LSS fällt in Prüfkammer

[Skolem33]

Hallo zusammen,
ich habe einen Temperaturprüfschrank mit diversen Prüflingen, u.a. 230V-AC Baugruppen.

Das ganze ist micht Sicherheitspositionsschalter, Sicherheitsrelais und doppelt ausgeführten Schützen mit Spiegelkontakten abgesichert/verriegelt/freigeschaltet.
Im externen Schaltschrank sind die Leitungen mit nem B16-LSS abgesichert, RCD ist bei uns eh Standard, geerdet ist alles.
Im Prüfraum ist dann pro Rack noch ein C6-LSS.
Das Derating ist laut Datenblatt bei meiner Temperatur bei 0,8xI-Nenn.
Meine Tollen Prüflinge haben nen integriertes Schaltnetzteil, was auf SPS-übliche 24V runterspannt, und noch was der Controller halt selbst braucht.
Dort ist der "normale" Stromaufnahme bei 180mA angegeben.

BGV-A3-Prüfung sollte unsere Instandhaltungsabteilung eigentlich gemacht haben.
Man muss dazu sagen, das ganze befindet sich noch im Aufbau, die finale Sicherheitsabnahme steht noch aus. Läuft also unter versuchsbetrieb und nur unterwiesene Fachkräfte, also ich, der Elektriker und ein Programmierer dürfen da ran.

So jetzt zum Problem, wo ich mir ein paar Denkanstöße von euch erhoffe, dazu folgend ein Beispielhafter strompfad:

RCD-> LSS -> Sicherheitszeug -> LSS B16 -> Schleppkette in den Innenraum (6mm² lieber zuviel als da jemals nochmal ranzumüssen) -> LSS C6 -> aufteilung auf 16 Relais -> Zuleitung zu 16 Prüfplätzen per D-Sub -> Steckergebinde -> Prüfling.

Zu den D-Sub, die sind erstaunlicherweise bis 1kV Spannungsfest und können auch einige A Strom führen ohne Probleme. Die Steckergehäuse sind geerdet.

Okey, jetzt aber zu meinem Problem, steht ja in der Überschrift:
der C6-LSS fällt ab und zu.
Mal mittendrin, mal beim einschalten.

Beim Einschalten liegt die Vermutung ja nahe, klar die Netzteile (z.Z. nur 6 st.) ziehen einen zu hohen Einschaltstrom. Mit nem Fluke mit Min-Max Funktion konnten wir einen maximalen Einschaltstrom von 2,3A messen, auch wenn das nicht unbedingt das Aussagekräftigste Messergebnis ist, da nimmt man eher explizit dafür gemacht Messgeräte.
Permante Stromaufnahme liegt dann bei ca. 0,5A.
Also auch witzlos.

Jetzt der zweite Gag, einmal hab ich die 11A-Sicherung vom Fluke abgeschossen. Die war am schnellsten, weder der C6 noch der B16 waren schneller.

Was ich jetzt machen werde: nochmal ganz explizit eine Isolationsmessung über einen längeren Zeitraum und mechanischer Bewegung des Racks.
Ich schätze auf nen Wackelkontakt, wobei L und N eigentlich an keiner Stelle eine nahe Klemmstelle haben. Die Wagoklemmen ham noch so hübsche Trennplastikdinger, die Relais werden mit 24V angesteuert, da ist nirgends ein N.

Was habt ihr für ne Idee?

 

[Octavian1977]

Ich würde trotzdem auf einen zu hohen Einschaltstrom tippen.

Ich kenne Netzteile die einen "K" Automaten vorschreiben als Absicherung.

Mit dem Multimeter wirst Du diesen Einschaltstrom kaum messen können, dieser wird bei einem C6 Automaten bei über 60A liegen wenn dieser Auslöst.

Die Abschaltzeit von 0,2 Sekunden maximal oder noch höher wenn der Strom größer ist wird dein Multimeter kaum erfassen können.

 

[leerbua]

...
Im externen Schaltschrank sind die Leitungen mit nem B16-LSS abgesichert, RCD ist bei uns eh Standard, geerdet ist alles.
Im Prüfraum ist dann pro Rack noch ein C6-LSS.
Das Derating ist laut Datenblatt bei meiner Temperatur bei 0,8xI-Nenn.
Meine Tollen Prüflinge haben nen integriertes Schaltnetzteil, was auf SPS-übliche 24V runterspannt, und noch was der Controller halt selbst braucht.
Dort ist der "normale" Stromaufnahme bei 180mA angegeben.

...

RCD-> LSS -> Sicherheitszeug -> LSS B16 -> Schleppkette in den Innenraum (6mm² lieber zuviel als da jemals nochmal ranzumüssen) -> LSS C6 -> aufteilung auf 16 Relais -> Zuleitung zu 16 Prüfplätzen per D-Sub -> Steckergebinde -> Prüfling.
jetzt mal erst vermutlich unabhängig vom Fehler / Problem.
Irgendwie ist das ganze Konstrukt eingangs mit 2 LSS in Reihe bzw. (bei deinem beispielhaften Strompfad sogar mit 3 LSS in Reihe) zumindest höchstens "suboptimal". Allein bei den Abschaltströmen (Schnellauslösung) gibt es schon deutliche Überschneidungen. (B16 - 48-80 A; C6 - 30-60A) bei Kurzschluß oder auch Einschaltströmen deutlich über 60 A ist also davon auszugehen daß regelmäßig der (die) vorgeschalteten LSS ebenfalls mit auslösen.

...
Okey, jetzt aber zu meinem Problem, steht ja in der Überschrift:
der C6-LSS fällt ab und zu.
Mal mittendrin, mal beim einschalten.

Beim Einschalten liegt die Vermutung ja nahe, klar die Netzteile (z.Z. nur 6 st.) ziehen einen zu hohen Einschaltstrom. Mit nem Fluke mit Min-Max Funktion konnten wir einen maximalen Einschaltstrom von 2,3A messen, auch wenn das nicht unbedingt das Aussagekräftigste Messergebnis ist, da nimmt man eher explizit dafür gemacht Messgeräte.
entscheidend ist letztendlich die Ansprechzeit da gibt es sehr große Unterschiede.
Beispielhaft mein Amprobe ACD-56 da ist bei der Min-Max Messung eine Ansprechzeit von 500 ms angegeben,
bei der Peak-Messung sind es noch 15 ms - dementsprechend unterschiedlich sind dann auch die Meßwerte.
Noch deutlicher ist der Effekt beim Amprobe ACD 330T:
Min-Max ca. 100 ms; Peak >1ms

Permante Stromaufnahme liegt dann bei ca. 0,5A.
Also auch witzlos.

Jetzt der zweite Gag, einmal hab ich die 11A-Sicherung vom Fluke abgeschossen. Die war am schnellsten, weder der C6 noch der B16 waren schneller.
Üblicherweise sind in Meßgeräten flinke, oftmals sogar superflinke Sicherungen verbaut, also keine allzu große Überraschung. Deshalb sollten diese auch immer mit Originalsicherungen ersetzt werden.

 

[leerbua]

Ich würde trotzdem auf einen zu hohen Einschaltstrom tippen.
bin ich deiner Meinung, allerdings schreibt er auch von "mal mittendrin", wobei diese Aussage noch konkretisiert werden sollte.

Ich kenne Netzteile die einen "K" Automaten vorschreiben als Absicherung.
so ist es.

Mit dem Multimeter wirst Du diesen Einschaltstrom kaum messen können, dieser wird bei einem C6 Automaten bei über 60A liegen wenn dieser Auslöst.

Die Abschaltzeit von 0,2 Sekunden maximal oder noch höher wenn der Strom größer ist wird dein Multimeter kaum erfassen können.

Oben wurden bereits zwei (Strommeßzangen) genannt mit denen man einer Antwort sicherlich schon näher kommen könnte.

 

[Skolem33]

S7-1200 CPUen (jetzt ratet mal wo ich arbeite...)
Die "Netzteile" sind überschaubar, bei der DC-Variante hab ichs mal mit nem Oszi gemessen, ist aber schlecht vergleichbar, also eigentlich gar nicht.

Ja, die Kaskadierung hat sich so ergeben, bis zu einem gewissen grad auch sinnfrei, gebe ich ja zu.
Mit den ÜBerschneidungen habt ihr ja auch recht, hat aber bisher ganz gut funktioniert, oder? C6 vor B16 trotz überschneidender Kennlinien, wobei ja, es gibt ja auch "Reifungsprozesse", wo Sicherungen ihre Kennlinie (in den zulässigen Grenzen natürlich) verschieben, irgendwann hauts wsl. beide Automaten wenn ich den Fehler nicht behebe.

Mit "irgendwann zwischendrin" meine ich: eingeschalten, 2h später wieder gekommen, durchs fenster geguckt, Baugruppen liefen noch, kurz was holen gegangen, Sicherung ist geflogen in der Zwischenzeit.

Zwischenzeitlich hab ich auch die Relais aus den Sockeln entfernt von den Steckplätzen die ich grad nicht brauch, das schränkt zumin. theoretisch den Fehlerort ein.

 

[Octavian1977]

Leitungsschutzschalter sind nie zueinander selektiv, egal wie hoch der Abstand.

 

[Skolem33]

Da hat er natürlich recht, dafür gibts ja den speziellen selektiven LSS. Nur gut das ich bisher nix von Selektivität gelesen hab
Ach ja, ihr hattet völlig recht, es ist wohl tatsächlich der einschaltstrom. Irgendwie konnte ich mir im Kopf nicht so recht klar werden, dass auch die Energie sekundärseitig irgendwo herkommen muss wenn da ordentliche Elkos geladen werden müssen. AC stützkondensatoren sind ja eher selten anzutreffen....
Greif jetzt das Signal ab, dass die 3tk28 freigibt und schalte die 16 Relais im 1hz Takt dazu.... Provisorisch bis der Programmierer mal fertig ist... Das eigtl. Teil von meinem lastenheft. Bei 24V Baugruppen fällt das bisher nicht auf bei kurzschlussfesten 40A Netzteilen.

Danke für eure Tipps

 

[bigdie]

Ich glaub nicht an den Einschaltstrom.
Wenn das Netzteil 180mA zieht, der Einschaltstrom 10 fach wäre, komm ich auf 1,8A. Bei 6 Netzteilen wären das 11A. Bei 11A fällt aber kein C6 LSS.
Ich würde mal in jeden Zweig eine Sicherung hängen.

 

[Skolem33]

ich hätt auch einfach mal das datenblatt lesen sollen:

Einschaltstrom, max. 20 A; bei 264 V

 

[bigdie]

ich hätt auch einfach mal das datenblatt lesen sollen:

Einschaltstrom, max. 20 A; bei 264 V

Du hast aber keine 264V und das erklärt nicht, das es zwischendurch auslöst. erklärt auch nicht, das der B16 nicht auslöst.

 

[Skolem33]

Ahjo, ich weiß jetzt nicht wie lang der Spannungswert bei Sinusförmiger 230Veff über 264V liegt, aber da der Einschaltstrom nur wenige ms, wenn nicht weniger, fließt, kann es durchaus sein, dass man mal eben mit 264V reinpumpt.
Lass es nur 10A sein, das wären dann bei 6 Baugruppen auch schon 60A

C6 löst zwischen 5-10x6A = 30A bis 60A aus.
B16 löst aus 3-5x16A = 48A bis 80A.

also alles was zwischen 30 bis 48A ist, betrifft den Magnetauslöser vom C6, danach käme erst der B16 (auch).

Und warum das "zwischendrin" mal geflogen ist... da hat wohl doch irgendwer mal die Türen entriegelt und wieder verriegelt = Spannung Ein.

 

[bigdie]

Die angegebene Spannung ist aber effektiv. Ergo ist auch der max. Einschaltstrom prozentual kleiner als bei 264V. Außerdem fließt dann dieser max einschaltstrom auch nur, wenn du zum Zeitpunkt der Spitzenspannung einschaltest. Wenn du also z.B. keine normalen Relais sondern elektronische, die im Nulldurchgang schalten genommen hättest, wäre der Einschaltstrom um einiges geringer.

 

[Skolem33]

Einschaltströme interresieren Effektivwerte nicht, nur Momentwerte bzw. genauer der zeitliche Verlauf der Spannung.
Vollkommen recht hast du, dass man bei max. Momentantspannung auch den max. Einschaltstrom hat.
Auch stimmt, das solche Angabe eher überdimensioniert sind, da ist man als Hersteller fein raus.
Glück hab ich gehabt, dass offenbar NICHT der max. Einschaltstrom aller Baugruppen geflossen ist, sonst hätte es mir die ganze Anlage stillgelegt.
Einschalten beim Nulldurchgang hätte wsl. auch einen wesentlich sanfteren Stromanstieg zur Folge gehabt.

Aber wie gesagt, da hängt noch genug Rechenleistung dran umd das auch noch in den Griff zu bekommen ( :

 

[bigdie]

Einschaltströme interresieren Effektivwerte nicht, nur Momentwerte bzw. genauer der zeitliche Verlauf der Spannung.
( :

Angegeben ist aber der Effektivwert.
Und in der Spitze ist das dann. 320V zu 370V

 

[Skolem33]

ah, sorum, okey, da wird ein schuh drauß. Gebe dir recht!