Prüfsteckleiste in Schaltschrank oder Tür

Kompaktes System
für alle Mess- und Prüfaufgaben

Überall werden Netze erneuert und erweitert und immer exakter überwacht. Relevante Größen werden vermehrt gemessen, die gewonnenen Daten werden gesammelt und ausgewertet. Damit Service, Wartung und Ausbau der Netze einfacher und sicherer werden, hat Phoenix Contact sein Test- und Prüfsystem ‚Fame‘ funktional erweitert.

In den Schutzschaltungen werden häufig hochflexible Wandlertrennklemmen eingesetzt. Je nach Applikation wird die benötigte Konfiguration auf einer Normschiene aufgerastet und entsprechend der Schaltung mit Prüfadaptern, Kurzschluss-Schaltbrücken und geerdeten Sternpunkten konfiguriert. Dabei ist die Art der Anschlusstechnik zwischen Schraub-, Feder-, Direktsteck- und Bolzenanschluss frei wählbar. Die Kurzschluss-Schaltbrücken werden schraubenlos oder mit Schraubschieber ausgeführt – wie auch die Trennstellen in den Klemmen. Sternpunkte sind dank Steckbrücken in die Reihenklemme integrierbar. Allerdings können die erforderlichen Schaltfolgen bei den Wandlertrennklemmen nicht immer mechanisch gegeneinander verriegelt werden. Zudem verbleiben die Prüfbuchsen in der Leiste und müssen so für jede Prüfstelle mit eingerechnet werden. Sollen Schaltanlagen vor unautorisiertem Zugriff geschützt werden, muss auch bei geschlossener Tür geprüft werden können.

Prüfstecksysteme müssen zuverlässig sein

Prüfstecksysteme müssen eine komplexe Prüfschaltung für ein Schutzgerät in einem einzigen Steckvorgang mit dem Prüfgerät verbinden, und sie müssen alle notwendigen Schaltvorgänge sicher und zwangsgesteuert umsetzen. Dabei ist die Varianz an möglichen Beschaltungen hoch. Das Prüfstecksystem Fame von Phoenix Contact erleichtert den Schritt zur flexiblen Prüfsteckleiste – die zahlreichen seriellen Schaltfolgen der Wandlertrennklemmen werden in einer einzigen, parallel gesteuerten Steckhandlung umgesetzt. Detailkenntnisse der Schaltfolge sind nicht nötig, lediglich der Prüfstecker muss richtig angeschlossen werden. Wartungspersonal kann jetzt einfacher prüfen. Um innerhalb der Prüfstecker ein Fehlstecken zu vermeiden, sind die Prüfsteckleisten kodierbar. Außerdem ist das Prüfstecksystem Fame sowohl in der Steckzone wie auch im Anschlussbereich fingerberührsicher ausgeführt. Sternpunkte im Stromwandlersatz können wahlweise auch über Steckbrücken direkt in der Prüfsteckleiste umgesetzt werden. Dadurch kann die Reihenklemmenleiste bei einer Tragschienenmontage im Schrank entfallen.

Steckzonen mit Schließer- und Öffner-Funktion

Bei der Ablösung schaltbarer Reihenklemmen durch Prüfstecksysteme gibt es zwei Varianten: Die Steckzone funktioniert als Schließer oder als Öffner. Ein Stromwandler am Schließer-Kontakt hat ohne eingesteckten Stecker keine niederohmige Bürde (Last) – was zu gefährlichen Situationen bis hin zur Zerstörung des Wandlers führen kann. Daher muss die Grundklemme mit der Steckzone automatisch einen voreilenden Kurzschluss erzeugen können. Dies ist bei der Schließer-Technik des Systems Fame 1 der Fall, das bereits 2013 vorgestellt wurde. Weil die Position der Kurzschluss-Steckbrücke frei gewählt werden kann, sind Stromwandler-Anschlüsse von oben oder unten möglich. Der Austausch eines Schutzgerätes samt voreilendem Kurzschluss der Wandler liegt im ungesteckten Zustand vor. Für den Normalbetrieb ist ein Betriebsstecker notwendig, der den Schließer-Kontakt schließt. Bei einer Prüfung, bei der Signale eingeschliffen oder Überstromfehler simuliert werden, wird der Prüfstecker an die jeweilige Schaltung angepasst. Ein Stromwandler am Öffner-Kontakt hat bereits ohne eingesteckten Stecker eine niederohmige Bürde. Der Durchgangskontakt der Grundklemme im neuen Fame 2 ist bereits im ungesteckten Zustand geschlossen – und stellt damit bereits den Betriebszustand dar (Bild 2). Ein voreilender Kurzschluss erfolgt durch Einstecken eines Prüfsteckers mit Kurzschlussbrücke – z.B. beim Austausch des Schutzgerätes. Die Prüfungen werden auch hier durch den Prüfstecker umgesetzt, der ebenfalls für die jeweilige Schaltung konfigurierbar ist. Auf der Hannover Messe 2015 wird für die Baureihe Fame 2 zusätzlich ein Schließerkontakt für Signalumschaltungen vorgestellt, der die Anpassungsfähigkeit des Systems weiter erhöht. Jede Ausführung hat ihre Vor- und Nachteile. Bei Fame 1 – mit Schließer-Funktion – ist der jeweilige Kurschluss bereits in der Prüfsteckleiste eingebaut. Wird der Stecker gezogen, ist der Kurzschluss automatisch am richtigen Kontakt. Nachteilig ist der Betriebsstecker, der zwar die Steckzone abdeckt, der aber nach der Prüfung vergessen werden könnte. Dann wäre die Linie ohne Schutz. Bei Fame 2 – mit Öffner-Funktion – muss in der jeweiligen Prüfsteckleiste ein korrekt konfigurierter Prüfstecker verwendet werden, der die Kurzschlussbrücken an der richtigen Position hat. Deshalb müssen diese Stecker unbedingt kodiert sein.

Einfache Montage

Je nach Applikation wird die Prüfsteckleiste in der Tür oder im Schaltschrank montiert – mittels Push-in- oder Schraub-Anschlusstechnik (Bild 3). Bei Hochspannungs-Applikationen werden die Wandler meist mit massiven Leitern bis zu 10mm² Durchmesser angeschlossen. Diese können aber nicht direkt in einer beweglichen Tür verdrahtet werden. Wer Platz sparen möchte montiert die Prüfsteckleisten direkt auf der 35mm-Normschiene. Die Anschlusskammern in Fame nehmen starre Leiter bis zu 10mm² oder flexible Leiter bis 6 mm² mit Aderendhülse und Kunststoffkragen auf. Mittelspannungs-Applikationen, die mit flexiblen Leitern auskommen, werden auch in der Schaltschranktür verdrahtet. Die Ausschnitte für die Prüfsteckleiste besitzen eine rechteckige Kontur, ein Exzenter verriegelt ohne weitere Bohrlöcher die Leiste im Ausschnitt. Hier können später auch Einzelpersonen prüfen – eine zweite Person ist nach DIN VDE bei geschlossener Tür nicht erforderlich. Die Steckkontakte sind auf 500V Nennspannung bei 30A ausgelegt und halten problemlos über 500 Steckzyklen.

Ergonomische Drehgriffmechanik

Damit die Schaltabstände nicht durch schräges Einstecken zeitlich verfälscht werden und es zu einer ungewollten Auslösung kommt, besitzen die Prüfstecker rechts und links stark ausgeprägte Führungen. Beim Ziehvorgang unterstützt eine Drehmechanik den Anwender. Über eine 90°-Drehbewegung des Griffes wird der Stecker in eine Zwischenstellung gebracht. Die Stromwandler-Kreise kontaktieren und können wieder einschwingen. Erst nach einem Zurückdrehen um 90° wird der Stecker zum vollständigen Herausziehen freigegeben. Da die Standardschaltungen der Schutztechnik standardisiert werden können und die Prüfstecker für Fame 2 die Kurzschlussbrücken tragen, sind sie kodiert. In seinem Papier ‚Prüfstecksysteme für Schutzeinrichtungen‘ hat der VDE zu diesem Zweck eine technische Spezifikation verfasst. Diese teilt die Schaltungen in 7-, 14- und 19-polige Varianten mit unterschiedlichen Anwendungen und Kodierungen ein. Phoenix Contact bietet neben den frei konfigurierbaren Prüfsteckleisten auch ein umfassendes Produktprogramm gemäß dieser Spezifikation an. Auch die Prüfbuchsen im Prüfstecker müssen sicheres Arbeiten ermöglichen. Sie sind so angeordnet, dass Sicherheitsprüfleitungen vom Typ CAT III/1000V sowie CAT IV/1000V aneinandergereiht eingesteckt werden können. Zudem können auf jedem Pol Gabel- und Ringkabelschuhe angeschlossen werden.

Sichere Zeitfolgen beim Schalten

Bei der Öffner-Funktion in Fame 2 können die Signale auch zeitlich versetzt geschaltet werden – mittels Prüfstecker und Kontaktzungen mit bis zu drei Längen (Bild 4). Beim Einstecken des Steckers trennt die längste Schaltzunge zuerst den Kontakt auf, und die kürzeste Zunge entsprechend zuletzt. Im Anwendungsfall würde der Auslösekontakt einer Schutzeinrichtung zuerst aufgetrennt. Zeitgleich ist bei Anlagen gemäß IEC61850 ein Kontakt für die Fernmeldung ‚Prüfmodus‘ möglich. Die mittlere Kontaktlänge würde Hilfsspannungen, Signale und Spannungswandler auftrennen, und die kürzeste Länge wäre den Stromwandlerkreisen vorbehalten – sie werden als letzte kurzgeschlossen und aufgetrennt. Für diese voreilende Kurzschlussfunktion kommt eine spezielle, ebenfalls patentierte Kontaktfeder mit zwei Kontaktzonen zum Einsatz. Der Hilfskontakt wird beim Einstecken zuerst erreicht und realisiert den Kurzschluss, bevor der Hauptkontakt aufgetrennt wird und den Kurzschluss übernimmt. n