Sicheres Prüfen von Leistungsschutzschaltern für Hochspannung

Leistungsschutzschalter werden überall dort eingesetzt, wo Stromkreise gegen durch Überlast oder Kurzschluss verursachten Überstrom geschützt werden müssen. Ihre Größe und Nennleistung reicht von fingernagelgroßen, für den Schutz von Halbleitern eingesetzten Ausführungen bis hin zu Vorrichtungen von der Größe eines Lkw zum Schutz der Hochspannungsstromkreise, die Städte mit Strom versorgen.

Leistungsschutzschalter – Grundlagen

Die Aufgabe eines Leistungsschutzschalters ist es, ein System, in dem ein Fehler aufgetreten ist, selbsttätig abzuschalten, um es vor Beschädigungen durch Überstrom zu schützen. Wenn Strom regulär durch den Leistungsschutzschalter fließt, dürfen sich dessen Schaltkontakte durch den Laststrom nicht übermäßig erwärmen. Tritt ein Fehler auf, muss der Leistungsschutzschalter auslösen, um den Stromfluss zu unterbrechen. Wird ein hoher Strom/eine hohe Spannung unterbrochen, entsteht ein Lichtbogen. Auch der durch den Lichtbogen produzierten Erwärmung müssen Leistungsschutzschalter widerstehen. In Anbetracht der bei Leistungsschutzschaltern auftretenden hohen Spannungen und Ströme, bergen damit verbundene Forschungs- und Entwicklungsarbeiten extreme Gefahren; da sie in diesem Stadium noch nicht genau charakterisiert sind, können überlastete Leistungsschutzschalter explodieren oder in Brand geraten. Zur Begrenzung möglicher Schäden werden Prüfungen üblicherweise in Prüfzellen mit dicken Wänden und kugelsicherem Glas durchgeführt; häufig ist der Prüfraum getrennt und in ausreichender Entfernung von den Prüfgeräten gelegen, um Bediener und Ausrüstung vor umherfliegenden Trümmern und Rauch zu schützen.

Prüfung von Leistungsschutzschaltern bei Sensata

Sensata Technologies ist der weltweit führende Anbieter von Sensoren und Steuerungen und bedient viele unterschiedliche Märkte und Anwendungen. Gene Dobbs, Engineering Test Manager für die Produktlinie von Sicherungsautomaten und Leistungsschutzschaltern AIRPAX® von Sensata Technologies mit Sitz in Cambridge, Maryland, USA, weiß, wie anspruchsvoll das Prüfen von Leistungsschutzschaltern sein kann. Bis vor relativ kurzer Zeit hatten er und sein Team sich auf einige auf Oszilloskopen basierende Prüfsysteme verlassen, die seit mehr als zwei Jahrzehnten im Einsatz waren; Dobbs selbst hatte die Steuerungssoftware für das System entwickelt. Mit dem Altern der Systemkomponenten und erforderlichen Reparaturen wurde es für das Team von Prüfingenieuren immer schwieriger, Unterstützung durch den ursprünglichen Hersteller zu erhalten. Als eines der beiden Systeme komplett ausfiel und nicht länger vom OEM unterstützt wurde, kamen sie zu dem Schluss, dass es höchste Zeit war, in neue Systeme für ihre Anwendungen zu investieren, zu denen Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten im Bereich hydraulisch-magnetischer Leistungsschutzschalter/Sicherungsautomaten sowie Produktions- und UL-Prüfungen gehören.

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