Thermische Auslöseprüfanlagen

Hohe Temperaturen für eine sichere Prüfung

Es gibt mehrere Arten von thermischen Auslöseprüfungen. Zum einen die Stundenprüfung. Hier wird eine Losgröße (z.B. 10 Schalter) unter Labor-
bedingungen exakt auf das thermische Auslöseverhalten überprüft. Dazu werden die Prüflinge auf eine definierte Temperatur gebracht (z.B. 30°C). Bei dieser Temperatur werden sie dann für 60 Minuten (diese Zeit ist frei wählbar) bestromt. Das erfolgt gemäß Prüfnorm in normaler Einbaulage (senkrecht auf schwarzem Grund). Nach diesem Zeitraum wird der Prüfstrom um einen einstellbaren Faktor erhöht. Nun sollten die Prüflinge innerhalb weniger Minuten auslösen. Tun sie dies innerhalb der vorgewählten Zeit, so werden sie als gut klassifiziert.

Jeder Schalter, der auslöst, wird sofort mittels Halbleitern überbrückt damit der Stromfluß durch die anderen Prüflinge nicht unterbrochen wird. Diese Über-
brückung ist geräuschlos und völlig wartungsfrei. Nach der Zeit des Auslösestromes wird der Strom in mehreren Schritten weiter erhöht. Dies dient zur weiteren Klassifizierung der Prüflinge. Sie sind zwar alle als „nicht ok“ eingestuft und farblich rot markiert, jedoch kann man daraus Schlüsse ziehen, wie weit die thermische Justage fehlerhaft war. Solche Prüfanlagen können unterschiedlich viele Prüfplätze aufweisen.

Typisch sind 5, 10 oder 12 Prüfplätze. Der abzudeckende Strombereich variiert dabei je nach Produktgruppe. Das kann ein Bereich von 1 - 200A sein. Dieser kann auch deutlich in beide Richtungen abweichen. Sowohl der untere minimale Strom kann den Kundenwünschen angepaßt werden als auch der maximale Strom kann verändert werden.

Für Produkte mit sehr niedrigen Stromwerten steigen üblicherweise die Impedanzen sehr deutlich an. Das führt zu sehr viel höheren Spannungsabfällen pro Prüfpfad. Werden nun auch noch 4 Prüfpfade pro Prüfling bestromt, ergeben sich inklusive der vorgeschriebenen Kabellängen recht hohe Spannungen pro Prüfplatz. Daher verwenden wir für in den Bereich 0,5 bis 2,5A eine spezielle Stromstufe. Hier wird auch die Stromrücklesung mittels angepaßtem Stromsensor realisiert. Denn nur so erreicht man die nötige Genauigkeit. Die Spannung von etwa 25V pro Prüfplatz führt zu einer Freilaufspannung über alle 10 Stationen von etwa 250V. Dadurch müssen hier entsprechende Schutztüren vorgesehen werden. Falls die Anlage über keine Heizung zur Temperaturvorwahl verfügt, können diese auch durch Lichtvorhänge ersetzt werden.
 
Ein zweiter Strombereich deckt die Prüfströme 2,5 bis 40A ab. Hier kann die Prüfspannung auf 150V reduziert werden. Somit können pro Station 15V maximaler Spannungsabfall tolleriert werden. Auch hier sind Schutzvorrichtungen vorzusehen.

Erst in den größeren Stromstufen kann man mit Spannungen unter 50 (48V) arbeiten. Bereits ab den Produkten mit nominal  In 6A kann man die Spannung unterhalb dieser Schwelle halten und könnte somit ohne Schutz arbeiten.

Bei Anlagen mit sehr hohen thermischen Strömen, also deutlich über 200A  bis hoch zu 800A , 1000A oder sogar 1500A wird die Spannung normalerweise auf etwa 20V reduziert.

Eine weitere Auslöseprüfung ist die kurzzeitige thermische Auslösung.

Dabei wird der Strom soweit erhöht, dass die magnetische Baugruppe noch nicht anspricht, das Bimetall jedoch sich sehr schnell erwärmt. Üblicherweise werden Ströme von 2 bis 3 In beaufschlagt und damit Auslösezeiten von 8-30 Sekunden erreicht. Ebenso, wie bei den Stundenprüfanlagen, werden auch hier mehrere Prüflinge gleichzeitig geprüft. Da man jedoch hier auf eine prüfnormkonforme Kabellänge verzichten kann, kommen hier pneumatische Kontakte zum Einsatz, die automatisch den Prüfling  kontaktieren sobald er eingelegt wird.

Solche Anlagen haben üblicherweise 10 Stationen (andere Auslegungen sind natürlich auch möglich) in die die Prüflinge nacheinander eingelegt werden. Der Prüfstrom fließt kontinuierlich und sobald ein Prüfling eingelegt und kontaktiert ist, wird die Überbrückung dieser Station aufgehoben und der Prüfling wird bestromt. Die Prüfzeit wird graphisch und als Digitalwert angezeigt. Liegt die Auslösezeit im gültigen Toleranzbereich, so wird der Zeitbalken grün dargestellt. Dies wird auch direkt mit einer farblichen LED am Prüfling dargestellt. Die einzelnen Prüflinge werden fortlaufend gewechselt. Bei durchschnittlich 20 Sekunden Prüfzeit und 10 Stationen wird also alle 2 Sekunden ein neuer Schalter eingelegt. Der Generator läuft dabei kontinuierlich. Bei einer Auslösung wird die entsprechende Station sofort von Halbleitern überbrückt.

Andere thermische Anwendungen können auch ohne Auslösungen durchgeführt werden. Hierbei kommt es dann rein auf die Erwärmung an. Die Quellen hierfür sind somit nur nach der nötigen Leistung ausgelegt.