Aufbau

Ein Sicherungslasttrennschalter 3NP1 besteht aus einem Handgriff, in den die Sicherungen eingehängt werden, und dem Unterteil mit den Kontakten zur Sicherung und den Anschlussklemmen.

Beim Schließen des Griffes tauchen die Messer der NH-Sicherungen in die Kontakte ein, und schließen den Stromkreis.

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Einsetzbare Sicherungen

Der Sicherungslasttrennschalter 3NP1 ist für alle Sicherungen in NH-Bauform der Baugrößen 000 bis 3 geeignet, die der IEC 60269-2 entsprechen.

Diese Norm beschreibt die technischen Rahmenbedingungen für Sicherungen für den Kabel- und Leitungsschutz sowie für den Schutz von Motorabzweigen, unter anderem die maximal erlaubte Verlustleistung der Sicherungen.

Konventionelle Sicherungsschaltgeräte sind bezüglich der möglichen Abfuhr von Wärme auf diese laut Sicherungsnorm erlaubten Maximalwerte aufgelegt.

Sicherungen für den Schutz von Halbleitern (SIEMENS Handelsname SITOR) müssen im Vergleich zu Standardsicherungen deutlich schneller abschalten, um die Halbleiterlast zuverlässig schützen zu können und weisen daher konstruktiv bedingt Verlustleistungswerte auf, die zum Teil deutlich über die in IEC 60269-2 erlaubten Grenzwerte hinausgehen.

Um einen einfachen Einbau zu erlauben sind neben vielen applikationsspezifischen Sonderbauformen sehr viele Sicherungen für den Halbleiterschutz auch in den normgemäßen Bauformen wie der NH-Bauform verfügbar. Wird eine solche Sicherung für den Halbleiterschutz in ein konventionelles Sicherungsschaltgerät für normgemäße Sicherungen eingesetzt, muss zwingend die vom Schaltgerät vorgegebene maximal zulässige Verlustleistung der Sicherung beachtet werden. Liegt die Nenn- Verlustleistung der Sicherung für den Halbleiterschutz über dem, was der Schalter erlaubt, kann die Sicherung nur im Teillastbereich betrieben werden, d.h. der Laststrom muss so weit reduziert werden, bis die tatsächliche Verlustleistung innerhalb der vom Schaltgerät vorgegebenen Grenzwerte liegt. Die hierfür notwendigen Daten (Verlustleitung in Abhängigkeit vom Laststrom) stellt der Hersteller der Sicherung zur Verfügung. Werden die vom Schaltgerät vorgegebenen maximalen Verlustleistungen der Sicherung nicht eingehalten, droht eine Überhitzung des Schaltgerätes, im schlimmsten Fall ein Brand der Schaltanlage.

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Verlustleistung in Abhängigkeit vom Betriebsstrom für SIEMENS Sicherungen für den Halbleiterschutz

Für den Einsatz von SIEMENS Sicherungen für den Halbleiterschutz (SITOR) in 3NP1 stehen für jede mögliche Kombination aus Sicherungs- und Schaltertyp die möglichen Belastungswerte zur Verfügung (siehe Kapitel Derating-Werte von Sicherungslasttrennschalter 3NP1 bei Einsatz von SITOR Sicherungen)

Sicherungen von Fremdherstellern sind ebenfalls verwendbar – die möglichen Belastungswerte müssen dann anhand der technischen Daten der Sicherung ermittelt werden.

Austausch der Sicherungen

Sicherungseinsätze können beim Abschmelzen sehr hohe Temperaturen erreichen. Eine Entnahme per Hand ist unmittelbar nach dem Abschmelzen fast unmöglich. Der Sicherungslasttrennschalter 3NP1 erlaubt eine berührungslose Entnahme ausgelöster Sicherungen, so dass die Stillstandszeiten nach einer Abschaltung kurz gehalten werden können. Durch Betätigung der Entriegelungswelle und seitliches Kippen fallen die Sicherungseinsätze berührungslos heraus.

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Entnahme der Sicherungen

Anzahl der Pole

Sicherungslasttrennschalter 3NP1 sind als 1-, 3- und 4-polige Gerätevarianten verfügbar.

4-polige Typen sind in gängigen Ausführung einbaufertig ab Werk erhältlich (ohne Sicherungsüberwachung, N-Pol auf der rechten Seite).

Mit Hilfe der Verbindungsbausätze lassen sich 2-polige Typen sowie anwendungsspezifische 4-polige Versionen erstellen (z.B. N-Pol links, mit Sicherungsüberwachung).

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Bausatz zur mechanischen Verbindung zweier 3NP1, Baugröße NH00

Schaltzeitpunkt des N-Pols bei 4-poligen 3NP1

4-polige 3NP1 werden in 3-Phasen AC-Netzen mit geschaltetem Neutralleiter eingesetzt. Sie werden ohne Trennmesser für den N-Pol ausgeliefert.

Die Auswahl des Schaltzeitpunkts erfolgt durch das entsprechende Trennmesser:

  • Zeitgleich Schaltend – der N-Pol schaltet simultan mit den Hauptkontakten

  • Voreilend Schaltend – der N-Pol schaltet beim Schließen des Schalters (einschalten) voreilend, beim Öffnen (ausschalten) nacheilend

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Trennmesser für voreilendes Schalten des Neutral - Leiters
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Mögliche Schaltzeitpunkte des Neutralleiters

Montagearten

Bodenbefestigung

Alle Baugrößen der Sicherungslasttrennschalter 3NP1 sind in Ausführungen für Bodenbefestigung verfügbar

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Montage als Bodenbefestigung

Montage auf Hutschiene

Die Baugrößen 000, 00 und 1 können mittels Zubehör auch auf Hutschiene (TH35 nach DIN EN 60715) aufgeschnappt werden.

Bei der Baugröße 000 erfolgt die Montage auf eine Hutschiene, die Baugrößen 00 und 1 werden auf zwei Hutschienen mit einem Abstand von 125 oder 150 mm montiert.

Der Abstand der Hutschienen ist dabei bei der Montage des Hutschienenbausatzes frei wählbar.

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Montage auf Hutschiene

Montage auf Sammelschienensysteme

Sicherungslasttrennschalter 3NP1 sind zur Montage auf Sammelschienensysteme mit 60mm (alle Baugrößen) oder 40 mm Schienenabstand (Baugrößen 000 bis 00) in Ausführungen für Sammelschienensysteme von Siemens und Rittal verfügbar. Die Ausführungen für die verschiedenen Sammelschienensysteme unterscheiden sich durch einen an die jeweiligen Systeme angepassten Umgreifschutz, so dass ein optimaler Berührschutz gewährleistet ist.

Bei 4-poligen Geräten erfolgt die Einspeisung des vierten Pols über eine Schiene und Klemme (im Lieferumfang enthalten) von der oberhalb der 3 Phasen liegenden Neutralleiterschiene.

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Montage auf 4-polige Sammelschiene Siemens 8US

Alle Geräte zur Montage auf Sammelschiene werden ab Werk mit Kabelabgang nach unten ausgeliefert. Die 3-poligen Varianten können auf Kabelabgang noch oben umgebaut werden. Hierbei werden alle 3 Phasen in einem Arbeitsschritt umgebaut so dass Montagefehler (z.B. eine Phase nicht umgebaut) nahezu ausgeschlossen sind.

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Umbau des Kabelabganges bei Geräten für Sammelschienenmontage

Montage auf Sammelschiene 1- und 2- polig

1-polige 3NP1 für Aufbaumontage der Baugrößen 000 und 00 können mit Hilfe des Bausatzes für Sammelschienenmontage auf das Sammelschienensystem 8US 60 mm adaptiert werden.

Durch den modularen Aufbau der Kontaktierungshaken zur Sammelschiene kann hierbei frei gewählt werden, ob der 3NP1 von L1, L2 oder L3 eingespeist werden soll.

Werden zwei 1-polige 3NP1 mit Sammelschienenadaptern mittels des Verbindungsbausatzes miteinander kombiniert können auch 2-polige Schalter für Sammelschienenmontage generiert werden.

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1-/2- polige Sammelschienenmontage
rote Linien: Stromfluss

Folgende Tabelle zeigt, welche Variante des Sicherungslasttrennschalters 3NP1 auf Sammelscheinen montierbar ist:

Baugröße

000

00

1

2

3

Polzahl

1/2

3

4

1/2

3

4

1/2

3

4

1/2

3

4

1/2

3

4

Montage auf 40-mm- Sammelschienensystem

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Montage auf 60-mm- Sammelschienensystem

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Kabelabgang nach unten

Kabelabgang nach oben

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Elektrischer Anschluss

Die Sicherungslasttrennschalter 3NP1 verfügen über unterschiedliche Anschlussmöglichkeiten, es sind Varianten mit Rahmenklemme oder Flachanschluss verfügbar. Weitere Klemmentypen lassen sich als Zubehör nachrüsten, um das Gerät bei Bedarf flexibel an die Anwendung anzupassen.

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Übersicht Anschlusstechnik

Rahmenklemme

Alle Baugrößen des 3NP1 sind mit Rahmenklemmen verfügbar, sie ermöglichen einen schnellen Anschluss abisolierter Leiter.

Flachanschluss

Die Baugrößen 00 bis 3 sind mit Flachanschluss verfügbar - für den Anschluss von Kabelschuhen oder Stromschienen.

Schellenklemme

Schellenklemmen können an 3NP1 mit Flachanschluss montiert werden - sie erlauben den Anschluss abisolierter Rundleiter (ohne Kabelschuh) oder von rechteckigen Leitern (Kupferschienen oder Flexibars) ohne Bohrung.

Prismenklemme

Prismenklemmen sind in Ausführungen für den Anschluss von einem oder zwei abisolierten Rundleitern verfügbar, sie sind an 3NP1 mit Flachanschluss nachrüstbar.

Prismenklemmen sind speziell für den Anschluss von Aluminiumleitern entwickelt. Kupferleiter lassen jedoch auch verwenden.

Dreifachklemme

Dreifachklemmen sind in Ausführungen für die Montage an 3NP1 mit Flachanschluss oder Rahmenklemme der Baugrößen 000 und 00. Sie erlauben direkt am Abgang des 3NP1 auf drei kleinere Abzweige zu verteilen.

Einspeiseklemme

Die Einspeiseklemme wird beim 3NP1 der Baugröße 000 benötigt, wenn dieser mit Lastströmen über 100 A betrieben werden soll (maximal zulässig 160 A).Sie weitet den Anschluss auf die hierfür benötigten Anschlussquerschnitte auf.

Anschlussbaustein

Der Anschlussbaustein kommt bei Geräten der Baugröße 00 für Sammelschienenmontage zum Einsatz. Bei Geräten für Sammelschienenmontage der Baugröße 00 kann eine Blende auf der 32 mm oder 70 mm aufgelegt werden. Die Abgangsklemmen des 3NP1 liegen oberhalb der 32-mm-Blendenebene – der Anschlussbaustein verlegt die Anschlussebene unter die 32-mm-Blendenebene.

Hilfsleiteranschluss

Die Hilfsleiteranschlüsse werden gemeinsam mit dem Hauptleiter in den Abgangsklemmen des 3NP1 angeschlossen.

Über handelsübliche Flachsteckhülsen 6,4 x 0,8 mm erlauben sie die direkte Versorgung kleinerer Verbraucher im Schaltschrank.

3-Phasen Sammelschiene

Die 3-Phasen Sammelschiene dient zur einspeiseseitigen Brückung mehrerer 3NP1 der Baugröße 000 für Bodenbefestigung.

Es sind Schienen zur Verbindung von 2, 3 oder 4 3NP1 verfügbar, mit einer Verbindungsschiene können zwei solcher Blöcke miteinander verbunden werden. Die Einspeisung erfolgt mit Hilfe der Einspeiseklemmen.

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3-Phasen Sammelschiene

Anschlussabdeckung

Bei allen 3NP1 sind bereits werksseitig Abdeckungen der Anschlüsse verbaut. Werden jedoch lange unisolierte Kabelschuhe verwendet, die aus diesen Abdeckungen herausragen, können sie durch die als Zubehör verfügbaren Anschlussabdeckungen verlängert werden.

Die Anschlussabdeckungen sind optional auch mit rückseitigem Umgreifschutz verfügbar, so dass auch bei Schaltanlagen bei denen Zugang von hinten möglich ist ein hoher Schutz gegeben ist.

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Anschlussabdeckungen

Sicherungsüberwachung

Mit Hilfe der Sicherungsüberwachung werden Fehlerzustände erfasst, angezeigt und gemeldet. Alle gängigen 3NP1 Versionen sind mit werksseitig verbauter Sicherungsüberwachung verfügbar, sie kann bei Bedarf auch einfach durch Austausch des Griffeinsatzes nachgerüstet werden.

Für Sicherungslasttrennschalter 3NP1 sind verschiedene Ausführungen an Sicherungsüberwachungen verfügbar, die je nach Anforderungen der Anwendungen ausgewählt werden können.

Alle Versionen sind mit potentialfreien Kontakten zur Fernmeldung ausgestattet. Das physikalische Prinzip zur Erkennung ausgelöster Sicherungen beruht bei allen Sicherungsüberwachungen auf der Messung der Spannung vor und nach der Sicherung. Der Spannungsabfall über die Sicherung liegt durch den geringen Innenwiderstand einer Sicherung bei wenigen Volt – fällt die Sicherung aus, liegt die volle Netzspannung an. Die Sicherungsüberwachung greift hierzu die Spannung an den Grifflaschen der Sicherung ab – Sicherungen mit isolierten Grifflaschen können daher nicht verwendet werden.

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Varianten der Sicherungsüberwachung

MFM – elektromechanische Sicherungsüberwachung

Die MFM überwacht die Sicherungen mittels eines eingebauten SIRIUS Leistungsschalters

externe Spannungsversorgung

nicht notwendig (eigenversorgt)

Ausgang

1 Schließer + 1 Öffner

Vor-Ort Anzeige

durch Stellung des Kippschalters

Versionen

3-polig für

  • AC max. 690 V

  • DC max. 440 V

EFM10/15 – elektronische Sicherungsüberwachung

Die EFM10 und EFM15 überwachen die Sicherungen mittels einer Auswerteelektronik. Die EFM15 ist im Gegensatz zur EFM10 nicht eigenversorgt, sondern benötigt die Einspeisung von DC 24 V.

Durch den Wegfall des in der EFM10 eingebauten Netzteils stellt sie eine kostenoptimierte Alternative zur EFM10 dar.

externe Spannungsversorgung

EFM10: nicht notwendig

EFM15: DC 24 V

Ausgang

EFM10: 1 Wechsler

EFM15: 1 Schließer

Vor-Ort Anzeige

Phasengenaue Anzeige über LEDs

Versionen EFM10

3-polig für AC 230  ...  690 V

Versionen EFM15

1-polig für AC 110  ... 690 V

1-polig für AC 24 ... 240 V / DC 24 … 250 V

1-polig für DC 120 ... 440 V

3-polig für AC 190 ... 690 V

3-polig für DC 220 ... 440 V

EFM20/25 – elektronische Sicherungsüberwachung mit Netzüberwachung

Die EFM20 und EFM25 überwachen die Sicherungen mittels einer Auswerteelektronik (EFM20 – Variante für AC / EFM25 – Variante für DC). Zusätzlich zum Ausfall einer Sicherung können sie auch Netzfehler wie Ausfall einer Phase (nur EFM20) und Über- / Unterspannung erkennen.

Die Grenzwerte für Über- / Unterspannung sind einstellbar.

externe Spannungsversorgung

nicht notwendig (eigenversorgt)

Ausgang

2 Wechsler:

1 W für Sicherungsfall, 1 W für Netzfehler

Vor-Ort Anzeige

Phasengenaue Anzeige über Display

Versionen EFM20

3-polig für AC 230 ... 690 V

Versionen EFM25

3-polig für DC 220 ... 440 V

Hilfsschalter

Hilfsschalter erlauben die Fernabfrage der Schaltstellung des Sicherungslasttrennschalters 3NP1. In jeden 3NP1 können bis zu zwei Hilfsschalter eingebaut werden.

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Hilfsschalter zur Fernabfrage der Schaltstellung des 3NP1

Schaltzeitpunkt der Hilfsschalter

Ab Baugröße 00 kann der Schaltzeitpunkt der Hilfsschalter beim Einbau gewählt werden – zeitgleich mit dem Hauptstromkreis oder nacheilend ein- / voreilend ausschaltend.

Voreilende Hilfsschalter sind unter anderem dazu verwendbar, um den Stromkreis durch ein übergeordnetes Schaltgerät wie z.B. einem Leistungsschalter abzuschalten, bevor sich die Hauptkontakte des Sicherungslasttrennschalters 3NP1 öffnen.

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Schaltzeitpunkt der Hilfsschalter

Abschließen und Plombieren

Die Sicherungslasttrennschalter 3NP1 können zum Schutz vor unbefugtem Zugriff oder Betätigung plombiert und mit Vorhängeschlössern gesichert werden.

Die Funktion zum Plombieren ist in allen Versionen integriert. Die Abschließfunktion kann bei 3-poligen Schaltern als Zubehör nachgerüstet werden (bei 1-poligen 3NP1 ist die Abschließfunktion bereits enthalten).

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Abschließen und Plombieren eines 3NP1

Schutz vor Stromdiebstahl

Eine häufig auftretende Anforderung in Infrastrukturanwendungen an Sicherungslasttrennschalter ist der Schutz vor Stromdiebstahl. Dies ist gewährleistet, wenn an einem abgeschlossenem oder plombiertem Gerät kein unbefugter Zugang zu spannungsführenden Teilen möglich ist ohne dass dies sichtbare Beschädigungen am Schalter hinterlässt.

Beim Sicherungslasttrennschalter 3NP1 kann diese Funktion nachgerüstet werden – dabei werden die Löcher für die Spannungsprüfung im Frontfenster verschlossen sowie das Fenster selbst vor Demontage geschützt.

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Schutz vor Stromdiebstahl

Rahmenklemme

Flachanschluss

Einspeiseklemme

Dreifachklemme

Schellenklemme

Hilfsleiteranschluss

Prismenklemme

Anschlussbaustein