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42MFR 7SJ551
−
Entscheidung über Auslösung;
−
Speicherung von Meßgrößen während
eines Fehlers zu Analysezwecken.
Binäre Eingänge und Ausgänge zum und
vom Prozessor werden über die E/A-
Elemente kanalisiert. Über diese Bausteine
erhält der Prozessor Informationen von
anderen Anlageteilen (z.B. Notstopp). Zu
den Ausgangssignalen gehören insbesondere
Auslöse-Anregungen zu den
Leistungsschaltern, Sig-nale für die
Fernsignalisierung wichtiger Ereignisse und
Zustände sowie optische Anzeigen (LEDs)
und ein alphanumerisches Anzeigefeld an
der Vorderseite.
Eine integrierte Tastatur in Verbindung mit
einem eingebauten alphanumerischen LCD-
Anzeigefeld ermöglicht die Kommunikation
mit dem Gerät. Hierüber werden alle
Betriebsdaten wie Einstellwerte,
Anlagendaten etc. in das Schutzrelais
eingegeben (siehe Abschnitte 6.3 bis 6.12).
Hier können auch die Parameter abgerufen
und nach einem Störfall die relevanten
Daten für die Auswertung des ausgelesen
werden (siehe Abschnitt 6.14). Der Dialog
mit dem Relais kann aber auch über die
serielle Schnittstelle (optional) mittels PC
oder mit einem zentralen Auswertegerät
erfolgen. Im fehlerfreien Betrieb können
Meßwerte wie beispielsweiese diejenigen für
Lastströme übertragen werden. Beide
Schnittstellen sind isoliert. Die Isolation und
die Unterdrückung von Fehlern entsprechen
den Forderungen gemäß VDE 0435, Teil
303 und IEC 255.
Die beschriebenen Funktionseinheiten
werden von einer Stromversorgung mit
Spannung der verschiedenen Pegel versorgt.
Für die Relaisausgänge sind+ 24 V
vorgesehen. Der analoge Eingang benötigt
± 15 V, während der Prozessor und seine
unmittelbare Peripherie mit + 5 V gespeist
werden. Kurzfristige Einbrüche in der
Versorgungsspannung von bis zu 500 ms,
die bei Kurzschlüssen im
Versorgungssystem der Anlage auftreten
können, werden von einem
Spannungsspeicher überbrückt (siehe
Abschnitt 3.1.1).
42
4.2 Überlastschutz
4.2.1 Theoretischer Hintergrund
Das MFR 7SJ551 verwendet thermische
Speicher zur Überwachung der thermischen
Kapazität des geschützten Anlageteils.
Damit kann der Anlageteil weiter erhitzt
werden. Die restliche thermische Kapazität
kann aus den gemessenen Strömen
berechnet werden.
Beim Überlastschutz unterscheidet das MFR
7SJ551 zwischen rotierenden Geräten
(Motoren) und nichtrotierenden Geräten
(Transformatoren, Petersen-Spulen oder
Kabel). Darüberhinaus verwendet das MFR
7SJ551 verschiedene thermische Modelle
für den Rotor (Ein-Körper- Modell) und den
Stator (Zwei-Körper-Modell). Für
nichtrotierende Geräte wird dasselbe Zwei-
Körper-Modell verwendet. Sowohl das Ein-
Körper als auch das Zwei Körper-Modell sind
aus der thermischen Physik abgeleitet, und
zwar auf die nachstehend beschriebene Art
und Weise.
4.2.1.1 Überlastmodell nach der Ein-
Körper-Methode
Ein Strom, der durch einen Leiter fließt, ruft
elektrische Verluste hervor, die proportional
zum Quadrat des Stromwertes sind (siehe
Abbildung 4.2):
2
P
= ⋅
f i
e
wobei;
P
−
Elektrische Wärme-
e
dissipation verursacht
durch elektrischen Strom I
f
−
proportioneller Faktor
i
−
electrischer Strom
P
i
heating
P
e
G88700-C3527-07
P
loss
T
T
ambient
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