Was ist ein statischer Schutz?

Was ist ein statischer Schutzschalter?

Definition: Ein Schutzschalter, der keine beweglichen Teile hat, wird als statischer Schutzschalter bezeichnet. Bei diesem Typ von Schutzschalter wird das Ausgangssignal durch statische Komponenten wie magnetische und elektronische Schaltungen erzeugt. Selbst wenn ein Schutzschalter statische Elemente mit einem elektromagnetischen Schutzschalter kombiniert, wird er immer noch als statischer Schutzschalter bezeichnet. Dies liegt daran, dass die statischen Einheiten für die Erfassung des Eingangs und die Erzeugung einer Reaktion verantwortlich sind, während der elektromagnetische Schutzschalter nur für den Schaltvorgang verwendet wird.

Die Komponenten eines statischen Schutzschalters werden in der folgenden Abbildung dargestellt. Der Eingang des Stromwandlers ist an die Leitung angeschlossen, und sein Ausgang wird an den Gleichrichter weitergeleitet. Der Gleichrichter gleicht das Eingangssignal aus und leitet es an die Schutzmessstelle weiter.

Die Gleichrichtmessstelle besteht aus Vergleichern, einem Pegeldetektor und einer Logikschaltung. Das Ausgangssignal der Schutzeinheit wird nur dann erhalten, wenn das Eingangssignal den Schwellwert erreicht. Das Ausgangssignal der Gleichrichtmessstelle dient als Eingang für den Verstärker.

Der Verstärker verstärkt das Signal und gibt es an die Ausgabegeräte weiter. Das Ausgabegerät aktiviert die Trippspule nur, wenn der Schutzschalter in Betrieb ist. Das Ausgangssignal wird von den Ausgabegeräten nur dann abgeleitet, wenn die Messgröße einen gut definierten Wert hat. Sobald aktiviert, gibt das Ausgabegerät einen Trippbefehl an die Trippschaltung.

Statische Schutzschalter reagieren ausschließlich auf elektrische Signale. Andere physikalische Größen wie Wärme, Temperatur usw. müssen zuerst in analoge oder digitale elektrische Signale umgewandelt werden, bevor sie als Eingänge für den Schutzschalter verwendet werden können.

Vorteile des statischen Schutzschalters

Die folgenden Vorteile bieten statische Schutzschalter:

• Statische Schutzschalter verbrauchen sehr wenig Energie. Dadurch wird die Belastung der Messgeräte reduziert, und ihre Genauigkeit wird verbessert.

• Sie bieten eine schnelle Reaktionszeit, eine lange Lebensdauer, hohe Zuverlässigkeit, hohe Genauigkeit und sind stoßfest.

• Die Rücksetzzeit des Schutzschalters ist extrem kurz.

• Es gibt keine thermischen Speicherprobleme in Verbindung damit.

• Der Schutzschalter verstärkt das Eingangssignal, was seine Empfindlichkeit erhöht.

• Die Wahrscheinlichkeit unerwünschter Trippvorgänge ist gering.

• Statische Schutzschalter können aufgrund ihrer hohen Stoßfestigkeit leicht in Erdbebengebieten betrieben werden.

Einschränkungen des statischen Schutzschalters

• Die in statischen Schutzschaltern verwendeten Komponenten sind sehr empfindlich gegenüber elektrostatischen Entladungen. Elektrostatische Entladungen beziehen sich auf den plötzlichen Fluss von Elektronen zwischen geladenen Objekten. Daher müssen spezielle Wartungsmaßnahmen für die Komponenten implementiert werden, um sie vor elektrostatischen Entladungen zu schützen.

• Der Schutzschalter ist anfällig für Hochspannungsspitzen. Deshalb sollten Maßnahmen ergriffen werden, um Schäden durch Spannungsspitzen zu vermeiden.

• Der Betrieb des Schutzschalters basiert auf elektrischen Komponenten.

• Er hat eine relativ geringe Überlastkapazität.

• Statische Schutzschalter sind im Vergleich zu elektromagnetischen Schutzschaltern teurer.

• Die Konstruktion des Schutzschalters wird leicht von umgebenden Störungen beeinflusst.

Für integrierte Schutz- und Überwachungssysteme werden programmierbare mikroprozessorgesteuerte statische Schutzschalter bevorzugt.