Schütze für AC1 Anwendungen

Was bedeutet AC1 bei Schützen oder Relais:

Die AC1-Schaltleistungswerte eines Leistungsschütz oder Relais beschreiben, wieviel Ampere oder Kilowatt-Wirkleistung elektrische Energie dauerhaft über die Hauptkontakte geführt und regelmäßig sicher getrennt werden können - wenn die Last eine ohmsche oder gering induktive Last ist.

Ith bedeutet "thermischer Dauerstrom" bei 100% Einschaltdauer.

AC1 Lasten gehen von einem Leistungsfaktor cos φ von 1 oder nahe 1 aus. In Stromkreisen mit rein ohmscher Last (Wirkleistung=Scheinleistung) z.B. bei ausschließlicher Verwendung von Wärmegeräten, Elektroheizstäben, Widerstände, Glühlampen, ist der Leistungsfaktor cos φ = 1.

Bei ähnlich einzuordnenden Geräten wie z.B. Frequenzumrichter, Ladesäulen ist der Leistungsfaktor cos φ nahezu 1. In diesen Fällen hat der Wechselstrom (Wirkstrom) den gleichen zeitlichen Verlauf wie die angelegte Wechselspannung, d.h. die 50-Hz-Netzschwingungen von Strom und Spannung sind phasenkonform. Der Stromkreis überträgt nur Wirkleistung.

Leistungsvergleich unserer Schütze bei AC1-Schaltaufgaben:

AC1: Schalten ohmscher Last:

alle AC1-Schütze im Vergleich
 
   K0-05D.. K1-09D.. K1-12D.. R20 R25 K3-10.. K3-14.. K3-18.. K3-22.. R40 K3-10NB... K3-24.. K3-18NB... R63 K3-32.. K3-40.. K3-50.. K3-62.. K3-74.. K3-90.. K3-115.. K3-151.. K3-176.. K3-210.. K3-260.. K3-316.. K3-450.. K3-550.. K3-700.. K3-860.. K3-1000.. K3-1200..
                                                                  
Bemessungsbetriebsstrom Ie (=Ith), bis 40°C Umgebung
  12 A 20 A 20 A 20 A 25 A 25 A 25 A 32 A 32 A 40 A 45 A 50 A 52 A 63 A 65 A 80 A 110 A 120 A 130 A 160 A 200 A 250 A 300 A 350 A 450 A 600 A 700 A 800 A 1000 A 1100 A 1200 A 1350 A
                                                                  
Bemessungsleistung von Drehstromverbrauchern
230 V 4,7 kW 7,9 kW 7,9 kW 4,6 kW 5,7 kW 9,9 kW 9,9 kW 12,7 kW 12,7 kW 9 kW 17,9 kW 19,9 kW 20,7 kW 14,3 kW 25,9 kW 31,8 kW 43,8 kW 47,7 kW 51,7 kW 63 kW 79 kW 99 kW 119 kw 139 kW 179 kW 238 kW 279 kW 318 kW 398 kW 438 kW 478 kW 537 kW
50-60 Hz, cos φ=1380 V - - - - - 16,4 kW 16,4 kW 21,0 kW 21,0 kW - - 32,9 kW - - 42,7 kW 52,6 kW 72,3 kW 78,9 kW 85,5 kW 105 kW 131 kW 164 kW 197 kW 230 kW 296 kW 394 kW 460 kW 526 kW 658 kW 724 kW 789 kW 888 kW
 400 V 8,3 kW 13,8 kW 13,8 kW - 17 kW 17,3 kW 17,3 kW 22,1 kW 22,1 kW 27,5 kW 24,2 kW 34,6 kW 36 kW 43 kW 45,0 kW 55,4 kW 76,1 kW 83,0 kW 90,0 kW 110 kW 138 kW 173 kW 208 kW 242 kW 311 kW 415 kW 485 kW 554 kW 692 kW 762 kW 831 kW 935 kW
                                                                  
Bemessungsbetriebsstrom Ie (=Ith), bis 60°C  8 A 16 A 16 A 20 A 25 A 25 A 25 A 32 A 32 A 40 A 35 A 40 A 40 A 63 A 55 A 65 A 90 A 100 A 110 A 145 A 170 A 180 A 200 A 280 A 360 A 400 A 550 A 600 A 800 A 875 A 960 A 1080 A
                                                                  
Bemessungsleistung von Drehstromverbrauchern
230 V 3,1 kW 6,3 kW 6,3 kW 4,6 kW 5,7 kW 9,9 kW 9,9 kW 12,7 kW 12,7 kW 9 kW 13,9 kW 15,9 kW 15,9 kW 14,3 kW 21,9 kW 25,9 kW 35,8 kW 39,8 kW 43,8 kW 57 kW 67 kW 71 kW 79 kW 111 kW 143 kW 159 kW 219 kW 239 kW 318 kW 348 kW 382 kW 430 kW
50-60 Hz, cos φ=1380 V  - - - - - 16,4 kW 16,4 kW 21,0 kW 21,0 kW - - 26,3 kW -   36,2 kW 42,7 kW 59,2 kW 65,7 kW 72,3 kW 95 kW 111 kW 118 kW 131 kW 184 kW 237 kW 263 kW 362 kW 395 kW 526 kW 575 kW 631 kW 710 kW
 400 V 5,5 kW 11 kW 11 kW - 17 kW 17,3 kW 17,3 kW 22,1 kW 22,1 kW 27,5 kW 24,2 kW 27,7 kW 27,7 kW 43 kW 38,1 kW 45,0 kW 62,3 kW 69,2 kW 76,1 kW 100 kW 117 kW 124 kW 138 kW 193 kW 249 kW 277 kW 381 kW 415 kW 554 kW 606 kW 665 kW 748 kW
                                                                  
Mindest-Anschlußquerschnitt bei Belastung mit Ie (=Ith)  1,5 mm² 2,5 mm² 2,5 mm² 2,5 mm² 4 mm² 4 mm² 4 mm² 6 mm² 6 mm² 10 mm² 10 mm² 10 mm² 16 mm² 16 mm² 16 mm² 25 mm² 35 mm² 50 mm² 50 mm² 95 mm² 120 mm² 95 mm² 120 mm² 240 mm² 2x 150 2x (30x6) 2x(40x5) 2x(50x5) 2x(60x5) 2x(60x6) 2x(60x6) 2x(60x8)
gem. IEC 947-4-1, VDE 0660                                                                 

 


Woher erfahre ich die Gebrauchskategorie meines Elektrogerätes / Schaltanlage:

Ein Elektrogerät besteht oft aus verschiedenen Komponenten und ist deshalb nicht direkt und klar einer einzigen Gebrauchskategorie zuordenbar. Auch kann sich die Gebrauchskategorie während der Nutzung einer Maschine ändern. z.b: Laborgeräte, Backautomaten, Waschmaschinen mit Elektromotor (Schleuder) und Heizspiralen wechseln während der Anwendung zwischen einer ohmschen und/oder einer induktiven Last. Viele Gerätehersteller können aus diesem Grund keine Angaben zur Einordnung ihres Elektrogerätes geben.

Bei manchen Elektrogeräten könnte in der Dokumentation eine Angabe zum Leistungfaktor cos φ stehen. Ein Wert von um 0,95 könnte auf eine AC3-Last und ein Wert um 1 könnte auf eine AC1-Last hinweisen.

Elektoingenieure, Schaltanlagenbauer und Elektroinstallateure können die verschiedenen Elektrogeräte einschätzen. 

Gut beraten ist, wer bei der Auswahl des passenden Schaltschütz immer etwas Schaltleistungsreserve berücksichtigt und beispielsweise das nächst größere Schütz wählt.

Mit einem Leistungsmessgerät kann der cos-pi Leistungfaktor einer Schaltanlage ermittelt werden.

Beispiel - Heizlüfter:

Ein Elektroheizlüfter besitzt eine Heizspirale die als ohmsche Last nach AC1 einordenbar ist. Die elektrische Wirkleistung der Heizspirale ist nach dem ohmschen Gesetz einfach zu benennen, der Leistungfaktor wird cos φ = 1 sein. Um diesen Verbraucher mittels Netzschütz sicher zu schalten, sucht man nach einem Schütz dessen AC1-Bemessungsnennstrom mindestens gleich oder etwas höher ist als der Bemessungsnennstrom des Heizgerätes.

Der Heizlüfter besitzt aber auch einen Elektromotor als Lüfter.  Elektromotoren haben einen Leistungfaktor von weniger als 1, vielleicht 0,9. Die Wicklung des Elektromotors baut ein elektromagnetisches Feld auf und benötigt dafür eine Spannung ohne diese unmittelbar in Wirkleistung umzusetzen. Kurz: Um diesen Elektromotor zu schalten, muß der gesuchte Schütz etwas mehr können als AC1. Um Elektromotoren sicher zu schalten, sucht man nach einem Schütz, dessen AC3-Bemessungs-Nennstrom oder -Nennleistung mindestens gleich oder etwas höher ist als der Nennstrom oder die Nennleistung des Elektromotors.

Betrachtet man den Heizlüfter im Ganzen, so könnte die Leistung der Heizspirale (ohmscher Anteil) wohl viel größer sein, als die Leistung des Gebläsemotors (induktiver Anteil). Abschließend hat dieser Lüfter je nach Anteil der Komponenten wahrscheinlich einen Leistungsfaktor von nahezu 1. Deshalb ist die Auswahl eines geeigneten Schaltschütz nach AC1 denkbar wenn der induktive Anteil gering ist. Wer den Schaltschütz nach AC3 auswählt macht nichts verkehrt, sondern hat in diesem Beispiel womöglich ein Schaltgerät mit guter Reserve ausgewählt.