschutzes") auf mittlerer Spannungsebene.

5. Erdschlussschutz

Bezeichnung: G (GF: Erdschluss)vorher g-release.

Neben der Standardfunktion (Zeitangabe) ist eine optionale Funktion (I²t = stromabhängige Verzögerung) ist ebenfalls verfügbar.

Abbildung 4 - Kennlinie des Erdfehlers

Die Erdfehlerfunktion ist unterteilt in Pickup- und Delay-Komponenten (siehe 4). Der Aufnahmeteil bestimmt, ab wann der Schutzschalter einen Erdschluss erkennt.

Die Verzögerungseinstellung bestimmt wie lange der Trennschalter die Auslösung verzögert, nachdem ein Erdschluss erkannt wurde. Es ist mit einer „I²t IN“ - und einer „I²t OUT“ -Funktion an den Leistungsschaltern ausgestattet.

In einem Leistungsschalter mit dem ErdschlussFunktion ist eine maximale uneingeschränkte Erdschlussverzögerung vorgesehen. Diese Verzögerung bestimmt die maximale Zeit, die der Leistungsschalter während eines Erdschlusszustands verzögert, wenn er nicht von einem nachgeschalteten Leistungsschalter gehalten wird. Die maximale Verzögerung wird durch eine einzige Leitung angezeigt und bleibt für alle Einstellungen des Erdschlussverzögerungsschalters konstant.

6. Fehlerstromschutz

Bezeichnung: FI-Schutzschalter (Fehlerstromschutzschalter), zuvor auch DI (Differenzstromunterbrecher).

Es erkennt unterschiedliche Fehlerströme bis zu 3 Aähnlich der FI-Funktion für Personenschutz (max. 500 mA).