HS SICHERUNGSEINSÄTZE

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1 HS SICHERUNGSEINSÄTZE Die Hochspannungssicherungseinsätze der Reihe PL, PM, PQ werden für den Schutz der HS-Seite von Verteilungstransformatoren und weiteren Anlagen verwendet, die mit einer Spannung von mehr als 00 V a.c. arbeiten. Die Sicherungseinsätze sind so ausgeführt, dass sie sicher jeden Strom von ihrem Bemessungsausschaltvermögen I 1 nach unten bis zum in den Tabellen auf dem Sicherungsschild aufgeführten minimalen Abschaltstrom I 3 unterbrechen. Sie haben einen begrenzten Funktionsbereich, der vor Kurzschluss und höherem Überstrom schützt (back-up Sicherungen). Sie sind geeignet für die äußere sowie innere Anwendung. HS Sicherungen Die Hauptteile eines HS-Sicherungseinsatzes sind Buchse, Keramikträger mit Sternprofil, auf dem ein Schmelzleiter aufgewickelt ist, Löschmittel und Kontaktdeckel, wobei einer der Deckel mit einem Standanzeiger versehen ist. Der Standanzeiger dient dem Benutzer nicht nur zur visuellen Indikation der Sicherungsumschmelzung, sondern sie kann auch für die Aktivierung des weiteren Zubehörs verwendet werden. Im Störungsfall kann die Sicherung auf diese Art und Weise die Abschaltung von übrigen Phasen des Systems initiieren. Dichtung gegen Kontaktdeckel Porzellanbuchse Keramikträger Feuchtigkeit Keramikträger Löschmittel Abbildung X - X Schmelzleiter Löschmittel Schmelzdraht des Anzeigers Standanzeiger Schmelzleiter Porzellanbuchse HS Sicherungseinsätze Verlust Widerstand Min. I U n Größe Gewicht Packung n Typ Bestellnr. P v R k Abschaltstrom [A] D x L [mm] [W] [mohm] I 3 [A] [kg] [St.] /12 kv 22/2 kv 3/38, kv 6,3 PL4 6,3A x ,630 1 PL4 A x , PL4 16A x ,4 3 1, PL4 20A x ,6 72 1, PL4 2A x ,7 90 1, , PL4 31,A x ,8 90 1, PL4 40A x , , PL4 0A x , , PL4 63A x ,1 27 1, PL4 80A x ,9 26 3,0 1 0 PL4 0A x , ,0 1 6,3 PM4 6,3A x ,200 1 PM4 A x , PM4 16A x , PM4 20A x ,3 80 2, PM4 2A x , , PM4 31,A x , 2, PM4 40A x , PM4 0A x ,1 22 4, PM4 63A x , , PM4 80A x , 300 3,0 1 0 PM4 0A x ,00 1 6,3 PQ4 6,3A x ,900 1 PQ4 A x , PQ4 16A x , PQ4 20A x , PQ4 2A x , , PQ4 31,A x , , PQ4 40A x , , PQ4 0A x ,8 2 6,000 1 J2

2 HS Sicherungen HS SICHERUNGSEINSÄTZE Kriterien für die Zuordnung der Sicherungseinsätze zu den Transformatoren Bei der Zuordnung von Sicherungseinsätzen zu den Transformatoren wurden folgende Kriterien beachtet: Der HS-Sicherungseinsatz muss gegen den Magnetisierungsstoßstrom des Transformators mit einer Größe von 12-fachem Bemessungsstrom des Transformators während 0,1 s beständig sein Im Kurzschlussfall an den Sekundärklemmen muss der HS-Sicherungseinsatz diesen Kurzschluss innerhalb von 2 s abschalten. Im Kurzschlussfall an den Sekundärklemmen des Transformators muss der minimale Abschaltstrom I 3 des HS-Sicherungseinsatzes niedriger sein, als der Strom, der bei diesem Kurzschluss im Stromkreis auf der Primärseite entstehen kann. Der HS-Sicherungseinsatz muss selektiv mit dem NS-Sicherungseinsatz oder mit dem Schutzschalter sein, der auf der Sekundärseite des Transformators verwendet wird (Kontrolle durch das Programm SICHR). Wenn in der Zuordnungstabelle mehrere Möglichkeiten aufgeführt sind, ist es nötig, auch weitere Kriterien in Betracht zu ziehen, z.b. die Länge der HS-Leitung, Kurzschlussleistung an der Abzweigstelle vom Höchstspannungsnetz und u k des Transformators. Die Empfehlung gilt allgemein auch für die Außen- und Kapselausführungen, denn der Sicherungseinsatz wird mit einem Bemessungsstrom zugeordnet, der den Bemessungsstrom des Transformators ausreichend überschreitet, wodurch die Wirkung der Verkapselung eliminiert wird. Wenn der Transformator der Wirkung von Überstrom ausgesetzt wird, ist es empfehlenswert, die Einlage mit einem höheren Bemessungsstrom zu verwenden. Die aufgeführten Empfehlungen müssen für spezielle Speisetransformatoren nicht geeignet sein, z.b. Motorstromkreise mit Anlaufstrom, der höher ist, als der Bemessungsstrom des Sicherungseinsatzes. Parameter Typ PL4 PM4 PQ4 Normen IEC , VDE 0670, DIN 4362 Bemessungsausschaltvermögen I 1 0 ka 0 ka 3, ka Transformator [kva] Transformator-Primärseite /12 kv 22/2 kv 3/38, kv Sicherungseinsatz PL4 Sicherungseinsatz PM4 Sicherungseinsatz PQ4 I n min [A] I n max [A] I n min [A] I n max [A] I n min [A] I n max [A] Transformator-Sekundärseite Sicherungseinsatz PLN gtr [kva] 0 6,3 6,3 6, ,3 6,3 6, ,3 * , * 16* , , , , 31, , , 40 - * nur für Transformatoren mit s u k =4% Abmessungen Anzeiger für die Aktivierung J3

3 HS Sicherungen HS SICHERUNGSEINSÄTZE Charakteristika Schmelzampersekundencharakteristik PL4 Schmelzampersekundencharakteristik PM4 Schmelzampersekundencharakteristik PQ4 Begrenzungscharakteristik 6 I [A] Auslösesystemcharakteristik I [A] p Kraft [N] c 4 3 I n [A] , , J4 Herausfahren des Anzeigers [mm]

4 Technische Informationen INHALT Technische Informationen...K Nutzung der Begrenzungscharakteristik in der Praxis...K2 K

5 Technische Informationen NUTZUNG DER BEGRENZUNGSCHARAKTERISTIK IN DER PRAXIS Wenn die Sicherung ausreichend hohen Kurzschlussstrom ausschaltet, besteht dann ihre Eigenschaft darin, dass, dass sie den Strom abschneidet, bevor dieser seinen Maximalwert erreicht. Diese Erscheinung nennt man Begrenzungsfähigkeit der Sicherung. Die Strombegrenzung ist einer derwichtigsten Vorteile des Sicherungseinsatzes. Der Sicherungseinsatz schützt dadurch die Kabel, elektrische Motoren, Transformatoren und weitere Anlagen vor dem potentiellen Liquidierungseffekt von dynamischen Wirkungen und vor Wärmewirkungen eines hohen Kurzschlussstromwerts, der ansonsten durch die Schutzeinrichtung fließen würde. Die Begrenzungscharakteristiken führen den Umfang auf, in welchem der Kurzschlussstrom begrenzt wird. i [A] I max I p I omez t [sec] Diagramm der Begrenzungscharakteristik Die Begrenzungscharakteristik der Sicherung bestimmt die Beziehung zwischen dem vorgesehenen Kurzschlussstrom I P (X-Achse) und dem Strom, der durch die Sicherung begrenzt ist I c (Y-Achse). Unter dem Begriff vorgesehener Kurzschlussstrom versteht man den Strom, der im untersuchten Stromkreis fließen würde, wenn dieser über keinen Überstrom. oder Kurzschlussschutz verfügen würde. Er wird im effektiven Wert angegeben. Reduzierter Strom ist der maximale Strom, der im Störungskreis im Laufe der Abschaltung der Sicherung entsteht. Dieser Strom wird im Spitzenwert angegeben. Der Wert des reduzierten Stroms hängt von den Bedingungen bei der Kurzschlussentstehung ab, d.h. vom Wert des vorgesehenen Kurzschlussstroms, Leistungsfaktor, Zeitpunkt der Kurzschlussentstehung im Bezug auf den Spannungsdurchgang durch Null. Der vom Diagramm abgelesene reduzierte Strom stellt dann den maximalen Stromspitzenwert dar, der hinter der Sicherung unter den ungünstigsten Bedingungen im Stromkreis bei der Kurzschlussentstehung eintreten kann. B A I c [A] I 3 I 2 Charakteristiken für verschiedene. Nennstromwerte von Sicherungen I 1 < I 2 < I 3 I 1 = 2 A (PN 2 A gg) Legende: I c maximaler Wert des reduzierten Stroms (Spitzenwert) I P vorgesehener Kurzschlussstrom im effektiven Wert I 1, I 2, I 3 Begrenzungscharakteristiken für Sicherungseinsätze mit Nennstrom I 1, I 2, I 3 A Linie, die den maximalen Wert (die Amplitude) der ersten Halbwelle des symmetrischen Kurzschlussstroms angibt B Linie, die den maximalen Wert (die Amplitude) der ersten Halbwelle des Kurzschlussstroms bei absoluter Asymmetrie angibt I p [A] K2

6 Technische Informationen NUTZUNG DER BEGRENZUNGSCHARAKTERISTIK IN DER PRAXIS Die Linien A und B sind informative Linien, die in keinem Zusammenhang mit den Sicherungsparametern stehen und dienen nur für eine bessere Orientierung des Benutzers im graphischen Netz. Die Linie A gibt an, wann die Sicherung aufhört, den rein symmetrischen Kurzschlussstrom zu begrenzen. Für den effektiven Wert des vorgesehenen Kurzschlussstroms I P = 000 A gibt sie also den Wert 2 x 000 A ( A) an. Die Linie B gibt an, wann die Sicherung allgemein aufhört, den maximal asymmetrischen Kurzschluss zu begrenzen, d.h. einen solchen Kurzschluss, bei dem sich eine voll asymmetrische erste Halbwelle entwickelt, deren maximaler Wert in Abhängigkeit von cosφ im Stromkreis die bis 1,8-fache max. Spitze des symmetrischen Sinusstroms erreichen kann (Stosskoeffizient ϰ), d.h. einen ca. 2,-fachen effektiven Wert des vorgesehenen Kurzschlussstroms. Wenn das vom vorgesehenen Strom errichtete X-Achsenlot die Begrenzungslinie der Sicherung nicht eher schneidet, als die Linie A bzw. B siehe Linie I 3, wird die Sicherung nicht reduzieren. Und umgekehrt alle Sicherungen, deren Linien zwischen der X-Achse und dem Schnittpunkt dieses Achsenlots mit den Linien A, bzw. B geschnitten werden, werden reduzieren siehe Linien I 1 und I 2. Zum Beispiel würde die Sicherung PN000, 2A gg beim vorgesehenen Kurzschlussstrom von 000 A die Spitze des rein symmetrischen Kurzschlusses ( A), bzw. die Spitze der ersten Halbwelle des asymmetrischen Kurzschlussstroms (2 000 A) auf einen Wert von max A vermindern. Hier ist darauf hinzuweisen, dass die Kraft- und Wärmewirkungen vom Stromquadrat abgeleitet werden. Daraus ergibt sich eine außerordentliche Wichtigkeit der Begrenzungsfunktion der Sicherung, die ermöglicht, die Stromkreise wesentlich wirtschaftlicher zu projektieren. Nicht nur in diesem Hinblick bleiben die Sicherungen noch lange unverzichtbar. K3