Schaltverhalten von handbetätigten Schaltern an Frequenzumrichtern im Frequenzbereich 5 bis 100 Hz – Sicheres Trennen von Motoren an FUs

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Schon Anfang der 70er Jahre wurden Sicherheitsschalter vornehmlich in der chemischen Industrie regelmäßig eingesetzt. So findet sich bereits im Jahr 1973 ein Artikel im Mitteilungsblatt der BG Chemie, in dem die technischen Anforderungen an Sicherheitsschalter beschrieben werden. Heute verfügen die Sicherheitsschalter über eine eigene Norm IEC/EN 62626 Teil 1 . Sicherheitsschalter übernehmen bei Reinigungs- und Wartungsarbeiten in Maschinen und Anlagen die zwangsläufige Trennung von der Energiezufuhr. Bei Arbeiten an mechanisch bewegten Teilen oder in deren Reichweite, muss ein ungewolltes Anlaufen ausgeschlossen sein. Während es sich anfänglich um Motoren handelte, die direkt am Netz betrieben wurden, halten heute zunehmend Frequenzumrichter- gesteuerte Antriebe Einzug. Auch hier werden klassische Lasttrennschalter mit elektrischen Kontakten eingesetzt. Diese gewährleisten eine sichere Trennung, was etwa bei einer elektronischen Ansteuerung des Umrichters nur schwer darstellbar wäre. Es besteht beim Einsatz von Sicherheitsschaltern die Forderung seitens der Betreiber, auch bei laufendem Motor trennen zu können. Die am Markt befindlichen Schalter sind jedoch üblicherweise nur für das Schalten der Netzfrequenzen von 50 Hz oder 60 Hz ausgelegt. Prüfungen nach einschlägigen Normen erfolgen ebenfalls bei diesen festen Netzfrequenzen. Es stellt sich nun die Frage, welche Auswirkungen das Schalten unter Last im Motorkreis in einem variablen Frequenzbereich auf die Schaltkontakte hat. Im Rahmen dieser Arbeit wird untersucht, ob eine spezifizierte Anzahl von Schaltungen bei verschiedenen Betriebsfrequenzen sicher abgeschaltet werden kann, ohne dass der Schalter seine Eigenschaft einer sicheren elektrischen Trennung der Kontakte verliert.