Medium voltage products VD4/R Vakuum-MS-Leistungsschalter für die Unterverteilung. Power and productivity for a better world TM

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1 Medium voltage products VD4/R Vakuum-MS-Leistungsschalter für die Unterverteilung Power and productivity for a better world TM

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3 Inhaltsverzeichnis 4 1. Beschreibung Auswahl und Bestellung der Leistungsschalter Spezifische Produktmerkmale Raumbedarf 3

4 1. Beschreibung Mit den Leistungsschaltern VD4 und HD4 austauschbar Mechanischer Federspeicherantrieb, der in der Lage ist, einen kompletten Zyklus O-C-O ohne Spannen der Federn auszuführen Antrieb Typ EL, gemeinsam mit der Baureihe VD4 mit frontalem Antrieb Hohe Schaltzahl und eine hohe elektrische und mechanische Lebensdauer (Klasse E2 und M Schaltungen) Geeignet für die Installation in fabrikfertigen Schaltanlagen und -stationen Einfache Anwenderanpassung durch komplette Auswahl von Zubehör In die Pollteile vergossene Vakuum-Schaltkammern gewährleisten Schlagfestigkeit, Beständigkeit gegen Kondensat und verschmutzte Umgebung Geringer Wartungs Anwendung (auf Anfrage) der Stromsensoren und der Schutzeinrichtung REF601 (in Übereinstimmung mit IEC oder CEI 0-16) oder der selbstgespeisten Schutzeinrichtung PR521, mit vollkommen geprüfter Antriebskette, um die Installation zu vereinfachen Hinweis: Die Leistungsschalter der Baureihe VD4/R können mit schneller Lieferzeit verlangt werden. 4

5 Allgemeines Die Vakuum-Mittelspannungs-Leistungsschalter der Baureihe VD4 mit seitlichem Antrieb sind mit der Technik der getrennten Polteile gebaut. Innerhalb jedes Polteils gibt es eine Vakuum-Schaltkammer, die nach einem speziellen Fertigungsverfahren direkt in der Gussphase des Zylinders in das Epoxydharz eingegossen wird. Diese Fertigungstechnik gewährleistet den Schutz der Schaltkammer vor Stößen, Staubablagerungen und Feuchtigkeit. Der Antrieb ist vom Typ EL mit Federkraftspeicher und Freiauslösung, dessen Ein- und Ausschaltgeschwindigkeit unabhängig von der Betätigung durch das Personal ist. Der Antrieb EL wird schon zum großen Teil in allen Leistungsschaltern der Baureihe VD4 mit frontalem Antrieb eingesetzt. Bei der Benutzung besonderer elektrischer Zubehöreinrichtungen (Getriebemotor, Arbeitsstrom- und Einschaltauslöser) ist die Fernschaltung des Leistungsschalters möglich. Der Antrieb, die drei Polteile und die Stromsensoren (sofern vorhanden) sind auf einem Metallgestell ohne Räder montiert. Die Konstruktion ist besonders kompakt, robust und hat ein geringes Gewicht. Die Leistungsschalter der Baureihe VD4 mit seitlichem Antrieb sind für die gesamte Lebensdauer druckversiegelte Systeme (Norm IEC und CEI EN ). Die Leistungsschalter der Baureihe VD4 sind außerdem für tiefe Temperaturen und für Schiffsanwendungen (Register Germanischer Lloyd) typgeprüft worden. Löschprinzip der ABB-Schaltkammern In einer Vakuum-Schaltkammer entsteht der Lichtbogen bei der Trennung der Kontakte und bleibt bis zum Stromnulldurchgang bestehen. Er kann durch das Magnetfeld beeinflusst werden. Diffuser oder kontrahierter Vakuum-Lichtbogen Im Anschluss an die Trennung der Kontakte kommt es zur Bildung einzelner Schmelzstellen auf der Kathodenoberfläche. Dies führt zur Entstehen von Metalldampf, der den Lichtbogen unterstützt. Der diffuse Lichtbogen zeichnet sich dadurch aus, dass er die ganzen Kontaktfläche einnimmt und die thermische Belastung gleichmäßig verteilt ist. Bis zum Bemessungsstrom der Vakuum-Schaltkammer ist der Lichtbogen immer vom diffusen Typ. Der Kontaktabbrand ist vernachlässigbar und die Zahl der Stromunterbrechungen sehr groß. Beim Steigen des unterbrochenen Stromwerts (über dem Bemessungswert) erfolgt aufgrund des Hall-Effekts der Übergang vom diffusen zum kontrahierten Lichtbogen. Der Bogen schnürt sich ausgehend von der Anode ein und kontrahiert sich mit steigendem Strom immer weiter. Auf der betroffenen Fläche kommt es zu einer deutlichen Erhöhung der Temperatur und folglich zu thermischen Belastung der Kontakte. Um die Überhitzung und den Abbrand der Kontakte zu vermeiden, wird der Lichtbogen in eine Kreisbahn gezwungen. Er lässt sich dabei mit einem beweglichen Leiter vergleichen, der vom Strom durchflossen wird. Vakuum-Schaltkammer Trennen der Hauptkontakte Trennen der Lichtbogenkontakte 1 Anschluss 2 Verdrehsicherung 3 Metallbalg 4 Schaltkammerhülle 5 Abschirmung 6 Keramikisolator 7 Abschirmung 8 Kontaktstücke 9 Anschluss 10 Schaltkammerhülle Leistungsschalter ausgeschaltet Schematische Darstellung des Übergangs vom diffusen zum kontrahierten Lichtbogen in einer Vakuum-Schaltkammer 5

6 1. Beschreibung Die Spiralgeometrie der Kontakte der ABB Vakuum- Schaltkammern Die besondere Geometrie der Spiralkontakte erzeugt an jeder Stelle der auf dem Umfang der Kontakte rotierenden Lichtbogensäule ein Radialmagnetfeld. Dadurch wird eine elektromagnetische Kraft mit tangentialer Wirkung erzeugt, welche eine schnelle Rotation des Bogens rings um die Achse der Kontakte verursacht. Auf diese Weise wird der Lichtbogen in eine Kreisbahn gezwungen, die eine viel größere Oberfläche als der sich nicht drehende, kontrahierte Lichtbogen bedeckt. Dies alles verringert nicht nur die thermische Beanspruchung der Kontakte, sondern macht auch die Erosion der Kontakte vernachlässigbar, gestattet aber vor allem, dass der Unterbrechungsvorgang auch bei sehr hohen Kurzschlussströmen kontrolliert werden kann. Die ABB Vakuum-Schaltkammern unterbrechen den Strom beim Nulldurchgang und vermeiden damit, dass der Lichtbogen nach dem Nulldurchgangs des Stroms wieder gezündet wird. Die schnelle Verringerung der Stromdichte und die gleichzeitige rasche Kondensation der Metalldämpfe beim Stromnulldurchgang führen innerhalb von wenigen Mikrosekunden zur Wiederverfestigung der Vakuumschaltstrecke zwischen den Kontakten. Die Technologie des Radialmagnetfelds gestattet es dem Strom zudem, über den Verbindungsschaft direkt von den Kontakten der Schaltkammer zu fließen, um die Leistungsverluste bei eingeschaltetem Leistungsschalter zu verringern. Kurzschlussstrom Strom, Spannung Systemspannung Lichtbogenspannung Ausschaltung des Kurzschlussstroms Trennung der Kontakte Zeit Rückstellspannung (Systemfrequenz) Einschwingspannung (TRV) (Hochfrequenz) Radialmagnetfeld-Kontaktanordnung mit umkreisendem Vakuum-Lichtbogen Verlauf von Strom und Spannung in einer einzelnen Phase während der Vakuum-Unterbrechung 6

7 Antrieb EL Ein einziger Antrieb für die gesamte Baureihe. Gleiches Zubehör für alle Leistungsschaltertypen. Feste Anschläge erleichtern die Montage und das Auswechseln des Zubehörs. Verdrahtung der Zubehöreinrichtungen mit Stecker- Steckdose-Verbindung. Für die Schnellwiedereinschaltung mit dem Zyklus 0-0,3s-CO 15s-CO geeignet. Eingebauter Federspannhebel. Eingebaute mechanische Wiedereinschaltsperre zur Verhinderung unbeabsichtigter Wiedereinschaltungen. Verfügbar mit halogenfreier und raucharmer Verdrahtung (LSOH) mit Entflammbarkeitsklasse V Stromsensoren. 2 Elektrische Zubehöreinrichtung mit vereinfachter Montage. 3 Datenschild Leistungsschalter auf Seite des Antriebskastens. 4 Relais PR521 (auf Anfrage) selbstgespeist und mit dem Leistungsschalter und den Stromsensoren koordiniert. 5 Mechanische Wiedereinschaltsperre. 7

8 1. Beschreibung Wiedereinschaltsperre Der Antrieb EL der Leistungsschalter VD4 (in allen Ausführungen) verfügt über eine mechanische Wiedereinschaltsperre, die eine elektrisch oder mechanisch gesteuerte Wiedereinschaltung verhindert. Sollten sowohl ein Einschaltbefehl als auch irgendein Ausschaltbefehl (lokal oder ferngeschaltet) gleichzeitig vorliegen, würde das Gerät ständig aus- und wieder eingeschaltet werden. Die Wiedereinschaltsperre verhindert das, indem sie sicherstellt, dass auf jeden Einschaltvorgang nur ein Ausschaltvorgang und anschließend kein weiterer Einschaltvorgang folgen kann. Für die erneute Einschaltung muss man die Steuerung aufheben und dann erneut den Einschaltbefehl geben. Außerdem erlaubt die Wiedereinschaltsperre das Einschalten des Leistungsschalters nur dann, wenn die nachstehenden Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind: Federn des Antriebs vollständig gespannt Ausschalt-Taste nicht betätigt und/oder Arbeitsstromauslöser (-MO1/-MO2) nicht aktiviert Leistungsschalter in AUS-Stellung. Anwendungsbereiche Die Leistungsschalter der Baureihe VD4 mit seitlichem Antrieb finden in allen Mittelspannungs-Unterverteilungsanwendungen sowie in MS/NS-Umspannstationen von Fabriken und allgemein in industriellen und gewerblichen Betriebsstätten einen Einsatz. Bei Installation (auf Anfrage) des selbstgespeisten mikroprozessorgesteuerten Überstromauslòsers PR521 eignen sich die Leistungsschalter der Baureihe VD4/R für den Betrieb in unbemannten MS/NS-Trafostationen auch ohne Hilfsspannungsversorgung. Schutzeinrichtung PR521 Die Leistungsschalter der Baureihe VD4 mit seitlichem Antrieb und mit Bemessungs- Spannungen bis zu 24 kv können mit Ausnahme der Version für Schaltanlage UniSec auf Wunsch mit einem selbstgespeisten mikroprozessorgesteuerten Überstrom-Schutzeinrichtung vom Typ PR521 ausgestattet werden, die in den folgenden Versionen lieferbar ist: PR521 (50-51): für den Überlastschutz (51) und den unverzögerten und verzögerten Kurzschlussschutz (50) PR521 ( N): für den Überlastschutz (51) und den unverzögerten und verzögerten Kurzschlussschutz (50), sowie den Erdschlussschutz (51N). Die Stromsensoren sind mit vier Werten des Bemessungs- Stroms lieferbar und decken alle Anwendungsbereiche des Leistungsschalters (für die Schutzbereiche siehe Kap.3). Weitere wichtige Eigenschaften des PR521 sind: Auslösegenauigkeit Große Einstellbereiche Betrieb auch bei einphasiger Speisung gewährleistet Konstante Eigenschaften und Betriebszuverlässigkeit auch in einer Umgebung mit einer hochgradigen Verunreinigung Eine einzige und gleichzeitige Einstellung der drei Phasen Keine Begrenzung (wegen der Stromsensoren) des Bemessungs-Ausschaltvermögens und des Kurzzeitstroms des Leistungsschalters. Für weitere Informationen ist im Kapitel 3 nachzulesen. 8

9 Schutzeinrichtung REF 601 Die Leistungsschalter der Baureihe VD4 mit seitlichem Antrieb können auf Anfrage bis zur Bemessungs-Spannungen von 24 kv mit der Schutzeinrichtung REF 601 ausgestattet werden. Insbesondere kann der VD4 Version für Schaltanlagen UniSec auf Anfrage nur mit der Schutzeinrichtung REF 601 ausgestattet werden. Im Unterschied zu PR521, das ein selbstgespeistes Relais ist, verlangt REF 601 eine Hilfsspannungsversorgung, um zu funktionieren. Die Einrichtung gibt es in zwei Typen: REF 601 Version IEC (Auslöse-Kennlinien nach der IEC 255-3): Es übernimmt die Schutzfunktion gegen Überlast (51), gegen den unverzögerten und verzögerten Kurzschlussschutz (50-51), gegen den unverzögerten und verzögerten homopolaren Erdschlussschutz (50N und 51N). Es erfasst außerdem den Magnetisierungsstrom eines dreiphasigen Stromwandlers, um Fehlauslösungen beim Einschalten des Transformators zu vermeiden (68). REF 601 Version CEI (Schutzfunktionen und Auslöse- Kennlinien nach CEI 0-16 mit Schwellenwerten, die gemäß der Spezifikation ENEL 3. Ausg. der CEI eingestellt werden können): das ist die spezifische Version für den Mittelspannungs-Verbraucheranschluss an das italienische Stromnetz. Es übernimmt die Schutzfunktion gegen Überlast (51 - nicht von allen Stromverteilern gewünscht), für den unverzögerten und verzögerten Kurzschlussschutz (50-51), für den unverzögerten und verzögerten homopolaren Erdschlussschutz (50N und 51N). Die Einheit sieht bis zu 3 Eingänge von Stromsensoren vom Typ der Rogowski-Spule vor und über die Tastatur kann man 4 Bemessungs-Ströme eingeben: A für die Version IEC, während man für die Version CEI Bemessungs-Ströme eingeben kann: A. Die Stromsensoren sind in zwei Versionen erhältlich: für Leistungsschalter mit Bemessungs-Strom von 630 A und für Leistungsschalter mit Bemessungs-Strom über 630 A. Für die Schutzbereiche siehe Kap. 3. Neben denen, die schon für PR521 genannt wurden, sind weitere wichtige Eigenschaften des REF 601: Tasten für die lokale elektrische Betätigung des Leistungsschalters (Ein- und Ausschalt-Taste). Der seitliche Leistungsschalter wird immer mit Arbeitsstromauslöser geliefert; zum Einschalten vom REF 601 her ist natürlich die Anwendung des Einschaltauslösers zu bestellen) 5 getrennte Melder: Relais in Betrieb, Relais in Auslöseschwelle, Relais ausgelöst, Relais wegen Überschreitung des Phasenstroms angesprochen, Relais wegen Überschreitung des Erdschlussstroms angesprochen Mensch-Maschinen-Schnittstelle, bestehend aus einen LCD-Display und den Tasten Pfeil, Return und Esc für die vereinfachte Navigation innerhalb der Menüs Messung, Registrierung der Daten, Registrierung der Ereignisse, Einstellungen, Konfiguration, Test Drei Anwenderniveaus mit unterschiedlichen zulässigen Optionen und zwei Passwörtern Ständige Anzeige des Stroms auf der am stärksten belasteten Phase und des Erdstroms Registrierung des Wertes der Ströme, die zum Ansprechen der Einrichtung geführt haben Speicherung der Zahl der Ausschaltungen, die die Einrichtung bewirkt hat Register der Ereignisse (Speicherung der vorher beschriebenen Parameter in den letzten 5 Eingriffen der Einrichtung) auf einem nichtflüchtigen Speicher Kennlinie ß = 1 oder ß = 5 und Kennlinie RI spezifisch für Belgien (nur REF 601 Version IEC) Ausschaltung des Leistungsschalters mittels Unterspannungsauslöser (nur REF 601 Version CEI 0-16) Version, auf Anfrage, mit serieller Kommunikation RS485, Full Duplex - Protokoll MODBUS RTU (Version, die für die Installation an Bord des Leistungsschalters nicht zur Verfügung steht) Integrierte TCS Funktion V Mehrspannungs-Stromversorgungseinheit V AC-DC, 50 Hz oder 60 Hz. 9

10 1. Beschreibung Normen und Zulassungen Die Leistungsschalter VD4 mit seitlichem Antrieb entsprechen den Normen IEC , CEI 17-1 Heft 1375 und den Normen der wichtigsten Industrieländer. Sie sind den folgenden Prüfungen unterzogen worden und gewährleisten die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Geräts bei Betrieb in jeder Anlage. Typprüfungen: Erwärmung, Wechselspannungsfestigkeit bei Betriebsfrequenz, Blitzstoßspannungsfestigkeit, mechanische Funktions- und Lebensdauerprüfung, Stoß- und Kurzzeitstromfestigkeit, Kurzschlussein- und Ausschaltvermögen. Stückprüfungen: Isolation bei Spannung mit Betriebsfrequenz der Hauptstromkreise, Isolation der Hilfs- und Steuerstromkreise, Widerstandsmessung der Hauptstromkreise, mechanische und elektrische Funktionsfähigkeit. Betriebssicherheit Dank des umfassenden Angebots von mechanischen und elektrischen Verriegelungsvorrichtungen (auf Anfrage erhältlich) kann man mit den Leistungsschaltern VD4 mit seitlichem Antrieb sichere Energieverteilungsanlagen anfertigen. Die Verriegelungsvorrichtungen sind so ausgelegt, dass Fehlbedienungen vermieden werden und die Inspektion der Anlagen bei maximaler Sicherheit für das Personal erfolgt. Alle Einrichtungen zur Bedienung, Kontrolle und Anzeige sind auf der Frontseite des Leistungsschalters angebracht. Der Aktuator ist immer mit Wiedereinschaltsperre ausgestattet. Technische Dokumentation Für nähere Angaben zu den technischen und anwendungsspezifischen Aspekten der Leistungsschalter VD4/R sind auf Anfrage die folgenden Unterlagen erhältlich: Schaltanlagen UniSec Kat. 1VFM REF601 IEC Handbuch 1MDU REF601 CEI 0-16 Handbuch 1MDU

11 Schutzeinrichtung PR521 oder REF 601 (auf Anfrage) 2 Einschalt-Taste 3 Ausschalt-Taste 4 Anzeige Leistungsschalter AUS/EIN 5 Eingebauter Hebel zum manuellen Spannen der Einschaltfedern 6 Anzeige Einschaltfedern gespannt (gelb) und entspannt (weiß) 7 Anschlüsse der Mittelspannungskabel 8 Polteil des Leistungsschalters 9 Stromsensor (für Schutzeinrichtung PR521 oder REF falls vorgesehen) 10 Schaltspielzähler 11 Schlüsselverriegelung 12 Sitz der mechanischen Überbrückungsvorrichtung des Unterspannungsauslösers Qualitätssicherungssystem Entspricht der Norm ISO 9001, von unabhängiger Stelle zertifiziert. Arbeitssicherheitsmanagementsystem Entspricht der Norm OHSAS 18001, von unabhängiger Stelle zertifiziert. Umweltmanagementsystem Entspricht der Norm ISO 14001, von unabhängiger Stelle zertifiziert. Prüflabor Konform mit Norm UNI CEI EN ISO/IEC 17025, von unabhängiger Stelle anerkannt. Elektrische Eigenschaften Leistungsschalter VD4/R 12 VD4/R 17 VD4/R 24 Bemessungs-Spannung [kv] 12 17,5 24 Thermischer Bemessungs-Strom [A] 630/800/ /800/ /800/1250 Bemessungs-Ausschaltvermögen [ka] 12, , ,

12 2. Auswahl und Bestellung der Leistungsschalter Allgemeine Eigenschaften der festen Leistungsschalter mit rechtsseitigem Antrieb (12-17,5-24 kv) Leistungsschalter VD4/R 12 VD4/R 17 VD4/R 24 Normen IEC CEI EN (Heft 7642) Bemessungs-Spannung Ur [kv] 12 17,5 24 Bemessungs-Isolationsspannung Us [kv] 12 17,5 24 Bemessungs-Stehwechselspannung bei 50 Hz Ud (1 min) [kv] 28 (8) Stehstoßspannung Up [kv] Bemessungs-Frequenz fr [Hz] Bemessungs-Strom (40 C) Ir [A] Bemessungs-Ausschaltvermögen (symmetrischer Bemessungs- Kurzschlussstrom) Zulässiger Bemessungs- Kurzzeitstrom (3 s) Isc [ka] 12,5 12,5 12, Ik [ka] 12,5 12,5 12, Bemessungs-Einschaltvermögen Ip [ka] 31,5 31,5 31, Bemessungs-Schaltfolge [O - 0,3s - CO - 15s - CO] Mechanische Klasse M2-10,000 CO Elektrische Klasse E2 Ausschaltzeit [ms] Lichtbogendauer [ms] Gesamtausschaltzeit [ms] Einschaltzeit [ms] Abmessungen (Höchstwerte) H [mm] B [mm] T [mm] 1029 (1) / 1170 (2) 1029 (1) / 1170 (2) 1029 (1) / 1170 (2) Polmittenabstand I [mm] 230 / / / 300 Gewicht (3) [kg] 65 (1) - 67 (2) 65 (1) - 67 (2) 65 (1) - 67 (2) Anwendung Schutzeinrichtung PR521 In [A] (4) (4) (4) Anwendung Schutzeinrichtung REF 601 (6) (5) (5) (5) Genormte Größentafel 1VCD (1) 1VCD (1) 1VCD (1) Schaltbild ohne Schutzeinrichtung an Bord 1VCD (2) 1VCD (2) 1VCD (2) 1VCD VCD VCD mit PR 521 1VCD VCD VCD mit REF 601 1VCD VCD VCD Betriebstemperatur [ C] (7) (7) (7) Tropenfestigkeit IEC: , Elektromagnetische Verträglichkeit IEC (1) Polmittenabstand 230 mm (2) Polmittenabstand 300 mm (3) Für Leistungsschalter mit Einrichtung PR 521 / REF 601 und 3 Stromsensoren das genannte Gewicht um 20 kg erhöhen (4) Bemessungs-Strom der Stromsensoren (die Einrichtung PR521 und die Stromsensoren sind auf Anfrage) (5) Der Bemessungs-Strom des Relais REF 601 ist im Relais unter Beachtung des Bemessungs-Stroms des Leistungsschalters einzustellen (6) Version IEC oder Version CEI 0-16 ; falls die Version CEI 0-16 verlangt wird, wird der Leistungsschalter serienmäßig immer mit 3 Phasenstromsensoren (Rogowski-Spulen) an Bord des Leistungsschalters und mit separatem Ringkernstromwandler geliefert; das Ausschalten des Leistungsschalters durch das Relais REF 601 Version CEI 0-16 erfolgt durch den Unterstromauslöser - MU (7) Für Betriebstemperaturen von -25 C und Lagerhaltungstemperaturen von -40 C bitte Kontakt mit ABB aufnehmen (8) Lieferbare Version mit 42 kv H B T 12

13 Allgemeine Eigenschaften der festen Leistungsschalter mit linksseitigem Antrieb (12-17,5-24 kv) Leistungsschalter VD4/L 12 VD4/L 17 VD4/L 24 Normen IEC CEI EN (Heft 7642) Bemessungs-Spannung Ur [kv] 12 17,5 24 Bemessungs-Isolationsspannung Us [kv] 12 17,5 24 Bemessungs-Stehwechselspannung bei 50 Hz Ud (1 min) [kv] 28 (8) Stehstoßspannung Up [kv] Bemessungs-Frequenz fr [Hz] Bemessungs-Strom (40 C) Ir [A] Bemessungs-Ausschaltvermögen (symmetrischer Bemessungs- Kurzschlussstrom) Zulässiger Bemessungs- Kurzzeitstrom (3 s) Isc [ka] 12,5 12,5 12, Ik [ka] 12,5 12,5 12, Bemessungs-Einschaltvermögen Ip [ka] 31,5 31,5 31, Bemessungs-Schaltfolge [O - 0,3s - CO - 15s - CO] Mechanische Klasse M2-10,000 CO Elektrische Klasse E2 Ausschaltzeit [ms] Lichtbogendauer [ms] Gesamtausschaltzeit [ms] Einschaltzeit [ms] Abmessungen (Höchstwerte) H [mm] B [mm] T [mm] 1029 (1) / 1170 (2) 1029 (1) / 1170 (2) 1029 (1) / 1170 (2) Polmittenabstand I [mm] 230 / / / 300 Gewicht (3) [kg] 65 (1) - 67 (2) 65 (1) - 67 (2) 65 (1) - 67 (2) Anwendung Schutzeinrichtung PR521 In [A] (4) (4) (4) Anwendung Schutzeinrichtung REF 601 (6) (5) (5) (5) Genormte Größentafel 1VCD (1) 1VCD (1) 1VCD (1) Schaltbild ohne Schutzeinrichtung an Bord 1VCD (2) 1VCD (2) 1VCD (2) 1VCD VCD VCD mit PR 521 1VCD VCD VCD mit REF 601 1VCD VCD VCD Betriebstemperatur [ C] (7) (7) (7) Tropenfestigkeit IEC: , Elektromagnetische Verträglichkeit IEC (1) Polmittenabstand 230 mm (2) Polmittenabstand 300 mm (3) Für Leistungsschalter mit Einrichtung PR 521 / REF 601 und 3 Stromsensoren das genannte Gewicht um 20 kg erhöhen (4) Bemessungs-Strom der Stromsensoren (die Einrichtung PR521 und die Stromsensoren sind auf Anfrage) (5) Der Bemessungs-Strom des Relais REF 601 ist im Relais unter Beachtung des Bemessungs-Stroms des Leistungsschalters einzustellen (6) Version IEC oder Version CEI 0-16 ; falls die Version CEI 0-16 verlangt wird, wird der Leistungsschalter serienmäßig immer mit 3 Phasenstromsensoren (Rogowski-Spulen) an Bord des Leistungsschalters und mit separatem Ringkernstromwandler geliefert; das Ausschalten des Leistungsschalters durch das Relais REF 601 Version CEI 0-16 erfolgt durch den Unterstromauslöser - MU (7) Für Betriebstemperaturen von -25 C und Lagerhaltungstemperaturen von -40 C bitte Kontakt mit ABB aufnehmen (8) Lieferbare Version mit 42 kv H B T 13

14 2. Auswahl und Bestellung der Leistungsschalter Allgemeine Eigenschaften der festen Leistungsschalter mit rechtsseitigem Antrieb für Schaltanlage ABB UniSec (12-17,5-24 kv) Leistungsschalter VD4/R-SEC 12 VD4/R-SEC 17 VD4/R-SEC 24 Normen IEC CEI EN (Heft 7642) Bemessungs-Spannung Ur [kv] 12 17,5 24 Bemessungs-Isolationsspannung Us [kv] 12 17,5 24 Bemessungs-Stehwechselspannung bei 50 Hz Ud (1 min) [kv] 28 (1) 38 (1) 50 Stehstoßspannung Up [kv] Bemessungs-Frequenz fr [Hz] Bemessungs-Strom (40 C) Ir [A] Bemessungs-Ausschaltvermögen (symmetrischer Bemessungs- Kurzschlussstrom) Zulässiger Bemessungs- Kurzzeitstrom (3 s) Isc [ka] 12,5 12,5 12,5 12,5 12, (2) 20 (2) Ik [ka] 12,5 12,5 12,5 12,5 12, (2) 20 (2) (3) 25 (3) Bemessungs-Einschaltvermögen Ip [ka] 31,5 31,5 31,5 31,5 31, Bemessungs-Schaltfolge [O - 0,3s - CO - 15s - CO] Mechanische Klasse M2-10,000 CO Elektrische Klasse E2 Ausschaltzeit [ms] Lichtbogendauer [ms] Gesamtausschaltzeit [ms] Einschaltzeit [ms] Abmessungen (Höchstwerte) H B T H [mm] B [mm] T [mm] Polmittenabstand I [mm] Gewicht (4) [kg] Anwendung Schutzeinrichtung PR521 In [A] nicht vorgesehen nicht vorgesehen nicht vorgesehen Anwendung Schutzeinrichtung REF 601 (5) (6) (6) (6) Genormte Größentafel 1VCD VCD VCD Schaltbild ohne / mit REF 601 1VCD VCD VCD Betriebstemperatur [ C] (7) (7) (7) Tropenfestigkeit IEC: , Elektromagnetische Verträglichkeit IEC (1) Für und sind Versionen mit Stehspannung bis zu 42 kv lieferbar (2) Bemessungs-Ausschaltvermögen 21 ka bei 17,5 kv; zulässiger Bemessungs-Kurzzeitstrom 21 ka x 3 s (3) Zulässiger Bemessungs-Kurzzeitstrom 25 ka x 2 s (4) Für Leistungsschalter mit Einrichtung REF 601 und 3 Stromsensoren das genannte Gewicht um 20 kg erhöhen (5) Version IEC oder Version CEI 0-16 ; falls die Version CEI 0-16 verlangt wird, wird der Leistungsschalter serienmäßig immer mit 3 Phasenstromsensoren (Rogowski-Spulen) an Bord des Leistungsschalters und mit separatem Ringkernstromwandler geliefert; das Ausschalten des Leistungsschalters durch das Relais REF 601 Version CEI 0-16 erfolgt durch den Unterstromauslöser - MU (6) Der Bemessungs-Strom des Relais REF 601 ist im Relais unter Beachtung des Bemessungs-Stroms des Leistungsschalters einzustellen (7) Für und sind Versionen mit Betriebstemperatur bis zu -25 C und Lagerhaltungstemperatur bis zu -40 C lieferbar 14

15 Allgemeine Eigenschaften der festen Leistungsschalter mit linksseitigem Antrieb für Schaltanlage ABB UniSec (12-17,5-24 kv) Leistungsschalter VD4/L-SEC 12 VD4/L-SEC 17 VD4/L-SEC 24 Normen IEC CEI EN (Heft 7642) Bemessungs-Spannung Ur [kv] 12 17,5 24 Bemessungs-Isolationsspannung Us [kv] 12 17,5 24 Bemessungs-Stehwechselspannung bei 50 Hz Ud (1 min) [kv] 28 (1) 38 (1) 50 Stehstoßspannung Up [kv] Bemessungs-Frequenz fr [Hz] Bemessungs-Strom (40 C) Ir [A] Bemessungs-Ausschaltvermögen (symmetrischer Bemessungs- Kurzschlussstrom) Zulässiger Bemessungs- Kurzzeitstrom (3 s) Isc [ka] 12,5 12,5 12,5 12,5 12, (2) 20 (2) Ik [ka] 12,5 12,5 12,5 12, (2) 20 (2) (3) 25 (3) Bemessungs-Einschaltvermögen Ip [ka] 31,5 31,5 31,5 31,5 31, Bemessungs-Schaltfolge [O - 0,3s - CO - 15s - CO] Mechanische Klasse M2-10,000 CO Elektrische Klasse E2 Ausschaltzeit [ms] Lichtbogendauer [ms] Gesamtausschaltzeit [ms] Einschaltzeit [ms] Abmessungen (Höchstwerte) H B T H [mm] B [mm] T [mm] Polmittenabstand I [mm] Gewicht (4) [kg] Anwendung Schutzeinrichtung PR521 In [A] nicht vorgesehen nicht vorgesehen nicht vorgesehen Anwendung Schutzeinrichtung REF 601 (5) (6) (6) (6) Genormte Größentafel 1VCD VCD VCD Schaltbild ohne / mit REF 601 1VCD VCD VCD Betriebstemperatur [ C] (7) (7) (7) Tropenfestigkeit IEC: , Elektromagnetische Verträglichkeit IEC (1) Für und sind Versionen mit Stehspannung bis zu 42 kv lieferbar (2) Bemessungs-Ausschaltvermögen 21 ka bei 17,5 kv; zulässiger Bemessungs-Kurzzeitstrom 21 ka x 3 s (3) Zulässiger Bemessungs-Kurzzeitstrom 25 ka x 2 s (4) Für Leistungsschalter mit Einrichtung REF 601 und 3 Stromsensoren das genannte Gewicht um 20 kg erhöhen (5) Version IEC oder Version CEI 0-16 ; falls die Version CEI 0-16 verlangt wird, wird der Leistungsschalter serienmäßig immer mit 3 Phasenstromsensoren (Rogowski-Spulen) an Bord des Leistungsschalters und mit separatem Ringkernstromwandler geliefert; das Ausschalten des Leistungsschalters durch das Relais REF 601 Version CEI 0-16 erfolgt durch den Unterstromauslöser - MU (6) Der Bemessungs-Strom des Relais REF 601 ist im Relais unter Beachtung des Bemessungs-Stroms des Leistungsschalters einzustellen (7) Für und sind Versionen mit Betriebstemperatur bis zu -25 C und Lagerhaltungstemperatur bis zu -40 C lieferbar 15

16 2. Auswahl und Bestellung der Leistungsschalter Lieferbare Versionen Die Leistungsschalter VD4 mit seitlichem Antrieb sind in den folgenden Versionen erhältlich: fest mit rechtsseitigem Antrieb und Polmittenabstand 230 mm fest mit linksseitigem Antrieb und Polmittenabstand 230 mm fest mit rechtsseitigem Antrieb und Polmittenabstand 300 mm fest mit linksseitigem Antrieb und Polmittenabstand 300 mm steckbar mit rechtsseitigem Antrieb, Version für Schaltanlage UniSec, Polmittenabstand 230 mm steckbar mit linksseitigem Antrieb, Version für Schaltanlage UniSec, Polmittenabstand 230 mm. Je nach der Version sind sie auf Anfrage mit zwei oder drei Stromsensoren und mit Schutzeinrichtung gegen Überstrom Baureihe PR521 oder REF 601 erhältlich Serienmäßige Ausstattung 1. VD4/R feste Leistungsschalter mit rechtsseitigem Antrieb und VD4/L feste Leistungsschalter mit linksseitigem Antrieb Die festen Leistungsschalter in der Grundausführung sind immer dreipolig und wie folgt ausgestattet: 1 Ausschalt-Taste 2 Einschalt-Taste 3 Schaltspielzähler 4 Anzeige Leistungsschalter AUS/EIN 5 Hebel zum manuellen Spannen der Federn (in Antrieb eingebaut) 6 Mechanische Anzeige Einschaltfedern gespannt/entspannt. 16

17 Die Standardverdrahtung endet an der Klemmenleiste. Die Klemmenleiste hat einen abnehmbaren Teil, der es dem Kunden gestattet, ein abklemmbares Hängekabel zu erhalten (siehe seitliche Abbildungen). Die Standardversion enthält außerdem die folgenden Zubehörteile, die in der Bestellung zu nennen sind (siehe Satz 1, 2, 3, die auf den Seiten beschrieben werden). Satz 1 Satz, der aus fünf Hilfskontakten auf/zu oder ersatzweise und gegen Aufpreis aus zehn oder fünfzehn Hilfskontakten besteht. Jeder Arbeitsstromauslöser benutzt einen Schließerhilfskontakt, um die Stromversorgung zu unterbrechen, nachdem der Leistungsschalter ausgeschaltet worden ist, so dass es für jeden installierten Arbeitsstromauslöser einen Schließerhilfskontakt weniger gibt Satz 2 Arbeitsstromauslöser Satz 3 Schlüsselverriegelung. 2. Leistungsschalter für Schaltanlage UniSec mit rechts- oder linksseitigem Antrieb (Polmittenabstand 230 mm) Die codierte Grundausführung der Leistungsschalter für die Schaltanlage UniSec ist die gleiche wie die der festen Leistungsschalter, mit den folgenden Ausnahmen und spezifischen Ausstattungen: Die Antriebshaube hat einen seitlichen Rahmen, der spezifisch für die Schaltanlage UniSec ist Das Untergestell ist mit Rädern ausgestattet, um das Handling und das Einschieben in das Feld der Schaltanlage zu vereinfachen Die Verkabelung endet an der Klemmenleiste, die mit einem abnehmbaren Teil versehen ist, der zugänglich ist, ohne das Abtriebsgehäuse zu entfernen; die Klemmenleiste ist nämlich frontal vorstehend im Bezug zur oberen Kante des Antriebsgehäuses angeordnet Die Frontverkleidung hat eine durchsichtige Trennklappe, die über den mechanischen Meldern, den Ein-und Ausschalt-Tasten, dem Hebel zum manuellen Spannen der Einschaltfedern gleitet; diese Schutzeinrichtung verhindert den etwaigen Austritt der heißen Gase bei einem Störlichtbogen innerhalb der Zelle des Leistungsschalters UniSec; auf Anfrage ist es möglich, diese Trennklappe mit einem Vorhängeschloss zu versehen, die das Gleiten und daher das Betätigen der Ein- und Ausschalttasten vor Ort verhindert Gegen Aufpreis ist ersatzweise eine Gruppe von 9 Hilfskontakten erhältlich. Da jeder Arbeitsstromauslöser einen Schließerhilfskontakt benutzt, um die Stromversorgung zu unterbrechen, nachdem der Leistungsschalter ausgeschaltet worden ist, steht für jeden installierten Arbeitsstromauslöser ein Schließerhilfskontakt weniger zur Verfügung Diese Version kann auf Anfrage nur mit der Schutzeinrichtung REF 601 geliefert werden. Für die Version VD4 Typ UniSec ist die Schutzeinrichtung PR 521 nämlich nicht lieferbar. 17

18 2. Auswahl und Bestellung der Leistungsschalter VD4/R rechtsseitiger Antrieb U [kv] In [A] Isc [ka] Beschreibung Polmittenabstand 230 mm 300 mm 1VCD VCD ,5 VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R , ,5 VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R ,5 VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R VD4/R Schaltbild ohne Relais 1VCD mit Relais PR 521 1VCD mit Relais REF601 1VCD

19 VD4/L linksseitiger Antrieb U [kv] In [A] Isc [ka] Beschreibung Polmittenabstand 230 mm 300 mm 1VCD VCD ,5 VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L , ,5 VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L ,5 VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L VD4/L Schaltbild ohne Relais 1VCD mit Relais PR 521 1VCD mit Relais REF601 1VCD

20 2. Auswahl und Bestellung der Leistungsschalter VD4/R-SEC rechtsseitiger Antrieb, Version für Schaltanlage UniSec U [kv] In [A] Isc [ka] Beschreibung Polmittenabstand 230 mm 1VCD ,5 VD4/R-SEC VD4/R-SEC VD4/R-SEC VD4/R-SEC ,5 VD4/R-SEC VD4/R-SEC VD4/R-SEC VD4/R-SEC , ,5 VD4/R-SEC VD4/R-SEC VD4/R-SEC ,5 VD4/R-SEC VD4/R-SEC VD4/R-SEC ,5 VD4/R-SEC VD4/R-SEC VD4/R-SEC (1) Diese Version ist nicht mit Relais PR 521 erhältlich Schaltbild (1) ohne Relais 1VCD mit Relais REF601 1VCD VD4/L-SEC linksseitiger Antrieb, Version für Schaltanlage UniSec U [kv] In [A] Isc [ka] Beschreibung Polmittenabstand 230 mm 1VCD ,5 VD4/L-SEC VD4/L-SEC VD4/L-SEC VD4/L-SEC ,5 VD4/L-SEC VD4/L-SEC VD4/L-SEC VD4/L-SEC , ,5 VD4/L-SEC VD4/L-SEC VD4/L-SEC ,5 VD4/L-SEC VD4/L-SEC VD4/L-SEC ,5 VD4/L-SEC VD4/L-SEC VD4/L-SEC (1) Diese Version ist nicht mit Relais PR 521 erhältlich Schaltbild (1) ohne Relais 1VCD mit Relais REF601 1VCD

21 Zubehöreinrichtungen, die in der Serienausstattung inbegriffen sind SATZ 1 - Meldekontakte aus/ein (-BB1) Satz 1A 1B 1C Beschreibung Satz mit 5 Hilfskontakten (Serienausstattung für alle Versionen) Satz mit 10 Hilfskontakten (Versionen VD4/R, VD4/L, VD4/R-SEC, VD4/L-SEC) Satz mit 15 Hilfskontakten (Versionen VD4/R, VD4/L) Die Serienausstattung sieht einen Satz mit fünf Hilfskontakten vor; auf Anfrage und gegen Aufpreis sind weitere Sätze von Hilfskontakten lieferbar, deren Menge von der Version des Geräts abhängt; siehe Überblick für die lieferbaren Gesamtmengen. Eigenschaften Un: V AC-DC Bemessungs-Strom: Ith2 = 10 A Isolationsspannung: 2500 V 50 Hz (für 1 min) Elektrischer Widerstand: 3 mohm Bemessungs-Strom und Ausschaltvermögen in Kategorie AC11 und DC11: Un Cosϕ T In Icu 220 V~ 0,7 2,5 A 25 A 24 V 15 ms 10 A 12 A 60 V 15 ms 6 A 8 A 110 V 15 ms 4 A 5 A 220 V 15 ms 1 A 2 A Überblick zur Gesamtmenge der lieferbaren Hilfskontakte (*) Gesamtmenge VD4/R p230 VD4/R p300 VD4/L p230 VD4/L p300 VD4/R-SEC VD4/L-SEC 5 Hilfskontakte (-BB1) Serienmäßige Ausstattung Serienmäßige Ausstattung 10 Hilfskontakte (-BB1, -BB2) Auf Anfrage lieferbare Alternative; ist die obligatorische Mindestmenge, wenn auch -MO2 verlangt wird (der zusätzliche Arbeitsstromauslöser) Alternative auf Anfrage lieferbar, aber mit 8 Hilfskontakten 12 Hilfskontakte (-BB1, -BB2, -BB3) Alternative nicht lieferbar Alternative nicht lieferbar 15 Hilfskontakte (-BB1, -BB2, -BB3) Auf Anfrage erhältliche Alternative wie oben (*) Jeder bestellte Arbeitstromauslöser benutzt einen Hilfskontakt, um die Stromversorgung zu unterbrechen, nachdem der Leistungsschalter ausgeschaltet worden ist, so dass die Anzahl der tatsächlich zur Verfügung stehenden Hilfskontakte sich praktisch um die Anzahl der installierten Arbeitstromauslöser reduziert. 21

22 2. Auswahl und Bestellung der Leistungsschalter Zubehöreinrichtungen, die in der Serienausstattung inbegriffen sind SATZ 2 - Arbeitsstromauslöser (-MO1) SATZ 3 - Schlüsselverriegelung in der AUS-Stellung Gestattet das ferngesteuerte Ausschalten des Schaltgeräts. Der Auslöser kann sowohl mit Gleichstrom als auch mit Wechselstrom funktionieren. Dieser Auslöser eignet sich sowohl für den Momentbetrieb als auch den Dauerbetrieb. Auf jeden Fall ist vorgesehen, dass ein Hilfskontakt die Stromversorgung des Arbeitsstromauslösers unterbricht, nachdem der Leistungsschalter ausgeschaltet worden ist. Um die Auslösung zu gewährleisten, muss der Stromimpuls eine Mindestdauer von 100 ms haben. Die Kontrolle der Funktion und des Stromdurchgangs ist mit der Vorrichtung STU (Zubehöreinrichtung 25) oder mit Einrichtungen möglich, die CCC oder TCS integrieren. Diese Verriegelung verhindert bei abgezogenem Schüssel das Einschalten (fern und vor Ort); zum Einschalten der Verriegelung den Leistungsschalter ausschalten, die Ausschalt-Taste gedrückt halten, den Schlüssel drehen und abziehen. Den gewünschten Typ der Verriegelung angeben: 3A Verriegelung mit verschiedenensperrigen Schlüsseln 3B Verriegelung mit gleichsperrigen Schlüsseln. Eigenschaften Un Un Betriebsgrenzwerte Leistungsaufnahme bei Anzug (Ps) Anzugsdauer Leistungsaufnahme bei Dauerbetrieb (Pc) Ausschaltzeit Isolationsspannung LV: Vcc; Vcc/ac Hz HV: Vcc/ac Hz % Un W 150 ms 1,5 W ms 2000 V 50 Hz (für 1 min) 22

23 Optionale Zubehöreinrichtungen 1. Getriebemotor zum Federspannen (-MS) 2. Thermomagnetischer Schutzschalter des Getriebemotors (-FB1) Zum automatischen Spannen der Einschaltfedern des Antriebs des Leistungsschalters. Nach dem Einschalten des Leistungsschalters sorgt der Getriebemotor für das sofortige Nachspannen der Einschaltfedern. Beim Ausfall der Speisespannung oder während Wartungsarbeiten lässt sich die Einschaltfeder auf jeden Fall immer von Hand spannen (mit dem Hebel, der im Antrieb eingebaut ist). Schützt den Federspannmotor bei Überlast. Er verfügt immer über einen Meldekontakt. Er ist in zwei Versionen lieferbar: 2A Schutzschalter mit Meldekontakt Leistungsschalter EIN 2B Schutzschalter mit Meldekontakt Leistungsschalter AUS (in der Bestellung die Speisespannung des Federspannmotors angeben). Anm. Der Getriebemotor von 24 V DC wird immer mit dem thermomagnetischen Schutzschalter geliefert (Zubehör 2). Eigenschaften Un V Un Betriebsgrenzwerte Leistungsaufnahme bei Anzug (Ps) Bemessungs-Leistung (Pn) Anzugsdauer Spannzeit Isolationsspannung V~ 50/60 Hz % Un DC=600 W; AC=600 VA DC=200 W; AC=200 VA 0,2 s 6-7 s V 50 Hz (für 1 min) 23

24 2. Auswahl und Bestellung der Leistungsschalter Optionale Zubehöreinrichtungen 3. Zusätzlicher Arbeitsstromauslöser (-MO2) 4. Ausschaltspule (-MO3) Wie der Arbeitsstromauslöser -MO1 dient auch dieser zum ferngesteuerten Ausschalten des Geräts. Er kann durch einen Stromkreis versorgt werden, der ganz vom Auslöser -MO1 getrennt ist. Der Auslöser kann sowohl mit Gleichstrom als auch mit Wechselstrom funktionieren. Dieser Auslöser eignet sich sowohl für den Momentbetrieb als auch den Dauerbetrieb. Auf jeden Fall ist vorgesehen, dass ein Hilfskontakt die Stromversorgung des Arbeitsstromauslösers unterbricht, nachdem der Leistungsschalter ausgeschaltet worden ist. Um die Auslösung zu gewährleisten, muss der Stromimpuls eine Mindestdauer von 100 ms haben. Die Kontrolle der Funktion und des Stromdurchgangs ist mit Vorrichtungen STU (Zubehör 25), CCC und TCS möglich. Die Ausschaltspule -MO3 ist ein Entmagnetisierungsauslöser, der serienmäßig geliefert wird, wenn eine Schutzeinrichtung gegen Überströme der Serie PR521 bestellt wird. Der Entmagnetisierungsauslöser ist eine Zubehöreinrichtung, die nicht ersatzweise zu den Auslösern -MO1 und -MO2 geliefert wird. Die Benutzung dieses Auslösers mit Schutzeinrichtungen gegen Überströme, die nicht die Geräte PR521 sind, muss vorher verifiziert werden. Diese Ausschaltspule kann nicht verwendet werden, wenn die Schutzeinrichtung Serie REF 601 vorhanden ist. Eigenschaften Un Un Betriebsgrenzwerte Leistungsaufnahme bei Anzug (Ps) Anzugsdauer Leistungsaufnahme bei Dauerbetrieb (Pc) Ausschaltzeit Isolationsspannung LV: Vcc; Vcc/ac Hz HV: Vcc/ac Hz % Un W 150 ms 1,5 W ms 2000 V 50 Hz (für 1 min) 24

25 5. Unterspannungsauslöser (-MU) 6. Elektronische Verzögerungsvorrichtung (-KT) Der Unterspannungsauslöser schaltet den Leistungsschalter bei Einbruch oder Ausfall der zugehörigen Speisespannung aus. Er kann zum ferngesteuerten Auslösen (mittels Taste mit Öffnerkontakt), als Einschaltsperre oder zur Spannungsüberwachung in den Hilfsstromkreisen benutzt werden. Das Einschalten des Leistungsschalters ist nur bei gespeistem Auslöser zulässig (die Einschaltverriegelung arbeitet mechanisch). Der Auslöser kann sowohl mit Gleichstrom als auch mit Wechselstrom funktionieren. Diese Zubehöreinrichtung wird serienmäßig geliefert, wenn die Schutzeinrichtung REF 601 Version CEI 0-16 bestellt wird (mit der gleichen Speisespannung, wie sie für REF 601 bestellt wird). Diese Vorrichtung gestattet das Ansprechen eines Unterspannungsauslösers mit vorgegebenen und einstellbaren Verzögerungen. Die elektronische Verzögerungsvorrichtung muss außerhalb des Leistungsschalters installiert werden. Die Benutzung des Unterspannungsauslösers im Kombination mit der elektronischer Verzögerungsvorrichtung -KT vermeidet das Ansprechen, wenn die Speisespannung des Auslösers kurzfristigen Einbrüchen oder Ausfällen der Spannung unterliegt. Im nicht gespeisten Zustand verhindert er das Einschalten des Leistungsschalters. Die Verzögerungsvorrichtung muss mit einem Unterspannungsauslöser verbunden werden, der die gleiche Spannung der Verzögerungsvorrichtung aufweist. Eigenschaften Un Un Betriebsgrenzwerte Leistungsaufnahme bei Anzug (Ps) Anzugsdauer Leistungsaufnahme bei Dauerbetrieb (Pc) Ausschaltzeit Isolationsspannung LV: Vcc; Vcc/ac Hz HV: Vcc/ac Hz Ausschaltung Leistungsschalter: 35-70% Un Einschaltung Leistungsschalter: % Un 150 W 150 ms 3 W ms 2000 V 50 Hz (für 1 min) Eigenschaften Un V Un Einstellbare Ausschaltzeit (Auslöser + Verzögerer) V~ 50/60 Hz 0, , s 25

26 2. Auswahl und Bestellung der Leistungsschalter Optionale Zubehöreinrichtungen 7. Elektronische Meldung der Unterspannungsauslösung (-BB5) 8. Einschaltauslöser (-MC) Die Unterspannungsauslöser können mit einem Kontakt (wahlweise Öffner oder Schließer) ausgestattet werden, der meldet, ob der Unterspannungsauslöser erregt oder entregt ist, und zwar in Form einer Fernmeldung des Auslöserzustands. Den gewünschten Typ der Meldung angeben: 7A Unterspannungsmelder erregt 7B Unterspannungsmelder entregt Der Einschaltauslöser (-MC) gestattet das ferngesteuerte Einschalten des Schaltgeräts. Der Auslöser kann sowohl mit Gleichstrom als auch mit Wechselstrom funktionieren und eignet sich sowohl für den Momentbetrieb als auch den Dauerbetrieb. Der dauernd mit Spannung versorgte Auslöser führt die Funktion einer elektrischen Wiedereinschaltsperre aus. Bei unverzögerter Auslösung muss der Stromimpuls eine Mindestdauer von 100 ms haben. Die Kontrolle der Funktion und des Stromdurchgangs ist mit Vorrichtungen STU (Zubehör 25), CCC und TCS möglich. Eigenschaften Un Un Betriebsgrenzwerte Leistungsaufnahme bei Anzug (Ps) Anzugsdauer Leistungsaufnahme bei Dauerbetrieb (Pc) Einschaltzeit Isolationsspannung LV: Vcc; Vcc/ac Hz HV: Vcc/ac Hz % Un W 150 ms 1,5 W ms 2000 V 50 Hz (für 1 min) 26

27 9. Meldekontakte Einschaltfeder gespannt und entspannt (-BS2) 10. Mechanische Überbrückungsvorrichtung des Unterspannungsauslösers Zwei Meldekontaktpaare (ein Schließer und ein Öffner) gestatten die Fernmeldung des Zustands der Einschaltfeder für den Antrieb des Leistungsschalters. Nur ein Kontakt kann verkabelt werden, so dass nur die Fernmeldung Feder gespannt oder Feder nicht gespannt verfügbar ist. Es ist eine mechanische Vorrichtung, mit der man die Wirkung des Unterspannungsauslösers sperren kann. So ist es möglich, den Leistungsschalter einzuschalten, auch wenn der Unterspannungsauslöser nicht gespeist wird. Die Ein-/Ausschaltung des Unterspannungsauslösers erfolgt mit einem Zweipositions-Wahlschalter, der sich auf der Frontseite des Antriebs des Leistungsschalters befindet. Die Überbrückungsvorrichtung des Unterspannungsauslöser ist immer mit elektrischer Meldung Unterspannungsauslöser ausgeschaltet versehen (-BGB6). Die mechanische Überbrückungsvorrichtung des Unterspannungsauslösers kann nicht geliefert werden, wenn die Schutzeinrichtung REF 601 Version CEI 0-16 bestellt wird. Auf Anfrage ist die Version vorübergehende mechanische Überbrückungsvorrichtung lieferbar, die es gestattet, die Wirkung des nicht gespeisten Unterspannungsauslösers nur so lange auszuschalten, wie das Bedienelement auf der Frontseite des Antriebs des Leistungsschalters gedrückt wird. Die vorübergehende mechanische Überbrückungsvorrichtung kann geliefert werden, wenn die Schutzeinrichtung REF 601 Version CEI 0-16 bestellt wird. 27

28 2. Auswahl und Bestellung der Leistungsschalter Optionale Zubehöreinrichtungen 11. Schutz der Ausschalt-Taste 13. Verriegelung der Bedienungstasten Die Schutzvorrichtung gestattet es, die Ausschalt-Taste nur mit einem Spezialwerkzeug zu betätigen. Dieser Schutz wird nur für die Versionen VD4/R-SEC und VD4/L-SEC geliefert. Die Schutzvorrichtung gestattet es, die Einschalt- und Ausschalt-Tasten nur mit einem Spezialwerkzeug zu betätigen. Dieser Schutz wird nur für die Versionen VD4/R-SEC und VD4/L-SEC geliefert. 12. Schutz der Einschalt-Taste Die Schutzvorrichtung gestattet es, die Einschalt-Taste nur mit einem Spezialwerkzeug zu betätigen. Dieser Schutz wird nur für die Versionen VD4/R-SEC und VD4/L-SEC geliefert. 28

29 14. Verriegelungen der Bedienungstasten mit Vorhängeschloss 14A 14C 14B Die Vorrichtung gestattet das Verriegeln der Einschalt- und Ausschalt-Tasten mit einer Anzahl von max. drei Vorhängeschlössern mit Durchmesser von 4 mm (nicht zum Lieferumfang gehörend). Diese Verriegelung ist in drei Versionen verfügbar: 14A Anbringung des Vorhängeschlosses unterschiedslos für beide Bedientasten 14B Anbringung des Vorhängeschlosses getrennt für die Einschalt- und Ausschalt-Taste 14C Unterschiedslose Verriegelung für Leistungsschalter VD4/R-SEC und VD4/L-SEC. Anm.: Die Verriegelung 14A verhindert das Einschalten mit Fernbedienung; die Verriegelung 14B verhindert die Einschaltung mit Fernbedienung dagegen nicht. 29

30 2. Auswahl und Bestellung der Leistungsschalter Optionale Zubehöreinrichtungen 15. Schutzrelais PR521 (-BR51) 16. Schutzeinrichtung REF 601 (-BR51) Diese Schutzeinrichtung wird nur für die Versionen VD4/R-SEC und VD4/L-SEC geliefert. Sie nimmt den Eingriff des Leistungsschalters aus bei: Überlast (51) Kurzschluss (50) Erdschluss (51N). Sie ist in den folgenden Ausführungen verfügbar: 15A PR 521 selbstgespeist mit Schutzfunktion B PR 521 selbstgespeist mit Schutzfunktion N. Die technischen Daten und die Auslöseeigenschaften, sowie die einstellbaren Grenzwerte stehen im Kapitel 3. Anm.: Mit der Schutzeinrichtung PR521 wird immer die Klarsichthaube geliefert, die gegen Manipulation schützt. Für den Betrieb des Relais muss der Leistungsschalter mit der Ausschaltspule -MO3 (Zubehörteil 4) und mit zwei oder drei Stromsensoren -BC1... BC3 (Zubehör 17) ausgestattet werden. Drei Stromsensoren sind nötig, um die Funktion 51N für die Vektorsumme der Phasenströme zu erhalten. Falls die Funktion 51N mit einem externen Ringkernstromwandler ausgeführt wird, kann man auch nur zwei Stromsensoren installieren. Auf Anfrage ist der externe Ringkernstromwandler -BN (Zubehör 19) erhältlich. Bei den 24 kv Versionen mit Polmittenabstand 230 mm können nur zwei Stromsensoren (auf den seitlichen Polen) installiert werden. Diese Schutzeinrichtung wird ersatzweise zu der analogen Einrichtung PR521 geliefert. Im Unterschied zum PR521, die selbstgespeist ist, braucht REF 601 eine Hilfsspannung, um zu funktionieren. REF 601 kann auf Anfrage alle Serien der Leistungsschalter VD4 mit seitlichem Antrieb ausstatten. Insbesondere ist es die einzige Schutzeinrichtung, die auf den Versionen VD4/R-Sec und VD4/L-Sec installiert werden kann. REF 601 nimmt den Eingriff des Leistungsschalters vor bei: Überlast (51) verzögertem und unverzögertem Kurzschluss (50 und 51) unverzögertem und verzögertem homopolarem Erdschlussschutz (50N und 51N) Außerdem wird der Magnetisierungsstrom eines dreiphasigen Stromwandlers erfasst, um zu vermeiden, dass es beim Einschalten zur Fehlauslösung kommt (68). Ist in den folgenden Ausführungen verfügbar: 16A REF 601 Version IEC (Auslösekennlinien nach der IEC und mit ß = 1 oder ß = 5 und Kennlinie RI spezifisch für Belgien) 16B REF 601 Version IEC wie 16A, aber mit serieller Kommunikation RS485, Protokoll MODBUS RTU 16C REF 601 Version CEI 0-16 (Auslösekennlinien nach CEI 0-16) (*) 16D REF 601 Version CEI 0-16 wie 16C, aber mit serieller Kommunikation RS485, Protokoll MODBUS RTU, FULL DUPLEX (*). (*) Nur für die Installation auf der Tür der Instrumentenzelle vorgesehen. 30

31 Die technischen Daten und die Auslöseeigenschaften, sowie die einstellbaren Grenzwerte stehen im Kapitel 3. Die Schutzeinrichtung REF 601 hat Tasten zum elektrischen Aus- und Einschalten des Leistungsschalters. Die elektrische Ausschaltung ist immer operativ, weil der Leistungsschalter VD4 serienmäßig mit dem Arbeitsstromauslöser -MO1 (Satz 2) geliefert wird. Damit auch die elektrische Einschaltung operativ wird, muss der Leistungsschalter mit dem Einschaltauslöser -MC (Zubehör 8) ausgestattet werden. Die Speisespannung des Arbeitsstromauslösers -MO1 (und des Einschaltauslösers -MC, falls bestellt) muss der Speisespannung entsprechen, die für die Einrichtung REF 601 vorgesehen ist. Die Schutzeinrichtung REF 601 kann nicht in Kombination mit der Ausschaltspule -MO3 (Zubehör 4) funktionieren. 17. Stromsensoren für die Schutzeinrichtung PR521 (-BC1... -BC3) Anm.: Für den Betrieb der Schutzeinrichtung REF 601 Version IEC muss der Leistungsschalter mit zwei oder drei Stromsensoren -BC1...-BC3 (Zubehör 18) ausgestattet werden, die von denen abweichen, die für die Einrichtung PR 521 (Zubehör 17) vorgesehen sind. Drei Stromsensoren sind erforderlich, um die Schutzfunktionen50N und 51N für die Vektorsumme der Phasenströme auszuführen. Falls die Funktionen 50N und 51N mit einem externen Ringkernstromwandler ausgeführt werden, kann man auch nur zwei Stromsensoren installieren. Auf Anfrage ist der externe Ringkernstromwandler -BN (Zubehör 19) erhältlich. REF 601 Version CEI 0-16 ist eine Version, die typisch für Italien ist. Um der Norm CEI 0-16 zu entsprechen, wird der Leistungsschalter mit dem Unterspannungsauslöser-MU (Zubehör 5) ausgeschaltet, der serienmäßig mit REF 601 in der Version CEI 0-16 geliefert wird. Die Speisespannung des Unterspannungsauslösers -MU muss der Speisespannung entsprechen, die für die Einrichtung REF vorgesehen ist. Für den Betrieb des Relais REF 601 Version BEI 0-16 muss der Leistungsschalter immer mit drei Stromsensoren -BC1...-BC3 (Zubehör 18) und mit einem externen Ringkernstromwandler für den homopolaren Schutz -BN (Zubehör 19) ausgestattet sein. Die Stromsensoren senden das auszuwertende Stromsignal an das Relais und liefern im Falle einer Auslösung die Energie für die Speisung des Relais und der Ausschaltspule. Lieferbare Typen von Sensoren für PR 521: Satz Menge Bemessungs-Strom 17A 2 Stromsensoren In = 40 A 17B 3 Stromsensoren In = 40 A 17C 2 Stromsensoren In = 80 A 17D 3 Stromsensoren In = 80 A 17E 2 Stromsensoren In = 250 A 17F 3 Stromsensoren In = 250 A 17G 2 Stromsensoren In = A 17H 3 Stromsensoren In = A Höchstanzahl der Stromsensoren für Relais PR521, die je nach der Version und der Bemessungs-Isolationsspannung auf dem Leistungsschalter installiert werden können: Betriebsspannung (kv) 12-17,5 24 Polmittenabstand (mm) VD4/R VD4/L oder 3 2 oder 3 VD4/R VD4/L oder 3 2 oder 3 31

32 2. Auswahl und Bestellung der Leistungsschalter Optionale Zubehöreinrichtungen 18. Stromsensoren für die Schutzeinrichtung REF 601 (-BC1... -BC3) 19. Externer Ringkernwandler (-BN) Die Stromsensoren für REF 601 sind in Epoxydharz eingegossene Rogowski-Spulen. Die zur Verfügung stehenden Sensortypen sind: Satz Menge 18A 2 Sensoren KEVCR 24 OC2 mit Innendurchführung von 630 A 18B 3 Sensoren KEVCR 24 OC2 mit Innendurchführung von 630 A 18C 2 Sensoren KEVCR 24 AC2 mit Innendurchführung von 1250 A 18D 3 Sensoren KEVCR 24 AC2 mit Innendurchführung von 1250 A Die Stromsensoren für die Schutzeinrichtung REF 601 können mit den folgenden Modalitäten installiert werden: Leistungsschalter mit Polmittenabstand von 230 bis 300 mm bis zu 24 kv: Die Sensoren können unabhängig von der Bemessungs-Spannung des Leistungsschalters auf jedem Polteil installiert werden Leistungsschalter mit Polmittenabstand von 210 mm bis zu 17,5 kv: Die Sensoren können unabhängig von der Bemessungs-Spannung des Leistungsschalters auf jedem Polteil installiert werden Leistungsschalter mit Polmittenabstand von 210 mm bei 24 kv: Der Leistungsschalter kann mit der Schutzeinrichtung REF 601 kombiniert werden, die in der Schaltanlage montiert und an die Sensoren KECA angeschlossen ist, die auf den isolierten Mittelspannungskabeln angeordnet sind. Der externe Ringkernwandler ist erforderlich, um Erdschlussströme zu erfassen, wenn der Leistungsschalter nur mit zwei Stromsensoren ausgestattet ist. Er gestattet es außerdem, Erdschlussströme zu erfassen, die kleiner als zehn Ampere sind. Er ist in den folgenden Versionen erhältlich (mit Übersetzungsverhältnis In = 50/1 A): 19A mit geschlossenem Kern, Innendurchmesser 110 mm (siehe Bild) 19B mit zu öffnendem Kern, Innendurchmesser 110 mm 19C mit geschlossenem Kern, Innendurchmesser 110 mm Version CEI mit Übersetzungsverhältnis 100/1A (für Kombination mit REF 601 Version CEI 0-16). Anmerkungen: Der Bemessungs-Strom der Schutzeinrichtung REF 601 ist auf der Einrichtung selbst einzustellen und hängt nicht vom Sensortyp ab. Die Wahl zwischen Sensor mit Durchführung von 630 A und dem von 1250 A hängt ausschließlich vom Bemessungs-Strom des Leistungsschalters ab, auf dem die Sensoren installiert werden. Für REF 601 Version CEI 0-16 ist immer die Verwendung von 3 Sensoren vorgeschrieben. 32

33 20. Prüfgerät TT2 21. Räder Das ist ein tragbares Gerät, mit dem man die Funktionalität der Auslösekette PR521 und der Ausschaltspule (-MO3) testen kann. Dieser Satz besteht aus der Gruppe der vorderen und hinteren Räder für die Montage anstelle der Befestigungsbügel des Leistungsschalters in Version VD4/R und VD4/L. Anm.: Die Montage ist ein bauseitige Leistung. Achtung: Für die Leistungsschalter VD4/R-SEC, VD4/L-SEC gehören die Räder zur Serienausstattung. 33

34 2. Auswahl und Bestellung der Leistungsschalter Optionale Zubehöreinrichtungen 22. Steckverbindung (Steckdose und Stecker) 23. Entriegelungshebel für VD4/R und VD4/L Dieser Satz besteht aus einer 58-poligen Steckvorrichtung, männlich (fliegender Stecker) und weiblich (feste Steckdose), und den für die Verdrahtung erforderlichen Kontakten. Anm.: Die Kabel, die Kabelhülle und die Montage sind eine bauseitige Leistung. Auf Anfrage ist der Hebel erhältlich, der das Einrasten und Verriegeln des Leistungsschalters im Schaltfeld gestattet, um das Verfahren des Leistungsschalters zu verhindern. Anm.: Das Betätigen des Hebels führt nicht zur automatischen Ausschaltung des Leistungsschalters. 34

35 24. Anschlussstücke 25. Kontrollvorrichtung für Funktion und Durchgang der Arbeitsstrom-/ und Einschaltauslöser (STU Shunt Test Unit) Für die Versionen VD4/R und VD4/L sind (auf Anfrage) Anschlüsse für den Anschluss an den Leistungsstromkreis des festen Leistungsschalters erhältlich. Zum Satz gehören drei obere und drei untere Anschlüsse, die in den folgenden Versionen zur Verfügung stehen: 24A Satz Anschlüsse von 630 A 24B Satz Anschlüsse von 1250 A Die Anschlüsse sind für die Versionen 24 kv Polmittenabstand 230 mm nicht lieferbar. Die Einrichtung STU kann mit dem Arbeitsstromauslöser (-MBO1, -MBO2) oder dem Einschaltauslöser (-MBC) kombiniert werden, um Funktion und Durchgang zu testen. Für jeden zu kontrollierenden Auslöser wird eine Einrichtung benötigt. Die Prüf- und Überwachungsvorrichtung Shunt Test Unit gestattet das Prüfen des Durchgangs der Auslöser mit einer Bemessungs-Betriebsspannung zwischen 24 V und 250 V (AC oder DC), wie auch die Funktion der elektronischen Schaltung des Auslösers. Die Durchgangsprüfung wird zyklisch mit Abständen von 20 Sekunden zwischen einem Test und dem anderen ausgeführt. Die Vorrichtung verfügt über optische Anzeigen in der Form von Leuchtdioden auf der Frontseite. Insbesondere werden folgende Informationen gegeben: POWER ON: Versorgungsspannung anliegend MBO/-MC TESTING: Ausführung des Tests TEST FAILED: Meldung nach einem misslungenen Test oder der Meldung zum Ausfall der Steuerspannung ALARM: Meldung nach drei misslungenen Tests. 35

36 2. Auswahl und Bestellung der Leistungsschalter Optionale Zubehöreinrichtungen Auf der Vorrichtung sind außerdem zwei Umschaltrelais vorhanden, um die Fernmeldung der folgenden beiden Ereignisse zu gestatten: Misslingen eines Tests (die Rückstellung erfolgt automatisch bei eingestelltem Alarm) Misslingen von drei Tests (die Rückstellung erfolgt von Hand mit RESET auf der Frontseite der Vorrichtung). Auf der Frontseite der Vorrichtung ist außerdem die Rückstelltaste - RESET - vorhanden. 26. Stromsensoren KECA für Relais REF 601, nur zur Montage auf isoliertem MS-Kabel geeignet Eigenschaften Un Max. unterbrochener Strom Max. unterbrochene Spannung V AC/DC 6 A 250 V AC Die Sensoren KECA werden benutzt, wenn das Relais REF 601 nicht im Leistungsschalter eingebaut ist, sondern in der Schaltanlage. Die folgenden Rogowski-Sensoren mit festem Kern und mit Innendurchmesser 70 mm sind lieferbar: KECA250B1. 36

37 Rüttelsicherheit Die Leistungsschalter VD4 mit seitlichem Antrieb EL sind unempfindlich gegen Schwingungen, die mechanisch oder durch elektromagnetische Wirkung erzeugt werden. Elektromagnetische Verträglichkeit Die Leistungsschalter VD4 mit seitlichem Antrieb EL, die mit dem mikroprozessorgesteuerten elektronischen Schutzeinrichtungen REF 601 und PR521 ausgestattet sind, garantieren einen Betrieb ohne Fehlauslösungen, auch bei Vorliegen von Störungen durch elektrische Geräte, durch atmosphärische Störungen oder durch elektrische Entladungen. Sie erzeugen außerdem keine Störungen an etwaigen elektronischen Einrichtungen, die sich in der Nähe der Geräte befinden. Das entspricht den Normen EN , , und der europäischen Richtlinie 89/336/EWG und den anschließenden hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV), in deren Hinblick die Auslöser mit CE-Kennzeichnung versehen sind. Tropenfestigkeit Die Leistungsschalter VD4 mit seitlichem Antrieb EL sind in Übereinstimmung mit den strengsten Bestimmungen zum Einsatz in warmfeuchtem und salzigem Meeresklima konstruiert. Alle wichtigen Metallteile sind mit einer Schutzbeschichtung gegen aggressive Einflüsse in Umgebung Klasse C gemäß Norm UNI versehen. Die Verzinkung erfolgt nach Norm UNI ISO 2081, Klassifikationscode Fe/Zn 12, mit einer Dicke von 12x10-6 m, geschützt durch eine vornehmlich aus Chromaten bestehende Konversionsbeschichtung gemäß Norm UNI ISO Dank dieser konstruktiven Eigenschaften entspricht die Baureihe VD4 mit seitlichem Antrieb dem Klimatogramm 8 der Normen IEC und IEC (Test B: Dry Heat) IEC (Test Db: Damp Heat, cyclic). Höhenlage Es ist bekannt, dass das Isoliervermögen der Luft mit wachsender Höhenlage abnimmt. Dieser Sachverhalt muss bei der Projektierung der Isolierelemente von Schaltgeräten zur Installation in einer Höhe von mehr als 1000 m über Meer berücksichtigt werden. In diesem Fall ist ein Korrekturfaktor in Anwendung zu bringen, welcher dem folgenden, nach der Norm IEC ausgearbeiteten Diagramm entnommen werden kann. Das folgende Beispiel soll das Verständnis der obigen Hinweise erleichtern. Diagramm zur Bestimmung des Korrekturfaktors Ka in Abhängigkeit von der Höhenlage H = Höhenlage in Metern m = Wert bezogen auf die Industriefrequenz sowie auf die Bemessungs- Stehblitzstoßspannung und die Phase-Phase-Spannung. Ka 1,50 m (H 1000)/8150 Ka = e (IEC ) M = 1 Beispiel 1,40 Installationshöhenlage 2000 m Betrieb bei einer Bemessungsspannung von 12 kv Bemessungs-Stehwechselspannung 28 kv (Effektivwert) Bemessungs-Stehblitzstoßspannung: 75 kv (Scheitelwert) Faktor Ka nach Diagramm = 1,13. 1,30 Unter Berücksichtigung der obigen Parameter muss das Schaltgerät folgende Eigenschaften aufweisen (Prüfung bei Normal Null, d.h. auf Meereshöhe): Bemessungs-Stehwechselspannung: 28 x 1,13 = 31,6 kv (Effektivwert) Bemessungs-Stehblitzstoßspannung: 75 x 1,13 = 84,7 kv (Scheitelwert). 1,20 1,10 Hieraus folgt, dass für Installationen in einer Höhe von 2000 m über Meer und bei einer Betriebsspannung von 12 kv ein Schaltgerät mit einer Bemessungs-Spannung von 17,5 kv sowie einer Stehwechsel-Isolationsspannung von 38 kv (Effektivwert) und einer Bemessungs-Stehblitzstoßspannung von 95 kv (Scheitelwert) vorzusehen ist. 1, H 37

38 3. Spezifische Produktmerkmale Umweltschutzprogramm Die Leistungsschalter VD4 mit seitlichem Antrieb EL werden in Übereinstimmung mit den Normen ISO (Umweltmanagement-Richtlinien) hergestellt. Die Produktionsprozesse sind an den Umweltschutzbestimmungen bezüglich der Senkung des Energie- und Rohstoffverbrauchs und des Abfallanfalls ausgerichtet. Die Bewertung der Umweltbelastung während des Lebenskreislaufs des Produkts (LCA - Life Cycle Assessment), die durch die Minimierung des gesamten Energie- und Rohstoffverbrauchs für das Produkt erzielt wurde, konnte durch die gezielte Wahl der Materialien, der Prozesse und der Verpackungen in der Projektierungsphase erreicht werden. Bei der Herstellung der Leistungsschalter werden Fertigungstechniken eingesetzt, die das Produkt für eine einfache Demontage und eine einfache Trennung der Komponenten vorbereiten. Dies gewährleistet die maximale Wiederverwendbarkeit am Ende der Nutzlebensdauer des Schaltgeräts. Das wird durch das Umweltmanagementsystem des Herstellerwerks der Mittelspannungsgeräte garantiert, das durch eine unabhängige Benannte Stelle zertifiziert ist. Schutzeinrichtung PR521 Die Schutzeinrichtung PR521 hat die folgenden Funktionen: PR521 - LSI: Überstromschutz (Code ANSI 50-51), zwei- oder dreiphasig je nach Anschluss an zwei oder drei Stromsensoren PR521 - LSIG: Wie PR521-LSI, plus Erdschlussschutz (ANSI-Code 51N) (durch interne Vektorsumme der drei Phasensensoren oder durch externen Ringkernwandler für den Erdschlussschutz und zwei oder drei Stromwandler). Die Stromsensoren liefern nicht nur das Stromsignal, sondern auch die Energie, die für den Betrieb der Einheit erforderlich ist. Die Einheit ist selbstspeisend und ihr korrekter Betrieb ist bei einem Strom von größer oder gleich 20 % des Bemessungswerts auf zumindest einer der mit einem Stromsensor versehenen Phasen garantiert (0,2 x In). Für die Realisierung wurde die digitale Technik mit Mikroprozessorsteuerung verwendet. Die Einheit erzielt das Ausschalten des Leistungsschalters, in den sie eingebaut ist, durch eine Ausschaltspule (-MO3, siehe Zubehörsatz Nr. 4), die direkt auf den Antrieb des Geräts wirkt. Ersatzteile Ausschaltfeder (*) Einschaltfeder (*) Vollständiges Polteil (*) Antrieb in Grundausführung (*) Getriebemotor Arbeitsstromauslöser Zusätzlicher Arbeitsstromauslöser Einschaltauslöser Schlüsselverriegelung Endschalter des Getriebemotors Ausschalt-Taste Einschalt-Taste Anschlüsse für VD4/R und VD4/L (den Bemessungs-Strom angeben). Bestellung: Für die Verfügbarkeit und die Bestellung von Ersatzteilen wenden Sie sich bitte an ABB und geben dabei die Seriennummer des Leistungsschalters an. (*) Auswechseln ausschließlich durch geschultes Fachpersonal und/oder unsere Werkstätten: 38

39 Stromsensoren (C.S.) Die Einheit PR521 kann mit Stromsensoren benutzt werden, die von ABB geliefert werden und die folgenden Eigenschaften haben: Bemessungs-Primärstrom Bemessungs-Sekundärstrom In = 40 A In = 80 A In = 250 A In = A In = 1 A Für die Wahl des Sensors den entsprechenden DIP-Schalter aktivieren. Falls aus Versehen mehrere Sensoren gewählt werden, blinkt die Alarm-Leuchtdiode auf, um eine Fehlermeldung abzugeben. Wahl des Primärstroms der Stromsensoren PR521 mit Schutzfunktionen LSI PR521 mit Schutzfunktionen LSIG 39

40 3. Spezifische Produktmerkmale Externer Erdschluss-Ringkernwandler Die Einheit PR521 kann mit jedem beliebigen externen Ringkernwandler zur Erfassung des Erdschlussstroms verwendet werden, vorausgesetzt er hat folgende Eigenschaften: Auslöseaktuator Die Auslöseeinheit PR521 erwirkt die Auslösung des Antriebs, wenn die Schutzfunktionen eingreifen, durch eine Ausschaltspule (-MO3 - siehe Zubehör Kap. 2). Bemessungs-Primärstrom Bemessungs-Sekundärstrom Leistung Genauigkeitsklasse, Grenzfaktor der Genauigkeit beliebig 1 A 1 VA Kl. 3 oder besser Die Benutzung des externen Ringkernwandlers für die Erdschlussstromerfassung empfiehlt sich, wenn man die Schwelle 51N auf sehr niedrige Werte regeln will (kleiner als der 0,45-fache Wert des Bemessungsstroms - In - der Stromsensoren). Selbstspeisung Der Betrieb der Einheit PR521 wird durch einen Selbstspeisestromkreis gewährleistet. Der kleinste Wert des Phasenstroms, der erforderlich ist, beträgt 0,2 x In. Dieser Stromkreis ist in der Lage, folgendes zu ertragen: Überlast: 1,5 x In bei Dauerbetrieb Überlast: 6 x In für 200 s Überlast: 25 ka für 1 s (max. Kurzzeitstrom des Leistungsschalters). MTBF (mittlerer Ausfallabstand) Bei einer Betriebstemperatur von 40 C ist ein MTBF von 15 Jahren vorgesehen. Externer Erdschluss-Ringkernwandler Umgebungsbedingungen Umgebungstemperatur 5 C C Lagerhaltungstemperatur 40 C C Relative Luftfeuchte, ohne Kondensation 90% Schutzart (Montage auf Leistungsschalter und Frontschutz) IP42 Betriebsfrequenz Von 45 Hz bis 66 Hz. 40

41 Eingänge Analogeingänge Eingänge für Stromsensoren. Mit diesen drei Eingängen werden an der Einheit PR521 die Stromsensoren angeschlossen, die die Signale liefern, die den in den Phasen umlaufenden Strömen proportional sind, wie auch die Energie, die das Gerät zur Selbstspeisung braucht. Eingang für den externen Erdschlussringkernwandler. Mit diesem Eingang wird an der Einheit PR521 der externe, den Erdschluss erfassenden Ringkernstromwandler angeschlossen, dessen Signal dem Erdschlussstrom direkt proportional ist. Dieser Stromwandler liefert keine Energie für den Selbstspeisebetrieb des Relais. Dieser Eingang ist mit einer abgeschirmten verdrillten Doppelleitung zu erhalten, deren Schirmgeflecht im Metallgehäuse des PR521 geerdet werden muss (Bezug auf das Anschlussschaltbild nehmen, das dem Leistungsschalter beiliegt). Wegen EMV Problemen muss der Erdanschluss des Schirmgeflechts so fest und kurz wie möglich sein. Binäreingang für die Steuerfunktion Eingang für Fernausschaltung des Leistungsschalters. Dieser Eingang gestattet es, die Fernausschaltung des Leistungsschalters unter Ausnutzung der von den Stromsensoren gelieferten Energie, sofern vorhanden, vorzunehmen. Dieser Eingang ist mit einer abgeschirmten verdrillten Doppelleitung zu erhalten, deren Schirmgeflecht im Metallgehäuse des PR521 geerdet werden muss (Bezug auf das Anschlussschaltbild nehmen, das dem Leistungsschalter beiliegt). Beim Anschließen eines potentialfreien externen Kontakts (beispielsweise der Kontakts eines Buchholz-Relais) an den entsprechenden Eingangsstecker kann man die Fernausschaltung des Leistungsschalters über den Auslöser PR521 erhalten, wenn der Primärstrom den Wert 0,2 x In auf mindestens einer Phase überschreitet, die mit Stromsensor versehen ist. Ausgänge Leistungsausgang Dieser Ausgang steuert die Ausschaltspule, die spezifisch für PR521 ist (-MO3 - siehe Zubehör Kap. 2). Meldeausgang mittels Einschaltkontakt Es steht ein Ausgang zur Verfügung, der mit einem bistabilen Relais (behält den Zustand auch beim Ausfall der Speisespannung und bis zum RESET-Vorgang bei) mit potentialfreien Einschaltkontakten realisiert wird, durch das die die Meldung Relais ausgelöst geliefert wird. Nach dem Eingriff der Schutzeinrichtung und der Ausschaltung des Leistungsschalters kann dieser Kontakt auf zwei verschiedene Weisen rückgestellt werden: Mit Phasenstrom über 0,2 x In erfolgt eine automatische Rückstellung beim Wiedereinschalten des Leistungsschalters. Mit Phasenstrom unter 0,2 x In und einer ausgeschalteten Schutzeinrichtung (auch bei ausgeschaltetem Leistungsschalter) mittels der frontalen Buchsen für das RESET, wie im Abschnitt Test- und Reset-Funktion beschrieben. Anm.: Der Meldekontakt wird nicht aktiviert, falls man eine Fernschaltung zum Ausschalten des Leistungsschalters oder einen Testvorgang der Funktionstüchtigkeit der Ausklinkung vornimmt. Funktion Typ Max. Umschaltleistung Ausgelöste Schutzeinrichtung Bistabil 150 W / 1250 VA (ohmsche Last) Max. Umschaltspannung 220 V / 250 V~ Max. Umschaltstrom Ausschaltvermögen (IL/CSA): Mechanische Haltbarkeit (bei 180 Schaltungen/Minute) 5 A bei 30 V DC (ohmsche Last) 5 A bei 250 V AC (ohmsche Last) 5 A bei 250 V AC (cosϕ = 1,0) 5 A bei 250 V AC (cosϕ = 0,4) 3 A 5 x 10 7 Elektrische Haltbarkeit 1 x 10 5 Isolation: zwischen offenen Kontakten 1000 Veff (50 Hz / 1 min) zwischen Kontakt und Spule 3000 Veff (50 Hz / 1 min) 41

42 3. Spezifische Produktmerkmale Schutzfunktionen Die Schutzeinrichtung PR521 hat die folgenden Schutzfunktionen: PR521 - LSI: Phasenüberstromschutz (unverzögert, mit einstellbarer stromabhängiger und stromunabhängiger Verzögerung) PR521 - LSIG: wie PR521-LSI plus Erdschlussschutz (mit einstellbarer Verzögerung). Die Einstellwerte und die Auslösezeiten können direkt durch die Einstellung der DIP-Schalter gewählt werden, die auf der Frontseite der Einheit vorhanden sind. Beim stromunabhängigen Schutz ist die Auslösezeit durch die nachstehende Gleichung gegeben. Beim stromabhängigen Schutz ist die Beziehung zwischen der Auslösezeit und dem Überstrom durch die nachstehende Formel gegeben. t = K x t = K x β I I> β α 1 Überstromschutz mit stromunabhängiger Auslösung Es ist eine Familie von Schutzkennlinien verfügbar, die als stromunabhängig mit einstellbarer Verzögerung DT (gemäß Norm IEC ) definiert ist. Es sind folgende Einstellungen möglich: 32 Stromgrenzwerte (I>) (1) 0,200 0,225 0,250 0,275 0,300 0,325 0,350 0,375 0,400 0,425 0,450 0,475 0,500 0,525 0,550 0,575 0,625 0,650 0,675 0,700 0,725 0,750 0,775 0,800 0,825 0,850 0,875 0,900 0,925 0,950 0,975 1,000 x In 16 Auslösezeiten (t>), (mit b = 1, K = 0,1...1,6 in Schritten von 0,1) (2) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 s (1) Das Relais garantiert, dass der Schwellenwert bei Strömen unter dem 1,05-fachen des Einstellwerts I> nicht und bei Strömen über dem 1,30-fachen des Einstellwerts I> erreicht wird. (2) Die Toleranz bei den Auslösezeiten bei Dreiphasenspeisung beträgt ±15% oder ±30 ms. Zeichenerklärung t = Auslösezeit k = Vom Benutzer einstellbarer Parameter für die Wahl der gewünschten Auslösekennlinie α, β = Parameterpaar, abhängig von dem vom Benutzer wählbaren Schutztyp I = Fehlerstrom I> = Vom Benutzer wählbarer Einstellwert. Die Schutzfunktion kann nicht ausgeschaltet werden. Die Schutzfunktion I> für die Kennlinie DT wertet den Scheitelwert im ganzen Intervall 0, x In aus. A B C A B C DIP-Schalter für die Einstellung des Einstellwerts. DIP-Schalter für die Einstellung der Auslösezeit Die DIP-Schalter 1, 2 und 4 nach unten stellen, um die stromunabhängige Schutzfunktion I> einzustellen. 42

43 Überstromschutz mit stromabhängiger Auslösung Es sind drei verschiedene Familien von Schutzkennlinien verfügbar (gemäß Norm IEC 255-3), die wie folgt definiert sind: Stromabhängige Verzögerung NI ( normally inverse ) Stark stromabhängige Verzögerung VI ( very inverse ) Sehr stark stromabhängige Verzögerung EL ( extremely inverse ). A B C Kennlinien für normal stromabhängige Verzögerung A DIP-Schalter für die Einstellung des Einstellwerts. B DIP-Schalter für die Einstellung der Auslösekennlinie C DIP-Schalter 1 nach oben und DIP-Schalter 2 und 4 nach unten stellen, um die Schutzfunktion I> mit normal stromabhängiger Verzögerung einzustellen. C Es sind folgende Einstellungen möglich: 32 Stromgrenzwerte (I>) (1) 0,200 0,225 0,250 0,275 0,300 0,325 0,350 0,375 0,400 0,425 0,450 0,475 0,500 0,525 0,550 0,575 0,625 0,650 0,675 0,700 0,725 0,750 0,775 0,800 0,825 0,850 0,875 0,900 0,925 0,950 0,975 1,000 x In 16 Auslösekennlinien für jede Familie, cosϕ definiert wie folgt (3) a) Kennlinien für normal stromabhängige Verzögerung (mit α = 0,02, β = 0,14, K = 0,1...1,6 in Schritten von 0,1) b) Kennlinien für stark stromabhängige Verzögerung (mit α = 1, β = 13,5, K = 0,1...1,6 in Schritten von 0,1) c) Kennlinien für sehr stark stromabhängige Verzögerung (mit α = 2, β = 80, K = 0,1...1,6 in Schritten von 0,1) (1) Das Relais garantiert, dass der Schwellenwert bei Strömen unter dem 1,05-fachen des Einstellwerts I> nicht und bei Strömen über dem 1,30-fachen des Einstellwerts I> erreicht wird. (3) Die Toleranz bei den Auslösezeiten beträgt ±20% oder ±150 ms. Die Schutzfunktion kann nicht ausgeschaltet werden. Die Auslösekennlinien verschieben sich mit sich änderndem Stromgrenzwert. Die Schutzfunktion I> wertet für die Kennlinien NI, VI und EI den Effektivwert des Phasenstroms aus. Kennlinien für stark stromabhängige Verzögerung C DIP-Schalter 1 und 4 nach unten und DIP-Schalter 2 nach oben stellen, um die Schutzfunktion I> mit stark stromabhängiger Verzögerung einzustellen. C Kennlinien für sehr stark stromabhängige Verzögerung C DIP-Schalter 1 und 2 beide nach oben und DIP-Schalter 4 nach unten stellen, um die Schutzfunktion I> mit sehr stark stromabhängiger Verzögerung einzustellen. 43

44 3. Spezifische Produktmerkmale Überstromschutz mit einstellbarer Verzögerung Es sind folgende Einstellungen möglich: 14 Stromgrenzwerte (I>) (1) 1,00 1,25 1,50 1,75 2,25 2,50 2,75 3,00 3,25 3,75 4,00 4,25 4,50 5,50 x In 8 Auslösezeiten (t>>) (2) 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 s (1) Die Toleranz bei den Einstellwerten beträgt ±10%. (2) Die Toleranz bei den Auslösezeiten beträgt ±15% oder ±30 ms. Unverzögerter Überstromschutz Es sind folgende Einstellungen möglich: 15 Stromgrenzwerte (I>>>) (1) 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17 x In Nicht einstellbare unverzögerte Auslösung (Kennlinie mit beabsichtigter zusätzlicher Nullverzögerung) (1) Die Toleranz bei den Einstellwerten beträgt ±10%. Die Schutzfunktion kann ausgeschaltet werden. Die Schutzfunktion I>>> wertet den Scheitelwert im ganzen Intervall x In aus. Die Schutzfunktion kann ausgeschaltet werden. Die Schutzfunktion I> wertet den Scheitelwert im ganzen Intervall x In aus. A B A A B Zum Ausschalten der Schutzfunktion alle DIP-Schalter nach unten schalten. Durch geeignete Einstellung der DIP-Schalter wird der Einstellwert eingestellt. DIP-Schalter für die Einstellung der Auslösezeit A Zum Ausschalten der Schutzfunktion alle DIP-Schalter nach unten schalten. Durch geeignete Einstellung der DIP-Schalter wird der Einstellwert eingestellt. 44

45 Erdschlussschutz mit einstellbarer Verzögerung (interne Zeigersumme) Der Erdschlussstrom wird als Zeigersumme der drei Phasenströme berechnet. Das Gerät muss daher über drei Stromsensoren verfügen. Diese Summe wird durch einen internen Ringkernstromwandler erhalten (der die Sekundärphasenströme der Stromsensoren auswertet). Die Wahl dieses Modus erfolgt mit Hilfe der DIP-Schalter auf der Front. Es sind folgende Einstellungen möglich: 14 Stromgrenzwerte (Io>) (1) 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,05 1,10 x In 16 Auslösezeiten (to>>) (2) 0,00 (3) 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 s (1) Die Toleranz bei den Einstellwerten beträgt ±20%. (2) Die Toleranz bei den Auslösezeiten beträgt ±20% oder ±30 ms. (3) Kennlinie mit beabsichtigter zusätzlicher Nullverzögerung. Die Schutzfunktion kann nausgeschaltet werden. Die Schutzfunktion Io> wertet den Scheitelwert des Erdschlussstroms im ganzen Intervall ,5 x In aus. Erdschlussschutz mit einstellbarer Verzögerung (externer Ringkernwandler) Der Erdschlussstrom wird als Zeigersumme der drei Primärphasenströme berechnet. Diese Summe wird mit Hilfe eines externen Ringkernwandlers realisiert (der die Primärphasenströme auswertet), der direkt auf die Hauptstromkabel installiert ist. Daher können nur zwei Stromsensoren auf das Gerät montiert werden (bei Netzen mit getrenntem Neutralleiter). Die Wahl dieses Modus erfolgt mit Hilfe der DIP-Schalter auf der Front. Es sind folgende Einstellungen möglich: 14 Stromgrenzwerte (Io>) (1) 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 x In 16 Auslösezeiten (to>>) (2) 0,00 (3) 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 s (1) Die Toleranz bei den Einstellwerten beträgt ±15%. (2) Die Toleranz bei den Auslösezeiten beträgt ±20% oder ±30 ms. (3) Kennlinie mit beabsichtigter zusätzlicher Nullverzögerung. Die Schutzfunktion kann nausgeschaltet werden. Die Schutzfunktion Io> wertet den Scheitelwert des Erdschlussstroms im ganzen Funktionsintervall aus. A B C A B C A B C Für die Wahl des internen Ringkernwandlers den DIP-Schalter nach oben schalten. Diese Einstellung legt den Auslöseschwellenwert auf 0,4 + eingestellter Einstellwert fest (siehe Hinweis B). Zum Ausschalten der Schutzfunktion alle DIP-Schalter nach unten schalten. Durch geeignete Einstellung der DIP-Schalter wird der Einstellwert eingestellt. DIP-Schalter für die Einstellung der Auslösezeit A B C Für die Wahl des externen Ringkernwandlers den DIP-Schalter nach unten schalten. Diese Einstellung legt den Auslöseschwellenwert auf 0 + eingestellter Einstellwert fest (siehe Hinweis B). Zum Ausschalten der Schutzfunktion alle DIP-Schalter nach unten schalten. Durch geeignete Einstellung der DIP-Schalter wird der Einstellwert eingestellt. DIP-Schalter für die Einstellung der Auslösezeit Hinweis: Die Schutzfunktion Io> wird aktiviert, wenn der Strom bei mindestens zwei Phasen den Wert 0,2 x In bzw. bei nur einer Phase den Wert 0,4 x In überschreitet. Sie wird hingegen automatisch ausgeschaltet, wenn der maximale Phasenstrom 2,5 x In überschreitet. Hinweis: Die Schutzfunktion Io> wird aktiviert, wenn der Strom bei mindestens zwei Phasen den Wert 0,2 x In bzw. bei nur einer Phase den Wert 0,4 x In überschreitet. 45

46 3. Spezifische Produktmerkmale Selbstschutz-Kennlinie mit stromunabhängiger Auslösung Es ist eine Kennlinie für den Selbstschutz des elektronischen Relais verfügbar, welche die Auslösung bei 20 x In mit einer festen Verzögerung von 1 s bewirkt. Der Selbstschutz wertet den Scheitelwert des Phasenstroms aus. Bemessungs-Einstellströme Es ist keinerlei Einstellung möglich und die Schutzfunktion kann nicht ausgeschlossen werden. Auf diese Weise wird der Selbstschutz des Geräts für Phasenströme von mehr als 20 x In implementiert, ohne das Ausschaltvermögen des Leistungsschalters zu begrenzen (Kurzzeitstrom von 1 s). Stromsensor Schutzfunktion In [A] I> (0,2...1xIn) [A] I>> (1...5,5xIn) [A] I>>> (2...17xIn) [A] Io> (0,05...0,7xIn) [A] Io> (0,45...1,1xIn) [A] Externer Interner Ringkernwandler (*) Ringkernwandler , , , , , , In = Bemessungs-Strom des Stromsensors I> = Einstellwert des Überstromschutzes (51) I>> = Einstellwert des Kurzschlussstromschutzes (50) I>>> = Einstellwert des unverzögerten Kurzschlussstromschutzes (50) Io> = Einstellwert des Erdschlussstromschutzes (51N) (*) = Im Fall der Verwendung des externen Ringkernstromwandlers (Satz Nr. 16) mit In = 50/1 A Funktion für die optische Anzeige mit LED Der Auslöser hat auf der Vorderseite eine optische Anzeige (Betrieb ab 0,22 x In Phasenstrom), die die in der Tabelle angegebenen Ereignisse melden kann. Einstellungsfehler Stromsensor Schutzfunktion I> bei Verzögerung LED Nein Nein AUS Nein Ja EIN Ja Nein Blinkt Ja Ja Blinkt Hinweis: Es handelt sich um einen Fehler bei der Einstellung der Stromsensoren, wenn man gleichzeitig 2 oder mehr Größen wählt. Funktionen TEST und RESET Mit der Zusatzeinrichtung TT2 (auf Wunsch lieferbares Prüfgerät) kann eine allgemeine Prüfung (TEST) der Relaisauslösefunktion durchgeführt werden (elektronischer Teil und Ausschaltspule -MO3) sowie die Rücksetzung (RESET) des Meldekontakts für die Ausgelöst-Anzeige wegen Überstroms. Die zuletzt genannte Funktion ist nur dann aktiv, wenn die Schutzeinrichtung vollkommen ausgeschaltet ist. Selbstrücksetzung Die Selbstrücksetzung (automatische Rücksetzung) der Ausgelöst-Anzeige des Auslösers erfolgt bei Wiedereinschaltung des Leistungsschalters bei einem Primärstrom gleich oder größer 0,2 x In auf zumindest einer Phase mit Stromsensor. Vorderansicht des Prüfgeräts TT2 Rückansicht des Prüfgeräts TT2 Schaltet man den DIP-Schalter 1 in Schaltstellung A, ist das Prüfgerät TT2 aktiviert (man kann den Battery Check ausführen). Schaltet man die DIP-Schalter 1 und 2 in die Schaltstellung A und den DIP-Schalter 3 auf B, führt das Prüfgerät TT2 den Test der Ausschaltung des Leistungsschalters durch die Ausschaltspule -MO3 durch. Schaltet man die DIP-Schalter 1 und 3 in die Schaltstellung A und den DIP-Schalter 2 auf B, führt das Prüfgerät TT2 die Alarmrücksetzung aus (internes Melderelais). 46