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DER KONSTRUKTEUR 11/2018

DER KONSTRUKTEUR 11/2018

KONSTRUKTIONSELEMENTE

KONSTRUKTIONSELEMENTE ZWEI METALLE SCHALTEN AB PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Motoren, Pumpen und Trafos sind in der Praxis schnell mal überlastet: Für eine Elektrokettensäge ist das Holz zu nass, für eine Fasspumpe das Fördermedium zu zähflüssig und für einen Lichttransformator die Anzahl der angeschlossenen Lampen zu hoch. In all diesen Fällen gilt: Wird nicht rechtzeitig abgeschaltet, kommt es unweigerlich zu Überhitzungsschäden. Thermische Bimetall-Schutzschalter bieten hier zuverlässig Abhilfe. Sie erkennen – im Gegensatz zu Schmelzsicherungen – selbst geringe Dauerüberlastungen und schalten diese konsequent ab. Autor: Thomas Schmid, Geschäftsfeldmanager, E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf Überströme können in allen Geräten, Maschinen und Anlagen auftreten. Ohne Schutzvorrichtungen würden sie Elektromotoren, Magnetventile, Leitungen und Leiterplatten unzulässig stark erhitzen und sie dadurch beschädigen oder gar zerstören. Im schlimmsten Fall könnten sie sogar Brände auslösen. Abhilfe schafft hier nur ein professioneller Überstromschutz. In der Praxis werden Überströme in Überlast- und Kurzschlussströme unterteilt. Ein Überlaststrom entsteht in einem fehlerfreien Stromkreis durch Überlastung bzw. Überbeanspruchung eines oder mehrerer Verbraucher. Dabei überschreitet er den zulässigen Gesamtstrom. Ein Überlaststrom darf in aller Regel einige Sekunden anstehen. Fließt er jedoch dauerhaft, muss er abgeschaltet werden. Ein Beispiel ist ein schwergängiger oder blockierter Antriebsmotor. Dagegen handelt es sich bei einem Kurzschluss um einen Fehler, der in der Elektrik entstanden ist. Er tritt auf, wenn sich z. B. ein Kabel löst und es dadurch zu einer widerstandslosen Verbindung zwischen Phasen- und Neutralleiter kommt. Kurzschlüsse können schlagartig entstehen und führen eine extrem hohe Energie mit sich. Diese wird explosionsartig freigesetzt. Dort wo Kurzschlüsse auftreten, ist ihr Zerstörungspotenzial enorm. In der Praxis gilt es daher, Geräte-, Maschinen und Anlagen sowohl bei Überlast- als auch bei Kurzschlussströmen zuverlässig zu schützen. 88 DER KONSTRUKTEUR 11/2018

ÜBERLAST- UND KURZSCHLUSS- AUSLÖSER VORTEILE THERMISCHER BIMETALL-SCHUTZSCHALTER DANK SEINER NIEDRIGEN ÜBERLASTGRENZE SCHALTET EIN BIMETALL-SCHUTZSCHALTER SELBST GERINGE ÜBERLASTSTRÖME STETS SICHER AB Thermische Bimetall-Schutzschalter sind ideal geeignet für den Schutz bei Überlastströmen. Der Auslösezeitpunkt hängt hier von Höhe und Dauer des Überstroms sowie der Umgebungstemperatur ab. Die zunehmende Stromstärke erwärmt das Bimetall so weit, bis der definierte Auslösepunkt erreicht ist. Dagegen sind magnetische Schutzschalter extrem schnell. Sie unterbrechen den fehlerhaften Stromkreis nahezu ohne zeitliche Verzögerung. So lassen sich plötzlich auftretende Kurzschlussströme sicher und vor allem blitzschnell abschalten. Thermischmagnetische Schutzschalter – wie beispielsweise in der Hauselektrik eingesetzt – kombinieren einen thermischen und einen magnetischen Auslöser in Serie. Bei Überlastströmen spricht der verzögerte thermische Bimetall-Auslöser und bei Kurzschlüssen der unverzögerte Schnellauslöser (Magnetspule) an. 01 Das Bimetall eines thermischen Schutzschalters besteht typischerweise aus zwei form- und stoffschlüssig verbundenen Metallen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Ihre Funktionsweise: Mit steigender Belastung des Verbrauchers erhöht sich der Stromfluss durch das Bimetall. Der erhöhte Stromfluss wiederum bewirkt eine Erwärmung des Bimetalls. Das Metall mit dem größeren Wärmeausdehnungs-Koeffizienten dehnt sich nun stärker als das andere. Das Bimetall krümmt sich. Bei einer unzulässig hohen Belastung löst es schließlich die Schaltmechanik gegen den Druck einer Feder aus. So ist sichergestellt, dass nur länger andauernde Überlastströme eine Auslösung bewirken. Unschädliche und kurzzeitige Überlastungen führen dagegen nicht zu einer Auslösung. Dadurch sind Bimetall-Schutzschalter auch weitestgehend unempfindlich gegenüber Einschalt-Stromspitzen von Motoren, Trafos und Magnetventilen. Bimetall-Schutzschalter lösen außerdem bei höheren Umgebungstemperaturen früher aus. Dies ist ein wichtiger Vorteil für alle elektrischen Verbraucher deren Belastbarkeit stark von der Umgebungstemperatur abhängig ist. Kabelverschraubung teilbar zertifiziert robust KVT-ER sind konsequent teilbare Kabelverschraubungen zur Einführung von Leitungen mit und ohne Stecker. Kontaktsystem 2 Justierschraube zur Vorspannung des Bimetalls Kontaktsystem 1 Streifenbimetall Schaltzeit in Sekunden 02 Hohe zertifizierte Schutzarten Garantieerhalt konfektionierter Leitungen Passend für metrische Standardausbrüche Integrierte Zugentlastung nach DIN EN 62444 Schnelle Montage Hohe Packungsdichte IP65 zertifiziert IP68 zertifiziert IP66 zertifiziert UL TYPE in Bearbeitung IP67 zertifiziert UL TYPE in Bearbeitung 01 Aufbau des thermischen Bimetall-Schutzschalters 02 Typische Auslösekennlinie eines thermischen Bimetall-Schutzschalters mit eingezeichneter Überlastgrenze, hier: 1,4-facher Nennstrom (= 140 % des Nennstroms) Vielfache des Nennstroms 0,05 - 6 A 7 - 16 A Besuchen Sie uns auf der SPS in Nürnberg vom 27.11. – 29.11.2018 www.icotek.com