Auslegung des Betriebsstroms / Nennstrom elektrischer Bauteile

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Der Architekt

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Hallo,

ich habe eine Frage zur Auslegung von elektrischen Bauteilen. Angenommen ich betreibe eine ohm. Last mit 125 A und möchte diese nun durch einen Schütz und Thyristorsteller schalten und regeln. Wie dimensioniere ich nun meine Bauteile. Die Frage rührt daher, dass es einen geeigneten Thyristorst. mit 125 A (Nennstrom) zu kaufen gibt. Nun erscheint mir dies aber nicht als Best Practice den Nennstrom des Bauteils gleich dem Betriebsstrom auf der Leitung auszulegen. Konkret ist nun die Frage für welche max. Leistung / Strom sollte mein Thyristorsteller / Schütz ausgelegt sein. Gibt es da allg. Formeln oder sogar Normen um welchen Faktor sich der Betriebsstrom auf der Leitung mit dem Nennstrom des Bauteils unterscheiden sollte?

Vielen Dank für die Antworten

Gruß

DA
 
Wenn du garantieren kannst, dass der Strom nie über 125A steigt, könnte das gerade so passen.
Aber auch ohmsche Lasten haben einen Kaltwiderstand. D.h., in den ersten Sekundenbruchteilen könnte der Strom weit höher als 125 A sein. Außerdem darf die Nennspannung um +10% schwanken, was auch einen 10% höheren Strom bedeuten würde.
Du musst dir das Datenblatt des Thyristost. anschauen, welche Toleranzen dort angegeben sind. Im Übrigen ist es deine Auslegungsfrage, ob du den Steller immer an der Grenze betreiben willst (Lebensdauer) oder ob du lieber Reserven einbaust.
 
Hi,

danke für deine Antwort.

genau auf den letzten Satz zielte die Frage ja ab. Also wie erhält sich die Lebensdauer beim Dauerbetrieb im Nennstrombereich. Wie verhält sich die Lebensdauer 80% Auslast und wie bei 30% etc. Eben dieser Rückschluss ist mir nicht klar (Vielleicht auch mit Begründen, damit ich in Zukunft optimale Entscheidungen treffen kann.). In den meisten vergleichbaren Schaltungen wird ca 50% gewählt, warum?
Reserveüberlegungen im Sinne von weiteren Verbraucher können im konkreten Fall ausgeschlossen werden.

BG
 
In den meisten vergleichbaren Schaltungen wird ca 50% gewählt, warum?

Vielleicht einfach, weil es sich bewährt hat?
Weil die 50% einen guten Kompromiss darstellen zwischen Verteuerung durch Überdimensionierung versus Lebensdauerverlängerung durch unterdimensionierte Auslastung?
Ob es dazu empirische Studien gibt, ist mir nicht bekannt.
Ich möchte mal das Beispiel eines E-Motors bringen: bei 100% Nennstrom während der Betriebsdauer hat er bei x Einschaltvorgängen eine definierte Lebensdauer von y Stunden. Die Wicklung wird dabei z °C warm. Der Temperatur-Zeit-Multiplikator ist EIN Kriterium für die Lebensdauer der Wicklung und damit für die Motorlebensdauer.
Wird der Motor nun dauerhaft nur mit 70% Nennstrom bei ebenfalls x Einschaltvorgängen belastet, wird die Wicklung <z °C warum, logisch.
Die Wicklung altert weniger (weil die Isolation weniger altert) und die Lebensdauer steigt. (Dass die Lager dabei weniger als bei 100% belastet werden etc. kommt noch on-top). Bei Trafos (sind ja nichts anderes als "festgebremste Motoren") gibt es dazu meiner Erinnerung nach entsprechende Lebensdauer-Kurven.

Es macht also, wenn man nicht nur auf die Herstellungs-/Investitionskosten schielt, durchaus Sinn.

P.S.: Beispielsweise bei Transistoren soll es gängig sein, dass auch neue und nie benutzte Exemplare, die etliche Jährchen im Regal liegen, ihre spezifischen Werte deutlich verändert haben bis zur völligen Unbrauchbarkeit.
Man kann also nicht alles mit Überdimensionierungen abfangen. Alterungen bei Elkos sind sicherlich hinlänglich bekannt.
 
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Beispielsweise bei Transistoren soll es gängig sein, dass auch neue und nie benutzte Exemplare, die etliche Jährchen im Regal liegen, ihre spezifischen Werte deutlich verändert haben bis zur völligen Unbrauchbarkeit.

Ich kenne das nur von den alten japanischen Germaniumtransistoren der 60ziger Jahre. Im Laufe der Zeit, gab es chemische Reaktionen in oder an der Kristallstruktur. Bei neueren, .v.a. Siliziumhalbleitern ist mir das nicht bekannt. Lasse mich aber gerne von besserem belehren.
 
Siliziumtransistoren scheinen durch "herumliegen" tatsächlich nicht zu altern.
Aber durch den (auch normalen) Betrieb!
 
Man kann nur hoffen, dass hinter der Anfrage kein Projekt steckt, das verwirklicht werden soll, sondern nur bastlerische Neugier . . .
 
Fakt ist , dass die meisten Hersteller von solchen Thyristorsteuerungen ( z.B ABB JUMO ) eine Auswahlhilfe zur Verfügung stellen.
Wir lassen bei unserer Auswahl immer "Luft nach oben" ., mindestens eine Gerätegröße mehr .
Beim 125A Nennstrom also z.B das 160 A Gerät. Hängt ja unter anderem auch immer ein bißchen von der Last und den Umgebungsbedingungen ab.Dabei ist natürlich zu beachten , das sich bei einem solchen "Sprung" auch schon mal die Baugröße ändern kann.
Bei den von uns genutzen ABB Geräten ist das z.B so :
https://library.e.abb.com/public/389fd3e4d49d1e61c1257d9400549a05/3ADW000429R0303 DCT880_flyer_d_c.pdf
 
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