Bei der Wahl zwischen herkömmlichen Sicherungen und elektronischen Schutzschaltern (Englisch Electronic Circuit Breakers, kurz: ECB) bieten letztere dem Anwender zahlreiche Vorteile. Sie sind nicht nur wiederverwendbar, was den Wartungsaufwand und die Ersatzteilkosten reduziert, sondern ermöglichen auch eine präzisere und schnellere Reaktion auf Überströme und bieten erweiterte Überwachungsfunktionen.

Vorteile der elektronischen Schutzschalter auf einen Blick

• Präzises, schnelles und wiederholgenaues Abschalten von sekundärseitigen Überströmen und Kurzschlüssen

• Zuverlässiger Schutz auch bei kleinen Überströmen, langen Leitungen und kleinen Leitungsquerschnitten

• Erfüllung der Forderung der EN60204-1 nach zuverlässiger Abschaltung von Erdschlüssen innerhalb von fünf Sekunden

• Fernsteuerung über digitalen Ein-/Ausgang

• Individuelle Einstellung der Auslöseparameter zur Anpassung an spezifische Anwendungen oder Geräteanforderungen

Präzises Absichern und umfassende Kommunikation

Die elektronischen Schutzschalter von Wago gibt es in 1-, 4- und 8-kanaliger Ausführung für die feste oder einstellbare Absicherung von Lastströmen zwischen 0,5 und 16A. Damit bieten sie eine hohe Flexibilität auf kleinem Raum. Die einkanaligen elektronischen Schutzschalter sind nur 6mm breit, bieten aber vielfältige Brückungsmöglichkeiten und können sowohl über einen Taster am Gerät als auch über einen Ferneingang ein- und ausgeschaltet sowie zurückgesetzt werden. Das Statussignal kann als Einzel- oder Sammelmeldung ausgegeben werden. Noch mehr Leistungsdichte bieten die 4- und 8-kanaligen ECB, die auch im Grenzbereich bei bereits geringen Überströmen schnell und sicher gemäß EN60204-1 auslösen. Beide Varianten sind nur 32mm breit und überzeugen in der Anwendung durch praktische Details: Jeder ECB-Kanal kann über einen eigenen Taster an der Gerätefront geschaltet und zurückgesetzt werden, zudem gibt die integrierte mehrfarbige LED übersichtlich Auskunft über den jeweiligen Status. Ein digitaler Eingang sowie ein Meldekontakt ermöglichen darüber hinaus eine Steuerung aus der Ferne.

Einfache Bedienung – vor Ort und aus der Ferne

Bei den einstellbaren einkanaligen Varianten sowie bei allen Mehrkanalern kann der Auslösestrom für jeden einzelnen Kanal über ein Drehrad in sechs Stufen eingestellt werden. Dies ist auch im spannungslosen Zustand möglich und vereinfacht die Handhabung erheblich. Darüber hinaus ermöglichen die verpolungssicheren Steckverbinder der mehrkanaligen Schutzschalter eine Vorverdrahtung – und verkürzen so die Installationszeit deutlich. Ein weiterer Pluspunkt: Da die 4- und 8-kanaligen elektronischen Schutzschalter dieselbe Baubreite besitzen, sind auch nachträgliche Erweiterungen ohne Layoutänderung problemlos realisierbar. Für eine einfache und effektive Anbindung an eine bestehende Steuerung verfügen diese Module sowohl über einen Meldekontakt als auch über einen digitalen Eingang.

Was sind die Hauptunterschiede der ECB zu den klassischen Leitungsschutzschaltern?

Maik Hessel: Klassische Leitungsschutzschalter besitzen elektromagnetische und thermische Auslösekennlinien, d.h. sie erkennen Überströme und Kurzschlüsse und lösen entsprechend mithilfe eines Bi-Metalls aus. Die elektronischen Schutzschalter bieten hingegen mit ihrer Microcontroller- und Mosfet-basierten Technologie einen weitaus moderneren Ansatz, welcher schnelles und exaktes Auslöseverhalten über einen einstellbaren Strombereich ermöglicht. Kurzschlüsse oder Überströme erkennen die ECB anhand der 7-stufigen Auslösekennlinie – wenn diese für eine bestimmte Zeit überschritten wird, löst der elektronische Schutzschalter sofort aus.

Welche Vorteile bieten elektronische Schutzschalter?

Elektronische Schutzschalter sind flexibel: Sie können je nach Ausführung individuell eingestellt werden, während klassische Schutzschalter immer fest eingestellt sind. Damit lassen sich Bereiche von 0,5 bis 16A Ausgangsnennstrom realisieren. Neben den einstellbaren Varianten bieten wir zusätzlich auch fest eingestellte einkanalige ECB zwischen 0,5 und 8A an. Als weiteren Vorteil bringen ECB unter anderem auch einen Platzvorteil mit sich: Während die klassischen Schutzschalter immer die Größe einer Teilungseinheit (18mm) besitzen, haben unsere einkanaligen ECB z.B. nur eine Breite von 6mm, was einem Platzvorteil von 3:1 entspricht. Zudem bringen ECB auch beim Thema Kurzschluss einen wichtigen Vorteil mit sich. Die klassischen Leitungsschutzschalter unterscheiden sich in verschiedenen Auslösecharakteristiken (bspw. B, C und D). Jede Charakteristik gibt Auskunft darüber, welcher Nennstrom benötigt wird, um den Leitungsschutzschalter bei einem Kurzschluss auszulösen. Beispielsweise wird bei einem B6 Automat das 3 bis 5 fache des Nennstromes benötigt, damit liegt man im Bereich von 18 bis 30A. Häufig reicht der maximale Ausgangsstrom einer DC-Stromversorgung aber nicht aus, um dieses Vielfache an Nennstrom liefern zu können, damit der Schutzschalter rechtzeitig auslöst und die Anlage so in einen sicheren Zustand gebracht wird. Dieses Szenario verschlechtert sich bei langen Leitungslängen oder kleinen Leitungsquerschnitten, da hier die Leitungsimpedanz zunimmt und somit auch der Spannungsabfall auf der Leitung erhöht wird. Des Weiteren sind klassische Leitungsschutzschalter durch ihr thermisches Funktionsprinzip abhängig von der Umgebungstemperatur, ECB nicht. Die elektronischen Schutzschalter lösen bei Überströmen oder Kurzschlüssen sofort aus – nahezu unabhängig von Leitungslänge, Leitungsquerschnitt oder Temperatur.

Interview mit Maik Hessel, Business Development Manager bei Wago

Elekronische Schutzschalter: Bedeutung, Vorteiler, Entwicklungen

Welches Produktportfolio bietet Wago im Bereich der elektronischen Schutzschalter?

Als Basisvarianten gibt es bei uns einkanalige ECB als fest eingestellte (0,5-8A) sowie als einstellbare Varianten (0,5-4A, 1-8A). Darüber hinaus sind auch Varianten mit NEC-Class 2 Zulassung verfügbar, die die Ausgangsleistung auf 100VA begrenzen (0,5-4A). Verschiedene Potenzialverteiler, die man einfach mit Brückern verbinden kann, um so die Anzahl abgesicherter Kanäle mit minimalem Verdrahtungsaufwand zu erhöhen, runden das Portfolio ab. Darüber hinaus bieten wir auch mehrkanalige ECB – sowohl 4-kanalig als auch 8-kanalig, ebenfalls mit digitalen Ein- und Ausgängen.

Welche Kommunikationsschnittstellen bieten die ECB von Wago?

Aktuell verfügen unsere neuesten elektronischen Schutzschalter ausschließlich über digitale Ein- und Ausgänge mit einem 24V Signal. Über den Steuereingang S1 kann man die Kanäle aus der Ferne ein- und ausschalten sowie zurücksetzen; über den Steuerausgang S2 kann man verschiedene Gerätezustände abfragen (z.B. Kanal ausgelöst, Warnschwelle überschritten oder DC OK). Zukünftig wird es bei den mehrkanaligen ECB auch Geräte mit Schnittstellen für Modbus RTU, I/O-Link und Manchester-Protokoll geben.

Warum und inwiefern wurde das Wago-Sortiment an ECB letztes Jahr noch einmal erweitert?

Bei unseren einkanaligen ECB haben wir ‚Modellpflege‘ betrieben – d.h. wir haben unsere Geräte in puncto Bedienung deutlich verbessert. Konkret bedeutet das, dass unsere einkanaligen ECB nun über einen Taster verfügen, über den der ECB bedient und konfiguriert wird. Darüber hinaus wurde auch die Einstellbarkeit des Ausgangsstroms vereinfacht – und zwar durch ein Drehrad. Mit Hilfe eines Betätigungswerkzeuges lässt sich der Ausgangsstrom darüber sehr leicht einstellen. Da uns häufig Kundenanfragen mit Anforderungen des amerikanischen und kanadischen Markts erreicht haben, haben wir unser Sortiment an elektronischen Schutzschaltern um Varianten mit NEC Class 2 erweitert. Bei unseren mehrkanaligen ECB haben wir uns hingegen nochmal deutlich verkleinert: Die 4-kanäligen ECB waren bisher 45mm breit und sind nun nur noch 32mm breit, was einen erheblichen Platzvorteil darstellt. Außerdem haben wir die Möglichkeit, Kanäle parallel zu schalten und so einen Ausgangsstrom von bis zu 16A abzusichern, was es in der Form auf dem Markt noch nicht gibt.

Gibt es bestimmte Branchen, für die die ECB besonders relevant sind?

Ja, elektronische Schutzschalter sind hauptsächlich in industriellen Anlagen und Maschinen im Einsatz. Durch das exakte Auslöseverhalten und die Remote-Funktionen liegt hier ein klarer Mehrwert in puncto Anlagenverfügbarkeit und Sicherheit für verkettete Prozesse auf der Hand.

Welche zukünftigen Entwicklungen erwarten Sie in diesem Bereich?

Elektronische Leitungsschutzschalter werden zukünftig auch physisch eine Einheit mit den Stromversorgungen bilden. In Verbindung mit der Stromversorgung wird dabei auch das Thema Kommunikation noch interessanter werden, da man so genau monitoren kann, welche Auslastung die einzelnen Kanäle haben.