Störlichtbogenschutz

Die Baureihe AQ-100 von Arcteq bietet eine komplette Lösung für den Störlichtbogenschutz. Die Geräte können ohne Programmierung, nur mit Dip-Switches, auf jede Anlage angepasst werden und erfüllen die wachsenden Anforderungen an Personen- und Anlagenschutz in der Nieder- und Mittelspannungstechnik.

Wie funktioniert der Schutz?

Diese kurze Animation zeigt einen grundlegenden Aufbau eines Lichtbogen Schutzsystems. Das gezeigte Arcteq-System verfügt über ein Relais AQ-110 und drei AQ-101 sowie mehrere Punktsensoren. Dieses komplexe System ermöglicht eine sehr schnelle Lichtbogenerkennung (nur 2 ms!). Die schnelle Reaktionszeit führt zu einer schnellen Abschaltung des Leistungsschalters und zu einer Minderung von Sach- oder Personenschäden durch den Lichtbogen.

Maximale Sicherheit und minimale Prozessausfallzeiten

  • Gesamtzeit der Lichtbogenfehlerbeseitigung 5 ms mit wiederverwendbarer Löschvorrichtung
  • garantiert niedrige Energiepegel im Lichtbogen durch schnelles Freischalten
  • ermöglicht tiefere Kategorie der Persönliche Schutzausrüstung
  • Engineering anhand von Standard-Schemata
  • Schnellere Inbetriebnahme, Ein-Tasten-Konfiguration, klare LED-Signale, keine Software erforderlich
  • Vollsortiment und optimales Preis-/Leistungsverhältnis für jede Anwendung

Warum Störlichtbogenschutz?

Der Störlichtbogenschutz schützt sowohl das Personal als auch die Geräte der Umspannwerke vor den Folgen von Störlichtbögen. Ein Lichtbogenschutzsystem erkennt den Fehler in weniger als 2 ms und einschliesslich der Verzögerung im Schalter beträgt die Zeit zum Löschen des Lichtbogens normalerweise weniger als 70 ms. Ein normaler selektiver Überstromschutz kann Betriebszeiten von bis zu 500 ms aufweisen. Im Falle eines Lichtbogenfehlers in einer Schaltanlage, die nur mit einem herkömmlichen Einspeiseschutz ausgestattet ist, ist das Risiko für schwere Verletzungen des Personals sehr hoch. Der ultimative Lichtbogenschutz ist das AQ 100 System mit einer Löschvorrichtung AQ-1000 oder AQ-2000. Die ultraschnelle Lichtbogenlöscheinrichtung löscht den Lichtbogen in weniger als 5 ms.

Störlichtbogenschutz - der neue Standard für Personen- und Objekt-schutz

In den letzten zehn Jahren hat sich die Anwendung des Störlichtbogenschutz auf Basis der Lichtsensorik zur neuen Norm von strombelasteten Anlagen entwickelt. Der Störlichtbogenschutz bietet unbestreitbare Vorteile wie verbesserte Geschwindigkeit, Selektivität und Kosteneffizienz. Der Störlichtbogenschutz ist auf allen Kontinenten eingeführt und wird in allen Arten von Stromverteilungssystemen eingesetzt, von der Stromversorgung über die traditionelle und erneuerbare Energieerzeugung bis hin zur industriellen, maritimen, Offshore-, institutionellen und kommerziellen Anwendung in Nieder- und Mittelspannungsschaltanlagen. Hersteller von Schutzrelais haben Störlichtbogenschutz in numerische Multifunktionsschutzrelais und IEDs integriert. Aufgrund dieser Entwicklung wird der Lichtbogenschutz oft nur als zusätzliche Schutzfunktion betrachtet. Dieser Ansatz hat deutliche Mängel bei der Beurteilung der Kritikalität und Komplexität des Störlichtbogenschutz. Selektive und massgeschneiderte Auslöseszenarien müssen so konzipiert sein, dass der Schutz in allen Szenarien und in jeder Netzwerktopologie einwandfrei funktioniert. Gleichzeitig sind die Systeme so auszulegen, dass die Gesamtselektivität die betroffene Zone im Falle eines Lichtbogenfehlers auf ein Minimum beschränkt. Daher sollte der Störlichtbogenschutz nicht als Schutzfunktion, sondern als Schutzsystem betrachtet werden.

Vorteile der dedizierten Störlichtbogenschutz-Relais

Spezielle Störlichtbogenschutzrelais sind nur zum Schutz vor Störlichtbögen vorgesehen. Sie arbeiten parallel zu den numerischen Multifunktionsschutzrelais, die die klassischen überstrombasierten Schutzsysteme bereitstellen. Dieser Ansatz bietet redundanten Schutz und erhöht die Zuverlässigkeit des Schutzes. Die speziellen Störlichtbogenschutzrelais von Arcteq erfordern nur minimale oder gar keine Kundeneinstellungen. Dies ist von wesentlicher Bedeutung, da Studien bestätigen, dass bis zu 85% der Fehlfunktionen des Schutzes auf falschen Einstellungen beruhen. Die Arcteq-Störlichtbogenschutzrelais sind für den Systemansatz entwickelt worden. Die Schutzbetriebszeit beträgt 7 ms für eine beliebige Anzahl von Leistungsschaltern unter beliebigen Betriebsszenarien. Es werden keine inhärenten Verzögerungen aufgrund von Kommunikationsbusbetriebszeiten eingeführt. Dies ist bei der Berechnung der einfallenden Energiewerte von größter Bedeutung.

Neue Normen IEC 60947-9-1:2018 und UL2748

Die ersten Standards für Lichtbogenlöschvorrichtungen sind für Niederspannungsanwendungen freigegeben. Das Lichtbogenlöschgerät AQ-1000 von Arcteq wird vom Labor nach der Norm UL 2748 geprüft und gelistet. Der AQ-1000 entspricht auch der neu veröffentlichten Norm IEC 60947-9-1:2018 für Lichtbogenlöschvorrichtungen.

Trip-Kriterien

Die ersten Generationen von Lichtbogenschutzrelais verwendeten allein lichtempfindliche Lichtbogensensoren als Auslösekriterium. Verbessert die kombinierte Lichtbogen- und Strommessung für das Dual-Sensing-Verfahren, um die Zuverlässigkeit des Schutzsystems weiter zu erhöhen. Das herkömmliche strom- und lichtbasierte Dualsensorsystem kann jedoch bei der Installation in Geräten mit luftmagnetischen Leistungsschaltern überbrücken. Auch das Fehlen von Stromtransformatoren macht es in einigen Fällen, insbesondere in Niederspannungsanlagen, praktisch unmöglich, Stromkriterien im Störlichtbogenschutz anzuwenden.

Innovation Licht- und Drucksensor

Es ist bekannt, dass Leistungschalter während des Schaltens unter Last eine starke Lichtemission erzeugen. Zudem, wenn ein Niederspannungs-Luftschalter oder ein luftmagnetischer Schutzschalter bei einem nachgeschalteten Fehler schaltet, kann der erzeugte Funkenschlag ein in der Nähe installierter Lichtbogensensor aktivieren. Da die nachgeschaltete Fehlerbedingung typischerweise zu einer Überschreitung von eingestellter Überstrom-Auslösepegel führen, kann sowohl Licht- als auch Stromkriterium gleichzeitig erfüllt sein, so dass ein Störlichtbogenschutzssystem eine Fehlauslösung des Einspeiseschalters verursachen kann. Das Hinzufügen eines Störlichtbogenschutz-Drucksensors zu den Installationen mit Luftschaltern ermöglicht zusätzliche Auslösekriterien, die bei normalem Betrieb des Leistungsschalters nicht erfüllt werden.  Mit dem Arcteq AQ-02 Lichtbogensensor, der Lichtbogen- und Druckmessung in einem einzigen Gehäuse kombiniert, wird ein duales Sensorsystem in einer komfortablen und einfach zu installierenden Lösung erreicht. Wenn eine Überstrommessung in das System angewendet wird, kann sogar ein Dreifach-Messsystem verwendet werden, das auf Strom-, Licht- und Druckauslösekriterien basiert.