Überlast vermeiden


Haltestrom beim Einschalten nicht überschreiten

Dass der Haltestrom des Überstromschutzgerätes im Normalbetrieb nicht überschritten werden soll, ist keine Forderung zur Erfüllung der Sicherheitsnormen, aber notwendig, um Fehlauslösungen zu vermeiden. Fast alle der heutigen elektronischen Geräte verfügen über eingebaute Schaltnetzteile zur Spannungsversorgung und zeigen daher ein stark kapazitives Einschaltverhalten. Der Einschaltstrom kann dabei das 10- bis 40-fache des Nennstroms erreichen. Im Zweifelsfall muss die nächsthöhere Variante des Überstromschutzes gewählt werden.

Einhalten der Auslösezeiträume

Eine weitere Forderung der VDE 0100 ist die Trennung des Fehlerstroms innerhalb festgelegter Zeiträume.

Rein normativ betrachtet, reicht die Zwangsabschaltung der USV nach 5s im häufig auftretenden Endstromkreis 32A also nicht aus. Auch in der Praxis wird sich kein Anlagenbetreiber auf die Zwangsabschaltung verlassen und damit zeitgleich alle intakten Zweige abschalten. Aus Sicht der angeschlossenen Verbraucher sollte die Auslösung bei Kurzschluss schnell erfolgen: Bei einem harten Kurzschluss bricht in der Verteilung zeitgleich die Spannung ein. Verbraucher können den Einbruch durch interne Puffer zwar noch für kurze Zeit überbrücken. Aus den Fach- und Produktnormen zur Störfestigkeit typischer Verbraucher lässt sich aber entnehmen, dass der Fehler in 10 bis 20ms beseitigt sein muss, damit sie möglichst unbeeinträchtigt weiter arbeiten können. Sowohl bei Leitungsschutzschaltern als auch bei elektronischen Schutzschaltern vom Typ EBU kommt dafür nur die Kennlinie im Kurzschlussbereich in Betracht. Nur in diesem Bereich reagieren die Schutzgeräte flink genug. Durch Einhaltung dieser vier Maßnahmen können Sie eine normgerechte Absicherung Ihrer USV-Anlage realisieren. So können Sie diese Maßnahmen in der Praxis umsetzen: Ein theoretisch idealer Überstromschutz für USV-Anlagen ist in Bild 1 links abgebildet. Die Kennlinie liegt zwischen Quelle und Last, das Toleranzband ist schmal, damit möglichst wenig Extra-Leistung zum Auslösen vorgehalten werden muss. Die Reaktion erfolgt flink nach einigen wenigen ms. Auch Leitungsschutzschalter lassen sich so dimensionieren, dass ihre Kennlinie zwischen Quelle und Last liegt (Bild 1, Mitte). Wegen den starren Nennwerten und der relativ großen Toleranz muss jedoch genügend Leistung vorgehalten werden. Mit dem elektronischen Schutzschalter EBU lässt sich die Kennlinie flexibel an die USV-Anlage anpassen und liegt bei eingestelltem USV-Nennstrom zwangsläufig immer links der Quelle (Bild 1, rechts). Auch der Überlastbereich ist flexibel auf die Last einstellbar. Die Toleranz ist vergleichsweise gering. Daher reicht häufig auch die nächstkleinere USV-Anlage zum Auslösen aus.

Leitungsschutzschalter

Die Auslösecharakteristik von Leitungsschutzschaltern wird durch das Verhalten im Überlast- und im Kurzschlussbereich bestimmt. Fließt ein Überlaststrom über das Bimetall, erwärmt sich dieses und gibt die Auslösung frei. In Reihe dazu liegt eine Magnetspule, deren Anker durch das magnetische Feld im Fall eines Kurzschluss beschleunigt wird und ebenfalls zur Auslösung führt. Beide Elemente sind toleranzbehaftet. Die thermische Auslösung liegt im Bereich 1,05 bis 1,3INenn, die magnetische Auslösung ist je nach Typ unterschiedlich und laut DIN EN60898 innerhalb der Grenzwerte von:

B: 3 bis 5xINenn

C: 5 … 10xINenn