Leistungsschalter
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Leistungsschalter können nicht nur wie Lasttrennschalter übliche Betriebsströme und geringe Überlastströme schalten, sondern auch hohe Überlastströme und höchste Kurzschlussströme trennen. Als Überstromschutzeinrichtung mit sehr großem Schaltvermögen (80 kA bis 160 kA) können sie Betriebsmittel oder Anlagenteile sowohl im ungestörten als auch zeitlich begrenzt im gestörten Zustand, z.B. bei Kurzschluss, schalten. Er dient auch dazu, um im Fehlerfall eine Automatische Wiedereinschaltung durchzuführen.
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[Bearbeiten] Ansteuerung
Die Ansteuerung von Leistungsschaltern kann über unterschiedliche Mechanismen erfolgen und richtet sich in erster Linie nach der zu schaltenden Spannung.
Niederspannungs-Leistungsschalter sind meist mit einem thermischen und einem magnetischen Auslöser ausgestattet. Einzelne Hersteller bieten auch Auslöser für Mittelspannung an, diese werden aber selten verwendet. Die Ansteuerung erfolgt über kurzzeitbetätigte Ein- und Ausschaltspulen oder mechanisch lösbare Verklinkungen, welche die in einem Speicher (pneumatischer oder hydraulischer Druckspeicher, Federspeicher) vorliegende Schaltenergie freigeben.
In der Mittelspannung sind oft direkt an den Leistungsschaltern Mechanismen angebracht, um diesen im Notfall auszuschalten: Bimetallauslöser (betätigt eine Klinke, wenn hoher Strom über längere Zeit fließt) oder Spulen, über die ein Teil des Kontaktstroms geleitet wird. Steigt dieser Strom plötzlich sehr stark an, zieht die Spule einen Anker an, der eine Klinke frei gibt. Eine vorgespannte Feder kann sich so entspannen und löst den Leistungsschalter aus. Vorteil dieser Art: man benötigt keine Hilfsenergie oder Hilfsspannung zum Auslösen. Nachteilig ist beim Bimetallauslöser die Abhängigkeit der Auslösezeit von der Umgebungstemperatur.
Im Hoch- und Höchstspannungs- sowie teilweise auch im Mittelspannungsbereich werden für Schutzabschaltungen Sekundärrelais verwendet.
[Bearbeiten] Bauformen
[Bearbeiten] Druckgasschalter
Hier wird Luft als Löschmittel verwendet. Luft dient in der Regel auch zur Betätigung des Schalters. Es wird mit hohem Druck Ein- oder Ausgeschaltet. Durch den hohen Druck ist die Schaltzeit der Kontakte sehr kurz. Beim Ausschalten kommt hinzu, dass der entstehende Lichtbogen in die Länge gezogen wird, bis er abreißt (da die Spannung über diese Länge nicht ausreicht, den Lichtbogen bestehen zu lassen). Dieser Schalter wurden bevorzugt eingesetzt, wenn häufig zu- oder abgeschaltet werden musste. Druckgasschalter sind bereits seit mehreren Jahrzehnten aufgrund ihrer hohen Lärmentwicklung kaum mehr üblich. Sie wurden größtenteils von Strömungsschaltern - meist mit SF6-Gas - abgelöst.
[Bearbeiten] Strömungsschalter
Strömungsschalter werden für alle Wechselspannungen (derzeit bis 765 kV, demnächst bis 1100 kV) angeboten. Typische höchstzulässige Ausschaltströme liegen im Bereich 25 - 63 kA, in Sonderfällen auch 80 kA und mehr.
Bei dieser Schaltervariation zersetzt die hohe Temperatur des Lichtbogens einen Teil des Öles in den Löschkammern zu einem Gas. Der Gasdruck bewirkt eine Ölströmung, die den Lichtbogen löscht. Strömungsschalter werden für Spannungen bis 400 kV und für hohe Ströme im Höchstspannungsnetz gebaut. Anstelle von Öl wird seit längerem zunehmend Schwefelhexafluorid (SF6)-Gas verwendet.
[Bearbeiten] Vakuumschalter
Vakuumschalter werden nur im Mittelspannungsbereich (bis etwa 36kV) verwendet und sind für sehr große Schalthäufigkeiten bei weitestgehender Wartungsfreiheit geeignet. Es gibt auch Vakuum-Schütze, die durch eine einzige dauerbetätigte Spule aktiviert werden..
[Bearbeiten] Literatur
- Professor Dr. Günter Springer: Elektrotechnik Energieelektronik Fachbildung 2. Auflage. Verlag Europa Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH & Co., Haan-Gruiten, 1993, ISBN 3-8085-3002-2
