Schaltschütz und Wirkung langer Steuerleitungen

Schutz - Ist es sinnvoll sich zu schützen & wenn ja wie ? (Kann 2019).

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Anonim

Schaltschütz und Wirkung langer Steuerleitungen

Spannungsabfall

Gemäß IEC 60947-4-1 und IEC 60947-5-1 liegt der normale Steuerspannungsbereich von Leistungs- und Steuerschützen zwischen 85 und 85

.

110% der Bemessungssteuerspannung. Innerhalb dieser Grenzen ziehen Schütze perfekt an.

Häufig werden Schütze mit einem erweiterten Steuerspannungsbereich angeboten, so zum Beispiel bei Schützen mit elektronischer Spulensteuerung. Die technische Dokumentation der verwendeten Geräte ist maßgeblich.

Bei kleinen Steuerspannungen und langen Steuerleitungen kann der Spannungsabfall über die Leitungen zum Schütz ( sowohl Hin- als auch Rückleiter sollten berücksichtigt werden!) So groß sein, dass ein sicheres Einziehen nicht mehr gewährleistet ist. Zusätzlich zu den verbrannten Spulen kann eine weitere Folge davon das Verschweißen der Hauptkontakte sein.

Es muss daher sichergestellt werden, dass Folgendes berücksichtigt wird:

  1. Versorgungsspannungsschwankungen
  2. Spannungsabfall am Steuertransformator bei Spitzenlast und
  3. Spannungsabfall über die Steuerleitungen ist die minimale Einzugsspannung immer gewährleistet.

Für den Spannungsabfall über die Steuerleitungen gilt ungefähr:

oder für die maximale Leitungslänge bei einem gegebenen zulässigen Spannungsabfall:

  • l - Leitungslänge ( Vor- und Rückleitung ) (m)
  • l max - maximale Linienlänge (Vor- und Rücklauf) (m)
  • u R - Prozentualer Spannungsabfall (%)
  • U C - Steuerspannung (V)
  • S - Ansprechleistung des Schützes (VA) κ Leitfähigkeit des Leitermaterials (m · Ω -1 · mm -1 ) = 57 für Kupfer
  • A - Leiterquerschnitt (mm 2 )

Abbildung 1 - Leitungslängen für einen Spannungsabfall von 5% und Kupferleiter

l - Leitungslänge ( Einspeisung und Rückleitung )
S - Scheinbare Kraft der Last

Auswirkung der Kabelkapazität

Bei AC-Steuerungen mit langen Steuerleitungen, geringen Spulenleistungen der Schütze und hoher Steuerspannung kann die Kapazität der Steuerleitung je nach Topographie der Schaltung parallel zum Steuerkontakt liegen und diese bei geöffnetem Zustand praktisch umgehen .

Dies kann dazu führen, dass beim Öffnen des Steuerkontakts weiterhin ausreichend Strom über die Kabelkapazität fließt, so dass das Schütz nicht ausfällt. Ein Beispiel kann ein Schütz sein, das von einem entfernt angeordneten Sensor (zum Beispiel Endschalter) gesteuert wird.

Abbildung 2 - Wenn der Steuerkontakt das Kabel zum Schütz abschaltet, verursacht die Kapazität der Leitung höchstens eine geringe Abfallverzögerung.

Abbildung 3 - Wenn die lange Steuerleitung zum Schütz bei geöffnetem Steuerkontakt spannungsführend bleibt, kann der Strom über die Kabelkapazität verhindern, dass das Schütz abfällt. Bei der Impulskontaktsteuerung wirkt die Kapazität der Leitungen doppelt, wodurch die zulässige Leitungslänge halbiert wird.

Ein funktionierendes Beispiel wäre:

I H = 0, 25 I CN
U H = 0, 6 U C
cos φ = 0, 3

I H - Haltestrom des Schützes
I CN - Nennstrom der Schützspule
U H - Abfallspannung des Schützes
U C - Steuerspannung
cos φ - Leistungsfaktor der Schützspule (On-State)

Die zulässige Kabelkapazität wird mit 50 Hz berechnet, um etwa:

C Z ≈ 500 · S H / U C 2 (μF)

C Z - zulässige Kabelkapazität (μF)
S H - Halteleistung bei UC (VA)
U C - Steuerspannung (V)

Bei einer typischen Kabelkapazität von 0, 3 μF / km beträgt die zulässige Leitungslänge für die Aufrechterhaltung der Kontaktsteuerung:

Bei der momentanen Kontaktsteuerung wird die Zeilenlänge halbiert. Grafische Darstellung der Steuerspannungen 110 V und 230 V siehe Bild 4 . Da die Kabelkapazität sehr stark vom Kabeltyp abhängt, wird im Zweifelsfall empfohlen, den spezifischen Wert vom Hersteller zu ermitteln oder zu messen.

Abbildung 4 - Zulässige Leitungslänge gemäß den obigen Bedingungen für die Dauerkontaktsteuerung bei Steuerspannungen von 110 V und 230 V bei 50 Hz

l - Zeilenlänge
S - Scheinleistung (Haltekraft) des Schützes

Wenn aufgrund der Leitungskapazität Probleme hinsichtlich der zulässigen Leitungslänge bestehen, sind gemäß vorstehender Diskussion folgende Maßnahmen möglich:

  • Anlegen einer zusätzlichen Last ( Widerstand parallel zur Schützspule )
  • Verwendung eines größeren Schützes mit größerer Haltekraft
  • Verwendung einer niedrigeren Steuerspannung
  • Verwendung von Gleichspannung

Referenz // Allen Bradley Niederspannungsschaltgeräte // Rockwell Automation

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