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Motorschutzrelais ZB65 und ZB150 Überlastüberwachung von EEx e-Motoren Motor-protective relays ZB65 and ZB150 Overload monitoring of EEx e motors Hardware und Projektierung Hardware and Engineering 07/04 AWB2300-1545D/GB T hink future. Switch to green.
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Warnung! Warning! Gefährliche Dangerous elektrische electrical voltage! Spannung! Vor Beginn der Installationsarbeiten Before commencing the installation • Gerät spannungsfrei schalten. • Disconnect the power supply of the device. • Ensure relosing interlock that devices • Gegen Wiedereinschalten sichern. cannot be accidentally restarted. •...
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07/04 AWB2300-1545D/GB Überblick/Overview Motorschutzrelais ZB65 und ZB150 Überlastüberwachung von EEx e-Motoren ZB65 and ZB150 motor-protective relays Overload monitoring of EEx e motors Anhang/Appendix...
07/04 AWB2300-1545D/GB Inhalt Zu diesem Handbuch Zielgruppe Abkürzungen und Symbole Motorschutzrelais ZB65 und ZB150 Vorwort Geräteübersicht Gerätebeschreibung – Überlastschutz mit Bimetallrelais – Strombereiche der Motorschutzrelais – Temperaturkompensation – Phasenausfall – Wiedereinschaltung – Testfunktion Projektierung Überlastüberwachung von Motoren im EEx e-Bereich Einstellung der Überstromschutzeinrichtung...
07/04 AWB2300-1545D/GB Zu diesem Handbuch Das vorliegende Handbuch gilt für die Motorschutzrelais ZB65 und ZB150. Dieses Handbuch beschreibt die Überlastüberwachung zum Schutz von EEx e-Motoren in explosiongefährdeten Berei- chen. Zielgruppe Dieses Handbuch richtet sich an Fachpersonal, das die Motorschutzrelais installiert, in Betrieb nimmt und wartet.
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07/04 AWB2300-1545D/GB Zu diesem Handbuch Warnung! warnt vor schweren Sachschäden und schweren Verletzungen oder Tod. Für eine gute Übersichtlichkeit finden Sie auf den linken Seiten im Kopf die Kapitelüberschrift und auf den rechten Seiten den aktuellen Abschnitt, Ausnahmen sind Kapitel- anfangsseiten und leere Seiten am Kapitelende.
Rechtsvorschriften der Mitgliedsstaaten für Geräte und Schutzsysteme zur bestimmungsmäßigen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen ist seit dem 30.06.2003 bindend. Die Motorschutzrelais ZB65 und ZB150 sind nach der Richt- linie 94/9/EG (ATEX 100a) durch die PTB zugelassen. ! Die EG-Baumusterprüfbescheinigungs-Nummern lauten: ZB65:...
Schütz ZB65 DILM40 DILM50 DILM65 ZB150 DILM80 DILM95 DILM115 DILM150 Zusätzlich sind die Relais ZB65 in Kombination mit einer Einzelaufstellung einzeln einsetzbar. Die Relais ZB150-…KK sind für Einzelaufstellung konzipiert. Einzelaufstellung Motorschutzrelais Einzelaufstellung ZB65 ZB65-XEZ ZB150-…KK – Bei einer Überlastauslösung schalten die Hilfsschalter 95-96 und 97-98 um und unterbrechen den Steuerstromkreis des zugehörigen Leistungsschützes.
07/04 AWB2300-1545D/GB Motorschutzrelais ZB65 und ZB150 L1 L2 L3 (Q11/1) -S11 -Q11 -Q11 U V W Abbildung 4: Schaltbild eines Motorabganges mit Motorschutzrelais Sicherung Motorschutzrelais Motorschütz Motor Strombereiche der Motorschutzrelais Die Z-Relais werden mit Hilfe der Strom-Einstellscheibe auf den Motornennstrom eingestellt.
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07/04 AWB2300-1545D/GB Gerätebeschreibung Tabelle 1: Strombereiche ZB65 Relais Strombereich I [A] ZB65-10 6 bis 10 ZB65-16 10 bis 16 ZB65-24 16 bis 24 ZB65-40 24 bis 40 ZB65-57 40 bis 57 ZB65-65 50 bis 65 Tabelle 2: Strombereiche ZB150 Relais...
Temperaturbereich –5 °C bis +55 °C konti- nuierlich durch Korrektur des Auslöseweges selbsttätig kompensiert. Phasenausfall Motorschutzrelais ZB65 und ZB150 sind phasenausfallemp- findlich. Die Auslenkung aller drei Bimetalle wirkt auf eine Auslösebrücke, die bei Erreichen des Grenzwertes einen Sprungschalter umschaltet. Gleichzeitig verschieben alle drei Bimetalle die Differenzialbrücke.
07/04 AWB2300-1545D/GB Gerätebeschreibung Soll mit einem ZB65 oder ZB150 Relais ein Wechselstrom- motor oder ein Gleichstrommotor überwacht werden, muss der Strom über alle drei Strombahnen geführt werden, um Frühauslösungen zu vermeiden. Abbildung 6: Verdrahtung der Motorschutzrelais für den Schutz von Wechselstrom- oder Gleichstrommotoren (Reihenschaltung der Bimetallauslöser)
07/04 AWB2300-1545D/GB Motorschutzrelais ZB65 und ZB150 Testfunktion Durch eine zusätzliche Testtaste kann die Funktionstüchtig- keit der Hilfsschalter kontrolliert werden. Hierbei hat die Testtaste eine Doppelfunktion: • Das Drücken der Testtaste öffnet den Öffner 95-96. Nach dem Loslassen fällt der Öffner wieder zurück.
07/04 AWB2300-1545D/GB Projektierung Überlastüberwachung von Durch besondere konstruktive Maßnahmen erreicht man bei Motoren im EEx e-Bereich Motoren die Zündschutzart EEx e. Die Motoren werden auf Basis der höchst zulässigen Oberflächentemperaturen Temperaturklassen zugeordnet. Zusätzlich wird die Erwär- mungszeit t und das Verhältnis Anlaufstrom zu Nennstrom bestimmt und auf dem Motor angegeben.
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07/04 AWB2300-1545D/GB Projektierung Beispiel: I = 6, t = 10 s 7 8 9 10 Abbildung 7: Auslösekennlinie des Motorschutzrelais Der Motor wird zuverlässig geschützt.
Vorsicherung des Schützes für die entsprechende Zuord- nungsart mit berücksichtigt. Vorsicht! Zum Schutz von EEx e-Motoren ist nur die Zuordnungsart „2“ zulässig. Tabelle 3: ZB65 in Direktanbau oder Einzelaufstellung Schütz Sicherung gG/gL [A] Zuordnungsart „1“ Zuordnungsart „2“ ZB65-10 DILM40...
ZB150-125KK ZB150-150KK 1) nach IEC/EN 60947 Zulassungen Die Motorschutzrelais ZB65, ZB150 und ZB150-…KK sind nach der Vorschrift IEC EN 60947 Niederspannungsschalt- geräte gebaut und erfüllen die Forderungen nach der Richt- linie 94/9/EG (ATEX 100a) zum Schutz von EEx e-Motoren. II(2)GD...
Installation Hinweise zur Installation Bei der mechanischen und elektrischen Installation ist die entsprechende Montageanweisung zu beachten. Die Monta- geanweisung liegt den ZB150 Relais bei und ist bei den ZB65 Relais auf der Innenseite der Kartonverpackung aufgedruckt. ZB65: AWA2300-2113 ZB150: AWA2300-2115 Warnung! Für den Explosionsschutz ist nur ein manuelles Rück-...
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07/04 AWB2300-1545D/GB Installation L1 L2 L3 (Q11/1) -S11 -Q11 -Q11 U V W Abbildung 8: Schaltung verhindert automatischen Wiederanlauf F1 Sicherung F2 Motorschutzrelais Q11 Leistungsschütz M1 Motor Die Selbsthaltung des Leistungsschützes Q11 verhindert einen automatischen Wiederanlauf.
07/04 AWB2300-1545D/GB Geräte montieren Geräte montieren Die Motorschutzrelais ZB65 können sowohl direkt am Schütz montiert als auch in Kombination mit der Einzelaufstellung aufgebaut werden. Die ZB150 Relais sind für den Direktanbau an das Schütz gebaut, die ZB150-…KK werden einzeln aufgestellt.
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07/04 AWB2300-1545D/GB Installation ZB65-XEZ DIL... ZB65 ZB65 Abbildung 9: Montage ZB65 Die Einzelaufstellungen ZB65-XEZ können auf einer Hutschiene oder direkt auf der Montageplatte montiert werden. DIL... ZB150-... Abbildung 10: Montage ZB150...
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07/04 AWB2300-1545D/GB Geräte montieren Die ZB150-…KK werden direkt auf die Montageplatte montiert. Tabelle 8: Maße zur Montage ZB65-XEZ ZB150-…KK Bohrmaße (B x H) [mm] 50 x 75 100 x 74 Schraube [mm] 2 x (M5 x 12) 2 x (M6 x 20) Verdrahten Sie die Motorleitungen wie in Abb.
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07/04 AWB2300-1545D/GB Installation Hauptstrombahnen Hilfsstrom- bahnen ZB65 ZB150 95-96, 97-98 – 1 x (6 x16 x 0,8) – – 2 x (6 x 16 x 0,8) – [mm] 1 x (14 – 2) 1 x (6 – 2/0) 1 x (18 – 12) 2 x (14 –...
Motornennstrom mit Hilfe einer Stromeinstellscheibe am Relais eingestellt werden (a Tabelle 1 und Tabelle 2 auf Seite 9). Rücksetzung Die Motorschutzrelais ZB65 und ZB150 bieten mit Hilfe des Wahlknopfes Reset die Möglichkeit, zwischen einem auto- matischem Wiederanlauf „A“ und einer Handrücksetzung „H“ zu wählen.
07/04 AWB2300-1545D/GB Geräte betreiben Test Die Motorschutzrelais ZB65 und ZB150 sind mit einer Taste Test versehen, in der eine Doppelfunktion integriert ist. TEST NO 97 NC 95 NO 98 NC 96 Abbildung 13: Schaltmöglichkeiten der Taste Test Ein Ziehen der Taste hat das Öffnen des Hilfskontaktes 95-96 zur Folge und kann zum Abschalten des Schützes...
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07/04 AWB2300-1545D/GB Contents About this manual Target group Abbreviations and symbols Motor-protective relays ZB65 and ZB150 Preface Overview of the devices Device description – Overload protection relays with bimetallic release – Current ranges of the motor-protective relays – Temperature compensation –...
07/04 AWB2300-1545D/GB About this manual This manual applies to the motor-protective relays ZB65 and ZB150. It describes the overload monitoring system for the protection of motors operating in potentially explosive atmospheres EEx e areas. Target group This manual addresses special personnel who install, commission and service the motor-protective relay.
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07/04 AWB2300-1545D/GB About this manual Warning! Warns of the risk of heavy material damage and of serious or lethal injury. The chapter title in the header on the left side and the title of the current topic on the right side provide you with a good overview of this documentation.
States concerning equipment and protective systems intended for use in potentially explosive atmospheres will be enforced as of 06.30.2003. The motor-protective relays ZB65 and ZB150 are certified by PTB according to the 94/9/EC (ATEX 100a) Directives. ! The EU Certification of Conformity numbers are:...
ZB65 DILM40 DILM50 DILM65 ZB150 DILM80 DILM95 DILM115 DILM150 The relays ZB65 can also be operated individually in combination with a single unit assembly. The relays ZB150…KK are designed for individual installation. Individual installation Motor-protective Individual relay installation ZB65 ZB65-XEZ ZB150-…KK...
07/04 AWB2300-1545D/GB Motor-protective relays ZB65 and ZB150 L1 L2 L3 (Q11/1) -S11 -Q11 -Q11 U V W Figure 4: Circuit diagram of a motor tap with motor-protective relay Fuse Motor-protective relay Motor contactor Motor Current ranges of the motor-protective relays The rated motor current is set on the Z relays by means of a current setting dial.
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07/04 AWB2300-1545D/GB Device description Table 1: Current ranges of ZB65 relays Type Current range I [A] ZB65-10 6 to 10 ZB65-16 10 to 16 ZB65-24 16 to 24 ZB65-40 24 to 40 ZB65-57 40 to 57 ZB65-65 50 to 65...
+55 °C by means of an additional current-free bimetallic release that continuously corrects the tripping range. Phase loss The motor-protective relays ZB65 and ZB150 are phase- sensitive. The deflecting action of all three bimetallic releases is directed towards a tripping bridge that switches over a quick-break switch when the limit value is reached.
07/04 AWB2300-1545D/GB Device description When a ZB65 or ZB150 relay is to be used for monitoring an AC or DC motor, the current must flow across all three current paths in order to avoid early tripping. Figure 6: Wiring of the motor-protective relay for the protection of AC or DC motors (bimetallic release switched in series) (a Section "Tripping characteristics"...
07/04 AWB2300-1545D/GB Motor-protective relays ZB65 and ZB150 Test function The function of the auxiliary contacts can be verified by means of an additional test button that has a dual function: • When the button is pressed, the break contact 95-96 opens.
07/04 AWB2300-1545D/GB Configuration Monitoring overload of The "EEx e" type of protection for motors is achieved by motors in the EEx e area means of special constructive measures. The motors are assigned to temperature classes based on the maximum permitted surface temperatures. The temperature rise time t and the ratio between startup current and rated current I are calculated also and specified on the rating plate of the motor.
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07/04 AWB2300-1545D/GB Configuration Example: I = 6, t = 10 s 7 8 9 10 Figure 7: Tripping characteristics of the motor-protective relay The motor is reliably protected.
Caution! Only type "2" coordination may be used for the protection of EEx e motors. Table 3: Direct mounting or individual installation of the ZB65 Contactor Fuse gG/gL [A] relay Type of assignment 1...
ZB150-150KK 1) to IEC/EN 60947 Approvals The motor-protective relays ZB65, ZB150 and ZB150-…KK are compliant with IEC EN 60947 regulations for low-voltage switchgear and meet the requirements of the 94/9/EU (ATEX 100a) directives for the protection of EEx e motors.
Installation Notes on installation The mechanical and electrical installation instructions must be observed. The installation instructions are included with the ZB150 relays. For the ZB65 relays, these instructions are imprinted on the inside of the cardboard packing. ZB65: AWA2300-2113 ZB150: AWA2300-2115...
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07/04 AWB2300-1545D/GB Installation L1 L2 L3 (Q11/1) -S11 -Q11 -Q11 U V W Figure 8: The circuit prevents an automatic restart. Fuse Motor-protective relay Q11 Contactor relay M1 Motor The latching function of the Q11 contactor relay prevents an automatic restart.
07/04 AWB2300-1545D/GB Mounting the devices Mounting the devices The motor-protective relays ZB65 can either be mounted directly onto the contactor relay, or in combination with the single-mount assembly. The ZB150 relays are designed for direct mounting to the contactor, whereas the ZB150-…KK series are installed individually.
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07/04 AWB2300-1545D/GB Installation ZB65-XEZ DIL... ZB65 ZB65 Figure 9: Mounting the ZB65 The single-mount assemblies ZB65-XEZ can be mounted individually on DIN rail or directly on a mounting panel. DIL... ZB150-... Figure 10: Mounting the ZB150...
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07/04 AWB2300-1545D/GB Mounting the devices The ZB150-…KK series are mounted directly on a mounting panel. Table 8: Mounting dimensions ZB65-XEZ ZB150-…KK Bore dimensions 50 x 75 100 x 74 (W x H) [mm] Screw [mm] 2 x (M5 x 12) 2 x (M6 x 20) Connect the motor cables as shown in Fig.
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07/04 AWB2300-1545D/GB Installation Mains circuit Auxiliary voltage circuit ZB65 ZB150 95-96, 97-98 – 1 x (6 x16 x 0.8) – – 2 x (16 x 6 x 0.8) – [mm] 1 x (14 – 2) 1 x (6 – 2/0) 1 x (18 –...
(a Table 1 to Table 2 as of Page 33). Reset The user can select automatic restart "A" or manual reset "H" on the motor-protective relays ZB65 and ZB150 by means of the Reset selector button. Figure 12: Switching options of the reset selector button The factory set position "H"...
07/04 AWB2300-1545D/GB Operating the devices Test The motor-protective relays ZB65 and ZB150 are equipped with a test button that has an integral dual function. TEST NO 97 NC 95 NO 98 NC 96 Figure 13: Switching options of the test button The auxiliary contact 95-96 is opened by pulling the button, and can thus be used to switch off the contactor relay.
07/04 AWB2300-1545D/GB Anhang/Appendix Typenschilder/Rating Motorschutzrelais/Overload relay ZB65 plates imp 6000 V "1" A gL e 690 V h "2" Normal Test 380/415 500Vh AC–15 220/240 95–96: 0,8 A 97–98: 0,5 A imp 6000 V th 6 A II(2)GD 0102 PTB 04 ATEX 3022...
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07/04 AWB2300-1545D/GB Anhang/Appendix Tabelle/Table 10: Werte der einzelnen Typen/Values of the various types ZB65-10 6 – 10 A ZB65-16 10 – 16 A ZB65-24 16 – 24 A ZB65-40 24 – 40 A ZB65-57 40 – 57 A ZB65-65 50 – 65 A...
07/04 AWB2300-1545D/GB Typenschilder/Rating plates Motorschutzrelais/Overload relay ZB150 imp 8000 V "1" A gL 1000 V h "2" Normal Test AC–15 380/415 500Vh 220/240 95–96: 0,8 A 97–98: 0,5 A imp 6000 V th 6 A II(2)GD 0102 PTB 04 ATEX 3022 IEC/EN 60947 IND.
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07/04 AWB2300-1545D/GB Anhang/Appendix Die Zuordnungen der Werte zu den jeweiligen Typen sind der nachfolgenden Tabelle 11 zu entnehmen. For information on the assignment of values to the relevant types, please refer to Tabelle 11. Tabelle/Table 11: Werte der einzelnen Typen/Values of the various types ZB150-35 25 –...
Umgebungstemperatur/Ambient temperature 20 °C Auslöseklasse/Tripping class 10 A Toleranzbereich/Tolerance range g 20 % Einstellung/ Auslösezeit/Tripping time t [s] Setting 3-phase a 2-phase c 3-phase b 2-phase d 3 x I 16.5 7.2 x I 7 8 9 10 Abbildung/Figure 16: ZB65-10...
Umgebungstemperatur/Ambient temperature 20 °C Auslöseklasse/Tripping class 10 A Toleranzbereich/Tolerance range g 20 % Einstellung/ Auslösezeit/Tripping time t [s] Setting 3-phase a 2-phase c 3-phase b 2-phase d 3 x I 29.7 7.2 x I 7 8 9 10 Abbildung/Figure 17: ZB65-16...
Umgebungstemperatur/Ambient temperature 20 °C Auslöseklasse/Tripping class 10 A Toleranzbereich/Tolerance range g 20 % Einstellung/ Auslösezeit/Tripping time t [s] Setting 3-phase a 2-phase c 3-phase b 2-phase d 3 x I 24.5 7.2 x I 7 8 9 10 Abbildung/Figure 18: ZB65-24...
20 °C Auslöseklasse/Tripping class 10 A Toleranzbereich/Tolerance range g 20 % Einstellung/ Auslösezeit/Tripping time t [s] Setting 3-phase a 2-phase c 3-phase b 2-phase d 3 x I 23.5 18.2 13.2 7.2 x I 7 8 9 10 Abbildung/Figure 19: ZB65-40...
20 °C Auslöseklasse/Tripping class 10 A Toleranzbereich/Tolerance range g 20 % Einstellung/ Auslösezeit/Tripping time t [s] Setting 3-phase a 2-phase c 3-phase b 2-phase d 3 x I 28.8 16.6 7.2 x I Z1-57 7 8 9 10 Abbildung/Figure 20: ZB65-57...
20 °C Auslöseklasse/Tripping class 10 A Toleranzbereich/Tolerance range g 20 % Einstellung/ Auslösezeit/Tripping time t [s] Setting 3-phase a 2-phase c 3-phase b 2-phase d 3 x I 26.4 18.5 23.9 7.2 x I 7 8 9 10 Abbildung/Figure 21: ZB65-65...
07/04 AWB2300-1545D/GB Anhang/Appendix ZB150-35, ZB150-35KK Bereich/Range 25 – 35 A (NM – HM) Umgebungstemperatur/Ambient temperature 20 °C Auslöseklasse/Tripping class 10 A Toleranzbereich/Tolerance range g 20 % Einstellung/ Auslösezeit/Tripping time t [s] Setting 3-phase a 2-phase c 3-phase b 2-phase d 3 x I 7.2 x I 7 8 9 10...
07/04 AWB2300-1545D/GB Auslösekennlinien/ Tripping characteristics ZB150-50 Bereich/Range 35 – 50 A (NM – HM) Umgebungstemperatur/Ambient temperature 20 °C Auslöseklasse/Tripping class 10 A Toleranzbereich/Tolerance range g 20 % Einstellung/ Auslösezeit/Tripping time t [s] Setting 3-phase a 2-phase c 3-phase b 2-phase d 3 x I 15.8 13.8...
07/04 AWB2300-1545D/GB Anhang/Appendix ZB150-50KK Bereich/Range 36 – 50 A (NM – HM) Umgebungstemperatur/Ambient temperature 20 °C Auslöseklasse/Tripping class 10 A Toleranzbereich/Tolerance range g 20 % Einstellung/ Auslösezeit/Tripping time t [s] Setting 3-phase a 2-phase c 3-phase b 2-phase d 3 x I 12.8 7.2 x I 7 8 9 10...
07/04 AWB2300-1545D/GB Auslösekennlinien/ Tripping characteristics ZB150-70, ZB150-70KK Bereich/Range 50 – 70 A (NM – HM) Umgebungstemperatur/Ambient temperature 20 °C Auslöseklasse/Tripping class 10 A Toleranzbereich/Tolerance range g 20 % Einstellung/ Auslösezeit/Tripping time t [s] Setting 3-phase a 2-phase c 3-phase b 2-phase d 3 x I 15.3...
07/04 AWB2300-1545D/GB Anhang/Appendix ZB150-100 Bereich/Range 70 – 100 A (NM – HM) Umgebungstemperatur/Ambient temperature 20 °C Auslöseklasse/Tripping class 10 A Toleranzbereich/Tolerance range g 20 % Einstellung/ AuslösezeitTripping time t [s] Setting 3-phase a 2-phase c 3-phase b 2-phase d 3 x I 7.2 x I 7 8 9 10 Abbildung/Figure 26: ZB150-100...
07/04 AWB2300-1545D/GB Auslösekennlinien/ Tripping characteristics ZB150-100KK Bereich/Range 70 – 1000 A (NM – HM) Umgebungstemperatur/Ambient temperature 20 °C Auslöseklasse/Tripping class 10 A Toleranzbereich/Tolerance range g 20 % Einstellung/ Auslösezeit/Tripping time t [s] Setting 3-phase a 2-phase c 3-phase b 2-phase d 3 x I 7.2 x I 7 8 9 10...
07/04 AWB2300-1545D/GB Anhang/Appendix ZB150-125, ZB150-125KK Bereich/Range 95 – 125 A (NM – HM) Umgebungstemperatur/Ambient temperature 20 °C Auslöseklasse/Tripping class 10 A Toleranzbereich/Tolerance range g 20 % Einstellung/ Auslösezeit/Tripping time t [s] Setting 3-phase a 2-phase c 3-phase b 2-phase d 3 x I 24.5 7.2 x I...
07/04 AWB2300-1545D/GB Auslösekennlinien/ Tripping characteristics ZB150-150 Bereich/Range 120 – 150 A (NM – HM) Umgebungstemperatur/Ambient temperature 20 °C Auslöseklasse/Tripping class 10 A Toleranzbereich/Tolerance range g 20 % Einstellung/ Auslösezeit/Tripping time t [s] Setting 3-phase a 2-phase c 3-phase b 2-phase d 3 x I 7.2 x I 7 8 9 10...
07/04 AWB2300-1545D/GB Anhang/Appendix ZB150-150KK Bereich/Range 120 – 150 A (NM – HM) Umgebungstemperatur/Ambient temperature 20 °C Auslöseklasse/Tripping class 10 A Toleranzbereich/Tolerance range g 20 % Einstellung/ Auslösezeit/Tripping time t [s] Setting 3-phase a 2-phase c 3-phase b 2-phase d 3 x I 7.2 x I 7 8 9 10 Abbildung/Figure 30: ZB150-150KK...