Thermischer vs. elektromagnetischer MCCB für industrielle Stromversorgungssysteme: Welcher ist überlegen?

Hast du jemals tiefer gegraben, als dein Auslösung des SchutzschaltersHaben Sie ohne ersichtlichen Grund Probleme mit dem Schutz Ihrer Anlage? Haben die Schutzvorrichtungen nicht rechtzeitig ausgelöst oder fallen Ihre Leitungsschutzschalter vorzeitig aus? Wenn Sie eines dieser Szenarien erlebt haben, sollten Sie sich fragen, ob Ihr Leistungsschaltertyp für Ihre spezifischen Betriebsumgebungen geeignet ist.

Die überwiegende Mehrheit MCCBs (Formgehäuse) SchutzschalterS)Auf dem heutigen Markt sind thermomagnetische MCCBs, die einen ausreichenden Schutz vor Auslösung für Wohn- und Gewerbeanwendungen bieten; jedoch in den folgenden industriellen Umgebungen, Fabriken, Motorsteuerungsschaltungen, Hochtemperaturwerkstätten und Anwendungen im Bereich erneuerbarer Energien, thermomagnetische MCCB Grenzen werden deutlich. Hier kommt die Verwendung rein elektromagnetischer Systeme zum Tragen. MCCBs (wie beispielsweise das elektromagnetische ELM1) wird sehr effektiv; Reine elektromagnetische MCCBSie bieten Lösungen für viele Probleme im industriellen Energiesystem.

Dieser Artikel bietet Ihnen einen kurzen Überblick über die Unterschiede zwischen Thermomagnetisch MCCB Und Rein Elektromagnetischer Leistungsschalter, die Anwendungsbereiche der einzelnen Produkte und warum die Auswahl des richtigen Produkts so wichtig ist MCCB im heutigen modernen Industrieumfeld.

Was ist ein thermomagnetischer MCCB?

Der Thermomagnetisch MCCB ist ein weit verbreiteter Leitungsschutzschalter und verfügt über zwei Schutzarten: Überlastschutz und Kurzschlussschutz.

• Überlastschutz:Dies wird durch einen Bimetallstreifen erreicht. Wenn der Bimetallstreifen erJa Wenn zu viel Strom durch das Material fließt, biegt es sich vom Stromkreis weg, was zu einer Berührung des Fingers führt; dies wird als Überlastschutz bezeichnet.
• Kurzschlussschutz: Der Kurzschlussschutz wird durch eine elektromagnetische Spule realisiert. Diese Spule wird erregt, sobald ein hoher Strom durch den Stromkreis fließt (Kurzschluss). Das von der Spule erzeugte Magnetfeld bewirkt das sofortige Auslösen des Schutzschalters; diese Schutzfunktion wird als Kurzschlussschutz bezeichnet.

Die Funktionsweise des thermomagnetischen MCCB ist einfach: Wenn der Bimetallstreifen durch zu viel Strom erhitzt wird, verzieht er sich und öffnet sich, um den Leistungsschalter bei Überlastung auszulösen; die elektromagnetische Spule öffnet den Leistungsschalter bei hohen Kurzschlussströmen innerhalb kürzester Zeit.

Ein großer Nachteil des Wärmeschutzsystems besteht darin, dass es auf thermischer Verformung beruht, um vor Überlastung zu schützen – d. h. das Wärmeschutzsystem ist temperaturabhängig.

Was ist ein rein elektromagnetischer MCCB?

Ein rein elektromagnetischer Leistungsschalter (MCCB) verwendet im Gegensatz zu einem thermisch gesteuerten Leistungsschalter (TC-MCCB) keinen Bimetallstreifen zum Schutz vor Überlast und Kurzschluss. Stattdessen basieren die Auslöseeinstellungen des MCCB ausschließlich auf elektromagnetischer Induktion und nicht auf thermischen Einflüssen für den Überlast- oder Kurzschlussschutz. Rein elektromagnetisch gesteuerte MCCBs bieten eine zuverlässigere Auslösung als TC-MCCBs, ermöglichen höhere Spannungen und/oder Ströme, ein geringeres Risiko von Fehlauslösungen unter rauen Bedingungen und einen geringeren Wartungsaufwand.

Wesentliche Unterschiede: Elektromagnetischer MCCB vs. thermomagnetischer MCCB

1. Temperaturstabilität

In industriellen Umgebungen herrscht typischerweise ein unvorhersehbares Temperaturprofil innerhalb der MCCB (innen und außen); daher ist die Temperaturstabilität von entscheidender Bedeutung, um eine gleichbleibende Leistung über die Zeit aufrechtzuerhalten.

Thermisch-magnetische MCCBs: Typischerweise unterliegen TC-MCCBs einer „thermischen Drift“, die durch die Erwärmung ihres Gehäuses aus der Umgebung entsteht. Beträgt die Umgebungstemperatur des TC-MCCB beispielsweise 51 Grad Celsius und hat das Bimetall-Thermoelement diese Temperatur zu lange beibehalten, kann der Schalter im Bedarfsfall aufgrund dieser Drift nicht auslösen, was zu einer unnötigen Verzögerung der Auslösung führt. Übermäßige Erwärmung, sowohl von innerhalb als auch von außerhalb des Gehäuses, kann Fehlauslösungen verursachen und dadurch ungeplante Ausfallzeiten sowie einen ineffizienten Betrieb zur Folge haben.

Rein elektromagnetische MCCBs: Die Auslöseeinstellungen rein elektromagnetischer Leistungsschalter (MCCB) bleiben auch bei stark schwankenden thermischen Bedingungen absolut stabil. Sie funktionieren in Umgebungen mit sehr hohen Temperaturen zuverlässig und können schwere, dauerhafte Lasten bewältigen, ohne dass das Risiko eines Ausfalls durch Überhitzung steigt.

2. Anpassungsfähigkeit der Motorlast

Die meisten Motoren in industriellen Anwendungen entwickeln beim Anlauf Einschaltströme (bis zu 3-5 Mal höher als der Nennstrom), die über dem Normalwert liegen. Ein defekter Leitungsschutzschalter (LSC) muss zwischen diesen kurzzeitigen Stromspitzen und tatsächlichen Fehlerströmen unterscheiden können.

Thermomagnetische Leistungsschalter: Diese Schutzschalter reagieren oft zu empfindlich auf Stromänderungen, da häufig Anlaufströme von Motoren fälschlicherweise als Überlastung interpretiert werden. Dies führt zu einem zu häufigen Auslösen des Schutzschalters, was den Betrieb unterbrechen und somit die Effizienz verringern kann.

Reine elektromagnetische Schutzschalter: Diese Schutzschalter wurden speziell für Motoranwendungen entwickelt und verfügen daher über eine fortschrittliche Strommesstechnik, um einen Motoranlaufstrom von einer echten Überlastung zu unterscheiden. Dadurch eignen sie sich gleichermaßen für Anwendungen, die regelmäßig das Anlaufen eines Motors erfordern.

3. Genauigkeit der Fehlerreaktion und des Schutzes

Um Schäden an kritischen elektrischen Anlagen zu minimieren, ist die Fähigkeit, einen Fehler schnell zu erkennen und zu beheben, von großer Bedeutung.

Thermomagnetische Schutzschalter: Diese Schutzschalter verzögern die Auslösung eines Fehlerstroms, da ihr thermischer Überlastschutz durch Erhitzen und Verformen eines Bimetallstreifens erzeugt wird. Daher ist die Fähigkeit, einen Stromstoß unmittelbar zu erkennen, bei diesem Schaltertyp eingeschränkt, was zu größeren Geräteschäden führt.

Reine elektromagnetische Schutzschalter: Auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion basierend, verfügen rein elektromagnetische Leistungsschalter über sofort auslösende Schaltkreise, die innerhalb von Mikrosekunden auf Kurzschluss- und Überlastzustände reagieren. Dadurch wird der Fehler schneller isoliert und das Risiko von Schäden an Motor, Kabel und anderen empfindlichen Geräten verringert.

4. Langfristige Betriebssicherheit

In industriellen Umgebungen eingesetzte Leistungsschalter müssen über einen längeren Zeitraum zuverlässig funktionieren und trotz des Verschleißes, der durch den täglichen Gebrauch auftritt, eine kontinuierliche Leistungsfähigkeit gewährleisten.

Thermomagnetische Schutzschalter: Aufgrund der extremen Hitze und Kälte unterliegen Bimetallstreifen Materialermüdung, was die Auslösegenauigkeit im Laufe der Zeit beeinträchtigt. Veraltete Leitungsschutzschalter können sowohl ungewollte Auslösungen verursachen als auch nicht ordnungsgemäß auslösen.

Rein elektromagnetische MCCBs: Ein elektromagnetischer Leistungsschalter vom Typ ELM1 (Kompaktleistungsschalter) ist nicht durch thermische Alterung und damit verbundene Hochtemperaturschäden beeinträchtigt. Da keine Bauteile vorhanden sind, die thermischer Alterung unterliegen und somit die Genauigkeit einschränken, behält er seine präzisen Auslöseeigenschaften über seine gesamte Lebensdauer bei. Diese ist auf mindestens 125.000 Schaltzyklen ausgelegt, bevor Reparaturen oder ein Austausch von Teilen erforderlich sind.

Wann sollte man sich für einen elektromagnetischen Leistungsschalter (MCCB) entscheiden?

Rein elektromagnetische Leistungsschalter sind in Umgebungen mit geringerem Leistungsbedarf, wie z. B. in Wohngebäuden oder bei stationären Lasten, nicht die beste Wahl; in den folgenden industriellen Anwendungen sind elektromagnetische Leistungsschalter jedoch äußerst wertvoll:

• Stark beheizte Produktionshallen und wärmezentrierte Verteilerschränke
• Motoren, die sich für Motorsteuerungsanwendungen häufig ein- und ausschalten.
• Die Erzeugung erneuerbarer Energien wird durch die sich ständig ändernden Lastbedingungen im Bereich der erneuerbaren Energien beeinflusst.
• Unbeaufsichtigte elektrische Verteilungssysteme, bei denen Fehlauslösungen nicht zulässig sind
• Marine- und Industrieanwendungen, die eine hohe Zuverlässigkeit über einen längeren Zeitraum erfordern

Können thermomagnetische Leistungsschalter noch verwendet werden?

Thermomagnetische Leistungsschalter (MCCBs) sind definitiv eine wirtschaftliche Wahl für die Stromversorgung von Wohnhäusern oder für kleinere Gewerbegebäude, wenn entweder der Leistungsbedarf oder die Temperaturschwankungen stabil sind.

Der Schlüssel bei diesen Anwendungen liegt in der Bestimmung des benötigten MCCB-Typs anhand der zu erwartenden Anwendungsbedingungen. Bei Anwendungen mit geringer oder konstanter Leistungsaufnahme erfüllen thermomagnetische MCCBs im Allgemeinen die Leistungs- und Lebensdaueranforderungen. In industriellen Anwendungen, in denen präzise Leistung und Zuverlässigkeit bei hoher Leistungsaufnahme von größter Bedeutung sind, ist jedoch ein rein elektromagnetischer MCCB wie der ELM1 die deutlich bessere Wahl.

Schlussbetrachtung

Die wesentlichen Unterschiede zwischen einem thermomagnetischen und einem rein elektromagnetischen Leistungsschalter (MCCB) liegen in ihrer Anpassungsfähigkeit an die Betriebsbedingungen und ihrer Zuverlässigkeit über die Zeit. Thermomagnetische Leistungsschalter unterliegen einer Temperaturdrift, können bei hohen Temperaturen Fehlauslösungen zeigen und weisen mit zunehmendem Alter eine geringere Genauigkeit auf. Daher sind sie nicht die optimale Wahl für industrielle Anwendungen, bei denen Präzision im Dauerbetrieb erforderlich ist.

Im Gegensatz dazu lösen elektromagnetische MCCBs der ELM1-Serie diese Probleme direkt, da sie temperaturunabhängig, sehr schnell und unter verschiedenen Betriebsbedingungen äußerst zuverlässig sind. Durch die Beseitigung der Probleme, die mit thermomagnetischen MCCBs verbunden sind, schützen elektromagnetische MCCBs der ELM1-Serie Industrieanlagen vor Überlastungen, Kurzschlüssen und anderen elektrischen Störungen, die den Betrieb beeinträchtigen könnten.

Wenn Sie Probleme mit der Leistung Ihres Leistungsschalters (MCCB) haben, sollten Sie ein Upgrade auf einen solchen in Erwägung ziehen. ELM1 elektromagnetischer MCCBBitte kontaktieren Sie uns für eine individuelle Beratung. Wir erarbeiten gemeinsam mit Ihnen eine passende Lösung für Ihre industrielle Anwendung.