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Schalten allein reicht nicht

Kompakte Leistungsschalter bis 630 A

| Redakteur: Reinhard Kluger

Moderne Leistungsschalter müssen wesentlich mehr leisten, als einfach nur große Lasten im Betrieb zu- oder abschalten zu können. Von erheblich größerer Bedeutung ist der Einsatz eines solchen Schalters als Schutzeinrichtung für Anlagen oder große Verbraucher. Ausgefeilte Messtechnik beispielsweise Informationen darüber liefern, ob ein Fehler wie beispielsweise einen Kurzschluss vorliegt, oder ob ein Verbraucher – also etwa ein Transformator oder ein Motor - einen hohen Einschaltstrom zieht. Beim Abschalten im Fehlerfall muss der Leistungsschalter mit Strömen fertig werden, die weit über den Betriebsströmen liegen.

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( Archiv: Vogel Business Media )

Bei der Entwicklung der neuen Leistungsschalter-Familie hat Schneider Electric viele Kunden- und Marktanforderungen berücksichtigt, wie beispielsweise die Kombination von Schutz- und Messfunktionen in einem Gerät. Der Compact NSX ersetzt durch seine Multifunktionalität eine Vielzahl konventioneller Überwachungsgeräte wie Amperemeter, Voltmeter und Wattmeter. Dies bietet flexible Möglichkeiten für die Anzeige wichtiger Daten vor Ort und ermöglicht eine einfache nahtlose Einbindung in Energiemanagement-Systeme, in denen die Daten, die im Leistungsschalter erfasst werden, gesammelt, verdichtet, aufbereitet und analysiert werden.

Ebenso wird auf Basis der Messdaten des Leistungsschalters eine vorbeugende bzw. bedarfsabhängige Wartung möglich. Das Servicepersonal kann zudem eine genaue Fehleranalyse vornehmen, Stillstandzeiten werden so gering wie möglich gehalten.

Präzise Messung, hohes Ausschaltvermögen und hohe Lebensdauer

Der Compact NSX baut auf bewährten Prinzipien seiner „Vorfahren“ auf. Insbesondere ist hier das Prinzip der Doppelunterbecher – der so genannten „roto-aktiven Unterbrechung“ zu nennen, das dem Leistungsschalter kurze Schaltzeiten, ein sehr hohes Auschaltvermögen bis 150 kA bei kompakten Abmessungen, sowie ein hervorragendes Strombegrenzungsvermögen und eine hohe Lebensdauer verleiht. Der Leistungsschalter ist somit äußerst robust. In den Compact NSX integriert ist die neue Wandler-Generation, die aus einer Kombination eines Eisenkern-Wandlers für die Spannungsversorgung der elektronischen Auslösesysteme und eines Wandlers mit Rogowski-Spule für die Messung besteht. Der Einsatz der Rogowski-Spule verschafft dem Messsystem eine Reihe von Vorteilen:

  • Die Kennlinie ist linear. Messwerte müssen deshalb nicht extra über die Kennlinie eines klassischen Stromwandlers unter Berücksichtigung der Hysterese linearisiert werden. Dies ermöglicht Amperegenaue Messungen über den gesamten Anwendungsbereich.
  • Der Messbereich reicht bis zum 14fachen den Nennstromes. Damit lässt sich sehr genau zwischen Fehlerströmen und den Einschaltströmen bestimmter Verbraucher wie Transformatoren oder Motoren differenzieren. Abschaltungen in vermeintlichen Fehlerfällen, bei denen es sich in Wirklichkeit um hohe Einschaltströme handelt, können so vermieden werden.

Mess- und Schutzsystem sind voneinander entkoppelt, es findet keine gegenseitige Beeinflussung statt. Sämtliche Schutzfunktionen sind mit einem speziellen ASIC-Baustein realisiert, der hohen Schutz gegenüber Störeinflüssen bietet.

Markttrend: Energie- bzw. Anlagenmanagement und Energieverfügbarkeit

Der Einsatz eines Energiemanagements ist bei stetig steigenden Energiekosten die Grundlage für das wirtschaftliche Betreiben von elektrischen Anlagen. Durch die Messung von Betriebsdaten und das rechtzeitige Erkennen von Störgrößen können fundierte Erkenntnisse gewonnen werden, um Betriebskontinuität und Energieeffizienz zu erzielen. Hier kann der Compact NSX seine Stärken ausspielen: Er ist nicht nur ein ausgezeichnetes Schutz- und Schaltgerät, sondern auch ein Hochleistungsmessgerät, welches sich zur Anlagenüberwachung und -verwaltung eignet. Damit eignet sich dieser Leistungsschalter hervorragend als Baustein für Lösungen rund um das Thema Energieeffizienz. Die Daten, die vom Compact NSX zur Verfügung gestellt werden, bilden die Grundlage für

  • die Kostenoptimierung durch Identifikation von „Energiefressern“ und die verbrauchergerechte Aufschlüsselung der Kosten
  • die Vermeidung teurer und ungeplanter Anlagenstillstände durch Erkennen von Schwachstellen und Informationen zur vorbeugenden Instandhaltung
  • die Sicherung der Energiequalität durch Messungen von Oberschwingungen, Blindleistung und Wirkungsgrad.

Der Zugang zu den Informationen

In die Leistungsschalter der Compact NSX-Familie sind sämtliche Schutz- und Messfunktionen optional integrierbar, und zwar ab dem kleinsten Gerät mit einem Bemessungsstrom von 16 A. Der Anwender kann in Abhängigkeit seiner Anforderungen zwischen verschiedenen Ausführungen des elektronischen Auslösesystems auswählen. Bei steigenden Anforderungen können erweiterte Schutz und Messfunktionen jederzeit nachgerüstet werden. Im Schaltschrank führt dies zu einer erheblichen Platzersparnis. Der Benutzer kann auf die gewünschten Parameter und Einstellungen direkt zugreifen: Die Einstellungen erfolgen intuitiv und werden am integrierten Display des Auslösesystems angezeigt. Hier können außerdem die wichtigsten Messdaten wie beispielsweise momentane Strombelastung oder Phasenbelastung abgelesen werden.

Über das optionale Display für den Fronteinbau oder das Kommunikationssystem stehen dem Anwender sämtliche Messdaten zur Verfügung, wie beispielsweise:

  • I, U, P, Q, S, cos φ, f, E (vier Quadranten),
  • Gesamt-Oberschwingungsgehalt für Strom und Spannung,
  • Wartungsdaten wie Kontaktverschleiß, Temperaur oder Lastprofil und Ereignisprotokolle mit Zeitstempeln.

Das benutzerfreundliche vollgrafische Schaltschrankdisplay FDM121 mit intuitiver Navigation ist einfach zu lesen und ermöglicht einen schnellen Zugang zu detaillierten Informationen in acht Sprachen. Die wichtigsten Eigenschaften dieses Display-Moduls:

  • Abmessungen: 96 mm x 96 mm x 30 mm (niedrige Einbautiefe),
  • Digitale und graphische Messwertanzeige der Betriebsdaten,
  • Intuitive Bedienung, sowie
  • acht Sprachen für die Bedienung: Deutsch, Englisch, Französisch, Spanisch, Portugiesisch, Russisch und Chinesisch,
  • Automatische Erkennung der Micrologic Auslösesysteme,
  • Plug & Play: Programmierung oder Konfiguration sind nicht erforderlich und:
  • 24-V-DC-Versorgung durch Klemmenleiste oder über RJ45-Stecker
  • Kommunikation.

Der Anschluss eines Compact NSX-Leistungsschalter an Kommunikationsnetzwerke ist schnell realisiert. Über ein Interfacemodul (IFM) und Schnellverkabelungszubehör kön-nen Daten über den Modbus ausgetauscht werden oder die Verbindung zu einem Ethernet-Netzwerk hergestellt werden. Der einzige Parameter, der zu konfigurieren ist, ist die Netzwerkadresse.

Störmeldeerfassung und Alarmierung

Betriebsstörungen werden frühzeitig erkannt, erfasst und vom Compact NSX gemeldet. Es gibt Betriebsstörungen, auf die sofort reagiert werden muss und solche, die keine sofortige Reaktion erfordern. Durch qualifizierte Alarme lassen sich die Störmeldungen differenzieren. So ist es einfach zu unterscheiden, ob der Soforteinsatz eines Technikers notwendig oder die Aufnahme in den Wartungsplan ausreichend ist. Die Alarmierung kann z. B. per SMS, E-Mail oder Fax zu einer Alarmzentrale bzw. zu den entsprechenden Verantwortlichen erfolgen.

Fazit

Die Neue Leistungsschalter-Familie Compact NSX von Schneider Electric setzt neue Maßstäbe mit präziser Messung, kurzen Schaltzeiten und hohem Schaltvermögen. Durch die integrierte Kommunikation bilden diese Geräte einen Basisbaustein für das Thema Energieeffizienz: Sie liefern eine Fülle wichtiger Daten für sämtliche Betrachtungen zum Verbrauch, der Verfügbarkeit oder Qualität der Energieversorgung. Die Akquisition aussagekräftiger Energiedaten wird damit denkbar einfach, der Anwender muss keinerlei zusätzlichen Aufwand betreiben.

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