C-Kurven- oder D-Kurven-Leistungsschalter für den USV-Eingang: Welchen sollten Sie verwenden?

Ein USV-Eingangsschutzschalter kann entsprechend der Stromstärke richtig dimensioniert werden und dennoch auslösen, sobald die USV mit Strom versorgt wird.

Dies tritt normalerweise dann auf, wenn die Kabelgröße korrekt ist, die Nennstromstärke des Leistungsschalters angemessen ist und kein nachgeschalteter Fehler vorliegt – der Leistungsschalter löst jedoch nur während des Startvorgangs aus.

In diesem Fall muss zunächst nicht die Größe des Leistungsschalters überprüft werden.

Es ist dasReisecharakteristik.

Ein C-Kurven- und ein D-Kurven-Leistungsschalter können den gleichen Nennstrom haben, reagieren jedoch sehr unterschiedlich auf kurzzeitige Einschaltströme.

Das ist bei USV-Eingängen wichtig.

C-Kurve und D-Kurve: Was ändert sich eigentlich?

Bei Miniatur-Leistungsschaltern besteht der Hauptunterschied im Bereich der sofortigen magnetischen Auslösung.

Inist der Nennstrom des Leistungsschalters.

Für einen 63-A-Leistungsschalter:

• C-Kurve: etwa 315 bis 630 A
• D-Kurve: etwa 630 bis 1.260 A

Dabei handelt es sich um Bereiche, nicht um feste Auslösepunkte.

Die Reaktion des Leistungsschalters hängt auch davon ab, wie lange der Strom anhält.

Daher sollte der USV-Start anhand von beidem überprüft werden:

Größe des Einschaltstroms + Einschaltdauer

Die richtige Referenz ist die Zeit-Strom-Kurve des Leistungsschalterherstellers.

Warum der USV-Start den Eingangsschalter auslösen kann

Es gibt zwei häufige Ursachen.

Laden des DC-Bus-Kondensators

Wenn die USV mit Strom versorgt wird, müssen die DC-Bus-Kondensatoren aufgeladen werden.

Die meisten modernen USV-Systeme verwenden eine Vorladeschaltung oder einen kontrollierten Gleichrichterstart, um diesen Strom zu begrenzen.

Abhängig vom Gleichrichter- und Vorladedesign kann der Anlaufstrom den normalen Betriebseingangsstrom vorübergehend um ein Vielfaches übersteigen.

Der tatsächliche Wert variiert je nach USV-Design.

Wenn der Hersteller Eingangseinschaltstrom und -dauer angibt, verwenden Sie diese Werte.

Einschaltstrom der Transformatormagnetisierung

Dies ist besonders wichtig bei transformatorbasierten Niederfrequenz-USV-Systemen.

Wenn der Eingangstransformator mit Strom versorgt wird, kann der Einschaltstrom der Magnetisierung viel höher sein als der Dauerstrom.

Der Höhepunkt hängt ab von:

• Schaltwinkel
• Restfluss im Transformatorkern
• Transformatordesign
• Quellenimpedanz

Aus diesem Grund kann es vorkommen, dass dieselbe USV einmal normal startet und beim nächsten Versuch auslöst.

Sonst hat sich nichts geändert.

Der energetisierende Zustand hat.

Technischer Hinweis:
Wenn eine USV bei einigen Versuchen normal startet, bei anderen jedoch den Leistungsschalter auslöst, insbesondere bei einem Eingangstransformator, erhöhen Sie die Leistung des Leistungsschalters nicht sofort. Überprüfen Sie zunächst die Anlaufwellenform, den Einschaltstrom des Transformators und die Momentaneinstellung des Leistungsschalters.

Beheben Sie die Anlaufauslösung nicht einfach dadurch, dass Sie die Größe des Leistungsschalters vergrößern

Dies ist ein häufiger Site-Fix.

Ein 63-A-Leistungsschalter löst aus und wird durch einen 80-A- oder 100-A-Leistungsschalter ersetzt.

Die USV startet, aber der Schutz ist möglicherweise nicht mehr korrekt.

Der größere Leistungsschalter kann den Kabelschutz verringern und die Koordination mit dem vorgeschalteten Leistungsschalter beeinträchtigen.

Bevor Sie die Nennleistung des Leistungsschalters erhöhen, prüfen Sie Folgendes:

• tatsächlicher USV-Eingangsstrom
• Vom Hersteller empfohlener Schutzschalter
• Einschaltstrom beim Anlauf
• Auslösecharakteristik des Leistungsschalters
• Kabelstrombelastbarkeit
• Upstream-Schutz

Wenn der Leistungsschalter nur auslöst, wenn die USV mit Strom versorgt wird, überprüfen Sie die Auslösekurve, bevor Sie die Stromstärke ändern.

Bemessungsstrom und Auslösekennlinie sind zwei unterschiedliche Prüfungen

Das ist der entscheidende Punkt.

Nennstrom: Überprüfen Sie die USV-Eingangsseite

Der Eingangsschalter sollte anhand des tatsächlichen USV-Eingangsstroms ausgewählt werden, nicht nur anhand der Ausgangs-kVA.

Der Eingangsstrom hängt ab von:

• laden
• Eingangsleistungsfaktor
• Effizienz der USV
• Batterieladestrom
• Eingangsstromverzerrung

Zwei USV-Systeme mit derselben kVA-Leistung können daher unterschiedliche Eingangsleistungsschalter erfordern.

Das Installationshandbuch sollte die erste Referenz sein.

Wenn der Hersteller eine empfohlene Größe des Eingangsschalters angibt, beginnen Sie dort und vergleichen Sie diese anhand der Kabel- und Installationsbedingungen.

Auslösecharakteristik: Anlaufstrom überprüfen

Sobald die aktuelle Nennleistung bestätigt ist, prüfen Sie, ob der Leistungsschalter den normalen Anlauf überstehen kann.

Vergleichen Sie die Einschaltstromdaten der USV mit der Zeit-Strom-Kurve des Leistungsschalters.

Eine praktische Regel lautet:

• Wenn der Einschaltstrom in den Momentanbereich der C-Kurve eintritt, ist eine Fehlauslösung möglich
• Wenn die USV über einen Eingangstransformator verfügt, bietet die D-Kurve möglicherweise einen größeren Startspielraum
• Wenn die USV über einen gut kontrollierten Sanftanlauf und einen geringen Einschaltstrom verfügt, kann die C-Kurve ausreichend sein

Die richtige Wahl ist nicht automatisch D.

Es handelt sich um die Leistungsschaltercharakteristik, die den normalen Anlauf übersteht und dennoch einen ordnungsgemäßen Fehlerschutz bietet.

Die D-Kurve ist nicht automatisch besser

Ein D-Kurven-Leistungsschalter toleriert höhere Kurzzeitströme.

Das hilft bei Anlaufströmen.

Der höhere Schwellenwert für die unverzögerte Auslösung bedeutet jedoch auch, dass der Stromkreis möglicherweise einen höheren Fehlerstrom benötigt, um schnell auszulösen.

Beispielsweise erreicht ein D63-Leistungsschalter seinen magnetischen Sofortauslösebereich bei etwa:

63 × 10 = 630 A

Das bedeutet nicht, dass 630 A eine sofortige Auslösung garantiert.

Eine zuverlässige Fehlerbeseitigung muss noch anhand der Auslösekurve des Herstellers und des verfügbaren voraussichtlichen Kurzschlussstroms überprüft werden.

Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die Installation über Folgendes verfügt:

• lange Zuleitungskabel
• hohe Schleifenimpedanz
• eine relativ schwache Quelle
• begrenzte Kapazität des vorgeschalteten Transformators

Daher sollte die D-Kurve nicht nur deshalb gewählt werden, weil eine C-Kurve störende Auslöser darstellt.

Der verfügbare Kurzschlussstrom muss noch überprüft werden.

Transformatorbasierte USV-Systeme benötigen mehr Aufmerksamkeit

Transformatorbasierte USV-Systeme erfordern in der Regel mehr Aufmerksamkeit bei der Auswahl des Leistungsschalters, da der magnetisierende Einschaltstrom des Transformators viel höher sein kann als der normale Betriebsstrom.

Ein Leistungsschalter kann vom Dauerstrom aus korrekt aussehen und beim Einschalten trotzdem auslösen.

Für diese USV-Systeme kann ein MCB mit D-Kurve besser geeignet sein, wenn der Einschaltstrom in den Momentanbereich der C-Kurve eintritt.

Aber die endgültige Auswahl muss noch Folgendes erfüllen:

• Kabelschutz
• Kurzschlussschutz
• Fehlerschleifenbedingungen
• vorgelagerte Koordination

Bei größeren USV-Systemen ist C-Kurve vs. D-Kurve oft nicht die richtige Frage

C- und D-Kennlinien gelten hauptsächlich für Leitungsschutzschalter.

Bei größeren dreiphasigen USV-Systemen besteht der Eingangsschutz häufiger aus:

• MCCB
• einstellbarer MCCB
• ACB

In diesen Fällen liegt das eigentliche Problem normalerweise in der Schutzeinstellung und nicht in den Buchstaben C oder D.

Überprüfen:

• Langzeitabholung
• kurzfristige Abholung
• sofortige Aufnahme
• kurze Zeitverzögerung
• vor- und nachgelagerte Koordination

Bei größeren USV-Systemen wie 80 kVA, 120 kVA oder 200 kVA ist dies normalerweise relevanter als der Vergleich der C- und D-Kurven.

Überprüfen Sie auch den vorgeschalteten Leistungsschalter

Der USV-Einspeiseschalter ist nicht das einzige Gerät, bei dem ein Einschaltstrom auftritt.

Der vorgeschaltete Leistungsschalter sieht es auch.

Wenn die vorgeschaltete Momentaneinstellung zu niedrig ist, bleibt der USV-Einspeiseschalter möglicherweise geschlossen, während der vorgeschaltete Schalter auslöst.

Dadurch kann ein viel größerer Teil des Verteilungssystems lahmgelegt werden.

Bei größeren Systemen sollte die Koordination überprüft werden mit:

• Selektivitätstabellen der Hersteller
• Zeit-Strom-Kurven
• Berechnungen zur Schutzkoordination

Verlassen Sie sich nicht nur auf den Strom auf dem Typenschild des Leistungsschalters.

Eingangsharmonische wirken sich auch auf die Belastung des Leistungsschalters aus

Einige USV-Gleichrichtertopologien können eine relativ hohe Eingangsstromverzerrung aufweisen.

Dies erhöht den Effektivstrom und die Erwärmung in:

• Kabel
• Unterbrecher
• Sammelschienen
• Terminals

Moderne USV-Systeme mit aktiver PFC weisen in der Regel eine wesentlich geringere Eingangsstromverzerrung auf, dennoch sollten die tatsächlichen Herstellerangaben verwendet werden.

Verwenden Sie für die Dimensionierung des Leistungsschalters den tatsächlichen RMS-Eingangsstrom unter den jeweiligen Betriebsbedingungen.

Praktische Checkliste für USV-Eingangsschalter

Letzter Punkt

Die Auswahl des USV-Eingangsschalters hängt von drei verschiedenen Fragen ab:

Der Nennstrom des Leistungsschalters wird anhand des USV-Eingangsstroms ausgewählt.

Die Auslösecharakteristik oder die magnetische Einstellung des Leistungsschalters muss mit dem Einschaltstrom der USV und dem verfügbaren Kurzschlussstrom koordiniert werden.

Bei der endgültigen Auswahl des Leistungsschalters müssen noch Kabelschutz, Kurzschlussschutz und vorgelagerte Koordination berücksichtigt werden.

Wenn eine USV nur während des Startvorgangs auslöst, gehen Sie nicht davon aus, dass der Leistungsschalter zu klein ist.

Überprüfen Sie, ob der Start-Einschaltstrom einfach seinen momentanen Auslösebereich erreicht.

In vielen Fällen liegt das Problem nicht in der Leistungsfähigkeit des Leistungsschalters.

Es handelt sich um eine Breaker-Charakteristik.