Netzseitige Schütze Und Leistungsschalter - Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch

Grundlagen und Systembeschreibung
Projektierungshinweise
1.2.12 Netzseitige Schütze und Leistungsschalter
Allgemeines
In vielen Anwendungen werden netzseitig elektromagnetisch betätigbare Schaltgeräte benötigt, um die SINAMICS-
Umrichter automatisiert mit dem Netz zu verbinden bzw. vom Netz zu trennen. In manchen Fällen sind elektro-
magnetisch betätigbare Schaltgeräte auch zwingend erforderlich, z. B. wenn das Vorladekonzept für den Zwischen-
kreis dies erfordert oder wenn die Sicherheitsfunktion NOT-AUS realisiert werden soll, die eine automatische galvan-
ische Trennung des Umrichters vom speisenden Netz erfordert.
Als netzseitige, elektromagnetisch betätigbare Schaltgeräte können Schütze oder Leistungsschalter mit elektrischer
Fernbedienung eingesetzt werden. Diese stehen als Systemkomponenten für die Umrichter-Einbaugeräte SINAMICS
G130 und für die modularen Einbaugeräte SINAMICS S120 zur Verfügung (Kataloge D 11 bzw. D 21.3). Bei den
Umrichter-Schrankgeräten SINAMICS G150, S150 und S120 Cabinet Modules sind Schütze oder Leistungsschalter
mit elektrischer Fernbedienung geräteabhängig entweder als Option bestellbar oder standardmäßig vorhanden.
Bei den in diesem Projektierungshandbuch beschriebenen SINAMICS-Geräten werden bei Bemessungsströmen
≤ 800 A Schütze, und ab Bemessungsströmen > 800 A Leistungsschalter als Systemkomponenten für die Einbau-
geräte empfohlen bzw. als optionale oder standardmäßige Schaltgeräte in den Schrankgeräten eingesetzt.
Ausnahme: Bei Parallelschaltungen SINAMICS G150 werden standardmäßig bei Bemessungsströmen < 1500 A
Schütze, und ab Bemessungsströmen ≥ 1500 A Leistungsschalter eingesetzt.
Schütze der Reihe SIRIUS 3RT1 Leistungsschalter der Reihe SENTRON 3WL
Schütze
Schütze sind reine Schaltgeräte und übernehmen keine Schutzfunktion beim Einschalten auf einen Kurzschluss oder
beim Ausschalten eines im Betrieb auftretenden Kurzschlusses. Daher ist der netzseitige Kurzschlussschutz des
Umrichters stets durch den Einsatz der in den Katalogen empfohlenen Sicherungen zu gewährleisten. Nähere Informa-
tionen hierzu sind dem Abschnitt „Anschluss und Absicherung der Geräte" zu entnehmen.
Bei der Auswahl eines Schützes sind der Bemessungsstrom sowie das Schaltvermögen des Schützes beim Ein-
schalten, Ausschalten und im Kurzschlussfall zu beachten. In der Regel sollte der Bemessungsstrom des Schützes
größer oder gleich dem Bemessungs-Eingangsstrom des Umrichters sein.
Wenn der Einschaltstrom höher ist als das Einschaltvermögen bzw. der Ausschaltstrom höher ist als das Ausschalt-
vermögen, können die Schützkontakte abheben bzw. prellen. Durch die dabei entstehenden Lichtbögen verflüssigt
sich das Kontaktmaterial und es kommt anschließend zur Kontaktverklebung bzw. -verschweißung.
Die Einschaltstöme in den netzseitigen Schützen bleiben bei den in diesem Projektierungshandbuch beschriebenen
SINAMICS-Umrichtern G130, G150, S120 (Chassis und Cabinet Modules) sowie S150 aufgrund der verwendeten Vor-
ladeschaltungen immer unter den Bemessungs-Eingangsströmen der Umrichter. Daher können Schütze der
Gebrauchskategorie AC-1 zum Schalten ohmscher Lasten eingesetzt werden, deren maximales Ein- und Ausschalt-
vermögen etwa beim 1,5-fachen Bemessungsstrom des Schützes liegt. Diese Schütze sind gemäß den Bemessungs-
Eingangsströmen der Umrichter auszuwählen. Sie werden bei den Schrankgeräten SINAMICS G150, S120 Cabinet
Modules und S150 bis zu Strömen von 800 A eingesetzt. Die verwendeten Schütze gehören zur Reihe SIRIUS 3RT1
(Schalten ohmscher Lasten / Gebrauchskategorie AC-1). Sie haben eine mechanische Lebensdauer von 10 Mio
Schaltspielen und eine elektrische Lebensdauer von 0,5 Mio Schaltspielen.
Beim regulären Ausschalten der Umrichter sowie bei automatischen Störabschaltungen, wie z. B. durch Überströme
am Ausgang oder durch Übertemperaturen, wird durch die interne Ablaufsteuerung zunächst die Impulssperre für die
Leistungsbauelemente (Thyristoren, IGBTs) ausgelöst, bevor das netzseitige Schütz den Befehl zum Öffnen bekommt.
Daher erfolgt das Öffnen der Kontakte praktisch stromlos. Beim Auslösen der Sicherheitsfunktionen NOT-AUS
Kategorie 0 (ungesteuertes Stillsetzen des Antriebs mit sofortiger Spannungsfreischaltung) und NOT-HALT Kategorie
1 (gesteuertes Stillsetzen des Antriebs mit anschließender Spannungsfreischaltung) wird durch die Schütz-Sicherheis-
kombination sowohl die Impulssperre für die Leistungsbauelemente ausgelöst, als auch der Befehl für das Öffnen des
Hauptschützes unter Umgehung der internen Ablaufsteuerung gegeben, und damit das Öffnen des Hauptschützes
erzwungen. Aufgrund der mechanischen Trägheit des Hauptschützes erfolgt deshalb auch hier das Öffnen der
Kontakte praktisch stromlos.
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
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