Leistungsschalter sind Geräte, die elektrische Netze vor Überlastung und Kurzschlüssen schützen sollen. Sie sind ein integraler Bestandteil von elektrischen Anlagen und stoßen bei ihrer Arbeit auf verschiedene Arten von Strömen. Ein wichtiger Parameter für Leistungsschalter ist die Zeit der Stromeigenschaften.
Die Zeit der Stromeigenschaften bestimmt die Zeit, die ein Leistungsschalter ohne Betätigung einer Überlastung oder eines Kurzschlusses tolerieren kann. Die Stromtabellen der Leistungsschalter helfen bei der Auswahl eines geeigneten Schalters für einen bestimmten Laststrom und eine bestimmte Anwendung.
Die Stromtabellen der Leistungsschalter geben den Nennstrom an, bei dem der Leistungsschalter sofort ausgelöst werden soll, sowie die unterschiedlichen Beziehungen zwischen Nennstrom und Schaltzeit bei Überlast und Kurzschluss an. Zum Beispiel kann die Ansprechzeit für einen bestimmten Strom 1 Stunde bei Überlast und 2 Sekunden bei Kurzschluss betragen.
Die korrekte Auswahl des Leistungsschalters gemäß den Stromtabellen ermöglicht einen sicheren Betrieb der elektrischen Anlage. Eine falsche Auswahl des Schalters kann zu Überhitzung, Feuer oder Schäden am Gerät führen. Bei der Planung von elektrischen Arbeiten ist es notwendig, die Zeit der Stromeigenschaften zu berücksichtigen und einen Leistungsschalter basierend auf den entsprechenden Tabellen auszuwählen.
Arten der Zeit der Stromeigenschaften
Die Zeit der Stromeigenschaften ist eine Beziehung zwischen der Auslösezeit des Leistungsschalters und der Menge des durch ihn fließenden Stroms. Abhängig von der Art der Änderung der Zeit in der Funktion von der Größe des Stroms werden verschiedene Arten von Zeiteigenschaften unterschieden.
Eine der wichtigsten Arten von Zeitmerkmalen ist die "Auslösezeit". Dies ist die Zeit, in der der Leistungsschalter den Stromkreis bei einem Strom abstellt, der den eingestellten Wert überschreitet. Es gibt auch eine "Zeit bis zum Auslösen" - die Zeit, die der Leistungsschalter benötigt, um den Stromkreis nach Überschreitung des eingestellten Stroms abzuschalten.
Eine andere Art von Zeitmerkmalen ist die "Verzögerungszeit". Dies ist die Zeit, die der Leistungsschalter benötigt, um nach dem Überstrom zu betätigen. Die Verzögerungszeit ist die Zeitspanne zwischen dem Moment, in dem der Stromüberschuss eintritt, und dem Moment, in dem der Leistungsschalter betätigt wird.
Es gibt auch "schwebende Zeiteigenschaften", die sich abhängig von der Größe des Stroms und seiner Fließzeit ändern. Die schwimmenden Zeiteigenschaften ermöglichen es dem Leistungsschalter, sich an verschiedene Betriebsbedingungen anzupassen und den Stromkreis vor Überlast und Kurzschlüssen zu schützen.
Für eine visuelle Darstellung der Zeiteigenschaften von Leistungsschaltern werden spezielle Tabellen verwendet, in denen die Zeitwerte in Abhängigkeit von der Strommenge angegeben werden. Solche Tabellen erleichtern die Berechnung und Auswahl eines Leistungsschalters für eine bestimmte Situation.
| Strom und | Auslösezeit, mit | Zeit bis zum Auslösen, mit |
|---|---|---|
| 1 | 2 | 1.5 |
| 5 | 1.5 | 1 |
| 10 | 1 | 0.5 |
Abschaltzeit bei Kurzschluss
Die Abschaltzeit bei einem Kurzschluss hängt von der Stromcharakteristik des Leistungsschalters ab. Es gibt verschiedene Zeiteigenschaften wie B, C und D, die unterschiedlichen Stromwerten entsprechen und sich in ihrer Fähigkeit unterscheiden, einen elektrischen Stromkreis zu trennen.
Die Abschaltzeit bei Kurzschluss ist ein wichtiger Parameter bei der Auswahl eines Leistungsschalters für einen elektrischen Stromkreis. Es sollte so gewählt werden, dass eine schnelle Abschaltung bei einem Kurzschluss gewährleistet ist und mögliche Schäden an der Ausrüstung und Brandgefahr vermieden werden.
Bei der Auswahl eines Leistungsschalters ist abhängig von der Art der Last und den darin eventuell auftretenden Stromwerten die Charakterisierung der Abschaltzeit bei Kurzschluss zu berücksichtigen. Es lohnt sich auch, die Besonderheiten des Betriebs von Geräten zu berücksichtigen, die an das Netzwerk angeschlossen werden, um sicherzustellen, dass der Leistungsschalter wirksam ist.
Abschaltzeit bei Überlastung
Die Abschaltzeit bei Überlast wird normalerweise als Diagramm dargestellt, das die Beziehung zwischen der Überlastgröße und der Abschaltzeit anzeigt. Die wichtigsten Zeitbereiche, die zur Klassifizierung von Leistungsschaltern verwendet werden, umfassen die folgenden Intervalle:
- Typ C - hat eine Abschaltverzögerung im Bereich von 5-10 Sekunden bei Überlastungen zwischen dem 5- und dem 10-fachen des Nennstroms.
- Typ D - hat eine härtere Abschaltzeit im Bereich von 0,5-1 Sekunden bei Überlastungen zwischen dem 10- und 20-fachen des Nennstroms.
- Typ Z - entwickelt zum Schutz vor Kurzschlüssen und hat eine sehr schnelle Abschaltzeit von weniger als 0,1 Sekunden.
Die Wahl der Abschaltzeit bei Überlastung hängt von den spezifischen Betriebsbedingungen und den Anforderungen an die Zuverlässigkeit des elektrischen Systems ab. Ein richtig ausgewählter Leistungsschalter mit optimaler Abschaltzeit bei Überlastung bietet einen wirksamen Überlastschutz und einen zuverlässigen Betrieb der elektrischen Anlagen.
Abschaltzeit bei Erdung
Wenn ein Kurzschluss im Stromnetz auftritt, d. H. Eine Phase mit Nullleiter oder Erde, muss der Leistungsschalter schnell ausgelöst werden und diesen Bereich vom Stromnetz trennen, um Schäden an Geräten zu vermeiden und Personen vor Gefahren zu schützen.
Die Abschaltzeit bei der Erdung wird normalerweise in Millisekunden gemessen und hängt vom Kurzschlussstrom und vom Typ des Leistungsschalters ab. Je höher der Kurzschlussstrom ist, desto schneller muss der Leistungsschalter ausgelöst werden.
Die Hersteller von Leistungsschaltern stellen Tabellen zur Verfügung, die die Abschaltzeit bei Erdung für verschiedene Kurzschlussstromwerte angeben. Mit diesen Tabellen können Sie einen geeigneten Leistungsschalter für die spezifischen Betriebsbedingungen des Stromnetzes auswählen.
Es ist wichtig, einen Leistungsschalter mit entsprechender Abschaltzeit bei Erdung zu wählen, um einen effektiven und zuverlässigen Schutz des Stromnetzes zu gewährleisten.
Die Werte der Ströme in den Tabellen
Die Stromtabellen der Leistungsschalter bieten Informationen über die verschiedenen zeitlichen Stromeigenschaften, die zur Auswahl eines geeigneten Leistungsschalters für das Stromnetz verwendet werden.
Die Stromtabellen enthalten normalerweise die folgenden Werte:
- Der Nennstrom (In) ist der maximale Strom, bei dem der Leistungsschalter über einen längeren Zeitraum ohne Überlastung normal arbeiten kann.
- Ein Kurzschlussstrom (Isc) ist der maximale Strom, der bei einem Kurzschluss in einem elektrischen Netz auftreten kann. Dieser Strom wird verwendet, um die Fähigkeit eines Leistungsschalters zu bestimmen, sich im Falle eines Kurzschlusses sicher abzuschalten.
- Der thermische Strom der Anlage (Ith) ist der Strom, bei dem der Leistungsschalter für eine bestimmte Zeit ohne Überlastung betrieben werden kann.
- Der Zwischenstrom (It) ist der Strom, bei dem der Leistungsschalter für eine bestimmte Zeit vor dem Abschalten arbeiten kann.
Darüber hinaus können die Stromtabellen auch Daten zu verschiedenen Zeiteigenschaften des Leistungsschalters enthalten, z. B. die Verzögerungszeit vor dem Abschalten bei einem bestimmten Strom.
Die Stromwerte in den Tabellen sind wichtig für die richtige Auswahl des Leistungsschalters, um die Sicherheit und den zuverlässigen Betrieb des Stromnetzes zu gewährleisten.
Ströme, die sofort ausgelöst werden
Diese Art von Strommerkmalen dient zum Schutz von Geräten und elektrischen Leitungen vor Notfällen und schneller Überhitzung. Das sofortige Auslösen des Leistungsschalters bei Überschreitung eines bestimmten Stroms verhindert, dass schwere Schäden auftreten.
In der Praxis werden die sofort ausgelösten Ströme zum Beispiel zum Schutz von Elektromotoren vor Überlastung beim Starten verwendet. Beim Starten des Motors kann ein hoher Anlaufstrom auftreten, der möglicherweise zu hoch ist, um das Gerät normal zu betreiben. Daher kann ein Leistungsschalter mit sofortiger Betätigung die Stromversorgung sofort ausschalten, wenn der Anlaufstrom den eingestellten Wert überschreitet.
Die Auslösezeit beträgt bei Erreichen von Strömen, die eine sofortige Auslösung verursachen, nur einige Zehntelsekunden oder Hundertstelsekunden. Dies ermöglicht es, die Stromversorgung im Notfall schnell zu unterbrechen und eine weitere Zerstörung der Ausrüstung oder einen Brand zu verhindern.
Die Auswahl der Eigenschaften der Ströme, die eine sofortige Auslösung verursachen, sollte auf der Analyse der beabsichtigten Betriebsarten der Ausrüstung und des elektrischen Netzwerks basieren. Dies ermöglicht es, den Leistungsschalter richtig auszuwählen und seinen effektiven Betrieb unter bestimmten Betriebsbedingungen zu gewährleisten.
Ströme, die eine Auslöseverzögerung verursachen
Leistungsschalter haben die Eigenschaft, bei Überschreitung bestimmter Stromwerte eine Ansprechverzögerung zu erzielen. Die Ströme, die eine Auslöseverzögerung verursachen, werden als Zeitströme (begrenzter Strom) bezeichnet.
Die Zeitströme werden durch die folgenden Merkmale bestimmt:
- Der Überlaststrom ist ein Strom, der den Betriebsstrom übersteigt, sich jedoch innerhalb des Betriebsstroms und der maximalen Betriebsgrenze des Zeitstroms im Verhältnis zur Ansprechzeit befindet.
- Ein Kurzschlussstrom ist der Strom, der auftritt, wenn ein Kurzschluss in einem elektrischen Netz auftritt. Es nimmt schnell zu und kann innerhalb kürzester Zeit sehr hohe Werte erreichen.
Wenn diese Ströme überschritten werden, muss der Leistungsschalter in der Lage sein, mit ihnen umzugehen, um die Sicherheit des elektrischen Netzwerks und der angeschlossenen Geräte zu gewährleisten. Aufgrund der Zeit, die für die thermische oder magnetische Betätigung eines Leistungsschalters erforderlich ist, kann jedoch eine Verzögerung auftreten, bevor der Leistungsschalter ausgelöst wird und der Strom stoppt.
Die Zeitströme können je nach Typ und Modell des Leistungsschalters unterschiedliche Werte haben. Ihre Werte sind in den technischen Daten des Herstellers angegeben und werden normalerweise als Tabelle mit temporären Strommerkmalen dargestellt.
Die Kenntnis der Zeitströme und ihrer Eigenschaften ermöglicht es Elektrikern und Elektrofachleuten, Leistungsschalter für verschiedene elektrische Anlagen richtig auszuwählen und zu installieren und die Arbeit mit elektrischen Geräten sicher zu halten.
