Schalter Systeme optimal absichern

Primärschaltregler schalten sich bei Überströmen in Millisekunden ab. Problem: Es werden neben fehlerverursachenden Verbrauchern andere Anlagenteile „vom Netz“ genommen. Murrelektronik hat mit MICO die Lösung entwickelt.

Anbieter zum Thema

Baß Antriebstechnik GmbH

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

microsonic GmbH

Murrelektronik GmbH

Im Fehlerfall liefern Primärschaltregler nur für einen sehr kurzen Zeitbereich einen höheren Strom als die Nennstromangabe. Diese Zeit ist in jedem Fall deutlich zu kurz, um Leitungsschutzschalter in 24VDC-Bereich, die in großen Stückzahlen eingesetzt werden, über den elektromagnetischen Schnellauslöser innerhalb kurzer Zeit auszulösen. Leitungsschutzschalter der Charakteristik „C“ benötigen im Gleichstrombetrieb den 10- bis 15-fachen Nennstrom, um im Bereich von 100 ms bis hin zu mehreren Sekunden auszulösen. Aufgrund der thermischen Abhängigkeit sowie Bauteiltoleranzen kann die Auslösezeit innerhalb dieses, doch sehr großen Bereiches liegen und ist nicht genauer spezifizierbar.

Schleifenwiderstand begrenzt fließenden Kurzschlussstrom

Ein weiteres Problem ist, dass sich innerhalb des betroffenen Strompfades der Leitungswiderstand, der Innenwiderstand des Netzgerätes sowie die Widerstände der einzelnen Klemmstellen, wie die Klemme an Primärschaltregler und Verbraucher, unter Umständen an verschiedenen Übergabepunkten sowie nicht zuletzt an Reihenklemmen addieren. Dieser sogenannte Schleifenwiderstand begrenzt den tatsächlich maximal fließenden Kurzschlussstrom beträchtlich.

Ein Leitungsschutzschalter, Typ „C2“ mit einem Nennstrom von 2 A benötigt also einen Auslösestrom von bis zu 30 A, um auszulösen. Bei den gängigen 0,34 mm² Aktor/Sensorleitungen kann dieser Strom aufgrund des Schleifenwiderstandes aber schon ab vergleichsweise geringen Leitungslängen nicht mehr fließen. Der maximale Strom wird also vom Schleifenwiderstand des Strompfades begrenzt. Dieser begrenzte Strom reicht im Fehlerfall nicht mehr aus, den Leitungsschutzschalter auszulösen. Jedoch reicht der geringe Überstrom aus, damit der Primärschaltregler den Kurzschluss oder die Überlast erkennt und die Ausgangsspannung abschaltet.

Selektive Abschaltung ist notwendig

Ein relativ unbedeutender Anlagenteil, wie eine einfache Sensorleitung kann im Fehlerfall eine ganze Anlage „lahmlegen“, da das Herz des Schaltschrankes, der Primärschaltregler sofort für alle Verbraucher die Ausgangsspannung abschaltet. Dadurch können unter Umständen gefährliche Situationen heraufbeschworen werden, wenn z.B. die Versorgungsspannung einer SPS ausfällt und verschiedene Aktuatoren nicht in einen sicheren Zustand gefahren werden und somit einen undefinierten Zustand haben. Eine selektive Abschaltung ist also notwendig! Dies bedeutet: das Sicherungselement welches dem Fehler am nächsten ist muss auslösen.

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