Störlichtbögen kommen in elektrischen Energieverteilern auch heute immer noch vor – trotz aller vorab berücksichtigten und in die Wege geleiteten Vorsichtsmaßnahmen. Ein derartiges Ereignis tritt zwar selten auf, aber im Schadensfall sind seine Auswirkungen gravierend. Sie reichen von Personenschäden über massive Schaltanlagenschäden bis hin zum wochenlangen Stillstand oder gar zum Austausch der beschädigten Schaltanlage. Der Faktor Verfügbarkeit ist im heutigen wettbewerblichen Umfeld hoch relevant, hierfür gilt es geeignete Schutzvorkehrungen zu treffen. Häufigste Ursachen für Störlichtbögen sind:
Die zweite Generation des Störlichtbogenschutzsystems ARCON wird von Moeller seit 2002 äußerst erfolgreich in Niederspannungsschaltanlagen eingesetzt. So hat das System nicht nur im Prüflabor, sondern auch schon beim Kunden seine Leistungsfähigkeit eindrucksvoll unter Beweis gestellt.
Immer wenn erhöhte Anforderungen an den Personenschutz oder an eine unterbrechungsfreie Energieversorgungen gestellt werden kommt ARCON zum Einsatz, wie z.B. in:
Die Störlichtbogenentstehung muss sofort erkannt werden – eine blitzschnelle Reaktion ist erforderlich. Moeller löst dies mit dem Störlichtbogenschutzsystem ARCON®.
Die Erfassung des Lichtbogenstromes erfolgt durch Messwandler, die vor jedem einspeisenden Leistungsschalter positioniert sind. Hier kommen Stromwandler mit Sekundärströme von wahlweise 1A oder 5A zum Einsatz. Im Falle eines Störlichtbogens wird das vom Lichtbogen emittierte Licht und der Lichtbogenstrom von den Sensoren erfasst und in der Zentraleinheit (ARC-EM) ausgewertet. Die Zentraleinheit gibt den Auslösebefehl an das Löschgerät (ARC-AT). Das Löschgerät erzeugt einen dreipoligen metallischen Kurzschluss parallel zur Fehlerstelle. Durch den eingeleiteten Kurzschluss bricht die Spannung zusammen, die für den Lichtbogen erforderliche Spannung wird unterschritten, der Störlichtbogen erlischt in weniger als 2 ms nach seiner Zündung.
Das bedeutet, vor Erreichen seiner zerstörenden Maximalwerte. Der vom Löschgerät erzeugte 3-phasige Kurzschluss wird vom einspeisenden Leistungsschalter abgeschaltet. Zusätzlich erhält dieser von der Zentraleinheit als Back-up einem Ausschaltbefehl auf den Arbeitsstromauslöser. Die Überwachung und Auswertung der Sensorsignale erfolgt durch Slave-Einheiten, die im Störlichtbogenfall die Signale über Busleitung zur Zentraleinheit (Master) weiterleiten. Die Zentraleinheit kann in ihrer Maximalkonfiguration zwei separate Sammelschienenabschnitte überwachen und entsprechend die den Sammelschienenabschnitten zugeordneten Löschgeräte getrennt voneinander ansteuern. Falls es erforderlich sein sollte können mehrere Zentraleinheiten in einer Anlage eingesetzt werden. Sie werden über eine Kommunikationsleitung miteinander verbunden und tauschen im Störlichtbogenfall Überstrominformationen untereinander aus.
Mit dem Störlichtbogenschutzsystem ARCON® wird ein normgerechter Personenschutz realisiert, der weit über die geforderten Anforderungen hinausgeht. Mit der Realisierung des Anlagenfunktionsschutzes werden neue Maßstäbe im Schaltanlagenbau gesetzt, die eine in der Betriebsphase gleich bleibend hohe Qualität bieten und einen kontinuierlichen Fertigungsprozess sicherstellen.
Anlagenfunktionsschutz bedeutet, dass die Schaltanlage nach Ausschaltung eines Störlichtbogens, Fehlerbehebung und Isolationsmessung sofort wieder in Betrieb genommen werden kann. Ein Austauschen von Anlagenteilen, Komponenten und Betriebsmitteln im Leistungsbereich der Schaltanlage infolge einer Einwirkung eines Störlichtbogens ist nicht notwendig. Der vollständige Funktionserhalt aller Anlagenteile und Betriebsmittel wird erreicht. Die Kriterien Anlagen- und Personenschutz (entsprechend EN 60439-1, Beiblatt 2) werden automatisch beim Schutzanspruch Anlagenfunktionsschutz mit übernommen.
In Zusammenarbeit mit der TU Ilmenau baut Moeller seine Führungsrolle im Störlichtbogenschutz weiter aus. Im Fokus steht die Gefährdungsermittlung der Expositionsgrößen Druck, Strahlung, Wärmestrom und weiterer Parameter auf den Menschen – sowohl mit als auch ohne Störlichtbogenschutzsystem.
Diese Gefährdung tritt bei Inspektions- und Wartungsarbeiten an geöffneten Schaltanlagen und bei Arbeiten unter Spannung auf. Normativ wird die Störlichtbogenfestigkeit von Schaltanlagen ausschließlich im geschlossenen Zustand geprüft.
Für den Menschen kritische Faktoren sind der bei einem Störlichtbogen entstehende Schall, der Wärmestrom sowie die optische Strahlung. Unsere Forschungsergebnisse zeigen, dass durch den Einsatz von ARCON® das Verletzungsrisiko für Personen entscheidend minimiert wird.
Der Gesamtverband der deutschen Versicherungswirtschaft und deren Tochtergesellschaft VdS Schadenverhütung sind von der Funktionalität des Systems nachweislich überzeugt. So zertifizierte der VdS bereits im Jahr 2004 das Störlichtbogenschutzsystem ARCON®. Seitdem können Kunden, die ARCON® einsetzen, bei ihrer Sachversicherung günstigere Prämien vereinbaren.
Falls Sie mehr über unser Störlichtbogenschutzsystem, ARCON erfahren möchten wenden Sie sich bitte an: ARCON@eaton.com
aus: etz, Heft 15/2003 Herunterladen 293 KB
aus: etz, Heft 7/2005 Herunterladen 316 KB