Die Sicherung von Gleichstromkreisen (DC) stellt besondere Herausforderungen dar. Im Gegensatz zu Wechselstrom (AC), bei dem der Stromfluss periodisch Null durchläuft, fließt DC-Strom kontinuierlich in eine Richtung. Dies bedeutet, dass die Unterbrechung eines DC-Fehlerstroms, beispielsweise eines Kurzschlusses, deutlich schwieriger ist. Siemens DC Sicherungsautomaten sind speziell für diese Aufgabe konzipiert und bieten zuverlässigen Schutz für eine Vielzahl von Anwendungen, von Photovoltaikanlagen bis hin zu Batteriespeichersystemen. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil, um die Sicherheit und Langlebigkeit von DC-Systemen zu gewährleisten.
Umfassende Tabelle zu Siemens DC Sicherungsautomaten
| Merkmal/Eigenschaft | Beschreibung | Relevanz/Bedeutung |
|---|---|---|
| Anwendungsbereiche | Photovoltaikanlagen, Batteriespeichersysteme, DC-Industrieanwendungen, Elektromobilität (Ladeinfrastruktur), USV-Anlagen, Telekommunikationsanlagen | Bestimmt, wo der Sicherungsautomat eingesetzt werden kann. Die Wahl des richtigen Typs hängt stark vom Anwendungsbereich ab. |
| Nennspannung (Ue) | Typischerweise 60 V DC, 125 V DC, 250 V DC, 440 V DC, 750 V DC, 1000 V DC, 1500 V DC | Die maximale Spannung, bei der der Sicherungsautomat sicher betrieben werden kann. Muss mit der Systemspannung übereinstimmen oder höher sein. |
| Nennstrom (In) | Von 0,5 A bis 125 A (abhängig vom Typ) | Der maximale Strom, den der Sicherungsautomat dauerhaft führen kann, ohne auszulösen. Muss an die Strombelastbarkeit der Leitung angepasst sein. |
| Auslösecharakteristik | B, C, D, K, Z | Beschreibt, wie schnell der Sicherungsautomat bei Überlast oder Kurzschluss auslöst. Beeinflusst den Schutz von Geräten und Leitungen. |
| Bemessungsschaltvermögen (Icu/Ics) | Bis zu 25 kA (abhängig vom Typ) | Der maximale Kurzschlussstrom, den der Sicherungsautomat sicher unterbrechen kann, ohne beschädigt zu werden. Muss höher sein als der maximal zu erwartende Kurzschlussstrom am Installationsort. |
| Polzahl | 1-polig, 2-polig, 3-polig, 4-polig | Die Anzahl der Stromkreise, die der Sicherungsautomat gleichzeitig schützt. Entscheidend für die korrekte Absicherung von Systemen mit unterschiedlichen Polanforderungen (z.B. positive und negative Leitung). |
| Baugröße | Typischerweise 1 TE (Teilungseinheit) pro Pol | Die Breite des Sicherungsautomaten auf einer DIN-Schiene. Beeinflusst den Platzbedarf im Schaltschrank. |
| Schutzart | IP20 (Standard), höhere Schutzarten verfügbar | Der Schutzgrad gegen das Eindringen von festen Fremdkörpern und Wasser. Wichtig für den Einsatz in Umgebungen mit Staub oder Feuchtigkeit. |
| Zulassungen | IEC 60947-2, UL 489B (für Photovoltaik), EN 45545-2 (für Bahnanwendungen) | Bestätigt, dass der Sicherungsautomat bestimmte Sicherheitsstandards erfüllt. Wichtig für die Einhaltung von Vorschriften und die Gewährleistung der Produktsicherheit. |
| Zusatzkomponenten | Hilfsschalter, Signalkontakte, Unterspannungsauslöser, Arbeitsstromauslöser | Ermöglichen die Fernüberwachung und -steuerung des Sicherungsautomaten. Ermöglichen die Integration in Automatisierungssysteme. |
| Montage | DIN-Schiene | Standardisierte Montage auf einer DIN-Schiene im Schaltschrank. |
| Lebensdauer (Mechanisch) | Bis zu 20.000 Schaltzyklen | Die Anzahl der Schaltvorgänge, die der Sicherungsautomat mechanisch aushält. |
| Lebensdauer (Elektrisch) | Bis zu 10.000 Schaltzyklen (abhängig von der Last) | Die Anzahl der Schaltvorgänge, die der Sicherungsautomat unter Last aushält. |
| Umgebungstemperatur | Typischerweise -25°C bis +70°C | Der Temperaturbereich, in dem der Sicherungsautomat sicher betrieben werden kann. |
| Betriebshöhe | Bis zu 2000 m über dem Meeresspiegel (höhere Höhen auf Anfrage) | Die maximale Höhe, in der der Sicherungsautomat ohne Leistungsverlust betrieben werden kann. |
| Verlustleistung | Variiert je nach Nennstrom und Typ | Die Wärme, die der Sicherungsautomat während des Betriebs abgibt. Muss bei der Dimensionierung des Schaltschranks berücksichtigt werden. |
| Isolationsspannung | Typischerweise 500 V AC | Die Spannung, die der Sicherungsautomat zwischen den Polen und dem Gehäuse aushält. |
| Stoßspannungsfestigkeit | Typischerweise 6 kV | Die Fähigkeit des Sicherungsautomaten, Überspannungen standzuhalten. |
| Rückstromfestigkeit | Wichtig für Photovoltaikanlagen | Die Fähigkeit des Sicherungsautomaten, Rückströme sicher zu unterbrechen. Schützt vor Schäden durch falsche Polarität oder Fehler im System. |
| Selektivität | Kann durch geeignete Auswahl mit anderen Schutzeinrichtungen erreicht werden | Die Fähigkeit, einen Fehler in einem Stromkreis zu isolieren, ohne andere Stromkreise zu beeinflussen. Ermöglicht die Aufrechterhaltung des Betriebs wichtiger Anlagen. |
| Fernauslösung | Durch optionale Auslösemodule möglich | Die Möglichkeit, den Sicherungsautomaten aus der Ferne auszulösen. Ermöglicht die Integration in Überwachungssysteme. |
| Überlastauslösung | Thermisch | Der Sicherungsautomat löst bei Überlast durch Erwärmung eines Bimetalls aus. |
| Kurzschlussauslösung | Elektromagnetisch | Der Sicherungsautomat löst bei Kurzschluss durch ein Magnetfeld aus, das einen Anker bewegt. |
| Anschlussquerschnitt | Variiert je nach Nennstrom und Typ | Der maximale Leitungsquerschnitt, der an den Sicherungsautomaten angeschlossen werden kann. |
| Drehmoment für Anschlussklemmen | Variiert je nach Nennstrom und Typ | Das Anzugsmoment für die Schrauben der Anschlussklemmen. Sorgt für einen sicheren und zuverlässigen Kontakt. |
| Einbaulage | Beliebig | Der Sicherungsautomat kann in jeder Lage eingebaut werden. |
| Material des Gehäuses | Thermoplastisch, halogenfrei | Das Material des Gehäuses ist widerstandsfähig gegen Hitze und Flammen und setzt im Brandfall keine giftigen Gase frei. |
| RoHS-Konformität | Ja | Der Sicherungsautomat entspricht der RoHS-Richtlinie und enthält keine gefährlichen Stoffe. |
| REACH-Konformität | Ja | Der Sicherungsautomat entspricht der REACH-Verordnung und enthält keine besonders besorgniserregenden Stoffe. |
Detaillierte Erklärungen
Anwendungsbereiche: Siemens DC Sicherungsautomaten finden breite Anwendung in Bereichen, die eine zuverlässige Absicherung von Gleichstromkreisen erfordern. In Photovoltaikanlagen schützen sie die Solarmodule und Wechselrichter vor Überlast und Kurzschluss. In Batteriespeichersystemen gewährleisten sie die Sicherheit der Batterien und der angeschlossenen Geräte. DC-Industrieanwendungen profitieren von ihrem robusten Design und ihrer Fähigkeit, hohe Ströme zu unterbrechen. Auch in der Elektromobilität, insbesondere in Ladeinfrastrukturen, sind sie unerlässlich. Weitere Anwendungsbereiche sind USV-Anlagen (unterbrechungsfreie Stromversorgung) und Telekommunikationsanlagen, die eine stabile und sichere DC-Stromversorgung benötigen.
Nennspannung (Ue): Die Nennspannung ist ein kritischer Parameter. Sie gibt die maximale Spannung an, bei der der Sicherungsautomat sicher betrieben werden kann. Es ist entscheidend, dass die Nennspannung des Sicherungsautomaten der Systemspannung entspricht oder höher ist. Andernfalls kann der Sicherungsautomat bei einem Fehlerfall nicht korrekt funktionieren und es besteht die Gefahr von Schäden oder Bränden.
Nennstrom (In): Der Nennstrom bestimmt die Strombelastbarkeit des Sicherungsautomaten. Er gibt den maximalen Strom an, den der Sicherungsautomat dauerhaft führen kann, ohne auszulösen. Die Auswahl des richtigen Nennstroms ist entscheidend, um sowohl die Leitungen als auch die angeschlossenen Geräte zu schützen. Der Nennstrom muss an die Strombelastbarkeit der Leitung angepasst sein, um Überlastungen zu vermeiden.
Auslösecharakteristik: Die Auslösecharakteristik beschreibt das Verhalten des Sicherungsautomaten bei Überlast und Kurzschluss. Sie gibt an, wie schnell der Sicherungsautomat auslöst. Gängige Charakteristiken sind B, C, D, K und Z. Eine B-Charakteristik löst schnell bei geringen Überlasten aus und eignet sich für ohmsche Lasten. Eine C-Charakteristik ist träger und eignet sich für induktive Lasten mit höheren Einschaltströmen. Eine D-Charakteristik ist noch träger und wird für Lasten mit sehr hohen Einschaltströmen verwendet. Die K-Charakteristik ist besonders schnell auslösend und wird für den Schutz von Halbleitern eingesetzt. Die Z-Charakteristik ist sehr empfindlich und wird für den Schutz von Messgeräten verwendet. Die Wahl der richtigen Charakteristik hängt von der Art der Last und den Schutzanforderungen ab.
Bemessungsschaltvermögen (Icu/Ics): Das Bemessungsschaltvermögen ist ein entscheidender Parameter für die Sicherheit. Es gibt den maximalen Kurzschlussstrom an, den der Sicherungsautomat sicher unterbrechen kann, ohne beschädigt zu werden. Es ist zwingend erforderlich, dass das Bemessungsschaltvermögen des Sicherungsautomaten höher ist als der maximal zu erwartende Kurzschlussstrom am Installationsort. Andernfalls kann der Sicherungsautomat bei einem Kurzschluss versagen und es besteht die Gefahr von Schäden, Bränden und Personenschäden. Icu (Ultimate Short-Circuit Breaking Capacity) ist das maximale Schaltvermögen, das einmalig erreicht werden kann, während Ics (Service Short-Circuit Breaking Capacity) das Schaltvermögen ist, das der Sicherungsautomat mehrfach erreichen kann, ohne seine Funktion zu verlieren.
Polzahl: Die Polzahl gibt die Anzahl der Stromkreise an, die der Sicherungsautomat gleichzeitig schützt. Es gibt 1-polige, 2-polige, 3-polige und 4-polige Ausführungen. Die Wahl der richtigen Polzahl hängt von der Art des Stromkreises ab. In DC-Systemen ist es üblich, sowohl die positive als auch die negative Leitung abzusichern (2-polig).
Baugröße: Die Baugröße beeinflusst den Platzbedarf im Schaltschrank. Siemens DC Sicherungsautomaten haben typischerweise eine Breite von 1 TE (Teilungseinheit) pro Pol auf einer DIN-Schiene. Dies ermöglicht eine kompakte Installation.
Schutzart: Die Schutzart gibt den Schutzgrad gegen das Eindringen von festen Fremdkörpern und Wasser an. IP20 ist die Standard-Schutzart und bietet Schutz gegen das Eindringen von festen Fremdkörpern mit einem Durchmesser von mehr als 12,5 mm. Höhere Schutzarten wie IP40, IP54 oder IP65 bieten einen besseren Schutz gegen Staub und Wasser und sind für den Einsatz in rauen Umgebungen geeignet.
Zulassungen: Zulassungen bestätigen, dass der Sicherungsautomat bestimmte Sicherheitsstandards erfüllt. Wichtige Zulassungen für DC Sicherungsautomaten sind IEC 60947-2, UL 489B (speziell für Photovoltaik) und EN 45545-2 (für Bahnanwendungen). Die Einhaltung dieser Standards gewährleistet die Produktsicherheit und ermöglicht den Einsatz in verschiedenen Anwendungen.
Zusatzkomponenten: Zusatzkomponenten wie Hilfsschalter, Signalkontakte, Unterspannungsauslöser und Arbeitsstromauslöser erweitern die Funktionalität des Sicherungsautomaten. Hilfsschalter und Signalkontakte ermöglichen die Fernüberwachung des Schaltzustands. Ein Unterspannungsauslöser löst den Sicherungsautomaten bei Unterschreiten einer bestimmten Spannung aus. Ein Arbeitsstromauslöser ermöglicht die Fernauslösung des Sicherungsautomaten durch ein externes Signal.
Montage: Die Montage erfolgt in der Regel auf einer DIN-Schiene im Schaltschrank. Dies ermöglicht eine einfache und standardisierte Installation.
Lebensdauer (Mechanisch/Elektrisch): Die Lebensdauer gibt an, wie viele Schaltvorgänge der Sicherungsautomat aushält. Die mechanische Lebensdauer bezieht sich auf Schaltvorgänge ohne Last, während die elektrische Lebensdauer sich auf Schaltvorgänge unter Last bezieht.
Umgebungstemperatur: Die Umgebungstemperatur gibt den Temperaturbereich an, in dem der Sicherungsautomat sicher betrieben werden kann. Der typische Bereich liegt zwischen -25°C und +70°C.
Betriebshöhe: Die Betriebshöhe gibt die maximale Höhe über dem Meeresspiegel an, in der der Sicherungsautomat ohne Leistungsverlust betrieben werden kann.
Verlustleistung: Die Verlustleistung ist die Wärme, die der Sicherungsautomat während des Betriebs abgibt. Sie muss bei der Dimensionierung des Schaltschranks berücksichtigt werden, um eine Überhitzung zu vermeiden.
Isolationsspannung: Die Isolationsspannung gibt die Spannung an, die der Sicherungsautomat zwischen den Polen und dem Gehäuse aushält.
Stoßspannungsfestigkeit: Die Stoßspannungsfestigkeit gibt die Fähigkeit des Sicherungsautomaten an, Überspannungen standzuhalten.
Rückstromfestigkeit: Die Rückstromfestigkeit ist besonders wichtig für Photovoltaikanlagen. Sie gibt die Fähigkeit des Sicherungsautomaten an, Rückströme sicher zu unterbrechen.
Selektivität: Die Selektivität beschreibt die Fähigkeit, einen Fehler in einem Stromkreis zu isolieren, ohne andere Stromkreise zu beeinflussen.
Fernauslösung: Die Fernauslösung ermöglicht die Auslösung des Sicherungsautomaten aus der Ferne.
Überlastauslösung: Die Überlastauslösung erfolgt thermisch durch Erwärmung eines Bimetalls.
Kurzschlussauslösung: Die Kurzschlussauslösung erfolgt elektromagnetisch durch ein Magnetfeld.
Anschlussquerschnitt und Drehmoment: Der Anschlussquerschnitt gibt den maximalen Leitungsquerschnitt an, der an den Sicherungsautomaten angeschlossen werden kann. Das Drehmoment gibt das Anzugsmoment für die Schrauben der Anschlussklemmen an.
Einbaulage: Siemens DC Sicherungsautomaten können in jeder Lage eingebaut werden.
Material des Gehäuses: Das Gehäuse besteht aus thermoplastischem, halogenfreiem Material.
RoHS- und REACH-Konformität: Die RoHS- und REACH-Konformität bestätigt, dass der Sicherungsautomat keine gefährlichen Stoffe enthält.
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein DC Sicherungsautomat? Ein DC Sicherungsautomat ist ein Schutzelement, das speziell für Gleichstromkreise entwickelt wurde, um diese vor Überlast und Kurzschluss zu schützen.
Warum brauche ich einen DC Sicherungsautomat? DC Sicherungsautomaten schützen Ihre Geräte und Leitungen in Gleichstromkreisen vor Schäden durch Überlast und Kurzschluss, was die Sicherheit erhöht.
Wie wähle ich den richtigen DC Sicherungsautomat aus? Die Auswahl hängt von der Nennspannung, dem Nennstrom, der Auslösecharakteristik und dem Bemessungsschaltvermögen des zu schützenden Stromkreises ab.
Was bedeutet Auslösecharakteristik? Die Auslösecharakteristik beschreibt, wie schnell der Sicherungsautomat bei Überlast oder Kurzschluss auslöst, und ist entscheidend für den Schutz verschiedener Lasttypen.
Was ist das Bemessungsschaltvermögen? Das Bemessungsschaltvermögen ist der maximale Kurzschlussstrom, den der Sicherungsautomat sicher unterbrechen kann, ohne beschädigt zu werden.
Kann ich einen AC Sicherungsautomat für DC verwenden? Nein, AC Sicherungsautomaten sind nicht für DC-Anwendungen geeignet, da sie nicht in der Lage sind, den DC-Lichtbogen sicher zu löschen.
Wo werden DC Sicherungsautomaten eingesetzt? Sie werden in Photovoltaikanlagen, Batteriespeichersystemen, DC-Industrieanwendungen und Elektromobilität (Ladeinfrastruktur) eingesetzt.
Was bedeuten die Zulassungen IEC und UL? IEC und UL sind internationale Sicherheitsstandards, die bestätigen, dass der Sicherungsautomat bestimmte Anforderungen erfüllt.
Wie installiere ich einen DC Sicherungsautomat? Die Installation erfolgt in der Regel auf einer DIN-Schiene im Schaltschrank durch qualifiziertes Fachpersonal.
Wo finde ich weitere Informationen zu Siemens DC Sicherungsautomaten? Detaillierte Informationen finden Sie auf der Siemens-Website und in den technischen Datenblättern der Produkte.
Fazit
Siemens DC Sicherungsautomaten bieten zuverlässigen Schutz für eine Vielzahl von Gleichstromanwendungen. Die richtige Auswahl und Installation sind entscheidend für die Sicherheit und Langlebigkeit Ihrer DC-Systeme. Achten Sie auf die korrekte Dimensionierung und die Einhaltung der relevanten Sicherheitsstandards.