In der Steuerung befinden sich Komponenten, die keinen Überstromschutz bieten, wie Motorstarter, Reihenklemmen und Schalter. Diese haben eine als SCCR bekannten Kurzschlusswert, der den Grad des Kurzschlussstroms definiert, dem das jeweilige Gerät sicher standhalten kann, wenn es durch ein bestimmtes Überstromschutzgerät gemäß SCCR-Kennzeichnung geschützt ist.

Komponenten, die Überstromschutz bieten, wie Leistungsschalter und Sicherungen, haben ein Schaltvermögen, das den Kurzschlussstrom sicher abschalten kann. Einige Überstromschutzgeräte sind als „strombegrenzend“ gekennzeichnet und können verwendet werden, um das SCCR einer Komponente im Branch Circuit zu verbessern. Im Falle eines Kurzschlusses reagieren diese Geräte schneller als übliche (nicht strombegrenzende) Überstromschutzgeräte.

Das SCCR kann entweder durch Tests oder Analysen bestimmt werden. Da Tests oft kostspielig sind, ist die Analyse die gängigste Methode. In Anhang SB des Standards UL 508A ist eine Analysemethode dargelegt, die die schwächste Komponente als Basis für die Bestimmung des SCCR von Anlagen berücksichtigt. Das SCCR von Anlagen ist auf das SCCR der Komponenten mit dem niedrigsten Wert oder auf das Schutzgerät mit dem niedrigsten Wert in der Steuerung begrenzt.

Es gibt drei entscheidende Kriterien zur Bestimmung des SCCR von Anlagen: das SCCR der Komponenten, die Schaltleistung des Schutzgeräts und die Auswirkung der strombegrenzenden Schutzgeräte im Feeder Circuit. Das SCCR von Komponenten ist in den Produktkennzeichnungen oder Installationsanweisungen des Herstellers aufgeführt, während die Schaltleistung in den Kennzeichnungen der Schutzgeräte zu finden ist.

Gemäß UL 508A SB4.3 können Geräte zur Strombegrenzung im Feeder Circuit verwendet werden, um die Werte im Branch Circuit zu erhöhen, aber nicht für Komponenten im Feeder Circuit. Der Spitzendurchlassstrom eines strombegrenzenden Überstromschutzgerätes im Feeder Circuit ist zu vergleichen mit dem SCCR von nachgeschalteten Komponenten im Branch Circuit. Wenn der Spitzendurchlassstrom bei einem bestimmten erwarteten Kurzschlussstrom geringer oder gleich dem SCCR der Komponenten ist, kann das SCCR der Komponenten auf den jeweiligen erwarteten Kurzschlussstrom erhöht werden.

Weil beim Austausch einer Sicherung leicht Fehler auftreten können, ist eine Verwendung der vom Hersteller veröffentlichten Daten zum Durchlassstrom nicht zulässig. Bei Leistungsschaltern, die als „strombegrenzend“ gekennzeichnet sind, können die Daten des Herstellers verwendet werden.

Das SCCR eines Schützes, eines Überlastrelais, eines Frequenzumrichters oder anderer Komponenten im Branch Circuit kann verbessert werden. Eine Verbesserung der Schaltleistung für Leistungsschalter und Sicherungen oder des SCCR für Typ E/F Motorstarterkombinationen durch ein vorgeschaltetes Strombegrenzungsgerät ist nicht möglich, selbst wenn sie sich im Branch Circuit befinden.

Eine andere Methode besteht darin, das SCCR des Branch Circuits mit Leistungstransformatoren zu erhöhen, diese kommt jedoch im Allgemeinen aufgrund von Größenbeschränkungen nicht in der Steuerung zum Einsatz. Für andere Anwendungen kann diese Lösung aufgrund der Verringerung des verfügbaren Kurzschlussstroms geeignet sein. Abhängig vom Transformator kann der verfügbare Kurzschlussstrom bei der Sekundärwicklung unter 5 kA liegen, wodurch der typische SCCR von 5 kA akzeptabel wird.

Optimaler Zeitpunkt für die Ermittlung des SCCR

Es ist empfehlenswert, das SCCR möglichst früh zu berücksichtigen, vorzugsweise in der Entwicklungsphase, weil eine Erhöhung des SCCR nach der Installation von Schaltanlagen schwierig, zeitaufwändig und teuer ist. Bei US-Installationen kann es besonders schwierig sein, das vorgeschriebene SCCR zu erreichen, vor allem, wenn Anlagen in Standardausführung geliefert werden, da der tatsächlich verfügbare Strom variieren kann. Es empfiehlt sich, für den schlimmsten Fall zu planen – den größten zu erwartenden, verfügbaren Kurzschlussstrom. Das lässt sich auf zweierlei Weise umsetzen.

Die erste Möglichkeit ist, Komponenten auszuwählen, deren SCCR insgesamt für den schlimmsten Fall ausreicht. Die zweite Möglichkeit ist, die Steuerung so zu gestalten, dass der Anlage eine bestimmte strombegrenzende Sicherung oder ein bestimmter Leistungsschalter vorgeschaltet ist (und es ist entsprechend zu kennzeichnen). Dieser Ansatz kann zu mehr Effizienz bei den Gerätekosten und zu mehr Flexibilität in Bezug auf die Komponentenauswahl führen, wobei Installateure der Steuerung ein Vorschaltschutzorgan anbringen können, ohne den Hersteller zu Rate zu ziehen.

Schlussfolgerungen

Industriesteuerungen, die die SCCR-Richtlinien erfüllen, sind darauf ausgelegt, Stromschlag, Feuer und Folgegefahren zu verhindern, die bei einem Kurzschluss auftreten. Durch Berücksichtigung des SCCR zu Beginn eines Projekts können Anlagen- und Maschinenbauer die Projektkosten und -dauer besser steuern. Einfach nur die Standardanforderungen (normalerweise mindestens 5 kA) an das SCCR von Anlagen zu erfüllen, wird voraussichtlich nicht ausreichen.

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