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2.9
Überlastschutz
Der Überlastschutz hat die Aufgabe, eine thermische Überbeanspruchung des zu schützenden Betriebsmittels
zu verhindern. Die Schutzfunktion stellt ein thermisches Abbild des zu schützenden Objektes (Überlastschutz
mit Gedächtnisfunktion) dar. Es wird sowohl die Vorgeschichte einer Überlast als auch die Wärmeabgabe an
die Umgebung berücksichtigt.
Anwendungsfälle
•
Insbesondere an Motoren, Generatoren und Transformatoren lässt sich so der thermische Zustand über-
wachen.
•
Steht ein zusätzlicher thermischer Eingang zur Verfügung, kann das Thermische Abbild an die tatsäch-
liche Umgebungs- oder Kühlmitteltemperatur angepasst werden.
Funktionsbeschreibung
2.9.1
Thermisches Abbild
Das Gerät errechnet die Übertemperatur gemäß einem thermischen Einkörpermodell nach der thermischen
Differentialgleichung:
[thermdifferentialgleichung-260602-kn, 1, de_DE]
mit
Θ
τ
th
Ι
k
Ι
N Obj.
[formel-umgebungstemperatur-260602-kn, 1, de_DE]
mit
Θ
u
Θ
N
Wenn die Umgebungs- oder Kühlmitteltemperatur nicht gemessen wird, wird ein konstanter Wert von Θ
40 °C angenommen, so dass Θ
Die Schutzfunktion stellt somit ein thermisches Abbild des zu schützenden Objektes (Überlastschutz mit
Gedächtnisfunktion) dar. Es wird sowohl die Vorgeschichte einer Überlast als auch die Wärmeabgabe an die
Umgebung berücksichtigt.
Nach Erreichen einer ersten, einstellbaren Schwelle der Übertemperatur Θ WARN wird eine Warnmeldung
abgegeben, um z.B. eine rechtzeitige Lastreduzierung zu veranlassen. Ist die zweite Übertemperaturgrenze
erreicht, kann das zu schützende Betriebsmittel vom Netz getrennt werden. Dabei gilt als Kriterium die größte
berechnete Übertemperatur aus den drei Leiterströmen.
Der thermisch maximal zulässige Dauerstrom Ι
beschrieben:
SIPROTEC 4, 7SK80, Handbuch
E50417-G1100-C344-A8, Ausgabe 12.2017
aktuelle Übertemperatur, bezogen auf die Endübertemperatur bei maximal zulässigem
Leiterstrom k · Ι
N Obj.
thermische Zeitkonstante der Erwärmung des Schutzobjekts
aktueller effektiver Leiterstrom
k–Faktor, der den maximal dauernd zulässigen Leiterstrom, bezogen auf den Nennstrom
des Schutzobjektes angibt
Nennstrom des Schutzobjektes
gemessene Umgebungs- oder Kühlmitteltemperatur
Temperatur bei Objekt-Nennstrom
' = 0 ist.
u
wird als Vielfaches des Objekt-Nennstromes Ι
max
Funktionen
2.9 Überlastschutz
=
u
N Obj.
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