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Prüfungen an Sicherungsautomaten (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).

Sicherungsautomaten werden im Werk geprüft. Normalerweise genügt dies für die komplette Betriebsdauer des Sicherungsautomaten. Trotzdem kann unter bestimmten Umständen eine Prüfung von Sicherungsautomaten erforderlich werden. Mit dem Prüfgerät COMPANO 100 können ca. 90 % der Leitungsschutzschalter mit Nennströmen ≤13 A und ca. 80 % der 16 A-Leitungsschutzschalter geprüft werden.

Die Auslösung von Sicherungsautomaten erfolgt umso schneller, je größer der Fehlerstrom durch den Sicherungsautomaten ist. Die meisten Sicherungsautomaten besitzen sowohl eine magnetische als auch eine thermische Auslösefunktion, sodass oberhalb eines bestimmten Stromes die Auslösung besonders schnell erfolgen kann (siehe typische Auslösekennlinie (Überstrom-Zeit-Kennlinie)).

Eine solche Auslösecharakteristik vermeidet unerwünschte Auslösungen, beispielsweise wenn Einschaltströme auftreten, die über dem Nennstrom liegen. Die Toleranzen dieser beiden Kennlinien sind erheblich. In dem gezeigten Beispiel kann die Auslösezeit beim dreifachen Nennstrom zwischen 6 Sekunden und 30 Sekunden betragen und liegt trotzdem noch innerhalb der erlaubten Toleranz.

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Manuelle Prüfung von Sicherungsautomaten mit QUICK

  1. Für diese Prüfung muss der Sicherungsautomat komplett abgeklemmt werden.

  2. Verbinden Sie den Sicherungsautomaten dann mit dem Ausgang I OUT des Prüfgerätes COMPANO 100:

  3. Für eine manuelle Einzelprüfung verwenden Sie das Anwendungsmodul QUICK. Sie müssen dann nur den Trigger auf I OUT Überlast einstellen, einen Ausgangsstrom einstellen und warten, bis der Sicherungsautomat auslöst.

Die Überlastanzeige ist sowohl beim Eintreten als auch beim Verschwinden der Überlast um 200 ms zeitverzögert. Beim Eintreten ist dies notwendig, um kurzzeitige Spitzen von der Erkennung auszunehmen. Beim Verschwinden ist dies notwendig, um sicher zu gehen, dass die Überlast auch wirklich dauerhaft verschwunden ist und nicht nur temporär, z.B. während des Nulldurchgangs. Dies hat zur Folge, dass bei Zeitmessungen mit einem "Überlast"-Trigger diese 200 ms zum Ergebnis hinzu addiert oder vom Ergebnis abgezogen werden müssen.
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Automatisierte Prüfung von Sicherungsautomaten mit FLEX

Dieses Beispiel zeigt, wie die Messung von drei interessanten Punkten der Kennlinie automatisiert werden kann. Programmieren Sie mit dem Anwendungsmodul FLEX eine Sequenz, welche die beim Auslösen des Sicherungsautomaten auftretende Überlast am Stromausgang erkennt. Eine solche halbautomatische Prüfung ist sinnvoll, wenn eine größere Anzahl von Sicherungsautomaten geprüft werden muss.

Es werden drei Punkte geprüft:

  1. Der erste Schritt einer solchen Sequenz in FLEX gibt das Fünffache des Nennstromes aus. Der Trigger ist auf I OUT Überlast eingestellt und die maximale Zeit beträgt 2 Sekunden zum Schutz der Schaltung und der Prüfleitungen, falls etwas fehlschlägt.

    Beispiel-Screenshot

    Nach der Auslösung des Sicherungsautomaten wird die benötigte Auslösezeit aufgezeichnet.

  2. Im nächsten Schritt muss der Sicherungsautomat wieder manuell eingeschaltet werden. Um diesen Schließvorgang erkennen zu können, fügen Sie der Sequenz einen zweiten Schritt hinzu und stellen einen Ausgangsstrom von I OUT = 1 A, eine maximale Zeit von 10 Minuten und den Trigger I OUT Überlast Ende ein. So haben Sie genügend Zeit zum Schließen des Sicherungsautomaten.

    Beispiel-Screenshot
  3. Um zu vermeiden, dass Sie den Leistungsschalter während der Auslösung in den Händen halten müssen, erweitern Sie die Sequenz um einen dritten Schritt mit einem Ausgangsstrom von 0 A und einer Dauer von 5 Sekunden.

    Beispiel-Screenshot
  4. Fügen Sie einen vierten Schritt ein, bei dem der Ausgangsstrom das Dreifache des Nennstromes beträgt. Während dieses Schrittes der Sequenz sollte eine Auslösung des Sicherungsautomaten erfolgen. Diese sollte irgendwann zwischen 6 Sekunden und knapp 3 Minuten nach Beginn des Schrittes stattfinden.

    Beispiel-Screenshot

  5. Erweitern Sie die Sequenz um zwei weitere Schritte: Schritt 5 mit einem Ausgangsstrom von 1 A, einer maximalen Zeit von 10 Minuten und einem Trigger bei Überlast Ende, und Schritt 6 mit einem Strom von 0 A und einer Dauer von 5 Sekunden.

  6. Fügen Sie als Schritt 7 der Sequenz einen Schritt zur Stabilitätsprüfung mit einem Strom von 13 A und einer Dauer von 10 Minuten ein. Während dieser Zeit darf der Sicherungsautomat nicht auslösen. Stellen Sie trotzdem den Trigger auf I OUT Überlast. Das erwartete Verhalten ist diesmal jedoch, dass keine Überlast stattfindet.

    Beispiel-Screenshot

Die folgende Tabelle zeigt die einzelnen Werte einer Sequenz für einen 13 A-Sicherungsautomaten mit der vorhergehend gezeigten Auslösekennlinie.

SchrittI OUTfMax. ZeitTriggerÜbergang
165 A50 Hz2 sI OUT ÜberlastSchritt
21 A50 Hz10 minI OUT Überlast EndeSchritt
30 A50 Hz5 sAusSchritt
439 A50 Hz3 minI OUT ÜberlastSchritt
51 A50 Hz10 minI OUT Überlast EndeSchritt
60 A50 Hz5 sAusSchritt
713 A50 Hz10 minI OUT ÜberlastSchritt

Um die Ergebnisse der einzelnen Schritte der Sequenz anzuzeigen, verwenden Sie die Funktionstasten Zurück und Weiter. Das Prüfergebnis findet sich in den folgenden Schritten der Sequenz:

Die meisten Leitungsschutzschalter der Nennströme 13 A und 16 A lösen lange bevor die Grenzen des Prüfgerätes erreicht sind aus, also bevor eine thermische Überlastung des COMPANO 100 eintritt. Falls der Sicherungsautomat jedoch eine sehr lange Auslösezeit aufweist (die aber immer noch innerhalb der Toleranz liegen kann), kann es vorkommen, dass das COMPANO 100 den Sicherungsautomaten nicht zur Auslösung bringen kann.
Denken Sie also daran: Das Prüfgerät COMPANO 100 eignet sich generell für die Überprüfung der Funktionstüchtigkeit von Sicherungsautomaten, indem diese zur Auslösung gebracht werden. Allerdings kann das Prüfgerät nicht in allen Fällen zuverlässig feststellen, dass ein Sicherungsautomat nicht korrekt arbeitet. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Stromausgabe des Prüfgerätes durch eine thermische Überlast beendet wird, bevor der Sicherungsautomat auslöst.

Die Überlastanzeige ist sowohl beim Eintreten als auch beim Verschwinden der Überlast um 200 ms zeitverzögert. Beim Eintreten ist dies notwendig, um kurzzeitige Spitzen von der Erkennung auszunehmen. Beim Verschwinden ist dies notwendig, um sicher zu gehen, dass die Überlast auch wirklich dauerhaft verschwunden ist und nicht nur temporär, z.B. während des Nulldurchgangs. Dies hat zur Folge, dass bei Zeitmessungen mit einem "Überlast"-Trigger diese 200 ms zum Ergebnis hinzu addiert oder vom Ergebnis abgezogen werden müssen.