Meßverfahren Im Analogteil werden die von den Hauptstromwandlern

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1 Digitaler Überstromzeitschutz/Überlastschutz SJ0 Bild Digitaler Überstromzeitschutz/Überlastschutz SJ0 Anwendungsbereich Das Gerät SJ0 ist ein digital arbeitendes Schutzgerät, das wahlweise als abhängiger bzw. unabhängiger Überstromzeitschutz oder als thermischer Schutz verwendet werden kann. Als Überstromzeitschutz und Erdkurzschlußschutz können Drehstromnetze mit einseitiger Speiserichtung, sowie Maschinen und Transformatoren kleiner und mittlerer Leistung geschützt werden. Das SJ0 wird als Überlastschutz für Drehstrommotoren, Transformatoren und Kabel und als Reserveschutz bei Vergleichsschutzeinrichtungen eingesetzt. Mit Hilfe des Richtungszusatzes SP0 kann das Gerät für den Einsatz in zweiseitig gespeisten Leitungen oder Ringleitungen, sowie in einseitig gespeisten Parallelleitungen, ergänzt werden. Aufbau Alle Komponenten für die Schutzfunktion, einschließlich Umrichter, sind auf einer steckbaren Baugruppe im DoppelEuropaformat untergebracht. Es sind drei Gehäuseausführungen lieferbar. Die Ausführung für Schalttafelaufbau ist mit von vorne zugänglichen Doppelstockklemmen ausgestattet. Die Varianten für Schalttafeleinbau bzw. Schrankeinbau haben rückseitig angeordnete Anschlußelemente und sind mit oder ohne Glasabdeckung erhältlich. Funktionen Überstromzeitschutz, wahlweise abhängig (AMZ) oder unabhängig (UMZ) Gerichteter Überstromzeitschutz, mit Richtungsrelais SP0 Überlastschutz, wählbar ohne oder mit Gedächtnis (thermisches Abbild) Thermischer Schutz für Motoren mit Anlaufstrom Zeitüberwachung Kurzschlußschnellauslöser, zusätzlich zu jeder Auslösecharakteristik Phasenausfallschutz Erdkurzschlußschutz. Meßverfahren m Analogteil werden die von den Hauptstromwandlern eingeprägten Wechselströme über Eingangsübertrager, Gleichrichter und Shunt in eine galvanisch von der Anlage isolierte, gleichgerichtete Spannung umgewandelt. Die dem Strom proportionale Meßspannung wird im Digitalteil dem Analogeingang (A/DWandler) des Mikrocomputers zugeführt. Dieser verarbeitet die anliegenden Spannungen und errechnet daraus je nach ausgewählter Kennlinie und eingestellter Zeitverzögerung die Auslösezeit. Die Messungen erfolgen phasengemeinsam. Einstellung Mit Hilfe der auf der Frontseite des Gerätes angebrachten Schalter können Ansprechwerte und Auslösezeiten parametriert werden. Selbstüberwachung Hard und Software werden ständig überwacht und Unregelmäßigkeiten sofort erkannt und gemeldet. Damit wird eine deutlich verbesserte Sicherheit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit erreicht. Siemens LSA... September 99 Die Seiten / bis /9 im Katalog Siemens AG 99 LSA 994 sind hiermit ungültig!

2 Digitaler Überstromzeitschutz/Überlastschutz SJ0 Überstromzeitschutz Die Funktion beruht auf einer phasengemeinsamen Messung. Es kann wahlweise unabhängiger (UMZ) oder abhängiger Überstromzeitschutz (AMZ) verwendet werden. Neben der Wahl der Auslösezeitkennlinien werden die Ansprechwerte für Phasenströme und für Erdströme eingestellt. m Erdstromzweig ist die gleiche Kennlinienart wie im Phasenstromzweig wirksam. Die Auslösezeit t beim UMZ errechnet sich nach folgender Auslösecharakteristik: t C t p Die Auslösezeit t beim AMZ errechnet sich wahlweise nach folgenden drei Auslösecharakteristiken (nach BS 4 bzw. EC 4) normal abhängig (Bild ) 00 0 t [s] t p =,6 t p = t p = 0, t p = 0, t p = 0, t p = 0, t [s] t p =,6 t p = t p = 0, t p = 0, t p = 0, t p = 0,0 t 0, 4 ( p ) 0,0 t p stark abhängig (Bild 4) t 3, p t p Bild Auslösezeitkennlinien normal abhängig Bild 4 Auslösezeitkennlinien stark abhängig extrem abhängig (Bild 3) t 80 ( p ) t p t Auslösezeit t p Zeitmultiplikator Fehlerstrom p Einstellwert des Stromes C Einstellbarer Faktor, oder 4 t [s] , 0, 0,,0, 0,0 0,0 t p =,6 t p = t p = 0, t p = 0, 0 t p = 0, 0,0 0,0 3 0 t p = 0,0 Bild 3 Auslösezeitkennlinien extrem abhängig Siemens LSA... September 99

3 Digitaler Überstromzeitschutz/Überlastschutz SJ0 Überlastschutz Beim Überlastschutz ohne Gedächtnisfunktion gilt die in Bild dargestellte Auslösecharakteristik für Ströme, p. Für verschiedene zeitliche Einstellwerte t p errechnet sich die Auslösezeit t nach folgender Gleichung t 3 ( p ) t p Der Überlastschutz mit Gedächtnisfunktion erfaßt die Vorlast mit allen Lastspielen. Die Auslösezeit t errechnet sich nach der folgenden Auslösecharakteristik (Vollkommenes Gedächtnis nach EC 8) t n ( p) ( vor p ) ( ) k t Auslösezeit nach Beginn der Überlast. 3, t p p Einstellwert des Stromes vor Vorlaststrom k (nach EC ) t p Zeitmultiplikator Überlaststrom n natürlicher Logarithmus n Bild sind die Auslösezeitkennlinien für vollkommenes Gedächtnis ohne Vorlast dargestellt. m Vergleich hierzu zeigt Bild 6 die Auslösezeitkennlinie bei 80 % Vorlast. t [s] t p = 80 t p = 40 t p = 0 t p = 0 t p =, t p =, 0, 0, 0,3 0, 0, 0, Bild Auslösezeitkennlinien ohne Gedächnisfunktion t [s] , t p = 80 t p = 40 t p = 0 t p = 0 t p = 0, 0, t p =, 0,3 0, 0, 0, Bild 6 Auslösezeitkennlinien mit Gedächnisfunktion (80 % Vorlast) t [s] t p = 80 t p = 40 t p = 0 t p = 0 t p =, t p =, 0, 0, 0,3 0, 0, 0, Bild Auslösezeitkennlinien mit Gedächnisfunktion (keine Vorlast) Siemens LSA... September 99 3

4 Digitaler Überstromzeitschutz/Überlastschutz SJ0 AnlaufstromZeitüberwachung Beim Einsatz Überlastschutz ist für eine AnlaufstromZeitüberwachung eine weitere einstellbare Zeitstufe vorhanden. Sie wird wirksam, sobald der Motoranlaufstrom den,fachen Einstellwert p überschreitet und schaltet bei gestörtem Anlauf den Motor ab. Kurzschlußschnellauslöser Als Kurzschlußschutz ist ein eingebauter Kurzschlußschnellauslöser vorhanden, der ebenfalls eine sehr feinstufige Zeitverzögerung hat, so daß EinschaltRush Vorgänge damit überbrückt werden können. Unabhängig von der gewählten Auslösezeitkennlinie hat die Kurzschlußschnellauslösestufe stets eine stromunabhängige Auslösezeit. Phasenausfallschutz Der Überstromzeitschutz/Überlastschutz hat auch eine PhasenausfallÜberwachung, die bei Ausfall einer Phase und bei einem Strom in den anderen Phasen vom mindestens 0,fachen Einstellwert nach 0 s einen Ausbefehl bzw. eine Meldung abgibt. Erdkurzschlußschutz Der eingebaute Erdkurzschlußschutz wird dann verwendet, wenn der Erdkurzschlußstrom mindestens 0 % des Wandlernennstromes beträgt. Damit empfiehlt sich die Benutzung des Erdkurzschlußschutzes besonders beim Einsatz des Gerätes in geerdeten Netzen, z. B. Vierleiternetzen oder Niederspannungsmotoren. Dem Erdstromrelais ( E ) ist eine eigene Zeitstufe nachgeschaltet. Netzverhältnisse Gemeinsame Anregung Netzverhältnisse Gemeinsame Anregung Schaltungsbeispiele Schaltungsbeispiele t L, L, wirksam geerdet isoliert mit Stromstaffelung und Zeitstaffelung für >> > >> > >> > > (E) (E) L >> t L t > bzw. > t L >> t L > t einpoliger Kurzschlußstrom kleiner als Nennstrom L, L, (E), L L E >> E > > t E > t > t t E t L, L, L >> t t A B C D A B C D Einspeisung L, L, (E) L >> t L t > Kabel M L, L, L E t E > thermal t E t A B C D A B C D Einspeisung L, E, L L >> t E t E > t > Kabel M L, L, (E) L >> t L t thermal 4 Siemens LSA... September 99

5 Digitaler Überstromzeitschutz/Überlastschutz SJ0 Technische Daten Eingangskreise Spannungsversorgung über integrierten Umrichter Nennstrom N Nennfrequenz f N therm. Belastbarkeit im Strompfad/Erdstrompfad dauernd 0 s s Leistungsaufnahme im Strompfad bei N im Erdstrompfad bezogen auf N Nennhilfsspannung U H / zulässige Bereiche überlagerte Wechselspannung, SpitzeSpitze Leistungsaufnahme nicht angeregt angeregt oder A 0/60 Hz 4 x N 30 x N 00 x N etwa 0, VA/Phase etwa 0, VA DC 4, 48 V oder / DC 9 bis 6 V DC 60, 0, V od.. / DC 48 bis 44 V DC 0, 0 V / DC 6 bis 88 V < % etwa W etwa W Einstellbereiche Überstromzeitschutz unabhängig Überstromzeitschutz abhängig Strom > Ansprechwert des Stromes p Auslösezeit t p Strom Ansprechwert des Stromes p Auslösezeit t p Erdstromstufe E > Ansprechwert des Erdstromes E Auslösezeit p Ansprechtoleranzen für p, E für p Strom > Einstellwert des Stromes p Zeitmultiplikator t p Ansprechtoleranzen für p für t p normal und stark abhängig extrem abhängig Strom (unabhängige Charakteristik) Ansprechwert des Stromes p Auslösezeit t p Ansprechtoleranzen für p für t p Erdstromstufe E > Einstellwert des Erdstromes E Zeitmultiplikator t p Ansprechtoleranzen für E für t p normal und stark abhängig extrem abhängig 0,4 bis 3, x N 0,0 bis 6,4 s bis 9 x p ), 0,0 bis 3, s 0, bis 3, x n 0,0 bis 6,4 s + % vom Einstellwert p, E +3 % bzw. +0 ms 0,4 bis 3, x N 0,0 bis,6 s % bei, x p % bei 0 x p, % bei 0 x p bis 9 x p ), 0,0 bis 0,8 s % vom Einstellwert p 3 % bzw. 0 ms 0, bis 3, x N 0,0 bis,6 s % vom Einstellwert % bei 0 x p, % bei 0 x p einstellbar in Stufen von: 0,0 x N C 0,0 s, C =,, 4 x p C 3 0,0 s, C 3 =,, 4 0, x N C 0,0 s, C =,, 4 0,0 x N 0,0 s x p 0,0 s 0, x N 0,0 s Überlastschutz ohne/mit Gedächtnis Strom > Einstellwert des Stromes p Zeitmultiplikator t p entspricht t 6 Zeit (nach EC ) Ansprechtoleranzen für p für t p Strom (unabhängige Charakteristik) Ansprechwert des Stromes p Auslösezeit t p Erdstrom E > (unabhängige Charakteristik) Ansprechwert des Erdstromes E Auslösezeit t E Ansprechtoleranzen für, E > für t p, t E 0,4 bis 3, x N, bis 80 s % bei, x p, % bei = 6 x p bis 9 x p ), 0,0 bis 0,8 s ) 0, bis 3, x N 0,0 bis,6 s % vom Einstellwert 3 % bzw. 0 ms 0,0 x N, s x p 0,0 s 0, x N 0,0 s AnlaufstromZeitüberwachung Ansprechkriterium Anlaufzeit t Anl. >, x p, bis 40 s, s ) Maximaler Einstellwert = 60 x N. ) Bei eingeschalteter Anlaufstromüberwachung t p = 0 ms fest eingestellt (Locked Rotor: ON). Siemens LSA... September 99

6 Digitaler Überstromzeitschutz/Überlastschutz SJ0 Technische Daten Phasenausfallschutz Ansprechtoleranzen Kontakte Geräteausführung Eingabe Ansprechkriterium Phasenausfallzeit t Ph Einflüsse auf die Strompfade Hilfsspannung 0,8 U H /U HN, Frequenz 0,9 f/f N,0 Oberschwingungen bis 0 % der 3. Harmonischen bis 0 % der. Harmonischen Temperatur bis 0 C 0 bis C Einflüsse auf die Ablaufzeiten Anzahl Ausschaltrelais Kontakte je Relais Schaltleistung Ein Aus Schaltspannung zulässiger Strom dauernd 0, s Anzahl Melderelais/Störmelderelais Kontakte je Relais Schaltleistung Ein/Aus Schaltspannung zulässiger Strom für Schalttafelaufbau Gewicht etwa für Schalttafeleinbau, Schrankeinbau Gewicht etwa Anzahl Eingaberelais Leistungsaufnahme, angeregt Betätigungsgleichspannung Ausfall einer Phase und 0, 0,0 0 s 0, s 0,6 % 0, % je Hz,3 % je % der 3. Harmonischen % je % der. Harmonischen 0,6 % je 0 K,4 % je 0 K keine meßbar S 000 W/VA 30 W/VA AC/DC 0 V A 30 A 3/ S/ Ö 0 W/VA AC/DC 0 V A im Gehäuse SP0 0 6 kg im Gehäuse XP0 0 kg 0,0 bis, W, je nach Betätigungsspannung 4 bis 60 V 0 bis 0 V Auswahl und Bestelldaten Digitaler Überstromzeitschutz/Überlastschutz SJ0 Nennstrom N A A Nennhilfsspannung U H für den eingebauten Umrichter DC 4, 48 V DC 60, 0, V DC 0, 0, V Mechanische Ausführung für Schalttafeleinbau für Schalttafelaufbau für Schalttafeleinbau oder Schrankeinbau ohne Glasdeckel Bestückung ohne Anschluß für Richtungszusatz mit Anschluß für Richtungszusatz BestellNr. SJ C D E A 0 A 6 Siemens LSA... September 99

7 Digitaler Überstromzeitschutz/Überlastschutz SJ0 L L N Ausführung Schalttafelaufbau Ausführung Schalttafeleinbau/Schrankeinbau L L L L 4 A A A N N 3 6 A 3A 3A M Eingang mit erhöhter Empfindlichkeit Melderelais 3B 6 Phasenausfall SJ0 Melderelais 3B E > Melderelais 3 4B 4 PH > Fernrückstellung oder Blockierung Stromversorgung L+ L A3 4A4 4A 4A Binäreingabe Kommandorelais Störungsmelderelais Kommandorelais 3B3 4B B4 B3 B B B4 B3 B B L+ Selbstüberwachung Auslösung > Auslösung Bild 8 Anschlußschaltplan für Motorüberlast und Kurzschlußschutz mit empfindlicher Erfassung des Nulleiterstromes (Vierleitersystem) Siemens LSA... September 99

8 Digitaler Überstromzeitschutz/Überlastschutz SJ0 L L Ausführung, Schalttafelaufbau Ausführung Schalttafeleinbau/Schrankeinbau L L/E N L L/E N A A A A 3A 3A SJ0 Melderelais Melderelais 3B 3B 6 Phasenausfall E > L L Blockierung durch das SP0 Fernrückstellung oder Blockierung Stromversorgung L+ L A A3 B B3 A A4 4A3 4A4 4A 4A ) Binäreingabe Melderelais 3 Störungsmelderelais 8 L+ Selbstüberwachung Kommandorelais Kommandorelais 4B 3B3 4B B4 B3 B B B4 4 B B 4 PH > PH > E > B3 3 Bild 9 Anschlußschaltplan für Überstromzeitschutz mit gleicher Émpfindlichkeit bei Phasen und Erdkurzschlüssen, mit Anschlußmöglichkeit für den Richtungszusatz SP0 ) Option (nur bei SJ0.0..A0, Anschlüsse für Richtungszusatz). 8 Siemens LSA... September 99

9 Maßzeichnungen in mm oder M M Frontansicht Seitenansicht Rückansicht Schalttafelausschnitt Bild 0 SJ0 im Gehäuse XP00 (für Schalttafeleinbau und Schrankeinbau) Ausschnitt 0 x 60 (lackfrei) Frontansicht Seitenansicht Bild SJ0 im Gehäuse XP00 (für Schalttafelaufbau) Siemens LSA... September 99 9

10 Verkaufs und Lieferbedingungen Exportvorschriften Produktbezeichnungen Verkaufs- und Lieferbedingungen m nlandsgeschäft: Es gelten die Allgemeinen Verkaufsbedingungen sowie die Allgemeinen Lieferbedingungen für Erzeugnisse und Leistungen der Elektroindustrie. Die Preise gelten in DM ab Werk, ausschließlich Verpackung; diese wird zum Selbstkostenpreis verrechnet. Die Umsatzsteuer (Mehrwertsteuer) ist in den Preisen nicht enthalten. Sie wird nach den gesetzlichen Vorschriften zum jeweils gültigen Satz gesondert berechnet. Exportvorschriften Die in diesem Katalog aufgeführten Erzeugnisse benötigen nach den derzeitigen Bestimmungen (Stand 0.9) der deutschen und der US-Exportvorschriften keine Ausfuhrgenehmigung. m Exportgeschäft: Es gelten die Allgemeinen Lieferbedingungen für Erzeugnisse und Leistungen der Elektroindustrie sowie alle mit den Preislistenempfängern vereinbarten sonstigen Bedingungen. Ausfuhr bzw. Reexport ist daher ohne Genehmigung der zuständigen Behörden zulässig, sofern die Außenwirtschaftsverordnung nicht länderspezifische Restriktionen vorsieht. Soweit auf den einzelnen Seiten dieses Kataloges nichts anderes vermerkt ist, bleiben Änderungen, insbesondere der angegebenen Werte, Maße und Gewichte, vorbehalten. Die Abbildungen sind unverbindlich. Wir behalten uns Preisänderungen vor und werden die jeweils bei Lieferung gültigen Preise verrechnen. A 9.9 a Änderungen vorbehalten. Maßgebend sind die auf Lieferschein und Rechnung angegebenen Kennzeichnungen. Eine Ausfuhrgenehmigungspflicht kann sich durch den Verwendungszweck der Erzeugnisse länderspezifisch ergeben. Produktbezeichnungen Alle verwendeten Produktbezeichnungen sind Warenzeichen oder Produktnamen der Siemens AG oder anderer Unternehmen. Verantwortlich für Technischen nhalt: Norbert Schuster, Siemens AG, EV S T, Nürnberg Redaktion: Helmut Belzer, Siemens AG, EV MK, Erlangen Bereich Energieübertragung und -verteilung Geschäftsgebiet Zähler, Sekundär- und Netzleittechnik Postfach D-9006 Nürnberg 0 Siemens Aktiengesellschaft Wir bringen Energie ans Ziel BestellNr.: Siemens E000-K0A-A LSA... September 99 Printed in the Federal Republic of Germany KGK