Schalt- und Schutzapparate
Überstromschutzeinrichtungen
Überstromschutzeinrichtungen
Kartei Details
| Karten | 38 |
|---|---|
| Lernende | 23 |
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Elektrotechnik |
| Stufe | Mittelschule |
| Erstellt / Aktualisiert | 22.01.2016 / 21.09.2021 |
| Weblink |
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Wo vor schützen Überstromschutzeinrichtungen die elektische Leitung und Anlage?
Vor Überlast -> längere Zeit bis zum vierfachen anstehender Bemessungsstrom
Vor Kurzschluss -> darunter versteht man die Verbindung von zwei aktiven Leitern oder mehreren aktiven Leitern, oder auch Erdschluss. Dan nur Leitungsimpedanz wirkt ist es niederohmig, wodurch der Kurschlussstrom sehr hoch werden kann.
Es können Lichtbögen entstehen mit Temperaturen bis 1000 Grad.
Welche "Geräte" sind nach NIN zulässig für den Überstromschutz?
Die NIN unterscheidet bei Niederspannungssicherungen nach dem zu bedienenden Personal (Laie oder Instruiert) und nach dem Schaltvermögen.
Welche Sicherung darf ein Laie bedienen?
Der Laie darf nur Sicherungen in Vebindung mit Passeinsätzen bedienen. Z.B Diazed oder LS wo nichts verwechselt wird.
In welche Kategorien werden die Niederspannungssicherungen eingeteilt?
NHS - Niederspannungshochleisungssicherung NH00-NH04a / 50kA (verlangt Norm) 100kA (Praxis)
NLS - Normalleisungssicherung D1-D3 / 10 bzw. 50kA
KLS - Kleinleistungssicherung 1.5kA
Geräteschutzsicherung min 35 A oder 10x In
Zähle die Baugrösse, Bemessungsausschaltvermögen und Bemessungsspannung von Normalleistungs -Diazedsicherungen auf
D1 2-6A 250V 10kA
D2 2-25A 500V 50kA
D3 40-63A 500V 50kA
D4 ist verboten neu zu installieren..
Warum sind Gr.4 Normalleitungs- Diazedsicherungen verboten?
Wegen der gefährlichen Erwärmung, die es gibt weil sich das Diametrisch konzentrische Edison Gewinde immer ein wenig lockert...
Zähle die Bauform, Bemessungsausschaltvermögen und die Bemessungsspannung von Hochleistungssicherungen (NHS) auf.
NHS Sicherungen haben Grundsätzlich ein Bemessungsausschaltvermögen von 100kA!
Bemessungspannungen zwischen 400 und 690V
NH00 6-160A
NH00C 6-100A (C=>Compact=kleinere Bauform)
NH1 25-250A
NH2 63-400A
NH3 315-630A
Was ist eine Kaltpatrone?
Bei der Kaltpatrone wir der Schmelzleiter mit einer exothermische Substanz behandelt, welche den Schmelzpunkt des Leiters von 1000 auf 500 Grad reduziert. Somit kann man einen grösseren Querschnitt nehmen und vermindert dadurch die Eigenverluste der Sicherung.
Diazed sind Kaltpatronen.
Darf eine Kleinleistungssicherung von Laien bedient werden?
Nein, da kein Passeinsatz und daher eine unpassende Sicherung eingesetzt werden kann.
Kleinleistungssicherungen sind für Überlast und Kurzschluss. Diese haben eine Quarzsandfüllung die im Kurzschluss den Lichtbogen löschen..
Was bedeutet gG oder gL auf einer NHS Patrone?
Der erste Buchstabe kennzeichnet den Ausschaltbereich
g = Ganzbereich (Überlast und Kurzschluss)
a = Teilbereich nur Überlast oder nur Kurzrschluss
Der zweite Buchstabe kennzeichnet die Betriebsklasse
G = allgemeine Anwendung
L = (alte Bezeichung) Kabel und Leitungsschutz meint das gleiche wie neu das G (allgem. Anwendung)
Welche Zeit/Stromkennlinie gelten für gG Sicherungen und LS?
gG müssen das 1.25 fache des Nennstromes 1 Stunde führen können und das 1.6 fache sicher innert 1 Stunde abschalten.
LS müssen das 1.13 fache des Nennstromes 1Stunde führen können und das 1.45 fahce sicher innert 1Stunde abschalten.
gG 1.25 - 1.6 fach
LS 1.13 - 1.45 fach
Fazit => Schmelzsicherung mag im Überlastbereich mehr tragen. Dies muss berücksichtig werden wenn man z.B eine Verteilung ersetzt und neu alles LS einbaut. Kann sein das der LS dann früher anspricht und es so zu. ungewünschten Fehlauslösungen kommt..
Zeichne und erkläre den Aufbau des LS anhand eines Prinzipschemas
Nach dem Ansprechen des magnetisch Auslösers muss ein frosser Strom abgeschaltet werden können. Der Ablauf siet so aus:
1.elektrisches Feld verursacht Lichtbogen an den Kontakten
2. Überdruck, Geometrei und magnetische Kräfte zwingen den Lichtbogen in Richtung Löschkammer
3. Lichtbogen wird in der Löschkammer aufgeteilt, abgekühlt und damit gelöscht.
4. Lichtbogenspannung ist der Betriebsspannung entgegengerichtet und befrenzt somit Kurschlussstrom
5. Überdruck entweicht durch die Ausblasöffnung
Welche Aufschriften müssen auf einem Sicherungsaufsatz stehen?
Siehe Bild
Was bedeutet KTF auf einer NHS Sicherung?
Kaltpatrone - Träge - Flink
Träge = im Überlastbereich
Flink = im Kurzschlussbereich
Zeichne ein Diagram das die Auslösecharakteristik (Auslösekennlinie) vom LS darstellt.
Beschrifte die Kennlinie und markanten Punkt
Markante Punkte sind:
Bei der Zeit von 1 Stunde(60Minuten/3600Sekunden) muss die ersichtlich sein das der LS einen Bereich hat wo er den 1.13fachen Bemessungsstrom halten kann und den 1.45fachen Bemessungsstrom ausschaltet.
Der obere Bereich stellt die thermische Auslösung dar und ist bei allen LS gleich.
Der untere Bereich stellt die magnetische Auslösung dar und ist je nach Charakteristik unterschiedlich.
Daher muss im unteren Teil ersichtlich sein das ein LS B einen Bereich hat der von 3 bis 5fachen Bemessungsstrom geht. LS C vom 5 bis 10fachen und ein LS D vom 10 bis 20fachen Bemessungsstrom..
Die thermische Auslösung ist ca bei 2 Sekunden. Dort ist der Knick...
Nenne Anwendungsbeispiele zu den LS Chrakteristiken B/C/D
LS B
=> Geräte ohne Einschaltspitzen
Thermische Geräte z.B Kochherd, Boiler / Wärmeapparate,
LS C
Steckdosenstromkreise / Beleuchtungsstromkreise (Achtung bei LED, Einschaltströme 200-300fach) / kleine bis mittlere Motoren
LS D
Motoren (starke induktivitäten) / Kondensatoren /
Bezüger-Überstromschutzeinrichtung => getrennte Automaten
Die thermische Beeinflussung ist für eine Sicherung ein wichtiger Faktor. Was ist dabei zu beachten?
Die Auslösechrakteristik für den LS B/C/D sind bei einer Umgebungstemparatur von 30 Grad eingestellt.
Was geschieht wenn es 10 Grad wärmer ist?
Die angegebenen Stromwerte auf dem LS ändern sich um ca 6% je 10 Grad Temperaturdifferenz.
Also je wärmer die Umgebung desto weniger kann ein LS belastet werden.
Wie beeinflussen sich LS gegenseitig und was ist dabei zu beachten?
Wenn man mehrere LS nebeneinander intalliert werden muss ein Korrekturfaktor berücksichtig werden. Dieser ist gemäss Herstellerliste anzuwenden.
z.B ABB 2 und 3 mit Faktor 0.9 / 4 und 5 Faktor 0.8 / 5 und 6 Faktor 0.75
=> LS 13 A 6 nebeneinander = 9.75 A darf der LS belastet werden
Die gegenseitige Beeinflussung kann aufgehoben werden wenn man ein Füll- Distanzstück (9mm) einsetzt.
Mit welchem Faktor rechnet man in der Praxis die Auswahl eines LS aus wenn man alle thermischen Beeinflussungen berücksichtigt?
Faktor 1.5! Bemessungsstrom mal 1.5
Dieser Faktor ergibt sich wenn man mit einer Umgebungstemperatur von 40 Grad rechnet, Faktor 0.9 und einer Aneinanderreihung mit dem grössten Faktor 0.75.
Beispiel mit LS 13A
13A * 0.9 * 0.75 = 8.775A
=> 13A / 8.775 = 1.48 entspricht Faktor 1.5
Wenn man also die Umgebungstemperatur und die gegenseitige Beeinflussung berücksichtig sieht man das einen LS 13A nur mit dem 8.775A belasten kann was einem Faktor von 1.5 entspricht.
Wo setzt man Leistungsschalter ein ?
Sie sind für grosse Betreibsströme ausgelegt und hohe Schaltvermögen
- Einspeisfeld
- grössere Maschinen
- Anlagen - und Leitungsschutz
Im wesentlichen ist der Aufbau vom Leistungsschalter dem LS gleich. Worin unterscheiden sie sich massgeblich? Wo ist diese Eigenschaft unersetzlich?
Beim Leistungsschalter können verschiedene Parameter und Auslösekennlinien eingestellt werden.
Diese Eigenschaft ist zwingend notwendig um eine gute Selektivität in einer Anlage zu gewährleisten.
Wann ist eine Selektivität von hintereinander geschalteten Überstromschutzeinrichtungen gewährleistet?
Wenn sich die Auslösekennlinien niergends überschneiden ist die Selektivität gewährleistet. Siehe Bild
Was müssen wir als SiBe's beim Kontrollieren eines Leistungsschalter besonders berücksichtigen?
Die Einstellungen der verschiedenen Parameter muss gewährleistet sein.
- Imax muss angeschrieben sein
- Parameterfenster hat meistens eine Plombe. Empfehlenswert ist, wenn man nur solche abnimmt wenn diese Plombiert sind. So weiss man das hier jemand eingestellt hat.
- evtl kann man noch das Protokoll der Berechnung für den Leistungsschalter beim Betreiber verlangen.
Welche Schutzeinrichtung gewährleisten den Schutz von einem Motor?
- Motorschutzschalter
- Thermorelais in Kombination mit Schützen
- Thermistorschutzgeräte mit Wicklungsfühlern (PTC)
- Wicklungsthermostaten (Klixon)
- Leistungsschalter
Was ist bei der Standort bestimmung von einer Motorschutzeinrichtung zu berücksichtigen?
Die Umgebungstemperatur darf nicht anders sein als beim Motor. Denn eigentlich macht ein Thermorelais oder Motroschutzschalter nichts anderes als die Temperatur im Motor, bzw. der Wicklung nachzubilden.
Wenn es nicht zu vermeiden ist muss man einen Wicklungsfühler verwenden.
In welchem Bereich liegt die Stromkennlinie des Motorschutzschalter und des Thermorelais?
1.05 - 1.2fach!
1.05 facher Einstellstrom muss es 1Stunde führen können.
1.2 facher Einstellstrom muss es nach 1Stunde ausschalten.
Wie ist der Aufbau eines Motorschutzschalter?
Das Auslöseelement für den Überlastbereich ist gleich wie beim LS stets ein Bimetall.
Wie funktioniert ein Bimetall?
Ein Bimetall ist eine unzertrennbare Verbindung von zwei unterschiedlichen Metallen. Bei einer Erwärmung versuchen sich beide Metallschichten (Nickel-Eisen-Legierung) entsprechend ihrer spezifischen Eigenschaften auszudehnen. Weil sie unzertrennbar verbunden sind, wird der Bimetallstreifen nach der Seite mit dem kleineren Ausdehnungskoeffizienten ausgebogen.
Welche Beheizungsarten für Bimetalle gibt es und welches sind ihre Anwengundbereiche?
Direktbeheizt für mittlere und grössere Motoren. Die Anpassung an die verschiedenen Stromwerte erfolgt durch Serie-oder Parallelschalten der einzelen Bimetall-Lamellen. (Man spricht von Thermopaket)
Besondere Eigenschaft: höhere Kurzschlussfestigkeit, damit höhere Lebensdauer.
Indirektbeheizt: für kleinere Motoren
Das Bimetall wir durch eine zusätzliche Heizwicklung aus Widerstandsdraht beheizt.
Besondere Eigenschafter: geringe Kurzschlussfestigkeit, träges Verhalten wie Motor
gemischte Beheizung
Motorschutzschalter ohne magnetische Auslöser und Thermorelais mit Schütz müssen durch eine Kurzschlussschutzeinrichtung geschützt werden.
Welches sind die zwei Zuordnungsarten die dabei unterschieden werden?
Zurodnungsart 1
Motorstarter muss nach einer Kurzschlussabschaltung ausgetauscht werden.
Zuordnungsart 2
Motorstarter braucht nach einer Kurzschlussabschaltung nicht ausgewechselt werden. Diese setzt man vor allen Dingen in Prozessen ein, mit hoher Anlageverfügbarkeit.
Was ist eine Differenzialbrücke und wo wird diese Angewendet?
Die Differenzialbrücke wird in Motorschutzschalter angewendet. Es geht um die Pollleiterausfallempfindlichkeit, welche Heute alle Geräte integriert haben.
Wenn nun z.B bei Pollleiterausfall sich ein Bimetall nicht so stark ausbiegt oder zurückläuft wie die beiden anderen, dann legen Auslöse- und Differenzialbrücke unterschiedliche Wege zurück. DIeser Differenzweg wird im Gerät durch eine Übersetzung in zusätzlichen Auslöseweg umgewandelt und die Auslösung erfolgt schneller!
Was ist die Temperaturkompensation bei Motorschutzeinrichtungen, die heutige Geräte intergriert haben?
Da die Umgebungstemperatur einen Einflluss auf die Biegung der Bimetalle haben, verwenden die Herrsteller ein zusätzliches Bimetall zur Kompensation dieser ungewollten Durchbiegung. Dadurch hat man eine konstante Auslösechrakteristik im Bereich von -20 bis 50 Grad.
Was ist ein Motorstarter?
Der Begriff Motorstarter beinhaltet eine Kombination eines Schützes mit einem Thermorelais. Dieser wird nach NIN in die Kategorie Überlasschutzorgan eingeteilt und braucht daher unbedingt eine seperate Kurschlussschutzeinrichtung
Was ist ein Klixon und wie funktioniert er?
Klixon ist ein Thermostat mit einem Bimetall das beim erreichen einer bestimmten Temperatur sprungartig seine Stellung ändert.
Klixon ist ein Wicklungsthermostat und wird für den Schutz von Motoren verwendet. In Öffentlichen Gebäuden empfiehlt sich alle Motoren mit einer Leistung ab 0.5kW damit zu schützen!
Man braucht pro Wicklung ein Thermostat.
Was ist ein thermistorschutz mit Wicklungsfühler?
Es geht um den Motorschutz. Dabei verwendet man Temperaturabhängige Widerstände (Kaltleiter), die man direkt in der Motorwicklung einbaut. So überwachen sie die Temperatur der Wicklung. Da sie eine geringe Grösse haben ist die Trägheit praktisch null. Es braucht ein Steuergerät, das den Strom der in den Widerständen fliesst überwacht und auswertet. Sie sind daher auch vor einem Unterbruch der Leitung geschützt.
Was sind die Eigenschaften von Kleinleistungssicherungen?
enthalten Quarzsand (abschalten vom Kurzschluss)
Bemessungsnennstrom 0.5 - 16 A
Bemessungsausschaltstrom 1.5kA
Benenne die Teile vom LS und erkläre die Funktionsweise
Siehe Bild
