Was ist ein Überstromrelais

Was ist ein Überstromrelais?

Definition

Ein Überstromrelais ist definiert als ein Relais, das nur aktiviert wird, wenn der Stromwert den eingestellten Wert des Relais übersteigt. Es schützt die Ausrüstung im Energiesystem vor Fehlerspannungen.

Klassifizierung nach Betriebszeit

Basierend auf der Zeit, die es zum Auslösen benötigt, kann das Überstromrelais in folgende Arten unterteilt werden:

• Schnelle Überstromschutzrelais

• Inverse Zeit-Überstromrelais

• Definite Zeit-Überstromrelais

• Inverse Definite Mindestzeit-Überstromrelais (IDMT)

• Sehr inverse Definite Mindestzeit-Überstromrelais

• Extrem inverse Definite Mindestzeit-Überstromrelais

Schnelle Überstromschutzrelais

Das schnelle Überstromschutzrelais hat keine bewusst eingeführte Zeitverzögerung in seinem Betrieb. Wenn der Strom innerhalb des Relais den Betriebswert überschreitet, schließen seine Kontakte sofort. Der Zeitraum zwischen dem Moment, in dem der Strom den Angriffswert erreicht, und dem Schließen der Relaiskontakte ist extrem kurz.

Der größte Vorteil des schnellen Relais ist seine kurze Betriebszeit. Es beginnt mit dem Betrieb, sobald der Stromwert die Einstellung des Relais überschreitet. Dieses Relais funktioniert nur, wenn der Widerstand zwischen der Energiequelle und dem Relais niedriger ist als der für den Abschnitt vorgesehene Widerstand.

Das Hauptmerkmal dieses Relais ist seine Betriebsgeschwindigkeit. Es schützt das System vor Erdfehlern und wird auch zur Schutz des Systems vor Kreisstromen eingesetzt. Das schnelle Überstromschutzrelais wird in der Regel in der Ausgangsleitung installiert.

Invers-Zeit-Überstromrelais

Das Invers-Zeit-Überstromrelais arbeitet, wenn die Größe seines Betriebsstroms umgekehrt proportional zur Größe der Energiemenge ist. Je größer der Strom, desto kürzer wird die Betriebszeit des Relais, was bedeutet, dass sein Betrieb von der Größe des Stroms abhängt.

Die charakteristische Kurve dieses Relais wird in der unten stehenden Abbildung dargestellt. Das Relais bleibt inaktiv, wenn der Stromwert kleiner als der Angriffswert ist. Es wird für den Schutz von Verteilungsleitungen eingesetzt. Das Invers-Zeit-Relais wird weiter in drei Unterarten unterteilt.

Invers Definite Mindestzeit (IDMT) Relais

Das Inverse Definite Mindestzeit (IDMT) Relais ist eine Art Schutzrelais, dessen Betriebszeit annähernd umgekehrt proportional zur Größe des Fehlersstroms ist. Die Betriebszeit dieses Relais kann durch die Einstellung der Zeitverzögerung angepasst werden. Das IDMT-Relais verfügt über einen elektromagnetischen Kern. Dies liegt daran, dass der elektromagnetische Kern leicht sättigen kann, wenn die Stromgröße den Angriffswert überschreitet. Das IDMT-Relais wird weit verbreitet für den Schutz von Verteilungsleitungen eingesetzt. Es stellt einen Kompromiss zwischen der Reaktionsgeschwindigkeit und der Selektivität her, die in solchen Energieversorgungssystemen erforderlich sind.

Sehr inverses Relais

Das sehr inverse Relais zeigt eine inverse Zeit-Strom-Kennlinie, die ausgeprägter ist als die des IDMT-Relais. Diese Art von Relais findet Anwendung in Leitungen und langen Fernleitungen. Es ist besonders nützlich an Standorten, wo die Größe des Kurzschlussstroms wegen der großen Entfernung von der Energiequelle schnell abnimmt. Das sehr inverse Relais ist so konzipiert, dass es Fehlerströme unabhängig vom Fehlerort erkennt. Dies macht es geeignet für den Schutz von langen Leitungsteilen, bei denen der Widerstand entlang der Leitung variiert und die Größe des Fehlerstroms stark von der Entfernung zur Quelle abhängt.

Extrem inverses Relais

Das extrem inverse Relais hat eine Zeit-Strom-Kennlinie, die noch ausgeprägter ist als die des IDMT- und sehr inversen Relais. Dieses Relais wird häufig zur Schutz von Ausrüstungen wie Kabeln und Transformern eingesetzt. In Situationen, in denen der Angriffswert des Stroms die Einstellung des Relais übersteigt, kann das extrem inverse Relais sofort auslösen. Es bietet auch bei Fehlerstrombedingungen schnelles Auslösen, was entscheidend für den Schutz von Ausrüstungen vor schweren Überströmen ist. Darüber hinaus wird es oft verwendet, um Übertemperaturen in Maschinen zu erkennen, da seine Kennlinie darauf abgestimmt werden kann, schnell auf ungewöhnliche Stromzuwächse, die mit Übertemperaturen verbunden sind, zu reagieren.

Inverse Zeitrelais, einschließlich IDMT, sehr invers und extrem invers, werden in Verteilernetzen und Kraftwerken weit verbreitet eingesetzt. Ihre Fähigkeit, bei Fehlerbedingungen rasch zu reagieren, dank ihrer einzigartigen Fehler-Zeit-Kennlinien, macht sie zu einem wesentlichen Bestandteil, um Energiesysteme vor verschiedenen elektrischen Fehlern zu schützen.