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Verdrahtungsmethode für Niederspannungs-Leistungsschalter

2026-02-21 11:04:06 · · #1
I. Übersicht Bei der vertikalen oder horizontalen Installation von Leistungsschaltern werden die Parameter durch das Typenschild am Leistungsschalterkasten bestimmt. Die Klemmen oben am Leistungsschalter dienen als Stromversorgungsanschlüsse (auch Stromversorgungsklemmen genannt), die Klemmen unten als Lastanschlüsse (auch Lastklemmen genannt). Diese Verdrahtungsmethode wird als Top-Entry-Verdrahtung bezeichnet. Werden hingegen die Stromversorgungsklemmen der Top-Entry-Verdrahtung als Lastklemmen und die Lastklemmen als Stromversorgungsklemmen verwendet, spricht man von Bottom-Entry-Verdrahtung. II. Typische Sammelschienenverbindungen Die Verdrahtung von Leistungsschaltern erfolgt üblicherweise als Top-Entry-Verdrahtung. Aufgrund der Installationsbedingungen ist jedoch häufig eine Bottom-Entry-Verdrahtung erforderlich. Befindet sich beispielsweise die Stromversorgung unten im Verteilerschrank, ist es einfacher, die Stromversorgungsleitung an die Lastklemme des Leistungsschalters anzuschließen. Sind zwei oder zwei Reihen von Leistungsschaltern oben und unten im Schaltschrank installiert, wird die Zuleitung von der Mitte aus eingeführt und jeweils an die beiden oberen und unteren Leistungsschalter angeschlossen (Verdrahtung von unten bzw. oben). Ein weiterer Sonderfall, bei dem die Verdrahtung von unten vermieden wird, ist die klassische Sammelschienenverbindung in der Gebäudeelektrik. Im praktischen Betrieb wird üblicherweise ein Drei-Schloss-System mit zwei Schlüsseln verwendet, um die Zuverlässigkeit der Verriegelung zu gewährleisten. Beispielsweise verfügt der intelligente Universal-Leistungsschalter der Serie HSW1 über diese Funktion. Alle drei Leistungsschalter sind mit demselben Schloss ausgestattet, das den Auslösemechanismus zuverlässig verriegelt. Für jeden der drei Leistungsschalter können nur zwei identische Schlüssel verwendet werden. Nach dem Einstecken und Entriegeln des Schlüssels kann der Leistungsschaltermechanismus betätigt werden und der Leistungsschalter schließt normal. Im Normalbetrieb ist QF3 nicht mit einem Schlüssel ausgestattet und befindet sich in der geöffneten Position. Wenn eine der beiden Stromquellen, z. B. QF2, ausfällt, wird durch Umschalten des Schlüssels von QF2 auf QF3 QF2 getrennt und QF3 geschlossen. Alle Verbraucher werden über QF1 und QF3 von derselben Stromquelle versorgt; in diesem Fall ist QF3 oben angeschlossen. Fällt hingegen QF1 aus, werden alle Verbraucher über QF2 und QF3 von derselben Stromquelle versorgt; in diesem Fall ist QF3 unten angeschlossen. Daher ist bei Leistungsschalter QF3, unabhängig von der Verdrahtungsart, für jede der beiden Stromquellen immer eine oben und die andere unten angeschlossen. Die unten angeschlossene Konfiguration ist in solchen Situationen also unvermeidbar. III. Unterschiedliche Strukturen mit unterschiedlichen oben- und unten angeschlossenen Konfigurationen: Können alle Leistungsschalter gleichzeitig sowohl oben- als auch unten angeschlossene Konfigurationen unterstützen? Gemäß der nationalen Norm GB14048.2-94 „Niederspannungs-Schalt- und Steuergeräte – Niederspannungs-Leistungsschalter“ müssen die Anschlüsse für Stromversorgung und Last (sofern zur Unterscheidung erforderlich) auf dem Typenschild des Leistungsschalters oder in den entsprechenden Herstellerinformationen angegeben sein. Bei den Universal-Leistungsschaltern DW15-200, 400 und 630 ist in den Mustern oder Bedienungsanleitungen des Herstellers eindeutig vermerkt, dass die Verdrahtung von oben erfolgt und die Anschlüsse für Stromversorgung und Last nicht vertauscht werden dürfen. Die Industrienorm JB589-1997 für Kompaktleistungsschalter der Serie DZ20 schreibt vor, dass „Leistungsschalter Markierungen für den Anschluss für Stromversorgung und Last aufweisen müssen, wobei 1, 3 und 5 den Anschluss für Stromversorgung und 2, 4 und 6 den Anschluss für Last bezeichnen.“ Einige Hersteller gravieren die arabischen Ziffern „1, 3, 5“ und „2, 4, 6“ direkt auf das Gehäuse ihrer Produkte der DZ20-Serie. Manche Kompaktleistungsschalter tragen außerdem die englischen Wörter „Line“ und „Load“ oder die chinesischen Schriftzeichen „Power Supply Terminal“ und „Load Terminal“ auf ihren Kunststoffgehäusen. Andere verwenden Aufkleber mit den Aufschriften „Line (Power Supply Terminal)“ und „Load (Load Terminal)“. Diese Kennzeichnungen zeigen an, dass der Leistungsschalter nur für den Anschluss von Versorgungsleitungen geeignet ist. Bei Universalleistungsschaltern geben die meisten Spezifikationen im Katalog oder in der Bedienungsanleitung an, ob sie sowohl als Versorgungs- als auch als Lastanschluss verwendet werden können. Fehlen solche Kennzeichnungen oder Anweisungen, kann der Leistungsschalter sowohl als Versorgungs- als auch als Lastanschluss verwendet werden. Auch innerhalb der DW15-Serie können Leistungsschalter mit einem Nennstrom über 630 A, beispielsweise mit Nennströmen von 1600 A, 2500 A und 4000 A, sowohl von oben als auch von unten angeschlossen werden. Die Spezifikationen der intelligenten Universal-Leistungsschalter der Serien HSW1 und DW45 unterstützen ebenfalls beide Anschlussarten. Darüber hinaus werden bei der Typprüfung das Kurzzeit-Ausschaltvermögen, das Betriebs-Ausschaltvermögen und die Kurzzeit-Spannungsfestigkeit nach der Bottom-in-Line-Methode geprüft. Die Prüfergebnisse entsprechen den für die Leistungsschalter geltenden Normen. Warum sind manche Leistungsschalter auf den Betrieb von oben beschränkt, während andere beide Anschlussarten akzeptieren? Dies liegt hauptsächlich an der Produktkonstruktion. Der Abstand vom Festkontakt zum Leistungsschalteranschluss ist relativ kurz, während der Abstand vom beweglichen Kontakt, der mit der beweglichen Kontaktstange verschweißt und über die Auslöseeinheit mit der flexiblen Verbindung verbunden ist, zum Anschluss größer ist. Herkömmliche Leistungsschalter verwenden den mit dem Festkontakt verbundenen Anschluss stets als Stromversorgungsanschluss. Die Konstruktion berücksichtigt die vollständige Trennung zwischen dem Lichtbogenlöschsystem und den Phasen-Lichtbogenunterbrechungsmaßnahmen zwischen den Stromversorgungsanschlüssen. Sind die beweglichen und festen Kontakte sowie die Verbindungsteile des Leistungsschalters isoliert und voneinander getrennt, kann der Leistungsschalter normal öffnen, sofern das Lichtbogenlöschsystem den Lichtbogen ordnungsgemäß löscht. Wird jedoch ein Leistungsschalter mit von unten einfädelten Leitungen zur Kurzschlussunterbrechung verwendet, sind nach dem Trennen der beweglichen und festen Kontakte die Verbindungsteile der beweglichen Kontakte jeder Phase spannungsführend. Befindet sich in einem längeren Bereich eine Lücke in der Auslösezone zwischen den Wellen, wird der beim endgültigen Abschalten entstehende Lichtbogen größtenteils im Lichtbogenlöschsystem durch elektrodynamische Kräfte und die Lichtbogenlöschkammer gelöscht. Dennoch gelangt stets ein kleiner Teil des geladenen ionisierten Gases auf die spannungsführenden Teile der benachbarten Phase, was einen Phasen-Phasen-Kurzschluss verursachen und die ordnungsgemäße Abschaltung des Leistungsschalters beeinträchtigen kann. In der DW15-Serie können Ausführungen mit einem Nennstrom von 1600 A und darüber aufgrund ihres größeren Phasenabstands im Vergleich zu Leistungsschaltern mit einem Nennstrom von 630 A sowie der verwendeten Isolationsmaßnahmen sowohl die Anforderungen für Top-In- als auch Bottom-In-Leitungen erfüllen, obwohl sie alle zur DW15-Serie gehören. Die Serien HSW1 und DW45 isolieren jede Phase strukturell in einem separaten Fach mittels einer Kompaktbauweise, sodass alle Ausführungen sowohl Top-In- als auch Bottom-In-Leitungen unterstützen. IV. Zusammenfassung: Die in China weit verbreiteten Kompaktleistungsschalter der Serien HSW1, CM1, DZ20, H, TO und TG unterstützen derzeit nur Top-In-Leitungen, keine Bottom-In-Leitungen. Für Bottom-In-Leitungen muss die Produktstruktur angepasst werden, und der Abschaltbereich muss ebenfalls geändert werden. Daher sollten Anwender den Prüfbericht zur maximalen Abschaltleistung für Bottom-In-Leitungen konsultieren, um den Abschaltbereich zu bestimmen. Wird ein Leistungsschalter vertikal installiert, wobei sich der ursprüngliche Lastanschluss oben befindet und als Versorgungsanschluss dient, und der Versorgungsanschluss unten befindet und als Lastanschluss dient, sind seine Betriebsbedingungen ungünstiger als bei vertikaler Installation. Daher behindert beim Abschalten eines Kurzschlusses neben den Phasen-zu-Phasen-Kurzschlüssen aufgrund der im Vergleich zur vertikalen Installation unterschiedlichen Konfiguration der Zuleitung auch die nach oben gerichtete Heißluftströmung, die beim Unterbrechen des Lichtbogens von unten entsteht, den Eintritt des Lichtbogens in die Löschkammer. Bei horizontaler Installation des Leistungsschalters mit der Zuleitung oben wird der Lichtbogen beim Abschalten eines Kurzschlusses hauptsächlich durch die elektrische Kraft gelöscht, die ihn in das Löschgitter treibt. Selbst wenn die beim Öffnen der Kontakte entstehende Heißluft nach oben strömt, befindet sich das Metallgitter der Löschkammer darüber; nur die Löschkammer selbst ist horizontal ausgerichtet. Die Leistung des Leistungsschalters wird bei horizontaler Installation mit der Zuleitung oben nicht wesentlich beeinträchtigt. Der Leitungsschutzschalter darf natürlich nicht horizontal mit der Zuleitung unten installiert werden. Bei Fehlerstrom-Schutzschaltern (FI-Schaltern) dürfen die Zuleitungen oben und unten nicht vertauscht werden. Der Grund dafür ist, dass die Auslösespule eines elektronischen FI-Schalters nur kurzzeitig bestromt wird, wenn sie ein Auslösesignal erhält, und sofort wieder stromlos wird, nachdem der FI-Schalter den Stromkreis unterbrochen hat. Bei vertauschten Anschlüssen bleibt die Spannung nach dem Auslösen des FI-Schalters an der Auslösespule bestehen, wodurch diese durchbrennt und der gesamte FI-Schalter seine Schutzfunktion verliert.
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