Schalt- und Schutzgeräte heute –
bedienerfreundlich und intelligent

Im Schaltschrankbau gehört der Umgang mit Schalt- und Schutzgeräten zum Alltag. Vielfach sind die Standardprodukte präsent und vertraut. Aber es ist hilfreich, regelmäßig einen frischen Blick auf die Produkte zu werfen. Denn manche neuen Features, die die Installation, Bedienung oder Wartung erleichtern oder effizienter machen, sind häufig nicht bekannt.

So gehört zum Beispiel der Hauptschalter zur Standardausrüstung einer elektrischen Einrichtung. In vielen Maschinen oder Anlagen übernimmt ein Leistungsschalter NZM oder Lasttrennschalter P von Eaton diese Aufgabe. Neben der Schaltfunktion bietet der NZM auch zuverlässigen Kurzschluss- und Überlastschutz sowie die Möglichkeit, über Feldbusschnittstellen Frühwarnungen, Diagnosedaten sowie Energieverbrauchswerte zu kommunizieren. Diese Informationen erleichtern im Störfall die Fehlersuche, und Trendaufzeichnungen geben einen Einblick in Spitzenlasten. So sind die Leistungsschalter der Baureihen NZM3 und NZM4 mit integrierter Überwachungsfunktion in der Lage, phasenbezogen Strom- und Spannungswerte mit den entsprechenden Leistungs- und Energiewerten zu erfassen und zu kommunizieren – und zwar, ohne dass weitere Zubehörteile und zusätzliche Verdrahtungen für Stromwandler oder Spannungsabgriff erforderlich sind. Die Anzeige der Daten kann auf einem kleinen 96×96 mm2 Einbaudisplay oder mit dem Anzeigesystem BreakerVisu erfolgen. Mit BreakerVisu lassen sich die Daten von bis zu 48 Leistungsschaltern visualisieren, protokollieren und somit auf einfache Weise Energieverbräuche für eine Energieoptimierung nach ISO50001 dokumentieren. Um die sichere und einfache Handhabung zu gewährleisten, ist die BreakerVisu-Software selbstkonfigurierend. Das bedeutet, dass die angeschlossenen Geräte automatisch erkannt werden und eine Ereignis- sowie Energieprotokollierung mit Zeitstempel erfolgt. Für die Auswertung reicht ein einfacher PC mit Office-Werkzeugen.

Flexibilität für den Hauptschalter

Hinsichtlich der Einbaumöglichkeiten und Betätigung von Hauptschaltern hat Eaton sich außergewöhnliche Montageformen einfallen lassen, um den Installateur einen hohen Grad an Flexibilität zu ermöglichen. Hierzu gehört der rückseitige Antrieb: Mit diesem lassen sich dreipolige Leistungs- und Lasttrennschalter bis 300A als eine Montageeinheit mit dem Tür-Drehgriff auf preiswerte und platzsparende Weise in Seitenwände oder Türen eines Schaltschrankes einbauen. Diese Variante bietet nicht nur eine äußerlich ‚unsichtbare‘ Befestigung, sondern auch den einfachen und schnellen Zugang zu Anschlussklemmen, Einstellknöpfen, Spannungsauslösern und Hilfsschaltern.

Bis 1600A ermöglicht der Seitenwandantrieb die Betätigung des Schalters wahlweise von der linken oder rechten Seite. Durch den optionalen Anbau eines Montagewinkels lässt sich der Raum im Schaltschrank optimal ausnutzen. So kann die Montageplatte in der Maschinensteuerung für andere Steuerelemente genutzt werden. Für die zuverlässige Lasttrennung im Bereich von 25 bis 100A gibt es im Rahmen der Lasttrennschalter-Produktpalette für P1 und P3 auch Varianten mit metallischen Verlängerungsachsen. Mit Hilfe dieser lassen sich die Schalter in bis zu 600mm tiefen Schaltschränken sicher und bequem von der Front aus bedienen. Bei den P-Lasttrennschaltern wirkt der Handantrieb in direkter Verbindung auf die Kontakte. Die kompakten und robusten Geräte sind ausgelegt für den Einsatz als Hauptschalter mit und ohne Not-Halt-Funktion, als Ein-Aus-Schalter sowie Wartungs-, Reparatur- oder Sicherheitsschalter. Zur Montage im Schaltschrank kann der Anwender die Schalter einfach direkt auf die Hutschiene aufsetzen oder in eine Montageplatte einpassen. Das Angebot umfasst verschiedene Optionen für Schalter, Handgriff und Achsen, sodass sich je nach Anforderung flexibel ein passendes System zusammenstellen lässt. Als Komplettpakete, die auch mit konfektionierten schaltbaren Neutralleiter- und Hilfskontakten zur Verfügung stehen, unterstützen sie den Schaltschrankbauer dabei, Zeit und Kosten bei der Bestellung und Installation einzusparen.

Mehr als nur Abschalten – digitale Schutzgeräte

Wie bei den Hauptschaltern geht auch der Trend bei den Schutzgeräten hin zu mehr Intelligenz. Klassische Fehlerstromschutzschalter sind in ihrer Funktion auf das Abschalten im Fehlerfall begrenzt. Digitale Schaltgeräte der xEffekt-Serie, zu der FI- und FI/LS-Kombischaltgeräte gehören, können hingegen weit mehr: Sie überwachen die Elektroinstallation und informieren bereits im Vorfeld über kritische Stromflüsse. Dies geschieht über drei farbige LEDs, die Fehlersuche und -behebung erleichtern. Bewegt sich der Stromfluss in der Anlage gegen Erde im Bereich von 0 bis 30% des Nennfehlerstroms, so signalisiert die grüne LED den ordnungsgemäßen Zustand. Liegt der Differenzstrom im Bereich von 30 bis 50% des Nennfehlerstromes, leuchtet die gelbe LED. In diesem Fall kann professionell gegengesteuert werden, noch bevor die Anlage stillsteht. Rot zeigt an, dass der Ableitstrom bereits über 50% des Nennfehlerstroms gestiegen ist und sich die Anlage in einem kritischen Status befindet. Der digitale FI löst jedoch nur dann aus, wenn der Fehlerstrom noch weiter ansteigt. Dank Kurzzeitverzögerung und optimierter Auslöseschwelle bewegen kurzfristige Fehlerströme oder andere transiente Störungen den digitalen Schutzschalter nicht zur Abschaltung. So ist die Elektroinstallation bestmöglich gegen Stromausfälle geschützt. Der Servicemodus des FI/LS-Kombischutzschalters erlaubt es darüber hinaus, innerhalb kürzester Zeit die Höhe des fließenden Fehlerstroms in Milliampere-Schritten festzustellen. Beim Drücken des Service-Knopfes visualisiert die blinkende LED, in welchem Bereich der Fehlerstromlevel liegt. Neben der Unterstützung am Gerät vor Ort, können die digitalen FI-Schutzschalter auch das Wartungspersonal in einer zentralen Leitstelle permanent über den Anlagenzustand auf dem Laufenden halten. Ein großer Vorteil: Es ist ganz leicht, einen bestehenden Schaltschrank auf den neuesten Stand zu bringen. Hierfür muss lediglich der FI-Schutzschalter ausgetauscht werden – und schon stehen sämtliche Vorteile der Digitalisierung zur Verfügung.

Verlässlicher Motorschutz auch in Zeiten von IE3

Wenn es um das Schützen, Schalten und Steuern von Motoren geht, hat Eaton eine lange Tradition. Doch auch auf diesem Gebiet tut sich einiges. So steht dem Schaltschrankbauer mit dem elektronischen Motorstarter (EMS) heute eine multifunktionale Komponente zur Verfügung, die vier Funktionen in einem Gerät vereint: Motor-Direktstart, Motor-Wendestart, Motorschutz sowie die sicherheitsgerichtete Stillsetzung eines Antriebs. Damit kann der EMS mehrere konventionelle Schaltgeräte im Schaltschrank ersetzen. So lassen sich zum einen der Verdrahtungsaufwand um bis zu 60% sowie der Anteil an Hardwarekomponenten um bis zu 70% reduzieren. Gleichzeitig spart er wertvollen Bauraum. Die durchgängige Push-In-Klemmtechnik, die ein werkzeugloses Klemmen und Lösen der Haupt- und Steuerstromanschlüsse ermöglicht, vereinfacht die Montage. Der PKZ ist heute ein Synonym für Motorschutz. Eine leistungsfähige Alternative stellt der Motorschutzschalter PKE mit elektronischem Weitbereichsüberlastschutz dar. Dank seiner kompakten und modularen Bauform bestehend aus drei Grundgeräten mit fünf steckbaren Auslöseblöcken bietet er höchste Flexibilität in einem Strombereich bis 65A. Darüber hinaus stehen für die Applikation Anlagenschutz Auslöseblöcke zu Verfügung. Mit verschiedenen steckbaren Auslöseblöcken für Motor- und Anlagenschutz kann der Installateur den PKE mit einem Handgriff umrüsten. Die Motorschutzschalter sind Teil des Systembaukastens xStart, der eine schnelle und kostengünstige Montage und Verdrahtung von Standardkomponenten und so den Aufbau von Motorstarterkombinationen bis 15A mit steckbarer Hauptstromverdrahtung erlaubt. Seit Einführung der ErP(Energy-related Products)-Richtlinie und der Motorenverordnung EC 640/2009 spielt die optimale Ansteuerung von Motoren eine entscheidende Rolle. Hier geht es jedoch nicht nur um das Thema Drehzahlregelung, sondern auch um Schaltgerätetechnik. Denn die Energieeffizienzklasse IE3 eines Motors erfordert konstruktive Veränderungen, welche die elektrischen Eigenschaften des Motors beeinflussen, sodass die Einschaltströme steigen. Um hocheffiziente Motoren auch in Zukunft sicher und zuverlässig betreiben zu können, müssen Schaltgeräte wie Schütze und Motorschutzschalter auf die Tauglichkeit für die erhöhten Einschaltströme überprüft und im Bedarfsfall entsprechend angepasst werden. Nach eingehenden Tests hat Eaton sowohl seine Schütze DIL sowie die Motorschutzschalter PKZ und PKE auf die veränderten Anforderungen der IE3-Motoren hin optimiert. Als einer der ersten Hersteller bietet Eaton eine Lösung, die nachgewiesenermaßen sowohl IE2- als auch IE3-Motoren abdeckt – und das weltweit. Das bedeutet, dass sich der Schaltschrankbauer trotz der neuen Richtlinie keine Gedanken um die verschiedenen Energieeffizienzklassen machen muss, solange er auf Eaton-Produkte setzt. Dadurch, dass eine Produktreihe nun sowohl IE2 als auch IE3 abdeckt, spart er unnötigen Mehraufwand in der Planung und Lagerhaltung. Mit Eatons intelligenter Verbindungstechnik SmartWire-DT werden dann aus Standardschaltgeräten wie PKE und PKZ auf einfache und schnelle Weise intelligente und kommunikationsfähige Automatisierungsgeräte. Gleichzeitig lässt sich mit Hilfe von SmartWire-DT der Zeitaufwand für Projektierung, Verdrahtung, Test und Inbetriebnahme um bis zu 85% reduzieren.