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Auswahl, Koordination und Schutz vor Kurzschlüssen industrieller automatischer Schutzschalter

Technical analysis: Industrial circuit breakers: MCCB selection, coordination, and short-circuit protection

Вибір, координація та захист від короткого замикання промислових автоматичних вимикачів - UNITEC-D Industrial MRO
Промислові автоматичні вимикачі (MCCB) відіграють ключову роль у забезпеченні безпеки та надійності електричних систем. Вибір правильного MCCB, що відповідає стандартам DSTU, EN, ISO, є основою для до

Einleitung

Industrielle automatische Schutzschalter (MCCB) sind kritische Komponenten elektrischer Produktionsysteme. Sie gewährleisten Sicherheit, Zuverlässigkeit und Effizienz des elektrischen Stromversorgungsnetzes und schützen die Anlagen vor Überlastung und Kurzschlüssen. Die Auswahl eines richtigen MCCB, der den Normen DSTU, EN, ISO entspricht, ist die Grundlage der langfristigen Zuverlässigkeit elektrischer Produktionsysteme. In diesem Artikel wird die technische Grundlage der Auswahl, Koordination und Schutz von MCCB behandelt, die für technische Experten und Produktionsmanager von Bedeutung ist.

Grundlegende Prinzipien

Automatische Schutzschalter MCCB basieren auf den Prinzipien der elektromagnetischen und thermischen Wirkung. Die elektromagnetische Reaktion wird durch einen hohen Kurzschlussstrom ausgelöst, der ein Magnetfeld erzeugt, das den Schutzschalter öffnet. Die thermische Reaktion entsteht durch die Aufrechterhaltung eines Stroms, der den Nennstrom überschreitet, was zu einer Erwärmung und Öffnung der Kontakte führt. Diese Mechanismen gewährleisten den Schutz vor Überlastung und Kurzschluss.

Für die richtige Auswahl eines MCCB ist es notwendig zu wissen: Nennstrom, Erkennungsstrom, Ausschaltstrom, Kurzschlusserkennungsstrom, Ausschaltgrad, Ausschaltzeit und Dauerfestigkeit. Jeder dieser Parameter muss den Anforderungen der Standards entsprechen, wie IEC 60947-2, ISO 281, DIN 51825.

Technische Spezifikationen und Standards

Die Auswahl von MCCB sollte unter Berücksichtigung der folgenden Standards erfolgen:

  • IEC 60947-2: Legt Anforderungen an automatische Schutzschalter fest, einschließlich des Abschaltstroms, der Abschaltzeit und der Lebensdauer.
  • ISO 281: Legt Standards für elektrische Schalter fest, einschließlich der Anforderungen an das Schutzstromniveau und die Dauerfestigkeit.
  • DIN 51825: Definiert den Standard für die Bestimmung der Lebensdauer elektrischer Schalter.
  • DSTU 3073-2017: Legt Anforderungen an elektrische Geräte in der Ukraine fest, einschließlich der Standards für MCCB.
  • UkrSEPRO: Zertifizierung von Produkten für die Verwendung in der Ukraine.

Die Auswahlkriterien umfassen:

  • Nennstrom (In): 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630 A.
  • Strom der Wahrnehmung (Ics): 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250 A.
  • Auslösestrom (Icu): 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250 A.
  • Ausfallszeit: 0,1–10 s
  • Umgebungstemperatur: -25 bis +55 °C.
  • Spannung: 230/400 V, 400/690 V.
  • Minimale Lebensdauer: 20000 Zyklen.

Empfehlungen zur Auswahl und Berechnung

Die Auswahl von MCCB muss anhand der Gesamtleistung des Systems, der Überstromströme, der Kurzschlussströme und der Schutzanforderungen erfolgen. Unten finden Sie eine Tabelle zur Auswahl von MCCB unter Berücksichtigung verschiedener Parameter:

Parameter Optimales Wert Erlaubte Zählung Standard
Nennstrom 16–630 A ±5% IEC 60947-2
Stromfühler 1.1–1.45 In ±10% DSTU 3073-2017
Auslösestrom 5–1250 A ±15% ISO 281
Ausfallsicherheit 0,1–10 s ±5% IEC 60947-2
Umgebungstemperatur -25 bis +55 °C ±5 °C DSTU 3073-2017
Spannung 230/400 V ±10% IEC 60947-2

Für die Auswahl von MCCB werden folgende Formeln verwendet:

  • Iн = (P / U) * 1.25 – Berechnung des Nennstroms für elektrische Verbraucher.
  • Icu = 5 * In – Berechnung des Abschaltstromes.
  • Ics = 1,1 * In – Berechnung des Wahrnehmungsstroms.

Best Practices zur Installation und Einführung

Die Installation von MCCB muss den folgenden Empfehlungen entsprechen:

  • Verwenden Sie Werkzeuge mit hoher Präzision zum Kontaktieren.
  • Führen Sie eine Abstimmung der MCCB mit anderen Komponenten des Systems durch.
  • Führen Sie Abschalt- und Empfindungs-Tests durch.
  • Verwenden Sie zusätzliche Geräte zum Schutz vor Überspannung.
  • Führen Sie Festigkeitstests durch, bevor Sie das Gerät verwenden.

Beim Einbau eines MCCB führen Sie die folgenden Schritte aus:

  1. Prüfen Sie die Installationsanforderungen.
  2. Vorbereiten Sie den Platz für die Installation.
  3. Setzen Sie den MCCB in die entsprechende Stellung.
  4. Verbinden Sie die Elektroinstallation mit Berücksichtigung der Isolierung.
  5. Führen Sie das Testen durch.

Potenzielle Ausfallmodi und Ursachenanalyse

Allgemeine Ausfallmodi der MCCB umfassen:

  • Überlastung: Entsteht durch Überschreitung des Nennstroms. Zu den entsprechenden Angaben zu Wahrnehmung, Lebensdauer.
  • Kurzschluss: Entsteht durch einen hohen Strom, der einen Ausfall verursachen kann.
  • Falsche Installation: Verursacht fehlerhafte Funktion oder Ausfall.
  • Abnutzung: Entsteht durch erhöhten Strom oder hohe Temperatur.
  • Inkompatibilität mit anderen Komponenten: Verursacht Instabilität der elektrischen Systeme.

Visuelle Zeichen eines Defekts:

  • Erhöhte Kontakttemperatur.
  • Änderung des Kontaktaussehens.
  • Nicht korrekte Funktion gemäß den Anforderungen.
  • Erhöhte Lebensdauer.
  • Nicht korrekte Funktion gemäß den Anforderungen.

Prognostiziertes Erhöhen der Wartung und des Zustandsmonitorings

Für den Zustand der MCCB kann folgendes verwendet werden:

  • Thermische Sensoren: Zur Temperaturmessung.
  • Mikroprozessorsysteme : Für die Analyse von Strömen und Spannungen.
  • Stromüberwachung: Zur Erkennung von Überlastungen.
  • Spannungsüberwachung: Zur Erkennung von Abweichungen.
  • Ermüdungsmessung: Zur Erkennung von Verschleiß.

Vorausgesetztes Erhöhen der Wartung wird durchgeführt mit:

  • Datenanalyse der Messwerte.
  • Computermodelle.
  • Modellierung von Strömen und Spannungen.
  • Verwendung zusätzlicher Geräte.
  • Regelmäßige Prüfungen durchführen.

Vergleichstabelle

Name Nennstrom Stromfühler Auslösestrom Ausfallsicherheit Preis
UNITEC-D MCCB-16 16 A 1.1 In 5 A 0,1 s €120
UNITEC-D MCCB-25 25 A 1.1 In 10 A 0,1 s €150
UNITEC-D MCCB-32 32 A 1.1 In 10 A 0,1 s €180
UNITEC-D MCCB-40 40 A 1.1 In 10 A 0,1 s €210
UNITEC-D MCCB-63 63 A 1.1 In 10 A 0,1 s €250

Zusammenfassung

Der richtige Auswahl, die Koordination und der Schutz vor Kurzschlüssen MCCB sind ein entscheidender Bestandteil einer effektiven elektrischen Anlage. In der Produktion in der Ukraine ist es wichtig, Komponenten zu verwenden, die den Normen DSTU, EN, ISO sowie zertifiziert nach UkrSEPRO entsprechen. In unserem e-Katalog auf der Website https://www.unitecd.com/e-catalog/ finden Sie eine breite Auswahl an MCCB, die allen Anforderungen entsprechen.

Referenzen-Liste

  • IEC 60947-2: Anforderungen an automatische Schutzschalter.
  • ISO 281: Standards für elektrische Schalter.
  • DIN 51825: Norm für die Festigkeitstests.
  • DSTU 3073-2017: Standard für elektrische Geräte in der Ukraine.
  • UkrSEPRO: Zertifizierung von Produkten für die Verwendung in der Ukraine.

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