Überstromzeitschutz (Anwendungsbeispiele)

		WARNUNG
		Eine Missachtung der entsprechenden Sicherheitshinweise kann zu schweren Verletzungen bis hin zum Tod führen. Das Prüfgerät COMPANO 100 kann lebensgefährlich hohe Spannungen und Ströme liefern. Lesen Sie vor der Inbetriebnahme solcher elektrischer Geräte aufmerksam das Kapitel Sicherheitshinweise in diesem Handbuch (siehe Sicherheitshinweise).

Dieses Beispiel zeigt die Schritte zum Erfassen der Anrege- und Rückfallströme eines ungerichteten Überstromrelais sowie der Auslösezeiten des Relais für unterschiedliche Ströme. Diese Prüfung kann mit dem Anwendungsmodul QUICK manuell durchgeführt werden. Bei Verwendung des Anwendungsmoduls FLEX sucht die Prüfung den Punkt, bei dem eine Schnellauslösung des Relais stattfindet, automatisch.

Verbinden des Prüfgerätes COMPANO 100 mit dem Überstromrelais

1. In der Anlage ist der Eingang des Relais beispielsweise mit einem Stromwandler verbunden, um den in der Versorgungsleitung fließenden Strom zu überwachen. Schließen Sie zum Prüfen des Relais stattdessen den Stromausgang I OUT des COMPANO 100 an diese Eingänge an. Die Polarität ist für diese Prüfung ohne Bedeutung. Stecken Sie die Winkelstecker der Prüfleitungen am COMPANO 100 und die Stecker mit der zurückschiebbaren Schutzhülse am Relais ein. Bei vielen Relaistypen benötigen Sie hierfür keine zusätzlichen Adapter.
2. In der Anlage ist der Ausgang des Relais (Auslösekontakt 51) beispielsweise mit einem Leistungsschalter (LS) verbunden, um bei Erkennung eines Überstromes den Leistungsschalter auszuschalten. Verbinden Sie zum Prüfen des Relais den Relaisausgang mit einem Binäreingang (BINARY INPUT) des Prüfgerätes COMPANO 100 (IN 1 oder IN 2).

Prüfen eines Überstromrelais mit QUICK

Im nachfolgenden Beispiel besitzt das Relais keinen eigenen Anregekontakt. Daher muss das Anregeverhalten des Relais am Relais-Display abgelesen werden.

hiddenErmitteln und Aufzeichnen des Anregestroms

1. Wählen Sie mit dem Handrad das Feld I OUT aus.

2. Drücken Sie auf das Handrad, um den Bearbeitungsmodus für das I OUT-Feld zu öffnen. Stellen Sie dann durch Drehen des Handrades den Nennstrom des zu prüfenden Relais ein.

3. Drücken Sie die Start/Stopp-Taste (nun grün beleuchtet). Das Feld I OUT zeigt den Messwert des aktuell fließenden Stromes. Durch Drücken auf das Handrad kehren Sie in den Bearbeitungsmodus zurück und das Feld zeigt den zuvor eingestellten Stromwert an. Dieser kann dann durch Drehen des Handrades geändert werden. Durch Drücken auf das Handrad kehren Sie wieder in den Anzeigemodus zurück.

   
   

4. Stellen Sie sicher, dass das Feld I OUT im Bearbeitungsmodus geöffnet ist. Falls nicht, drücken Sie auf das Handrad. Drehen Sie nun das Handrad nach rechts und erhöhen Sie langsam den Stromwert im Feld I OUT, bis auf der Frontplatte des Relais die Anregung angezeigt wird. Die meisten Relais besitzen hierfür eine eigene Anzeige.

5. Drücken Sie dann die Funktionstaste Ergeb. speich., um den Anregewert aufzuzeichnen.

Ermitteln und Aufzeichnen des Rückfallwertes

1. Sie sollten jetzt immer noch im Bearbeitungsmodus des Feldes I OUT sein.

   Falls nicht, drehen Sie am Handrad, bis I OUT hervorgehoben wird, und drücken dann auf das Handrad, um den Bearbeitungsmodus für das I OUT-Feld zu öffnen.

2. Drehen Sie nun das Handrad nach links und reduzieren Sie langsam den Stromwert, bis die Anregeanzeige des Relais ihren Status wieder wechselt. Dies ist der Rückfallwert des Relais.

3. Drücken Sie die Start/Stopp-Taste, um die Prüfung zu beenden und die Stromausgabe zu stoppen. Durch das Stoppen der Stromausgabe wird das Ergebnis automatisch aufgezeichnet. Sie brauchen hierzu also nicht die Funktionstaste Ergeb. speich. zu drücken. Oben links in der Maske des Anwendungsmoduls QUICK sehen Sie die Zahlen 1   2. Diese zeigen an, dass zwei manuelle Aufzeichnungen vorliegen.

Ermitteln der Auslösezeiten des Relais für unterschiedliche Ströme

1. Stellen Sie wie vorhergehend beschrieben einen Ausgangsstrom ein, der über dem Anregewert liegt.
2. Drücken Sie die Start/Stopp-Taste (nun grün beleuchtet). Der Timer startet.
3. Das COMPANO 100 gibt den eingestellten Strom aus. Nach einer bestimmten Zeit (abhängig von der jeweiligen Einstellung) löst das Relais aus und schließt den Auslösekontakt 51.
4. Das Schließen des Auslösekontakts bewirkt im Prüfgerät COMPANO 100 drei Dinge:
   
   • Die Stromausgabe wird gestoppt. Grund: Standardmäßig ist das Anwendungsmodul QUICK so konfiguriert, dass die Triggerung mit einer Änderung an Binäreingang IN 1 stattfindet (angezeigt durch das Symbol unten rechts in der Bildschirmmaske von QUICK).
   • Der Timer stoppt. Grund: Mit dem Stoppen der Stromausgabe am COMPANO 100 stoppt auch der Timer.
   • Mit dem Stoppen der Stromausgabe werden automatisch die Ergebnisse aufgezeichnet.

Der Timer zeigt nun das Prüfergebnis an, nämlich die Auslösezeit für einen bestimmten Strom. Vergleichen Sie das so erhaltene Ergebnis mit dem gewünschten Verhalten des Relais.

Drücken Sie Fortfahren, um die Prüfung mit anderen Stromwerten zu wiederholen. Bei vielen Relais verkürzen sich die Auslösezeiten je größer der Strom wird.

So stellen Sie die maximale Zeit ein:

1. Drehen Sie im Navigationsmodus am Handrad, bis Max. Zeit hervorgehoben ist.
2. Drücken Sie auf das Handrad, um das Feld Max. Zeit zu öffnen.
3. Stellen Sie dann durch Drehen des Handrades den gewünschten Wert ein, z.B. 5 s.

Drücken Sie auf die QUICK-Taste, um zum Anwendungsmodul QUICK zurückzukehren. Sie können die Prüfung nun mit unterschiedlichen Stromwerten wiederholen, beispielsweise mit 20 A, 50 A und 100 A.

Prüfergebnisse

Nach Beendigung der Prüfungen verwenden Sie im Navigationsmodus das Handrad, um die oberste Zeile der Bildschirmmaske auszuwählen. Drücken Sie die Funktionstaste Zurück, um die bereits früher aufgezeichneten Ergebnisse zu durchsuchen.

Falls Sie die Prüfergebnisse speichern möchten, öffnen Sie die Abdeckung des Schachtes für die USB- und Ethernet-Buchsen auf der Frontplatte des COMPANO 100. Darunter finden Sie einen USB-Port. Stecken Sie einen USB-Stick ein und speichern Sie das Ergebnis im XML-Format auf diesem Stick (siehe Speichern).

Prüfen eines Überstromrelais mit FLEX

Dieser Abschnitt beschreibt ein Beispiel, wie man den Punkt finden kann, bei dem eine Schnellauslösung des Relais stattfindet. Hierzu wird eine Pulsrampe verwendet.

Eine typische Strom-Zeit-Auslösekennlinie eines Überstromzeitschutzes:

Der Punkt, bei dem das Relais eine Schnellauslösung durchführt, liegt bei ca. 50 A.

Beginnen Sie die Suche mit einem Strom, der beispielsweise 2 A unterhalb des erwarteten Wertes liegt. In diesem Fall wären dies 48 A. Erhöhen Sie den Strom in Stufen von 0,5 A auf einen Wert, der um 2 A über dem erwarteten Anregewert liegt (also 52 A). Die Auslösezeit des Relais wird in einem Bereich von ca. 100 ... 200 ms erwartet. Abhängig von den Rückfalleigenschaften kann die erforderliche Reset-Zeit zwischen 500 ms und einigen Minuten liegen. In diesem Beispiel gehen wir von einer rotierenden Scheibe aus und gewähren daher dem Relais eine Pause (Reset-Zeit) von 20 s zwischen zwei Impulsen.

Bringen Sie vor der Suche des Anregewertes das Relais mit Hilfe eines Vorfehlerzustands in einen stabilen Zustand. In diesem Beispiel geben wir hierfür einen Strom von 4,5 A aus. Definieren Sie dazu den ersten Zustand der Rampe so, dass der Ausgangsstrom unterhalb des Nennstromes des zu prüfenden Relais liegt.

1. Starten Sie durch Drücken der FLEX-Taste den FLEX-Modus.

   
   

2. Stellen Sie mit dem Handrad einen Ausgangsstrom ein, der unter dem Anregestrom des zu prüfenden Relais liegt. In diesem Beispiel 4,5 A.

   

3. Wählen Sie mit dem Handrad den Sequenzschritt 1 am oberen Rand der Bildschirmmaske aus. Drücken Sie die Funktionstaste Zustand hinzu.

   Drücken Sie dann die Funktionstaste Weiter, um das nächste Blatt rechts daneben zu öffnen. In diesem Blatt wird der Übergang vom ersten zum zweiten Schritt der Sequenz festgelegt. Wählen Sie für diesen Übergang die Charakteristik Stufe.

   

   Gehen Sie weiter zu Schritt 2.

4. In Schritt 2 der Sequenz definieren Sie den Startwert für die Pulsrampe. Stellen Sie wie zuvor erwähnt einen Strom von 48 A für I OUT und eine maximale Zeit von 1,0 ms ein.

   

   Dieser Zwischenschritt legt lediglich den Startwert für den nachfolgenden Übergang fest.

5. Wählen Sie mit dem Handrad den Sequenzschritt 2 am oberen Rand der Bildschirmmaske aus und drücken Sie dann die Funktionstaste Zustand hinzu, um die Sequenz um einen dritten Schritt zu erweitern. Drücken Sie die Funktionstaste Weiter, um das Blatt für den Übergang zwischen Schritt 2 und Schritt 3 zu öffnen.

6. Legen Sie nun eine Pulsrampe fest, die den Ausgangsstrom langsam bis zu dem Wert erhöht, bei dem das Relais mit maximaler Geschwindigkeit auslöst (I>>, "Schnellauslösung"). Da manche Überstromrelais keinen separaten Ausgang für das Schnellauslösesignal besitzen, müssen wir zum Herausfinden dieses Wertes das Auslösesignal verwenden. Dies verlangsamt die Prüfung etwas. In diesem Beispiel verwenden wir eine Pulsrampe. Wir erhalten so den Stromwert, bei dem das Relais mit einer Schnellauslösung ausschaltet.

   Die Pulsrampe für den Übergang zwischen Schritt 2 und Schritt 3 der Sequenz könnte wie folgt aussehen:

   

   • Die Pulsrampe beginnt mit der Ausgabe des in Schritt 2 festgelegten Wertes, in diesem Fall 48 A für eine Dauer von 200 ms.

   • Löst das Relais nicht innerhalb dieser 200 ms aus, setzt die Pulsrampe das Relais durch Ausgabe eines Stromes von 4,5 A für 20 Sekunden zurück.

   • Danach gibt die Pulsrampe 48,5 A für 200 ms aus und so weiter.

7. Wählen Sie mit dem Handrad das Pulsrampensymbol am oberen Rand der Bildschirmmaske aus. Drücken Sie die Funktionstaste Weiter oder drehen Sie am Handrad, um das Blatt für Schritt 3 der Sequenz zu öffnen. Nehmen Sie für Schritt 3 folgende Einstellungen vor:

   • Endwert der Rampe, in diesem Beispiel 52 A.

   • Triggerbedingung zum Beenden der Rampe, in diesem Beispiel eine Statusänderung an Eingang IN 1.

   

8. Drücken Sie zum Ausführen der Sequenz die Start/Stopp-Taste.

   In Schritt 3 wird das Ergebnis angezeigt. Das Feld I OUT zeigt den Wert an, bei dem das Relais ausgelöst hat.