Was ist ein Überstromrelais?

Was ist ein Überstromrelais?

Definition des Überstromrelais

Ein Überstromrelais ist ein Schutzgerät, das ausschließlich auf der Grundlage des Stroms arbeitet und keinen Spannungsspulen benötigt.

Funktionsprinzip des Überstromrelais

Das Kernkomponente eines Überstromrelais ist eine Stromspule. Unter normalen Bedingungen ist die magnetische Wirkung der Spule zu schwach, um die Hemmkraft zu überwinden und das Relaisteil zu bewegen. Wenn jedoch der Strom ausreichend ansteigt, verstärkt sich seine magnetische Wirkung, überwindet die Hemmkraft und veranlasst das bewegliche Element, die Kontaktstellung des Relais zu ändern. Dieses grundlegende Funktionsprinzip gilt für verschiedene Arten von Überstromrelais.

Arten von Überstromrelais

Je nach Betriebszeit gibt es verschiedene Arten von Überstromrelais, wie z.B.,

• Instantanes Überstromrelais.

• Definitives Zeitüberstromrelais.

• Inverses Zeitüberstromrelais.

Das inverse Zeitüberstromrelais oder einfach inverse OC-Relais wird wiederum unterteilt in inverses definitives Mindestzeit (IDMT), sehr inverses Zeit, extrem inverses Zeitüberstromrelais oder OC-Relais.

Instantanes Überstromrelais

Die Konstruktion und das Funktionsprinzip des instantanen Überstromrelais sind recht einfach. In einem instantanen Überstromrelais ist ein Magnetkern mit einer Stromspule umwickelt. Ein Eisenstück, unterstützt durch eine Drehzapfen- und eine Rückstellfeder, ist so positioniert, dass es bei einem Strom unterhalb eines voreingestellten Schwellwertes vom Kern abgestoßen wird und die normal offen (NO) Kontakte offen bleiben. Überschreitet dieser Schwellwert, zieht die erhöhte magnetische Anziehungskraft das Eisen zum Kern, wodurch die Kontakte geschlossen werden.

Wir bezeichnen den voreingestellten Stromwert in der Relais-Spule als Aufnahmestrom. Dieses Relais wird als instantanes Überstromrelais bezeichnet, da es idealerweise sofort arbeitet, sobald der Strom in der Spule höher als der Aufnahmestrom ist. Es wird keine absichtliche Zeitspanne eingehalten. Allerdings gibt es immer eine inhärente Verzögerung, die praktisch nicht vermieden werden kann. In der Praxis beträgt die Betriebszeit eines instantanen Relais einige Millisekunden.

Definitives Zeitüberstromrelais

Dieses Relais wird erstellt, indem nach dem Überschreiten des Aufnahmestroms eine absichtliche Zeitspanne eingehalten wird. Ein definitives Zeitüberstromrelais kann so eingestellt werden, dass es eine Ausgangsauslösung nach einer exakten Zeitspanne auslöst, nachdem es den Aufnahmestrom erreicht hat. Es hat daher eine Zeiteinstellung und eine Aufnahmeeinstellung.

Inverses Zeitüberstromrelais

Inverse Zeitüberstromrelais, die typischerweise in induktiven Drehgeräten gefunden werden, arbeiten schneller mit zunehmendem Eingangsstrom, wobei ihre Betriebszeit invers zum Strom variiert. Diese Eigenschaft ist ideal für das schnelle Beseitigen von Fehlern unter schweren Bedingungen. Darüber hinaus kann diese inverse Zeit auch in Mikroprozessor-basierten Relais programmiert werden, was ihre Vielseitigkeit im Überstromschutz erhöht.

Inverses Definitives Mindestzeit Überstromrelais oder IDMT O/C-Relais

In einem Überstromrelais ist es schwierig, perfekte inverse Zeitcharakteristiken zu erreichen. Mit dem Anstieg des Systemstroms steigt auch der Sekundärstrom vom Stromtransformator (CT), bis der CT sättigt, wodurch weitere Steigerungen des Relaisstroms gestoppt werden. Diese Sättigung markiert das Ende der Effektivität der inversen Charakteristik, was zu einer festen minimalen Betriebszeit führt, unabhängig von weiteren Erhöhungen des Fehlerpegels. Dieses Verhalten definiert das IDMT-Relais, das durch seine initiale inverse Reaktion und Stabilisierung bei hohen Stromniveaus gekennzeichnet ist.