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Niederspannungs-Schaltanlagen und -Gerätetechnik
Nachweis der Grenzübertemperaturen in TSK-Anlagen
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Nachweis der Grenzübertemperaturen in typgeprüften
Niederspannungs - Schaltgerätekombinationen
(TSK-Schaltfelder)
Inhalt Seite
1. Lichtbogenstörungen in Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen 2
2. Grundlagen der Prüfungen und zulässige Grenzübertemperaturen 3
3. Erwärmungsprüfungen 7
4. Partiell typgeprüfte Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen 12
5. Nachweis der Kurzschlussfestigkeit 14
6. Zusammenfassung 15
. Literaturangaben 16
Referent: Dipl.-Ing. Jürgen Vogler Firma: Institut „Prüffeld für elektrische Hochleistungstechnik“ GmbH Abt. Niederspannungsprüffeld Adresse: Landsberger Allee 378 12681 Berlin Telefon: 030 54960331 Telefax: 030 54960402 Email: vogler@iph.de
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1. Lichtbogenstörungen in Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen
Bild 1: Störlichtbogen in einer NS-Anlage
Eine Situation, die nie auftreten dürfte! Der Störlichtbogen bei einer Spannung von
400 V und einem unbeeinflussten Kurzschlusswechselstrom von 25 kA bei der
Anwesenheit einer Person (Dummy) an einer geöffneten Niederspannungs-
Schaltgeräte Kombination.
Die Ursachen der leider doch auftretenden tragischen Ereignisse sind Handlungen von
Personen im zulässigen aber auch unzulässigen Bereich, Fehler von Bauteilen,
Qualitätsprobleme, mangelhafte Betriebsführung und Wartung, Bau- und
Projektierungsfehler, aber im wesentlichem eine Unterschätzung der physikalischen
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Wirkung des Lichtbogens bei Kurzschlussströmen mit einen unbeeinflussten
Kurzschlusswechselstrom > 5 kA.
Grundsätzlich muss unterschieden werden zwischen dem Störlichtbogen in Anwesenheit
einer Person am geöffnetem, unter Spannung stehendem Schaltfeld, das statistisch
häufigste Ereignis, und einem Lichtbogen im geschlossenen Schaltfeld.
Im ersten Fall kann mit großer Sicherheit von einer Handlung ausgegangen werden. Diese
Fehler sind nur durch Schulung und einer Sensibilisierung der handelnden Personen
für die sehr kritischen Gefahren im Umgang mit leistungsstarken Niederspannungsnetzen
vermeidbar.
Lichtbogenstörungen in geschlossenen Systemen haben seltener Personenschäden zur
Folge, sondern verursachen hohen materiellen Schaden, und werden meist durch Fehler
ausgelöst, die in der Konstruktion der Schaltanlage und des nicht sachgemäßen
Einsatzes der Bauteile liegen. Zur Eingrenzung der Schadenshäufigkeit sollten daher
grundsätzlich nur nach DIN VDE 0660 Teil 500 typgeprüfte Niederspannungs-
Schaltgerätekombinationen bei der Errichtung von Neuanlagen eingesetzt werden.
2. Grundlagen der Prüfung von Niederspannungs-
Schaltgerätekombinationen und zulässige Grenzübertemperaturen
Das Institut „Prüffeld für elektrische Hochleistungstechnik“ GmbH (IPH Berlin) ist 1956 als
zentrales Hochleistungsprüffeld der DDR gegründet worden und führt seit dem
Entwicklungs- und Typprüfungen auf dem gesamten Gebiet der Nieder-, Mittel- und
Hochspannungstechnik für die nationale und internationale Industrie durch. 1990 wurde
das Prüffeld privatisiert und ist seit 1996 eine 100%tige Tochter der BEWAG AG Berlin.
Die DATECH- und PEHLA- Akkreditierung erfolgt 1991. Das IPH Berlin ist zur Zeit das
größte, neutrale und unabhängige Hochleistungsprüffeld Deutschlands mit einem breiten
internationalen Kundenkreis.
Seit 1979 beteiligte sich das IPH Berlin im Rahmen des Forschungsverbandes der
Industrie, aktiv an der Weiterentwicklung typgeprüfter Niederspannungs-
Schaltgerätekombinationen, wobei durch den Autor besonders der Problemkreis der
Entstehung und Auswirkung des Störlichtbogens in Niederspannungs-Schaltanlagen auf
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Personen und Anlagen bearbeitet wurde. Im Rahmen dieser Tätigkeit und aus der jetzigen
Tätigkeit als Prüfingenieur für Anlagen und der gutachtlichen Ermittlung der Ursachen von
Störungen, im besonderem von Lichtbogenstörungen in Mittel- und Nieder-
Spannungsanlagen, wurden häufig Erwärmungsprobleme von Bauteilen der Schaltgeräte-
Kombinationen als Störquelle ermittelt.
Die Entwicklung der Schaltgerätekombination ist ein Spiegelbild des allgemeinen Trends
der Technik zu kleineren, zuverlässigeren und leistungsstärkeren Elementen, die
kostengünstig an einem globalen Ort gebaut werden. Ein Hauptproblem dieser globalen
Entwicklung ist die Sicherung der Qualität und Zuverlässigkeit. Der allgemein anerkannte
Maßstab dafür sind die in den IEC-Vorschriften und den daraus abgeleiteten nationalen
Standards niedergelegten Prüfparameter zum Nachweis der Funktion.
Die Schwerpunkte der Typprüfung der Schaltgerätekombination, die grundsätzlich nur
aus typgeprüften Bauteilen (Schaltgeräten, Stromwandlern u.s.w. ) aufgebaut werden
dürfen [1], liegen bei dem Nachweis der Einhaltung der Grenzübertemperaturen und
dem Nachweis der Kurzschlussfestigkeit für die Hauptstromkreise und dem
Schutzleiterstromkreis.
Für die Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen sind die Kriterien für die Nachweis
der Parameter in der IEC 60439-1 Ausgabe 1999 (VDE 0660 Teil 500, Ausgabe August
2000) - Niederspannungs-Schaltgerätekombination; Teil 1: Typgeprüfte und partiell
typgeprüfte Kombinationen - [1] festgeschrieben.
Die in der VDE 0660 Teil 500 [1] genannten Temperaturerhöhungen an den Anschlüssen
der Einbauelemente (Schalter, Sicherungen, Kabel usw.) und die Berührungs-
temperaturen an den Wänden und Bedienelementen sind in der folgenden Tabelle
wiedergegeben. Leider sind diese Werte für die Typprüfung von Niederspannungs-
Schaltgerätekombinationen nicht ausreichend und korrekt genug. Sie bieten
interpretierbaren Spielraum und dieser wird auch von einigen Herstellern, entgegen den
allgemein anerkannten physikalischen Erkenntnissen [2], genutzt.
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Bild 2: Tabelle 2 aus VDE 066 Teil 500 Formal sind mit den Werten der Tabelle alle Grenzwerte definiert. In der täglichen
Prüfpraxis berufen sich jedoch einige Hersteller auf die Formulierung „ nach Angaben des
Herstellers“ und definieren ihre eigenen Grenzübertemperaturen auf der Basis der
Eigenschaften des umgebenen Isoliermaterials, mit dem Hinweis ihre Bauteile und Geräte
sind für diese höheren Werte geeignet. Bedacht wird in diesen Zusammenhang nicht,
dass z.B. die mechanische Festigkeit des Leiterwerkstoffes Kupfer durch Verschiebungen
im kristallinen Aufbau, sich bereits bei einer Temperatur von 125 °C [2] verändert und
somit die Güte und Lebensdauer einer Verbindung negativ beeinflusst wird [3].
Spielraum und Unsicherheit bieten auch die unterschiedlichen Grenzübertemperaturwerte
in den Vorschriften der Bauteile und Geräte. In der folgenden Tabelle sind aus Platz- und
Übersichtlichkeitsgründen die Grenzübertemperaturen nur einige Bauteile, die für die
Niederspannungs-Schaltgerätekombination verwendet werden, zusammengestellt und mit
den zulässigen Werten der Vorschrift der Mittel -und Hochspannungsanlagen IEC 60694
(VDE 0670 Teil 1000) [4] und der IEC 60943 [2] verglichen. Auffällig ist, dass noch nicht
einmal in der Vorschriftengruppe VDE 0660 eine einheitliche Festlegung der
Grenzübertemperaturen vorliegt. Vergleicht man diese Werte mit den der Mittel- und
Tabelle 2 aus VDE 0660 Teil 500 - Grenzübertemperaturen -
Teile der Schaltgerätekombination Grenzübertemperaturen [ K ]
Eingebaute Betriebsmittel Entsprechend den für sie geltenden Bestimmungen, soweit vorhanden, oder entsprechend den Angaben des Herstellers unter Berücksichtigung der Innentemperatur der Schaltgerätekombination.
Anschlüsse für von außeneingeführte isolierte Leiter
70
Sammelschienen und Leiter, Steckkontakte von herausnehmbaren Teilen oder Einschübe zum Anschluss an Sammelschienen
Begrenzt durch: - mechanische Festigkeit der Leiterwerkstoffe; - möglichen Einfluss auf benachbarte Betriebsmittel; - zulässige Grenzübertemperatur des Isolierstoffes, den der Leiter berührt; - Rückwirkung der Leitertemperatur auf die angeschlossenen Geräte; - Art und Oberfläche des Kontaktmaterials bei Steckkontakten.
Bedienteile
aus Metall aus Isolierstoff
15 25
Berührbare Außenflächen von Gehäusen oder Verkleidungen
aus Metall aus Isolierstoff
30 40
Steckverbindungen Begrenzt durch die Werte der zugehörigen Betriebsmittel, deren Bestandteil sie sind.
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Hochspannungsanlagen, so ist zu erkennen, dass für die Neugestaltung der IEC 60439
ein erheblicher qualitativer Nachholbedarf besteht. Eine qualitative Verbesserung ist auch
für die Gruppe der IEC 60947 notwendig. Nur die Angabe eines Grenzwertes für die
Anschlusstemperatur z.B. eines Niederspannungsleistungsschalters in Einschubbauform
ohne Nachweis der Übertemperatur der Steckkontakte und inneren Verbindungen ist
keine ausreichender Nachweis einer Zuverlässigkeit der geforderten Lebensdauer.
Bild 3: Zusammenstellung der zulässigen Grenzübertemperaturen für verschiedene Bauteile
3. Erwärmungsprüfungen Die Niederspannungs-Schaltgerätekombination ist im allgemeinen ein Schranksystem,
das Schaltgeräte , Stromschienen und zusätzliche Einbaugeräte enthält. Wird diese
Schaltgerätekombination von einem Bemessungsstrom durchflossen, so entsteht nach
den physikalischen Gesetzmäßigkeiten eine Verlustwärme, die über die Wärmeleitung,
Konvektion und Lüftung abgeführt werden muss.
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Bild 4: Aufbau einer Niederspannungs-Schaltgerätekombination
Bild 5: Belastung einer Niederspannungs-Schaltgerätekombination Gemäß der Definition der VDE 0660 Teil 500 wird eine Niederspannungs-
Schaltgerätekombination in der Einspeisung mit dem Bemessungsstrom Ie und dem
Bemessungsbelastungsfaktor = 1 belastet. In der Hauptsammelschiene fliest je nach
Gestaltung der Anlage der Bemessungs- oder Teilstrom. Die Verteilschiene eines
Abgangsfeldes wird mit ihrem Bemessungsstrom und dem Bemessungsbelastungsfaktor
1 belastet. Die einzelnen Abgänge dieses Feldes mit dem Bemessungsstrom des
Abganges multipliziert mit dem Bemessungsbelastungsfaktor gemäß Tabelle 1 der VDE
0660
Teil 500 [1]. Ist die Summe der Abgangsströme größer als der Bemessungsstrom der
Verteilschiene, so wird nur ein Teil der Abgänge belastet. Die gewählte Kombination soll
immer den kritischsten Belastungsfall nachbilden. Verluste zusätzlicher Bauteile ( Spulen
I 0
Schaltgeräte
Steuergeräte Meßgeräte
Meldegeräte Regelgeräte
Stromschienen
Schutzgeräte I 0
Bemessungs-Strom
äußere Umgebungstemperatur max 35 °C
Strahlung
Lüftung
g
Konvektion
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von Schützen, elektronische Geräte u.s.w.) können mit Heizwiderstände nachgebildet
werden. In der Prüfpraxis hat sich jedoch herausgestellt, dass der Einsatz von realen
Bauteilen günstiger ist, da die genaue Nachbildung des Wärmeaustausches bei z.B.
kleinräumigen MCC-Einschüben mit Heizwiderständen nicht möglich ist und eher
negativere Prüfergebnisse hervorbringt. Auch die Nachbildung von Leistungsabgängen in
Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen ist zwar nach der Vorschrift unter
Beachtung gewisser Bedingungen [5] möglich, sollte jedoch nicht angewendet werden, da
die tatsächlich auftretenden kritischen Punkte an den Verbindungen und Anschlüssen
damit nicht erfasst werden.
Das Hauptproblem für den Anlagenbauer liegt in dem Umstand, das die zulässigen
Grenztemperaturen für die Schaltgeräte und Bauteile nach derengeltender Norm in freier
Luft mit Meter langen, schwarz gestrichenen Schienenpaket ermittelt werden und im
Schaltfeld nur wenige Zentimeter bis zur nächsten Verbindung zur Verfügung stehen,
zusätzlich die Luftbewegung durch die Packungsdichte und Schutzartforderung begrenzt
ist.
Bild 6: Prüfanordnung der Erwärmungsprüfung der Niederspannung - Leistungs- Schalter und NH Sicherungsleisten
70 K
3 m
2 m
Einspeisung
Kurzschluß
Leistungsschalter
Cu-Schienen, schwarz gestrichen
Cu-Schienen blank , 1m
70 K
Kurzschluß
Einspeisung
Kabel 3 m
70 K Anschluß
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In dem folgendem Bild sind die Messpunkte zum Nachweis der Grenzübertemperaturen in
einem typischen Schaltfeld für 2500 A dargestellt.
Bild 7: Anordnung der Temperaturmessstellen zum Nachweis der Grenzüber- temperaturen
Bei der Bewertung der Messergebnisse werden die Grenzübertemperaturen der Tabelle 2
der VDE 0660 Teil 500 zugrunde gelegt [1]. Fehlende Angaben z.B. für den
Leistungsschalter werden aus den Vorschriften ( IEC 60947-2; VDE 0660 Teil 101) der
Bauteile entnommen. Für die Stromschienenverbindung hat sich auf Grund der fehlenden
Grenzwertangaben in der VDE 0660 Teil 500 [1] in der Praxis die Verwendung der DIN
43671 als günstig - und von den meisten Schaltanlagenbauer auch akzeptiert –
herausgestellt. Wichtig für den Nachweis der Grenzübertemperaturen ist die Kontrolle der
Übertemperaturen der Wicklungen der eingebauten Stromwandler. Hier hat sich in der
Prüfpraxis herausgestellt, das der Einsatz der Stromwandler in der realen Schaltanlage
von den Prüfbedingungen des Stromwandlers in freier Luft stark abweicht und eine
Überschreitung der zulässigen Wicklungstemperaturen um >20 % und mehr nicht selten
ist.
Wandler
Leiter- Anschlußtemperatur Umgebungsluft berührbare Flächen - Bedienelement
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Endwerte der Temperaturerhöhung 2500 A Originalzustand
40
50
60
70
80
90
100
Kabel-Anschluß Vebindung SS Stromwandler Leistungsschalter
unten
Leistungsschalter
oben
SS-Verbindung Sammelschiene
Meßpunkte längs des Stromweges
Te
mp
era
ture
rhö
hu
ng
[ K
]
Leiter 1 Leiter 2 Leiter 3 zulässiger Wert
Endwerte der Temperaturerhöhung 2500 A, veränderte Schienenführung und Lüftung
40
50
60
70
80
90
100
Kabel-Anschluß Vebindung SS Stromwandler Leistungsschalter
unten
Leistungsschalter
oben
SS-Verbindung Sammelschiene
Meßpunkte längs des Stromweges
Te
mp
era
ture
rhö
hu
ng
[ K
]
Leiter 1 Leiter 2 Leiter 3 zulässiger Wert
Bild 8: Ergebnisse der Erwärmungsprüfung im Entewicklungszustand und der
Endausführung
In dem Ergebnisdiagrammen ist die typische Temperaturverteilung in einem Einspeisfeld
für ein Neukonstruktion wiedergegeben. Auffällig und technisch auch gut erklärbar ist die
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abweichende Temperaturerhöhung an dem oberen Anschluss Leiter L2 des
Leistungsschalters. Der Konstrukteur einer neuen Niederspannungs-Schaltgeräte-
kombination geht von einer gleichmäßigen Temperaturverteilung an den
Leistungsschalteranschlüssen aus und setzt für seine Schienendimensionierung die vom
Schalterhersteller veröffentlichte Verlustleistung und die allgemeine Strombelastbarkeit
der Sammelschienen nach DIN 43671 an. Tatsächlich ergeben sich aber schon bei der
Erwärmung des Leistungsschalters im Normprüfaufbau in freier Luft in dem Leiter L2
erhöhte Temperaturwerte, die physikalisch auch logisch sind, da bei dem kompaktem
Aufbau der Leistungsschalter die mittlere Strombahn von den beiden äußeren Leitern
zusätzlich erwärmt wird und sie durch die Randlage eine bessere Kühlung erhalten. Im
Schaltfeld, wo konstruktiv bedingt der Leistungsschalter im allgemeinem mit einer
Flachschienenverbindung mit der Sammelschiene verbunden ist, wird die für die Kühlung
der Anschlussfahnen notwendige Luftströmung durch die unteren Anschlüsse behindert,
so das für den oberen Anschluss des Leiters 2 die geringste Kühlung vorhanden ist.
Besonders kritisch wird es, wenn zusätzlich, wie von den Anwendern oft gefordert,
Stromwandler direkt nach dem Leistungsschalter angeordnet werden. Sie behindern
zusätzlich die notwendig Luftströmung. Für die Lösung dieses Problems ist das Geschick
und die Erfahrung des Konstrukteurs gefragt.
Für die direkte Umgebungsluft im Innern der Schaltgerätekombination wird in der VDE
0660 Teil 500 ebenfalls kein konkreter Wert vorgegeben. Zentgraf [5] gibt in der VDE-
Schriftenreihe zur VDE 0660 Teil 500 einen Wert von 55°C, also eine Temperatur-
erhöhung von 20K bei einer Umgebungstemperatur von 35 °C an. Dieser Wert entspricht
auch den allgemeinen Angaben der zulässigen maximalen Umgebungstemperatur von
elektrischen Bauteilen. Da der Wert nicht exakt in den Vorschriften festgehalten ist, wird
auch an diesem Punkt zur Erreichung eines positiven Prüfergebnisse oft über einen
höheren Wert diskutiert.
Unkritischer sind die Probleme der zulässigen Temperaturen für die Berührung der
Bedienelemente und der Flächen. Die Ausnahme stellen die Abgangsfelder mit
Sicherungs-Lastschalter oder Sicherungs-Lasttrennschalter dar. Hier ist durch eine zu
kompakte Anordnung der Sicherungsbausteine eine gegenseitige Aufheizung möglich. Die
Aufheizung hat eine Überschreitung der Berührungstemperatur über den zulässigen Wert
von 40 K, aber auch über 50 K für die Inanspruchnahme der Sonderreglung für den Fall,
das bei normalen Betrieb die Flächen nicht berührt werden müssen, zur Folge.
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Hier gilt es auch für den Konstrukteur, den Verlockungen der Werbe- und
Messeprospekten zu wiederstehen und zusätzliche Lüftungsschlitze anzuordnen und
somit die Packungsdichte den tatsächlichen Belastungsgrenzen der zugehörigen
Verteilschiene mit einem vertretbaren Bemessungsbelastungsfaktor für die
Sicherungsabgänge zu realisieren. Im folgendem Bild wird eine Thermovisionsaufnahme
eines Abgangsfeldes wiedergegeben, in dem bewusst die unteren Sicherungsleisten mit
einem höheren Bemessungsfaktor beansprucht wurden.
Bild 9: Thermovisionsaufnahme der mit höheren Bemessungsfaktor belasteten Sicherungsabgänge.
4. Partiell typgeprüfte Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen
In der VDE 0660 Teil 500 ist die Definition der partiell geprüften Niederspannungs-
Schaltgeräte-kombinationen (PTSK) enthalten und in den Teilen 507 und 509 weitere
Erläuterungen zur bedingten Anwendung dieser Verfahren. Die Autoren der Vorschrift sind
bei der Nutzung dieser Verfahren immer von einer konkreten, typgeprüften Kombination
ausgegangen, um auf der Basis der ermittelten Temperaturerhöhungen Interpolationen für
einen veränderten Typ zu ermitteln. In der Praxis hat sich dieses Verfahren aber
verselbstständigt und es werden auf der Basis von Verlustleistungen der Schaltgeräte und
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Bauteile aus Katalogangaben und der ermittelten Abgabeleistung von Schranksystemen
Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen gebaut und installiert. Es muss immer
wieder darauf verwiesen werden, dass dieses Verfahren nur sehr bedingt anwendbar ist
und zum Beispiel für die Angabe der Verlustleistung von Schaltgeräten kein genormtes
Verfahren zur Ermittlung dieser Verlustleistung vorliegt. Auch wird die für die
Langzeitzuverlässigkeit der Anlagen sehr wichtige Anschlusstemperatur der
Betriebsmittel, die sehr stark von der Schienenkonstruktion abhängig ist vernachlässigt.
In den vorangegangenen Ausführungen zu den Typprüfungen der Niederspannungs-
Schaltgerätekombinationen sind die tatsächlich auftretenden Beanspruchungen
dargestellt. Die Heizpunkte, die zu einer Überbeanspruchung der Anschlüsse,
Verbindungen und Kontakte führen und für das frühzeitiges Ausfallen der Gesamtanlage
verantwortlich sind, lassen sich mit einer pauschalen Berechnung der Verlustleistung nicht
ermitteln.
5. Nachweis der Kurzschlussfestigkeit
In der Einleitung wurde bereits darauf verwiesen, dass neben dem Nachweis der
Grenzübertemperaturen der Nachweis der Kurzschlussfestigkeit der Hauptstromkreise
und des Schurzleiterstromkreises zu den Hauptproblemen der partiell und typgeprüften
Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen zählt. Der Nachweis der Kurzschluss-
festigkeit der Hauptleiterstromkreise ist im Allgemeinen kein Problem. Nur der Trend auf
dem Markt tendiert zu immer größeren Kurzschlussströmen, verbunden mit höheren
Packungsdichten und Schutzgrad. Auch hier gilt die oben aufgeführte Problematik des
Nachweises bei der PTSK, wobei besonders der Nachweis der Kurzschlussfestigkeit des
Schutzleiters vernachlässigt wird.
Eine weitere Tendenz ist die Anwendung von Sicherungs-Lasttrennschaltern in
Schaltgeräte-Kombinationen mit einem Kurzschlusswechselstrom > 50 kA. Im
geschlossenem Zustand der Sicherungs-Lasttrennschalter ist es nicht ausgeschlossen,
das diese Schaltgeräte entsprechend den eingesetzten NH-Sicherung in der Lage sind,
fehlerfrei den Durchlassstrom der Sicherung bei einen Kurzschluss zu übertragen. Jedoch
besitzen diese Schaltgeräte nach geltender Prüfvorschrift nur ein Einschaltvermögen von
50 kA unter Ausnutzung der Strombegrenzung der im Schaltgerät eingesetzten NH-
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Sicherung. Sollte eine Person einen Sicherungs-Lasttrennschalter bei einem anstehenden
Kurzschlusswechselstrom von z.B. 80 kA auf einen Kurzschluss schalten, ist mit
Sicherheit mit einer Lichtbogenstörung zu rechnen. Psychologisch wird durch die
Bauweise der Sicherungs-Lasttrennschalter mit klaren Kunststofffenstern vor den NH-
Sicherungen, dem Unwissendem durch den Aufdruck von üblicherweise 120 kA
Schaltvermögen der NH-Sicherung, ein Sicherheitsgefühl vorgetäuscht. Leider wird dieser
Fakt unzureichend in der Fachliteratur diskutiert.
Es ist daher stets darauf zu achten, das die Kurzschlussfestigkeit der Gesamtanlage
durch die Kurzschlussfestigkeit des Einzelelementes bestimmt wird, eine Weisheit, die seit
eher gelehrt wird, in der Praxis aber häufig wieder in Vergessenheit gerät.
Leistungsschalter
Verteilschiene
I cw = 50 kA
(I cw = 80 kA)
I cc = 50 kA
I cw = 50 kA
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6. Zusammenfassung
Die Typprüfung von Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen ist ein sicherer
Instrumentarium eine zuverlässige Schaltanlage mit hoher Zuverlässigkeit und
Lebensdauer zu erhalten. Ein Vergleich der internationalen und nationalen Vorschriften
auf dem Gebiet der Nieder- Mittel- und Hochspannungs-Anlagen zeigt jedoch, dass eine
inhaltlich Angleichung der Parameter für die Beurteilung eines Typprüfergebnisses
dringend notwendig ist. Es ist in der Praxis schwer vermittelbar, warum z.B. in einer
Schwerpunktlast-Station in einem Industriehalle mit einen 10-kV-Einspeisefeld, einem
Trockentransformator 10/0,4 kV und einer Niederspannungs-Schaltgerätekombination
unterschiedliche Temperaturgrenzwerte für die selbe Zuverlässigkeitsforderung
angewendet werden, wobei die räumlichen Bedingungen für die Bauteile gegensätzlich
den zugelassenen Temperaturendwerte sind.
Bedenkenswert ist bei eine Überarbeitung der Vorschriften auch die Prüfanordnung der
Einzelgeräte. Es werden z.B. mehr als 90% der Niederspannungsleistungs-Schalter und
Sicherungs-Lasttrennschalter in Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen eingebaut.
Es ist volkswirtschaftlich nicht verständlich, weshalb für diese und andere Geräte
Prüfanordnungen gewählt werden, die Einbausituationen nachbilden, die seit 30 Jahren
nicht mehr praktiziert werden.
Bei der anstehenden Überarbeitung der IEC 60439-1 sollte dem Problem der Anwendung
der partiell typgeprüften sehr viel Aufmerksamkeit gewidmet werden.
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Literaturangaben:
[1] Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen
Teil 1 Typgeprüfte und partiell typgeprüfte Kombinationen
(IEC 60439-1:1999)
Deutsche Fassung EN 60439-1:1999
VDE 0600 Teil 500:2000-08
[2] Technical Report
(IEC 60943:1998-01)
Guideconcerning the permissible temperature rise for parts of
electrical equipment, in particulare for terminals
[3] Böhme
Mittelspannungstechnik
Verlag Technik Berlin München
[4] Gemeinsame Bestimmungen für Hochspannungs-Schaltgeräte-
Normen
(IEC 60694:1996)
Deutsche Fassung EN 60694:1996
VDE 0670 Teil 1000:1998-10
[5] Zentgraf
VDE Schriftenreihe Heft 28
Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen
Erläuterung zu DIN EN 60439-1
VDE 0600 Teil 500:1994-04
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