Kommunikative ECB
Die Zukunft der elektronischen Schutzschalter
Erinnern Sie sich noch an die Zeit, als Rauchmelder einfach nur piepten? Heute sind sie vernetzt, bieten Echtzeitüberwachung und zentrale Steuerung per App. Ähnlich hat sich die Welt der Leitungsschutzschalter verändert. Ursprünglich waren Sicherungsautomaten wie einfache Rauchmelder: Sie reagierten nur auf direkte Ereignisse. Während klassische Sicherungen damit einen Grundschutz bieten, ermöglichen moderne elektronische Schutzschalter feinere Einstellmöglichkeiten und eine genauere Fehleranalyse. Doch was wäre, wenn Leitungsschutzschalter nicht nur schützen, sondern auch kommunizieren könnten? Dadurch wird die elektrische Sicherheit auf ein neues Niveau gehoben und bietet Anwendern eine Vielzahl von Vorteilen.
Bild: WAGO GmbH & Co. KGDer zuverlässige Betrieb elektrischer Anlagen ist in der Industrie unverzichtbar. Leitungsschutzschalter gewährleisten die elektrische Sicherheit und tragen zur Effizienz und Langlebigkeit der Anlagentechnik bei.
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Bild: Wago GmbH & Co. KGVon herkömmlichen Schutzschaltern ?
Herkömmliche Leitungsschutzschalter arbeiten nach mechanischen und elektromagnetischen Prinzipien. Die eingesetzten Bauteile sind robust und verlässlich, aber in ihrer Ansprechgeschwindigkeit und Genauigkeit begrenzt: Sie reagieren auf Überlast und Kurzschluss mit einer gewissen Verzögerung. Wenn es um Anpassungsfähigkeit und schnelle Reaktion auf sich ändernde Lastbedingungen geht, erweisen sie sich nicht mehr als zuverlässig. Sie können nicht flexibel bei unterschiedlichen Anlaufströmen und Lastspitzen eingesetzt werden. Hier drohen unnötige Auslösungen oder im schlimmsten Fall unzureichender Schutz. In modernen industriellen Anwendungen, die hohe Flexibilität und schnelle Reaktionszeiten erfordern und der Maschinenrichtlinie EN60204 unterliegen, stoßen klassische Leitungsschutzschalter ganz klar an ihre Grenzen.
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Elektronische Schutzschalter (engl. Electronic Circuit Breakers, kurz ECB) hingegen verwenden eine digitale Technologie zur Überwachung und Steuerung von Stromkreisen: Ein Mikrocontroller analysiert kontinuierlich die Stromflüsse und erkennt Abweichungen nahezu in Echtzeit. Halbleiterschalter wie Thyristoren schalten den Stromkreis bei Überlast oder Kurzschluss präzise und schnell ab. Dabei greifen sie auf gespeicherte Auslösekennlinien zurück. Diese definieren, wie ein Schutzschalter auf unterschiedliche Überstromsituationen reagiert, und legen fest, bei welchen Stromstärken und nach welchen Zeitintervallen der Schalter auslöst. Diese Präzision ist besonders wichtig bei geringen Überströmen und großen Leitungslängen. Hier versagen konventionelle Schalter oft. In industriellen Anwendungen, wo Maschinen oft über weite Strecken verteilt sind, spielt die Leitungsimpedanz eine entscheidende Rolle. Diese Größe bezeichnet den Widerstand, den ein Stromkreis aufgrund der Länge und Beschaffenheit der Leitungen aufweist. In weitläufigen Industrieanlagen führen lange Leitungswege zu einer deutlichen Erhöhung der Impedanz. Dank ihrer hohen Empfindlichkeit und der präzisen Überwachung durch Mikrocontroller arbeiten ECB weitgehend unabhängig von der Leitungsimpedanz und lösen bereits bei geringen Überströmen zuverlässig aus.
Bild: Wago GmbH & Co. KGEine Menge Pluspunkte auf kleinem Raum
ECB von Wago basieren auf dieser digitalen Technologie und zeichnen sich darüber hinaus durch hohe Zuverlässigkeit und Innovationskraft in der industriellen Stromversorgungs- und Schutztechnik aus. Sie bieten eine flexible Absicherung von Lastströmen zwischen 0,5 A und 10 A und sind in ein-, vier- und achtkanaliger Ausführung erhältlich. Durch Parallelschaltung von zwei Kanälen ist sogar eine Absicherung bis 16 A möglich. Diese Vielseitigkeit in Verbindung mit der platzsparenden Bauweise - die einkanaligen Modelle sind nur 6 mm breit und die achtkanaligen mit 32 mm Breite die schmalsten am Markt - macht sie zu einer besonders attraktiven Lösung für industrielle Anwendungen, bei denen Platz oft ein kritisches Gut ist. Jeder Kanal dieser Schutzschalter verfügt über einen individuell einstellbaren Nennstrom, was eine präzise Anpassung an spezifische Schutzbedürfnisse ermöglicht. Die einfache Integration und Handhabung der ECB wird neben der kompakten Bauform durch die vorverdrahtbare, verpolungssichere Anschlusstechnik unterstützt. Dies verkürzt die Installationszeiten und vereinfacht die Erweiterung bestehender Systeme ohne Layoutänderungen. Damit ist eine hohe Flexibilität in der Anwendung gewährleistet, die in der modernen Industrie unabdingbar ist.
Fernzugriff per digitalem Meldekontakt
Elektronische Schutzschalter von Wago erweisen sich damit nicht nur als technisch hochwertige Lösung, sondern auch als wirtschaftlich attraktive Alternative zu herkömmlichen Schutzschaltern. Weitere Vorteile, insbesondere in automatisierten Industrieanlagen, ergeben sich durch die Fernsteuerung und -überwachung der elektronischen Schutzschalter über digitale Ein- und Ausgänge: Die Ferndiagnosefähigkeit ermöglicht eine effektive Wartung und Fehlerprävention, was die Lebensdauer der Anlagenkomponenten verlängert und die Instandhaltungskosten senkt. Der digitale Meldekontakt ermöglicht die Fernanzeige des Schaltzustandes und der Remote-Eingang bietet die Möglichkeit, den Leitungsschutzschalter aus der Ferne zurückzusetzen. Um eine Unterbrechung der Stromversorgung durch eine Überlastung im Einschaltvorgang sicher zu vermeiden, ist es erforderlich, den im Einschaltmoment auftretenden Stromimpuls möglichst gering zu halten. Das integrierte Lastmanagement wirkt durch das pulsende Laden kapazitiver Lasten und zeitversetztes Zuschalten der einzelnen Kanäle dem Überlastfall sicher entgegen.
Mehr Kommunikation - noch mehr Sicherheit
Die jüngste Erweiterung des ECB-Portfolios von Wago umfasst sechs neue Modelle, die nun auch mit modernen Kommunikationsschnittstellen wie IO-Link, Modbus RTU und Manchester-Protokoll ausgestattet sind. Diese neuen Schnittstellen erweitern die Funktionalität der Leitungsschutzschalter erheblich, indem sie eine kanalgenaue, detaillierte Überwachung und Steuerung über angeschlossene Controller ermöglichen. Dadurch wird jeder Schutzschalter zu einem intelligenten Gerät, das in der Lage ist, genaue Informationen über die Strom- und Spannungswerte jedes Kanals zu übermitteln. Diese Daten können zur Überwachung, Fehlerdiagnose und vorbeugenden Wartung verwendet werden. Im Gegensatz zu aggregierten Meldungen ermöglichen kanalgenaue Informationen eine viel genauere Eingrenzung und Identifizierung von Fehlern. Die kanalweise Auslesung der Strombelastung lässt auch Rückschlüsse auf den Zustand der angeschlossenen Verbraucher zu, z.B. bei allmählich oder sprunghaft ansteigenden Stromwerten. Gleichzeitig sind Aussagen über den Betriebszustand der einzelnen ECB selbst möglich: Aufsummierte Einschaltzeiten und Auslastungen erlauben eine aussagekräftige Selbstdiagnose. Auch im Servicefall profitiert der Anwender von den übermittelten Informationen: Das Auslesen von Gerätetyp, Standort, Seriennummer, Firmwarestand etc. per Fernzugriff ermöglicht eine effiziente Vorbereitung auf den Einsatz vor Ort. Durch die Fernparametrierung können Auslöseschwellen und das Verhalten der Schutzschalter in Grenzbereichen individuell angepasst werden, was eine präzise Steuerung der Anlagenleistung ermöglicht und die Verfügbarkeit erhöht. Die Vernetzung über IO-Link bietet insbesondere bei der Integration in Applikationen und Maschinen interessante Vorteile: Durch die portbasierte Arbeitsweise des Protokolls werden ECB bei der ersten Initialisierung selbstständig als IO-Link-Slaves erkannt und sogar vorkonfigurierte Parametersätze automatisch von der Steuerung in jedes einzelne Gerät übertragen. In industriellen Anwendungen, in denen es auf Verfügbarkeit und Effizienz ankommt, bieten kommunikationsfähige ECB von Wago entscheidende Vorteile. Die Möglichkeit, kritische elektrische Parameter in Echtzeit zu überwachen und anzupassen, stellt eine wesentliche Verbesserung der elektrischen Energieversorgung dar. Dadurch wird nicht nur die Ausfallwahrscheinlichkeit reduziert, sondern auch der Energieverbrauch optimiert, was zu Kosteneinsparungen führt. Die schnelle und zuverlässige Abschaltung im Fehlerfall gewährleistet den Schutz der elektrischen Anlage selbst sowie der daran angeschlossenen Geräte und des Personals. Die ECB von Wago sind folglich nicht nur Schutzschalter, sondern ein essenzieller Bestandteil intelligenter Stromversorgungssysteme in der Industrie.
Erinnern Sie sich noch an die Zeit, als Rauchmelder einfach nur piepten? Heute sind sie vernetzt, bieten Echtzeitüberwachung und zentrale Steuerung per App. Ähnlich hat sich die Welt der Leitungsschutzschalter verändert. Ursprünglich waren Sicherungsautomaten wie einfache Rauchmelder: Sie reagierten nur auf direkte Ereignisse. Während klassische Sicherungen damit einen Grundschutz bieten, ermöglichen moderne elektronische Schutzschalter feinere Einstellmöglichkeiten und eine genauere Fehleranalyse. Doch was wäre, wenn Leitungsschutzschalter nicht nur schützen, sondern auch kommunizieren könnten? Dadurch wird die elektrische Sicherheit auf ein neues Niveau gehoben und bietet Anwendern eine Vielzahl von Vorteilen.
Bild: WAGO GmbH & Co. KGDer zuverlässige Betrieb elektrischer Anlagen ist in der Industrie unverzichtbar. Leitungsschutzschalter gewährleisten die elektrische Sicherheit und tragen zur Effizienz und Langlebigkeit der Anlagentechnik bei.Bild: WAGO GmbH & Co. KG
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Dieser Artikel erschien in SCHALTSCHRANKBAU 4 (Juni Juli) 2024 - 28.06.24.Für weitere Artikel besuchen Sie www.schaltschrankbau-magazin.de
