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6.15 Projektierungshinweise für den Einsatz von Schützen im Umfeld von Frequenzumrichtern
6.15.3.4
Teilentladung (Belastung der Isolationsmaterialien)
Aufgrund folgender Faktoren kann es zu wellenförmigen Spannungsüberlagerungen auf der
Zuleitung zum Motor kommen (bis zu Faktor 2 bezogen auf die Amplitude):
• Sehr kurze Schaltzeiten bis in den unteren Nanosekundenbereich und den damit
verbundenen extremen Spannungssteilheiten du / dt moderner Leistungshalbleiter
• Spezifische Impedanz‑Verhältnisse zwischen Umrichter und Motor (Leitungen zum Motor,
Innenwiderstände von Schaltgeräten, Impedanz des Motors)
Von Bedeutung ist hier der Wellenwiderstand zwischen folgenden Komponenten:
• Frequenzumrichter
• Leitung
• Schaltgerät
• Leitung
• Motor
• Erdungsbedingungen
Reflexionen können zwischen den Phasen (L zu L), zwischen Phase und Erde (L zu N) und von
Windung zu Windung an einer Spule (Bimetall, n-Auslöser, Motorwicklung) auftreten.
Diese deutlich erhöhten Spannungen bewirken im Schaltgerät überproportional hohe
elektrische Feldstärken, welche wiederum Teilentladungen hervorrufen können.
Teilentladungen über einen längeren Zeitraum können zu einem vorzeitigen Geräteausfall
führen, da das Isolationsmaterial durch elektrochemische Vorgänge altert und auch abgetragen
wird.
Voraussetzungen für das Auftreten von Teilentladungen sind elektrische Feldstärken größer als
1 bis 3 kV / mm und erhöhte Temperaturen größer 40 °C direkt am Bauteil.
Infolge der Kompaktheit sind hier vor allem Geräte der kleineren Baugrößen 3RT2.1 und 3RT2.2
betroffen. Noch stärker ist der Einfluss der Umgebungstemperatur.
Einschätzung
• Schutzgeräte mit Bimetall und / oder Kurzschlussschnellauslöser sind kritischer als Schütze
• Applikationen bei 400 V sind bei Umgebungstemperaturen < 40 °C unkritisch
• Schaltgeräte 3RT2.1 und 3RT2.2 können bei Umgebungstemperaturen von 60 °C und
Netzspannungen von 500 V kritisch werden
• Applikationen bei 690 V und hohen Umgebungstemperaturen von 60 °C sind für alle Geräte
kritisch
Schütze / Schützkombinationen SIRIUS 3RT
Gerätehandbuch, 08/2022, A5E03656507110A/RS-AH/009
Projektieren
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