Auswahl und Installation von Leistungsschaltern

Der Leistungsschalter (AB) ist eines der gebräuchlichsten Relaisschutz- und Automatisierungsgeräte.

Der Einsatz von Leistungsschaltern in elektrischen Netzen verfolgt mehrere Ziele gleichzeitig, von denen die wichtigsten sind:

1. Bereitstellung der Möglichkeit, bestimmte Abschnitte des elektrischen Niederspannungsnetzes manuell ein- oder auszuschalten.
2. Kurzschlussschutz.
3. Schutz des Stromkreises vor Überlastungen, die durch einen längeren Strom verursacht werden, der seinen Nennwert überschreitet.
4. Schutz gegen Reduzierung oder vollständigen Verlust der Netzspannung.
5. Schalter, die für den Betrieb mit konstanter Spannung ausgelegt sind, reagieren, wenn der Strom seine Richtung ändert.

Wichtig! Der Leistungsschalter ist nicht zum dauerhaften Öffnen und Schließen eines Stromkreises bestimmt. Viele Schaltvorgänge, insbesondere unter Last, führen nach einiger Zeit zu Verschleiß und Ausfall der Gerätekontakte.

Voraussetzungen für AV

Bevor Sie sich für einen Leitungsschutzschalter für die eigene Wohnung entscheiden, sollten Sie sich mit den grundlegenden Anforderungen an diese Geräte vertraut machen. Es gibt mehrere GOSTs, die solche Anforderungen definieren. Zu den wichtigsten maßgeblichen Dokumenten gehören: GOST R 50345-99, GOST R IEC 60898-2-2006, GOST R 50030.2-99.

Die Kennzeichnung von Leistungsschaltern, die auf dem Gehäuse jedes Produkts angebracht ist, enthält Informationen über seine wichtigsten technischen Eigenschaften.

Die Hauptindikatoren, die alle Arten von Maschinen gemäß den Anforderungen von GOSTs erfüllen müssen, sind:

1. Die Fähigkeit des stromführenden Stromkreises des Gerätes, den Nennstrom auf unbegrenzte Zeit durch sich selbst zu führen. Diese Anforderung gilt gleichermaßen für kleine 6-A-Leistungsschalter, die Beleuchtungsstromkreise schützen, sowie für leistungsstärkere Geräte mit einem Nennstrom von 63 oder 40 A, die an der Eingangsschalttafel installiert werden können.
2. Die Fähigkeit des Leistungsschalters, den Stromkreis zu trennen, wenn darin Kurzschlussströme auftreten, ohne seine Leistung zu beeinträchtigen.
3. Die Art der Zeit-Strom-Kennlinie des Leistungsschalters, die den Anforderungen der angeschlossenen Verbraucher entsprechen muss.
4. Die Möglichkeit der Selbstdiagnose des Auslösemechanismus durch die elektronische Schutzeinheit.
5. Kleine Gesamtabmessungen und Gewicht des Geräts. Dieser Parameter ist äußerst wichtig, wenn das Produkt in kleinen Anschlussdosen oder Schalttafeln installiert wird.
6. Geringe Wärmeentwicklung beim Durchgang von Nennströmen sowie Kurzschlussströmen. Dieser Parameter ist im Hinblick auf die Sicherstellung des Brandschutzes wichtig.
7. Kurzschlussabschaltzeit bei Kurzschlussströmen.
8. Selektivität des Schutzes. Nicht alle Schaltertypen haben diese Qualität (in der Regel können automatische Geräte mit einem Nennstrom von 40 A sowie 63, 80, 100 A und mehr eine Schutzselektivität bieten). Selektive Automaten haben einen zusätzlichen Strompfad, der mit eigenen Kontakten ausgestattet ist. Mit dieser zusätzlichen Schaltung können Sie auf Änderungen im Design des elektrischen Netzes reagieren, die durch den Betrieb von nachgeschalteten leistungsschwächeren Leistungsschaltern auftreten. Die Verwendung dieses Prinzips ermöglicht es, nur die Abschnitte der Verkabelung zu trennen, in denen ein Notfall aufgetreten ist.
9. Elektrische Sicherheit der Benutzer.

Um die Übereinstimmung der Geräteparameter mit den Anforderungen von GOST zu überprüfen, werden automatische Schalter geladen. Dazu werden spezielle Geräte verwendet, mit denen experimentelle Daten zu Eigenschaften wie dem Nennstrom, dem Zeitpunkt der Trennung der Hauptkontakte sowie dem Schutzbetriebsstrom erhalten werden können.Das Laden von Leistungsschaltern ist kein einmaliger Vorgang, die Häufigkeit seiner Implementierung wird vom Hersteller bestimmt.

AB-Design

Die Hauptstrukturelemente des Leistungsschalters sind:

1. Bedienhebel. Seine obere Position entspricht dem Einschaltzustand der Hauptkontakte AB, die untere jeweils dem Ausschaltzustand.
2. Klemmen zum Anschließen von Drähten. Bei den meisten AB-Modellen dient die obere Klemme der Stromversorgung und die untere Klemme dem Anschluss von Verbrauchern.
3. beweglicher Kontakt.
4. festen Kontakt.
5. Thermische Freisetzung. Inklusive Bimetallplatte.
6. Einstellschraube.
7. Elektromagnetischer Auslöser (Spule mit Drücker und Auslösemechanismus).
8. Lichtbogenkammer.
9. Rahmen. Hergestellt aus dielektrischem Material. Größe und Schutzgrad des Gehäuses gegen Staub und Feuchtigkeit sind abhängig von Art und Einsatzzweck des AB. Auf der Vorderseite des Produkts sind Symbole angebracht, die seine wichtigsten technischen Eigenschaften zeigen. Der hintere Teil ist mit einer Halterung ausgestattet, die es ermöglicht, den Leistungsschalter auf einer DIN-Schiene zu montieren.

Die Konstruktion des Leistungsschalters kann am Beispiel des Modells VA47 - 63 mit einem Nennstrom von 16A betrachtet werden.

Die Schalter VA-47 - 63 haben eine ziemlich große Reichweite. Um die Auswahl des benötigten Modells zu erleichtern, werden folgende Bezeichnungen übernommen:

1. VA - automatischer Schalter.
2. 47 - 63 - Seriennummer des Produkts.
3. Nach der allgemeinen Bezeichnung werden mit zwei Zahlen und einem Buchstaben die Polzahl, der Bemessungsstrom und die Kennlinienart des Leistungsschalters angegeben.

Arbeitsprinzip

Die Fähigkeit des Produkts BA47 - 63, auf die Wirkung eines Kurzschlussstroms zu reagieren, wird durch einen elektromagnetischen Auslöser bereitgestellt. Das Funktionsprinzip basiert auf dem Phänomen der elektromagnetischen Induktion. Ein großer Strom, der durch die Solenoidwicklung fließt, treibt ihren Kern an, der auf den Kontaktöffnungsmechanismus wirkt. Es ist ganz natürlich, dass ein solcher Auslöser umso schneller arbeitet, je größer der Wert des Stroms ist, der durch die Hauptkontakte VA47 - 63 fließt.

Der Thermoauslöser öffnet den Stromkreis, wenn durch ihn längere Zeit ein Strom fließt, der den Nennwert von 16A überschreitet. Die Bimetallplatte, die der Hauptteil des thermischen Auslösers ist, kann sich biegen, wenn ein Strom einer bestimmten Höhe durch sie fließt. Beim Krümmen aktiviert die Platte den mechanischen Teil des Geräts, wodurch die Leistungskontakte geöffnet werden. Die Reaktionszeit von VA47 - 63 hängt in diesem Fall maßgeblich von der Größe des durchfließenden Stroms ab.

Voraussetzung für viele Leistungsschaltermodelle ist die Fähigkeit, einige Zeit mit Überlast zu arbeiten. Aufgrund des Vorhandenseins einer Einstellschraube ist es möglich, die Parameter des Schalters gemäß den Anforderungen der Verbraucher einzustellen, solche Einstellungen werden im Werk vorgenommen. Nach Auslösen des thermischen Auslösers kann der AB erst nach einiger Zeit, die für die Abkühlung der Bimetallplatte notwendig ist, wieder eingeschaltet werden.

Das Öffnen der Auslösekontakte geht mit dem Auftreten eines Lichtbogens einher. Beim Brennen werden die Kontakte des Schalters zerstört. Der Lichtbogen ist besonders gefährlich für leistungsstarke Schalter, die für Ströme von 63, 100 A oder höher ausgelegt sind. Um die negativen Auswirkungen des Lichtbogens zu verringern und die Lebensdauer des Geräts zu verlängern, wird eine Lichtbogenkammer verwendet, in der der Lichtbogen zerkleinert und unterdrückt wird. Dieser Vorgang wird von der Freisetzung von Gasen begleitet, die durch ein spezielles Loch aus dem Maschinenkörper entfernt werden.

Verschiedene Modelle von Leistungsschaltern können unterschiedliche Lichtbogenunterdrückungsprinzipien verwenden. Die beliebtesten technischen Lösungen in diesem Fall sind:

1. Die Verwendung von zusätzlichen Freigabekontakten, die aus einer speziellen Legierung bestehen. Diese Kontakte öffnen später als die Hauptkontakte und übernehmen die Wirkung des Lichtbogens.
2. Die Verwendung von Lichtbogengittern.
3. Verwenden Sie den Effekt des Rollens der Kontakte des Auslösers. In diesem Fall erfolgt das Brennen des Lichtbogens nur in einem bestimmten Bereich von ihnen, der aus besonders haltbaren und hitzebeständigen Materialien besteht.
4. Verwendung von "Doppelpause". Es ist eine der vielversprechendsten technischen Lösungen, die in modernen Modellen von Leistungsschaltern aktiv eingesetzt werden.

Einstufung

Um den richtigen einpoligen AB-Eingang für den Einsatz in der elektrischen Verkabelung einer Wohnung zu wählen, sollte man Parameter wie Nenn- und Maximalstrom, Reaktionszeit, Gesamtabmessungen sowie den Preis des Geräts und die berücksichtigen Ruf seines Herstellers. Die Hauptmerkmale spiegeln sich auf dem Gerätekörper in Form einer entsprechenden Bezeichnung wider.

Abhängig von der Betriebszeit werden folgende Arten von Leistungsschaltern unterschieden:

1. Schnelles Handeln. DC-Schalter haben in der Regel solche Eigenschaften (Einschaltdauer kleiner 0,008 s). Die Anforderungen für diese Geräte sind in GOST 2585-81 beschrieben.
2. Normale Geschwindigkeit (0,02 - 0,005 s).
3. Reduzierte Geschwindigkeit (Reaktionszeit ist größer als 0,02 s).
4. Selektive automatische Umschaltung.

Nach der Anzahl der unabhängigen elektrischen Leitungen, die von einem Auslösemechanismus abgeschaltet werden, können die Maschinen in ein-, zwei-, drei- und vierpolige eingeteilt werden. Der dreipolige Leistungsschalter ist in Niederspannungs-Drehstromnetzen weit verbreitet. Ein zweipoliger Schalter kann verwendet werden, um einen zuverlässigen Schutz von Einphasennetzen sowie Gleichstromkreisen zu organisieren.

Je nach Verwendungszweck kann der Leistungsschalter einen anderen Wert des Bemessungsstroms und die Art der Zeit-Strom-Kennlinie haben. Derzeit hat GOST die folgenden Nennwerte von Leistungsschaltern für den Strom festgelegt:

1. Bis zu 25 A. Solche Schalter werden zum Schutz der elektrischen Haushaltsverkabelung verwendet. 3A- und 6A-Geräte werden hauptsächlich zum Schutz von Beleuchtungsstromkreisen verwendet. Automaten für 6A, 10A oder 16A können zum separaten Anschluss stärkerer Verbraucher verwendet werden.
2. Als Eingabegeräte kommen Automaten für 32A, 40A und 50A zum Einsatz.
3. Schalter mit einem Nennstrom über 63 A (100 A, 160 A) sind dreipolige Geräte, die zum Einbau in Drehstromnetze bestimmt sind.

Die Art der Zeit-Strom-Kennlinie ist auf dem Produktkörper in Form einer Buchstabenbezeichnung angegeben und zeigt, für welche Belastungsart dieser Maschinentyp geeignet ist.

Typ B. Die Charakteristik dieses Typs hat einen automatischen Lichtschalter mit einem kleinen Nennstrom (3A und 6A).

Typ C. Solche Maschinen sind am beliebtesten. Ihre Installation wird empfohlen, wenn eine elektrische Hausinstallation eingerichtet wird, die sowohl Beleuchtungsgeräte (3 - 6 A) als auch Motoren oder Transformatoren mit geringer Leistung (bis zu 40 A) enthalten kann. Ein Beispiel sind die Automaten ABB S231 C 16A oder AE246M 40A.

Automatische Schalter hergestellt von ABB (Deutschland):

Einpolige Maschine ABB S201 C3 3A

Zweipolige Maschine ABB SH202-C6 6A

ABB S231C 16A

Wie andere Produkte der Marke ABB zeichnen sich automatische Schutzgeräte durch hohe Zuverlässigkeit und Verarbeitung aus.

Typ D. Schalter mit ähnlicher Zeit-Strom-Kennlinie werden zum Schalten von Drehstrom-Elektromotoren mit hohen Anlaufströmen sowie anderen induktiven Lasten verwendet.

Merkmale der Auswahl und Installation

Bei der Auswahl eines Leistungsschalters sollten Sie zunächst auf die folgenden Eigenschaften achten.

Nennspannung

Abhängig von der Netzspannung (220 oder 380 V).

Nennstrom

Ein äußerst wichtiger Parameter, der durch die Gesamtleistung aller über die Maschine angeschlossenen Geräte bestimmt wird. Um den erforderlichen Nennstrom zu berechnen, müssen Sie die Gesamtleistung der Verbraucher durch die Spannung des Stromnetzes teilen. Danach sollten Sie den nächsthöheren Wert des Nennstroms aus dem von GOST definierten Standardbereich wählen.

Wichtig! Es wird nicht empfohlen, Leistungsschalter zu installieren, deren Nennstrom den Gesamtstrom des Netzwerks erheblich übersteigt, da eine solche Lösung das Niveau der elektrischen Sicherheit des Systems erheblich verringert.

Maximaler Kurzschlussstrom

Dieser Parameter charakterisiert laut GOST das Grenzschaltvermögen des Leistungsschalters. Der Wert des maximalen Stroms wird in Form einer Zahl auf den Körper des Geräts aufgebracht, die angibt, welchen maximalen Strom in Ampere oder Kiloampere eine solche Maschine ausschalten kann. Das erforderliche Ausschaltvermögen des Leistungsschalters wird bestimmt, indem ziemlich komplexe mathematische Berechnungen oder Messungen des Widerstands der Phase-Null-Schleife durchgeführt werden. In der Praxis wird selten auf solche Maßnahmen zurückgegriffen, viel häufiger verwenden sie die ungefähre Klassifizierung von Leistungsschaltern nach dem maximalen Kurzschlussstrom:

1. 4500 A. Dieser Gerätetyp ist für den Einbau in Privatwohnungen oder -häusern geeignet (ABV SH201L). In den meisten Fällen übersteigt der maximale Kurzschlussstrom in solchen elektrischen Netzen 1000 A nicht.
2. 6000 A. (Zum Beispiel ABB SH200). Schalter dieser Art dienen zum Anschluss von leistungsstarken Verbrauchern.
3. 10000 A und mehr. Zu diesen Geräten gehören leistungsstarke Drehstrommaschinen (ABV T7-Serie). Solche Geräte werden in den meisten Fällen als Einführungsschalter verwendet. In diesem Fall besteht ein gewisses Kurzschlussrisiko in unmittelbarer Nähe der Einführungsschalttafel. Diese Situation kann das Auftreten großer Kurzschlussströme verursachen.

Selektivität des Schutzsystems

Die Selektivität des Systems bedeutet seine Selektivität, dh die Fähigkeit, nur beschädigte Elemente automatisch auszuschalten, in denen abnormale Betriebsmodi auftreten. Um diese Qualität zu gewährleisten, sollten Automaten mit einem kleinen Nennstrom (3A oder 6A) und je nach Stromversorgungsschaltung näher an der Last angeordnet sind, eine kürzere Reaktionszeit haben als die Einführungsschalter (deren Nennstrom 40A - 100A beträgt).

Die gängigste Serie von in- und ausländischen AB-Modellen

Eine der gefragtesten Serien von Leistungsschaltern auf dem Markt, die von ausländischen Herstellern präsentiert wird, ist die c60n-Serie.

Merkmale der Leistungsschalter c60n:

1. Die c60n-Maschinen erfüllen die Anforderungen nationaler und internationaler Standards.
2. Die c60n-Geräte sind für den Betrieb in einphasigen und dreiphasigen Netzen ausgelegt.
3. C60n-Maschinen haben eine breite Palette von Kapazitäten, die Produkte mit einem Nennstrom von 0,5 bis 125 A umfasst.
4. Je nach Verwendungszweck können c60n-Maschinen ein- bis vierpolig sein.
5. Im Gegensatz zu den meisten ähnlichen Geräten haben c60n-Maschinen eine eindeutige Statusanzeige.
6. Die Zeit-Strom-Kennlinien des c60n können vom Typ B, C und D sein.
7. Ausschaltvermögen bis 20 kA (je nach Maschinentyp mit c60n gekennzeichnet).
8. Das maximale Ausschaltvermögen der Leistungsschalter c60n beträgt 6 kA.

Zu den beliebtesten Arten von Haushaltsschutzschaltern gehören Geräte der ae-Serie, zu denen Geräte der Typen ae 2036, ae 2043, ae 2046 und ae 2056 gehören.

Merkmale der Leistungsschalter der Serie ae:

1. Automaten ae werden in Drehstromnetzen eingesetzt.
2. Die Hauptfunktion von Automaten des Typs ae ist der Schutz von Verbrauchern wie Asynchronmotoren.
3. Die Leistungsschalter der ae-Serie bieten eine Vielzahl von Auslöseparametern, zu denen auch der Einstellwert für den Betriebsstrom gehört. Bei einem Automaten ae mit einem Nennstromwert von 40 A und einer Einstellung von 12 beträgt der Betriebsstrom beispielsweise 40 x 12 \u003d 480 A.
4. Die maximale Schaltleistung der Automaten ae 2046M beträgt 4500A.

Schalterinstallation

Die Auswahl eines Leistungsschalters für die Installation in der eigenen Wohnung ist eine wichtige Aufgabe. Sie müssen solche Produkte in Fachgeschäften kaufen, während Sie auf die Produkte bewährter und etablierter Hersteller achten sollten. Zu den bekanntesten Unternehmen, die elektrische Geräte herstellen, gehören Schneider Electric, ABB, IEK, Legrand.

Die Überprüfung von Leistungsschaltern direkt im Geschäft kann mit einem gewöhnlichen Tester erfolgen. Überprüfen Sie dazu den Widerstand zwischen den oberen und unteren Anschlüssen seiner Pole, wenn das Gerät eingeschaltet ist.

Um eine Fälschung von einem Originalprodukt zuverlässiger Hersteller zu unterscheiden, sollten Sie den Maschinenkörper sorgfältig untersuchen und auf die Qualität seiner Verarbeitung achten. Leistungsschalter werden maschinell markiert, sodass alle Markierungen gut lesbar und genau positioniert sind.

Die Installation von Leistungsschaltern am Eingang der Wohnung ist ein ziemlich einfacher Vorgang, der nur wenige Schritte umfasst:

1. Die Wahl des Geräts nach den Größen und technischen Eigenschaften.
2. An der vorgeschalteten Schalttafel stromlos schalten.
3. Installation des Switches auf einer DIN-Schiene.
4. Anschließen des ankommenden Phasendrahts (oder der Drähte bei Installation eines dreiphasigen AB-Modells) an die oberen Klemmen des Leistungsschalters.
5. Anschließen des Phasenleiters, der die Last versorgt, an die untere Klemme des Geräts.
6. Einschalten der Stromversorgung von der höheren Maschine.
7. Zuschalten der Last und Prüfen der Funktionsfähigkeit des eingebauten Leistungsschalters.

Durch die richtige Wahl eines Leistungsschalters können Sie elektrische Anlagen zuverlässig vor Notfällen schützen und das erforderliche Maß an elektrischer Sicherheit während des Betriebs und der Wartung der elektrischen Hausinstallation erreichen.