Schutz – Allgemeine Fragen

Ist der Spitzenstrom (Ausschaltstrom) wichtig?
Kurzschlüsse sind aus verschiedenen Gründen gefährlich:
- Die destruktiven elektrodynamischen Auswirkungen steigen während des Kurzschlusses zum Quadrat des Spitzenstromwerts an.

- Die destruktiven thermischen Auswirkungen steigen während des Kurzschlusses proportional zum erreichten I²t-Wert an.

Sicherungseinsätze verringern diese Auswirkungen drastisch.
Für den prospektiven Kurzschlussstrom von 10.000 A rms mit einem vollständig asymmetrischen Strom könnte der Maximalwert bis zu 25.000 A Spitze erreichen. Ein 100 A gG Sicherungseinsatz begrenzt die erste Spitze auf 8.000 A, weniger als ein Drittel des prospektiven Maximalwerts. Die destruktiven elektrodynamischen Auswirkungen werden um 90 % verringert (8.000/25.000).

Warum ist eine Strombegrenzung so wichtig?
Wenn eine Schutzvorrichtung einen Kurzschlussstrom in weniger als einem halben Zyklus ausschaltet, bevor der gesamte verfügbare (und hochgradig zerstörerische) Spitzenwert erreicht wird, ist die Vorrichtung „strombegrenzend“. Sie begrenzt Fehlströme auf so geringe Werte, dass Schaltkreiselemente hochgradig geschützt werden, selbst gegen sehr hohe Kurzschlussströme. Dadurch wird die Anforderung minimiert, andere Bauelemente mit hohen Kurzschlussstromwiderständen auszustatten.

Wenn sie nicht begrenzt werden, können Kurzschlussströme in industriellen Anwendungen zehntausende Ampere im ersten Halbzyklus nach Beginn eines Fehlers erreichen. Die durch die gewaltige Energie von Kurzschlussströmen entstehende Hitze in Schaltkreiselementen kann schwerwiegende Schäden an der Isolierung oder sogar eine Explosion verursachen. Gleichzeitig können enorme magnetische Kräfte zwischen Leitern Isolierungen brechen lassen und Verankerungen verformen und zerstören. Daher ist es wichtig, dass ein Schutzelement Fehlströme begrenzt, bevor sie ihr volles Potenzial erreichen.
Eine Sicherung unterbricht einen Kurzschlussstrom sehr schnell. Die durchgelassene Energie ist somit sehr gering.

Warum ist ein Überstromschutz erforderlich?
Viele Faktoren tragen zum Auftreten von Überströmen bei, wie allgemeiner Verschleiß und versehentliche Beschädigung. Überstrom kann drastische Auswirkungen auf elektrischer Ausrüstung haben, wenn kein angemessener Schutz vorhanden ist:
- Verformen von Leitern oder Sammelschienen
- Verdampfen von Metallen
- Ionisierung von Gasen
- Lichtbogenbildung, Feuer und Explosion
- Beschädigung von Isolierung

Neben der Gefahr für Personal können Überströme erhebliche wirtschaftliche Verluste durch Ausfallzeiten und erforderliche Reparaturen zur Wiederherstellung beschädigter Anlagen verursachen. Die am häufigsten eingesetzte und anerkannte Schutzvorrichtung vor Überströmen ist der Sicherungseinsatz.

Schutz – welche besonderen Vorteile haben Sicherungseinsätze?

Sicherungseinsätze haben viele einzigartige Leistungseigenschaften. Dazu gehören:

a. Optimaler Schutz von Bauelementen
Durch „Strombegrenzung“ verringern sie fließende Kurzschlussströme auf einen geringen Wert. Komplexe Kurzschlussberechnungen oder teure zukünftige Aufrüstungen aufgrund von Systemerweiterungen mit höheren Fehlströmen sind nicht erforderlich. Ihre kompakte Baugröße bietet einen kostengünstigen Überstromschutz für die anspruchsvollsten Kurzschlussbedingungen.

b. Sicherheit
Keine Freisetzung von Gasen, Flammen, Lichtbögen oder anderen Materialien bei der Aufnahme von Überströmen – selbst bei den anspruchsvollsten Kurzschlüssen. Weiterhin begrenzt die Auslösegeschwindigkeit bei hohen Kurzschlussströmen erheblich die Gefahr eines Überschlags an der Fehlerquelle.

c. Zuverlässigkeit
Keine beweglichen Teile, die anfällig für Abnutzung sind oder durch Staub, Öl oder Korrosion kontaminiert werden könnten und kein verfrühtes Ansprechen.
Wenn ein Fehler auftritt, spricht die Sicherung sofort wie vorgesehen an oder reagiert zusammen mit den anderen Schaltkreiselementen. Die Fehlerursache wird dann bestimmt und behoben und ein neuer Sicherungseinsatz eingesetzt. Das Austauschen der Sicherung gewährleistet, dass der ursprüngliche Schutz wiederhergestellt wird. An dieser Stelle muss betont werden, dass der Zeitaufwand für den Austausch in Bezug auf die Fehlerbehebung sehr gering ist.
Garantiert 100 % Schutz nach Auslösen
Wirtschaftlicher, kostengünstiger Schutz

d. Einfache Koordination
Genormte Eigenschaften von Sicherungseinsätzen und eine hohe Strombegrenzung stellen sicher, dass die Koordination zwischen Sicherungseinsätzen und anderen Geräten effektiv ist.
 

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