Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Neue Lasten an alten Schaltern, Schützen und Relais
Während in der Elektrotechnik mehr und mehr Leistungselektronik die herkömmlichen „Hardware“-Lösungen ersetzt und somit Halbleiter die Funktion übernehmen, den Strömen ihren rechten Weg zur rechten Zeit zuzuweisen, bleiben mechanische Kontakte dennoch ein bedeutender Bestandteil elektrischer Anlagen. Nach Einführung und Theorie in Teil 1 (ep 11-23) wird eine Auswahl an Messungen von Einschaltströmen an Bauteilen und Geräten dargestellt.
Der Kurzschlussstrom des Netzes betrug am Ort der Messungen ≈ 500 A bei 230 V einphasig, entsprechend einer Netz-Impedanz von knapp 0,5 Ω (typischer Wert für Steckdosen-Stromkreise in Haushalten – während die hierfür üblichen Leitungsschutzschalter mit einem Ausschalt-Vermögen von 6 kA aufwarten).
Einschaltströme in der Praxis
Für die Schaltvorgänge kam ein Relais Eichhoff E3206S (Bild) zum Einsatz, das gemäß den hierbei gemachten Erfahrungen – wie einige andere – nicht zum Kontaktprellen neigte. Nur bei einem Kleinschütz wurde dies beobachtet.
Messmittel – Teil 1
Für die Messungen wurde ein hochwertiger Netzanalysator [1] eingesetzt, der sich auch als Labor-Messgerät bereits gut bewährt hat, wie schon früher in einem anderen Zusammenhang etwas ausführlicher dargestellt [2]. Das Gerät stellt innerhalb einer einzigen Periode der Netzfrequenz von 50 Hz ablaufende Vorgänge in nicht weniger als 820 Einzelwerten dar.
Von einem anderen Netzanalysator der gleichen Preisklasse ist bekannt, dass dieser eine Periode (20 ms) mit einer Auflösung von lediglich 72 Messwerten wiedergibt. Gerade dieser Parameter ist jedoch zur Untersuchung dieser schnellen, aperiodischen Vorgänge wie Einschaltströmen wichtig.
Hätte dies nicht ausgereicht, hätte sich auch noch die Transientenfunktion nutzen lassen, die (für einen sehr begrenzten Zeitraum von 10 ms) sogar eine Auflösung von 1 000 Werten pro Millisekunde ermöglicht!
Dies erwies sich aber als nicht erforderlich, denn so schnell sind die Schaltvorgänge – auf Grund der dämpfenden Wirkung der Netzparameter – nun auch wieder nicht. An mindestens zwei vergleichbaren Analysatoren wurde dagegen festgestellt, dass deren „Transientenfunktionen“ zurechtgemogelt waren [2].
Dies ist bei der Wahl der Messmittel zu berücksichtigen. „Vergleichbar“ sind diese also nicht wirklich. Dieser Ausdruck bezieht sich lediglich auf das notwendige Kleingeld, das zur Anschaffung bereitstehen muss.
Weitere Anmerkungen zu Messmitteln folgen im späteren Abschnitt „Messmittel – Teil 2“ nach dem hierfür erforderlichen Praxis-Beispiel.
Der Kondensator allein
Die Messungen zeigen, was zuvor theoretisch gerechnet wurde; nur die relativ langsam abklingende Nachschwingung fehlt. Dies kann zum Teil an einem höheren Netz-Widerstand (hier ≈ 500 mΩ) liegen.
Autor: Dipl.-Ing. Stefan Fassbinder
Literatur
[1] www.a-eberle.de/de/produktgruppen/pq-mobil/komponenten/pq-box-200