Schutzrelais

Eine besondere Art von Relais überwacht die Strom-, Spannungs-, Frequenz- oder jede andere Art von elektrischer Leistungsmessung entweder von einer Generatorquelle oder zu einer Last, um im Falle eines anormalen Zustands das Öffnen eines Leistungsschalters auszulösen . Diese Relais werden in der Elektroindustrie als Schutzrelais bezeichnet.

Elektromechanische Relais als Leistungsschalter

Die Leistungsschalter, die zum Ein- und Ausschalten großer Strommengen verwendet werden, sind eigentlich selbst elektromechanische Relais. Im Gegensatz zu den Leistungsschaltern im privaten und gewerblichen Bereich, die das Auslösen (Öffnen) durch einen Bimetallstreifen im Inneren bestimmen, der sich verbiegt, wenn es durch Überstrom zu heiß wird, müssen große Industrieleistungsschalter von einem externen Gerät „mitgeteilt“ werden, wann sie sollen geöffnet.

Solche Unterbrecher haben im Inneren zwei elektromagnetische Spulen:eine zum Schließen der Unterbrecherkontakte und eine zum Öffnen. Die „Auslöse“-Spule kann durch ein oder mehrere Schutzrelais sowie durch Handschalter erregt werden, die an einen 125-Volt-Gleichstromschalter angeschlossen sind. Gleichstrom wird verwendet, da eine Batteriebank die Leistungsschalter-Steuerkreise im Falle eines vollständigen (Wechselstrom-) Stromausfalls mit Strom zum Schließen/Auslösen versorgen kann.

Schutzrelais zur Überwachung großer Wechselströme

Schutzrelais können große Wechselströme mit Hilfe von Stromwandlern (CTs) überwachen, die die stromdurchflossenen Leiter umschließen, die aus einem großen Leistungsschalter, Transformator, Generator oder anderen Geräten austreten.

Stromwandler setzen den überwachten Strom auf einen sekundären (Ausgangs-) Bereich von 0 bis 5 A AC herunter, um das Schutzrelais zu versorgen. Das Stromrelais verwendet dieses 0-5-Ampere-Signal, um seinen internen Mechanismus zu versorgen, und schließt einen Kontakt, um 125-Volt-Gleichstrom an die Auslösespule des Leistungsschalters zu schalten, wenn der überwachte Strom zu hoch wird.

Schutzrelais, die hohe Wechselspannungen überwachen

Ebenso können (Schutz-)Spannungsrelais hohe Wechselspannungen mit Hilfe von Spannungs- oder Potenzialtransformatoren (PTs) überwachen, die die überwachte Spannung auf einen Sekundärbereich von typischerweise 0 bis 120 Volt Wechselstrom herabsetzen.

Wie bei (Schutz-)Stromrelais speist dieses Spannungssignal den internen Mechanismus des Relais und schließt einen Kontakt, um 125-Volt-Gleichstrom an die Auslösespule des Leistungsschalters zu schalten, wenn die überwachte Spannung zu hoch wird.

Allgemeine Eigenschaften von Schutzrelais

Es gibt viele Arten von Schutzrelais, teilweise mit hochspezialisierten Funktionen. Nicht alle überwachen auch Spannung oder Strom. Sie alle haben jedoch die gemeinsame Eigenschaft, ein Kontaktschließsignal auszugeben, das verwendet werden kann, um eine Leistungsschalter-Auslösespule, eine Schließspule oder eine Bedieneralarmtafel mit Strom zu versorgen.

Die meisten Schutzrelaisfunktionen wurden in einen ANSI-Standardnummerncode eingeteilt. Hier sind ein paar Beispiele aus dieser Codeliste:

Bezeichnungsnummern für ANSI-Schutzrelais

12 =Überdrehzahl 24 =Übererregung 25 =Syncrocheck 27 =Unterspannung Bus/Leitung 32 =Rückleistung (Anti-Motoring) 38 =Statorübertemperatur (RTD) 39 =Lagerschwingung 40 =Erregungsverlust 46 =Gegensystem-Unterstrom (Phase .) Stromungleichgewicht) 47 =Gegensystem-Unterspannung (Phasenspannungsungleichgewicht) 49 =Lagerübertemperatur (RTD) 50 =Momentaner Überstrom 51 =Zeitüberstrom 51V =Zeitüberstrom – Spannung begrenzt 55 =Leistungsfaktor 59 =Busüberspannung 60FL =Spannungswandler-Sicherungsfehler 67 =Phasen-/Erde-Richtungsstrom 79 =AWE 81 =Bus Über-/Unterfrequenz 

RÜCKBLICK:

• Große elektrische Schutzschalter enthalten nicht die notwendigen Mechanismen, um bei Überstrombedingungen automatisch auszulösen (zu öffnen). Sie müssen von externen Geräten „angewiesen“ werden, um auszulösen.
• Schutzrelais sind Geräte, die gebaut sind, um unter bestimmten Bedingungen die Betätigungsspulen großer elektrischer Leistungsschalter automatisch auszulösen.

VERWANDTE ARBEITSBLÄTTER:

• Arbeitsblatt Schutzrelaisschaltungen