Digitale Leistungsschalter - besser als die Normen verlangen

Manchmal ist mehr doch mehr

Aktuelle Leistungsschalter bieten über digitale Auslöseeinheiten viele nicht von den einschlägigen Normen geforderte Zusatzfunktionen. Das kann sich gleich mehrfach lohnen: Mitarbeiter werden besser vor elektrischen Unfällen geschützt, Stillstandszeiten reduziert, die Wartung vereinfacht und die gesamte Effizienz der Anlage gesteigert.
 Ein ungeschützter Störlichtbogen entwickelt 
eine hohe zerstörerische Kraft.
Ein ungeschützter Störlichtbogen entwickelt eine hohe zerstörerische Kraft.Bild: Eaton Industries GmbH

Betriebsausfälle begrenzen

Auch hinsichtlich der Selektivität, mit der innerhalb einer kaskadierten Energieverteilung gewährleistet wird, dass nur das dem Fehler unmittelbar vorgeschaltete Schutzgerät anspricht, bieten digitale Leistungsschalter Vorteile. Im Gegensatz zur herkömmlichen Zeitselektivität lässt sich mit diesen eine Zonenselektivität realisieren. Dabei kommunizieren die Leistungsschalter direkt über eine Signalleitung miteinander. Im Fehlerfall wird so sichergestellt, dass nur der Schalter, der unmittelbar dem Fehler vorgeordnet ist und in den Kurzschluss einspeist, unverzögert abschaltet.

Im Gegensatz zur Zeitselektivität besteht die Möglichkeit, an jeder Stelle innerhalb des Niederspannungsnetzes schnellstmöglich abzuschalten und so die auftretende Energie und damit die thermische und dynamische Anlagenbelastung auf ein Minimum zu reduzieren.

Sicherer Betrieb – auch nach einem Kurzschluss

Wenn ein Kurzschluss unmittelbar vor der Einspeisung abgeschaltet wird oder dieser aufgrund von Zeitselektivität längere Zeit ansteht, belastet dies den Leistungsschalter und verschleißt ihn damit. Daher werden sie oftmals vorsichtshalber nach nur einem Kurzschluss – oft unabhängig von dessen Stärke – ersetzt. Einige digitale Leistungsschalter wie der NZM können jedoch exakte Angaben über ihre Lebensdauer machen und diese Information sowohl lokal als auch über die Kommunikationsschnittstelle zur Verfügung stellen. So sind Anlagenbetreiber heute bereits in der Lage, wenige Sekunden nach einem Kurzschluss zu entscheiden, ob ein Leistungsschalter wieder ruhigen Gewissens in Betrieb genommen werden kann oder ausgetauscht werden muss – ein erheblicher Beitrag zum sicheren Betrieb von Anlagen und Fabriken.

 Die Leistungsschalter-Reihe NZM bis 1.600A steht in verschiedenen Versionen zur Verfügung: mit einer Basiselektronik (AX), 
mit erweitertem Funktionsumfang (MX, VX) sowie in der vollausgestatteten Variante mit Energiemessung (PX, PMX).
Die Leistungsschalter-Reihe NZM bis 1.600A steht in verschiedenen Versionen zur Verfügung: mit einer Basiselektronik (AX), mit erweitertem Funktionsumfang (MX, VX) sowie in der vollausgestatteten Variante mit Energiemessung (PX, PMX).Bild: Eaton Industries GmbH

Ausfälle frühzeitig vermeiden

Gerade im Zusammenhang mit einer vorausschauenden Wartung empfiehlt es sich, kommunikationsfähige Leistungsschalter durch eine Temperaturüberwachung zu ergänzen. Mit so einem Diagnosesystem lassen sich die neuralgischen Punkte einer Schaltanlage rund um die Uhr überwachen. Derartige Systeme, wie Eaton sie bietet, bestehen aus autarken Temperatur-Sensoren, die zum Beispiel auf Sammelschienen und Verbindungsstellen angebracht werden und ihre Daten per Funk an ein Steuergerät schicken. Stellt das System eine zu hohe Temperatur in einem Bereich fest, kann über die Kommunikationsschnittstelle der ‚zuständige‘ Leistungsschalter ausgelöst werden – noch bevor ein Brand auftritt oder ein Störlichtbogen droht.

Störlichtbogenschutzsystem – zusätzliche Sicherheit für die Schaltanlage

Eaton bietet zudem technische Lösungen, die die Funktionen des Leistungsschalters ergänzen und einen zusätzlichen Schutz auch bei geöffneter Schaltanlage ermöglichen: das Arcon Störlichtbogenschutzsystem. Hier wird der Störlichtbogen durch zwei unabhängige Größen detektiert: Zum einen erfassen Messwandler den Überstrom, den ein Störlichtbogen erzeugt. Zum anderen detektieren Sensoren dessen extrem starke Lichtemission. Diese analogen Sensorsignale werden in digitale Signale umgewandelt und der zentralen Auswerteeinheit übermittelt. Sie aktiviert dann ein Löschgerät mit sehr kurzen Löschzeiten (unter 1ms). Dem einspeisenden Leistungsschalter verbleibt die Aufgabe, den betroffenen Sammelschienenabschnitt vom Netz zu trennen. Dies geschieht durch den Kurzschlussschnellauslöser.

Investitionen in digitale Leistungsschalter lohnen sich also gleich mehrfach: Mitarbeiter werden nicht nur besser vor elektrischen Unfällen geschützt, sondern auch Stillstandszeiten reduziert, die Wartung vereinfacht und die gesamte Effizienz der Anlage gesteigert.


Weitere Informationen zu dem Thema liefert das Whitepaper „Safety above Standard“ von Eaton:

Zum Whitepaper

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