Sicher im Rogowski-Gürtel
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KEM E-TECHNIK Schütze und elektronische Relais für Motorschutzsysteme Sicher im Rogowski-Gürtel Das Stromerfassungsmodul mit drei Sensorgürteln nach dem Rogowski-Prinzip verwendet werden. Als Weltmarktgeräte werden Leistungsschütze in verschiedenen Ländern mit unterschiedlichen Netzen eingesetzt. Dafür müssen die Antriebe mit vielen verschiedenen Spannungen ansteuerbar sein. Bei der bisherigen Schützreihe mußte der Anwender aus über 20 verschiedenen Spulen wählen. Mit dem elektronischen Antrieb wurden die Varianten auf vier Spulen reduziert, um den Bereich zwischen 24 V und 600 V abzudecken. Im Vakuum schalten H Neue Schütze für große Leieutzutage werden stungen der Serie DIL M und immer mehr Moto- das elektronische Motorschutzrelais ZEV werden von Klöckren verwendet, die nicht ner-Moeller auf den Markt gein die Reihe der Normlei- bracht. Neu sind die elektronische Meßwerterfassung und stungen einzugliedern der vergrößerte Anwendungsbereich. sind. Daher gewinnt die KlassifizieExklusiv in rung nach Schützantrieb KEM der Strom- nun elektronisch stärke zunehmend an Bedeutung. Dem trägt nun Die Bemessungsbetriebsspannung der Schützreihe liegt einein Hersteller Rechnung, heitlich bei 1000 V. Bei Betriebsströmen von 185 bis indem er seine neue 820 A decken sie den gesamten Schützreihe mit der AnNormmotorbereich von 90 bis 450 kW ab. gabe des BemessungsbeDie Antriebe der neuen Schützreihe werden elektrotriebsstromes im Typennisch unterstützt. Die Geräte namen kennzeichnet. lassen sich über drei verschie- Die Autorin Dipl.-Ing. Claudia Pawlowski ist Mitarbeiterin der Klöckner-Moeller GmbH, Bonn 66 KEM 1999, Januar dene Arten ansteuern: konventionell direkt aus dem Netz, aus einer SPS oder leistungsarm mittels eines Be- fehlsgerätes. Zusätzliche Geräte wie Verstärkerbausteine oder Koppelschütze werden damit eingespart. Durch die Elektronik im Antrieb wurde die Kontaktgeschwindigkeit der Schütze optimiert und eine enorme Reduzierung der Leistungsaufnahme erzielt. Damit kann ein kleinerer Steuertransformator Die Schützreihe DIL M von Klöckner-Moeller Bei der neuen Schützreihe werden Vakuumröhren zum Schalten der großen Leistungen eingesetzt. Diese mittlerweile auch in der Niederspannungstechnik bewährte Technologie findet ihren Einsatz nun im gesamten Bereich von 580 bis 820 A. Im Vakuum kann der Lichtbogen sich nicht so ausbilden, wie das bei in Luft schalten- den Kontakten durch die ionisierten Gase der Fall ist. Durch den geringeren Energiegehalt des Lichtbogens, wird der Kontaktverschleiß wesentlich verringert. Um unzulässig hohe Schaltüberspannungen zu verhindern und angeschlossene Verbraucher zu schützen, sind Schutzbeschaltungen in den Lastkreis integriert. Mit dem Einsatz von Vakuumröhren wurde das Schaltgerätevolumen verringert. Neue Technologien im Motorschutz Durch ein erstmals für den Motorschutz eingesetztes Prinzip wird mit dem neuen elektronischen Motorschutzrelais ZEV mehr Funktionalität bei gleichzeitig drastischer Volumenreduzierung realisiert. Bei diesem Prinzip handelt es sich um den aus der elektrischen Meßtechnik bekannten Rogowski-Gürtel. Dieser Gürtel besitzt im Gegensatz zu den bisher für die Stromerfassung verwendeten Wandlern keinen Eisenkern und geht somit auch nicht in die Sättigung. Durch diesen Vorteil läßt sich ein sehr weiter Strombereich überwachen. Der Rogowski-Gürtel – auch Stromsensor genannt – besteht aus einem Leiter, der vom Rückleiter eng umwickelt ist Die drei Anschlußmöglichkeiten der Schütze: klassisch, aus der SPS und durch leistungsarme Befehlsgeber und damit eine offene Meßschleife ergibt. Die Stromsensoren sind mit der Auswertungselektronik verbunden. Die Überwachungseinheit wird werkzeuglos sowohl an Kabeln als auch an Stromschienen mit einem Klettverschluß befestigt. Um jeden einzelnen der drei Leiter (Dreiphasensystem) wird nun ein Stromsensor gelegt. Die Sensoren sind so dimensioniert, daß sie zusammen mit Schützen unterschiedlicher Phasenteilung verwendet werden können. Für die kleinen Strombereiche (25 A, 65 A, 145 A) enthält das System ZEV drei Durchstecksensoren; hierbei ist das Rogowski-Prinzip direkt in die Elektronik integriert. Ein Auslösegerät für alle Für alle Stromsensoren wird nur noch ein einziges Auslösegerät benötigt. Das Motorschutzsystem ZEV: Motorschutzrelais mit Stromwandlern, Auslösegerät mit Display und drei Wandler für kleine Ströme Überwachungsmethoden Das ZEV übernimmt den Motorvollschutz. Der Motor wird auf zweifache Weise vor unzulässiger Erwärmung geschützt. Zum einen indirekt durch die Messung des Motorstromes in der Zuleitung zum Motor. Zum anderen durch in die Motorwicklung integrierte Thermistoren, die die Temperatur direkt vor Ort erfassen. Darüber hinaus schützt das elektronische Motorschutzrelais den Motor bei Phasenausfall, Stromunsymmetrie und gegen Erdschluß. Bei den Durchstecksensoren ist das Meßmodul direkt integriert, bei dem größten Sensor erfolgt die Überwachung durch einen externen Summenstromwandler. Bei der Erdschlußüberwachung können Fehlerströme von 1A, 3A und 10 A erfaßt werden. Ein Austausch der Motorschutzgeräte durch geänderte Motordaten während der Projektierungsphase wird, auch wegen des großen Strombereiches der Sensoren, nicht erforderlich. Das Auslösegerät kann bequem auf die Durchstecksensoren aufgeschnappt oder neben dem Sensor-Gürtel aufgestellt werden. Die Verbindung zwischen der Stromerfassungselektronik und dem Auslösegerät erfolgt über ein achtpoliges Kabel. Das Gerät erkennt den angeschlossenen Sensor und paßt den Bereich des einstellbaren Motorstromes automatisch an. Mehr Funktionalität wird bei dem Auslösegerät durch das integrierte LCD-Display erreicht. Die Einstellung der Motordaten erfolgt werkzeuglos und menügeführt. Während des gesamten Betriebes wird der tatsächlich fließende Motorstrom in Prozent des Einstellwertes angezeigt. Ohne zusätzliche Meßgeräte kann der Anwender sich also vom ordnungsgemäßen Betrieb des Motors überzeugen. Tritt ein Fehler im Betrieb des Motors auf, so wird auch dieser eindeutig auf dem Display des Auslösegerätes angezeigt. Die Hilfsstromversorgung des Auslösegerätes erfolgt durch eine Spannung zwischen 24 V und 240 V AC oder DC. Bei einem Wegfall der Versorgungsspannung lösen die Kontakte aus, sie verhalten sich monostabil. Kommt es jedoch zu nur kurzzeitigen Spannungseinbrüchen, so werden sie vom Auslösegerät bis zu 200 ms überbrückt. Ausführliche Informationen Schützreihe DIL M KEM 489 Motorschutzsystem ZEV KEM 490 Broschüre „Produkte und Leistung“ KEM 491 KEM 1999, Januar 67
