Grundlagen der elektrischen Steuer- und Schutztechnik

Steuergeräte

Ein Steuergerät ist ein Element der Ladekontrollschaltung, um den Dialog zwischen der Benutzerschnittstelle und der Maschine zu gewährleisten.

Arten von Einrichtungen

• Schalter: Schalten in verschiedenen Positionen im Rahmen der Intervention bei der Kontrolle eines Regelkreises.
• Pilot-Signalisierung: Zeigt eine Aktion des Kommandos an.

Taster und Schalter: Symbole

Taster werden in Regelkreisen für Manöver genutzt und bestehen aus zwei Teilen:

• 1. Steuergerät: Der Teil der Taste, der mit dem Bediener in Berührung kommt.
• 2. Kontakte: Verantwortlich für die Ausführung der Kontrollaktion; können als Öffner, Schließer oder eine Kombination daraus ausgeführt sein.

Schalter sind Knöpfe, die in verschiedenen Positionen gehalten werden und für Entscheidungen bei der Auswahl verschiedener Schaltungen verwendet werden.

Störungen und Reparatur von Schaltkreisen

Vor der Fehlersuche im Regelkreis sind folgende Schritte notwendig:

1. Prüfung auf Spannung.
2. Überprüfung der Schutzelemente.
3. Überprüfung des Schaltplans (CP und CM) auf elektrische Kontinuität.

Die Hauptursache für das Versagen eines Regelkreises ist meist das Schütz.

Arten von Schutzeinrichtungen

Diese sind verantwortlich für die Erkennung und Beseitigung von Pannen oder Zwischenfällen in den Empfängern, Anlagen oder elektrischen Leitungen.

Mögliche Schäden

• Überstrom und Überlast: Eine Erhöhung der Stromaufnahme, die den Betriebsstrom übersteigt. Dauerhafter Überstrom muss beseitigt werden; kurzzeitiger Überstrom (z. B. beim Anlauf eines Motors) wird als akzeptabel angesehen.
• Kurzschluss: Ein signifikanter Anstieg des Stromverbrauchs über den Betriebsstrom hinaus, verursacht durch die Verbindung mehrerer aktiver Leiter. Die Beseitigung muss in weniger als 5 Sekunden erfolgen.
• Isolationsfehler: Verbindung zwischen aktiven leitfähigen Teilen und Gehäuseteilen unter Nennspannung.

Thermorelais

Eine Schutzeinrichtung zum Aufspüren von unzulässigem Überstrom bei Empfängern.

Bewertung

• Polzahl: Empfänger werden in drei Phasen, einphasig oder zweiphasig betrieben. Am häufigsten im Schutz von Elektromotoren.
• Phasenausfallschutz: Erkennt, wenn eine der Phasen der Zuleitung ausgefallen ist.
• Kompensierte Pole: Diese sind zusätzlich unempfindlich gegenüber Temperaturschwankungen.

Aufbau eines Thermorelais

• Bimetall: Besteht aus zwei Metallen mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten.
• Hilfsschalter: Zum Öffnen oder Schließen der Regelkreise (meist ein Öffner und ein Schließer).
• Test-Taste: Zur Aktivierung des Relais und Überprüfung der Funktion.
• Heizschlangen: Verantwortlich für die Erwärmung des Bimetalls.
• Feder: Bringt die Hilfskontakte in die Ruheposition zurück.

Betrieb eines Thermorelais

Bei unzulässigem Überstrom durch die Heizschlangen verformt sich das Bimetall. Diese Verformung verschiebt die Hilfskontakte: Der Öffner (NC) unterbricht die Stromzufuhr zur Schützspule (CM), der Schließer (NO) aktiviert ein Signalelement. Zur Rückstellung muss das Bimetall ausreichend abkühlen.

Leistungsschalter (Magnetisch)

Eine Schutzeinrichtung mit der Fähigkeit, unzulässigen Überstrom und Kurzschlüsse zu erkennen und zu unterbrechen, ohne den Kontakt bei zulässigem Strom zu öffnen. Sollte nicht als Manöverelement verwendet werden.

Sicherungen

Ein schützendes Gerät, das bei unzulässigem Überstrom und Kurzschluss den Stromkreis unterbricht. Es handelt sich um die älteste Form der Schutzeinrichtung.

Sicherungstypen

• Schraubsicherungen: Benötigen einen Sicherungshalter (System D und D0).
• Messersicherungen (NH-System): Niederspannungssicherung mit hoher Kapazität, bestehend aus einer Basis, austauschbaren Patronen und Zubehör.

Sicherungsklassen

• Kategorie gG: Für den allgemeinen Gebrauch zum Schutz gegen Überstrom und Kurzschluss.
• Kategorie aM: Begleitschutz, schützt gegen Kurzschlüsse; muss durch einen thermischen Überstromschutz ergänzt werden.