Strombegrenzende Komponenten - Bild: Eaton

Strombegrenzende Komponenten - Bild: Eaton

Geräte mit einem unzureichenden Short Circuit Current Rating (SCCR) können ein Risiko für Mitarbeiter und Anlagen oder eine Brandgefahr darstellen. Die neuen Vorschriften des NEC 2017 (National Electrical Code der USA) sehen die Angabe des verfügbaren Kurzschlussstroms am Installationspunkt und die Kennzeichnung einer Schaltanlage mit seinem Short Circuit Current Rating vor. Damit kann vermieden werden, dass eine Geräteinstallation nicht normengerecht ist und nicht abgenommen werden darf.

Studien zeigen, dass 50 % der Maschinen- und Anlagenbauer bei der Herstellung von Schaltanlagen nur den typischen minimalen SCCR von 5 kA einhalten, was zu Problemen führt, wenn der Kurzschlussstrom der Einspeisung diesen um ein Vielfaches übersteigt. Eine Behebung vor Ort kann kostspielig und manchmal sehr aufwändig sein. Die Entwicklung eines Schaltplans oder die Implementierung einer High Fault SCCR-Lösung kann schwierig sein, dies ist aber nicht zwangsläufig der Fall.

Das SCCR ist ein entscheidendes Sicherheitskriterium gewerblicher und industrieller Installationen, mit dem Risiken bei Störungen minimiert werden sollen. Dieses Rating gibt den maximalen Kurzschlussstrom an, dem eine Komponente oder eine Anlage sicher standhalten kann, ohne Mitarbeiter einer Brandgefahr, umherfliegenden Trümmern oder einem Stromschlag auszusetzen.

Aktuelle Normen und erwartete Änderungen

Der NEC, das US-Bundesamt für Arbeitsschutz und -gesundheit (OSHA) und die Underwriters Laboratories (UL) erstellen Richtlinien bezüglich des SCCR. Sie haben die Risiken von Störungen erkannt und Anforderungen an das SCCR in ihre Normen aufgenommen, um die Arbeitsplatzsicherheit zu erhöhen, und dabei Anforderungen an das SCCR von Anlagen für industrielle Anwendungen und andere Anlagen festgelegt.

Für Control Panels enthält der Anhang SB des Standards UL 508A eine anerkannte Methode zur Ermittlung des SCCR. Die Norm sieht auch die Möglichkeit der Erhöhung des SCCR von Komponenten durch strombegrenzende Sicherungen oder Leistungsschalter vor, aber die Regeln rund um die Anwendung von Strombegrenzungsgeräten können verwirrend sein.

Als strombegrenzend gekennzeichnete Schutzgeräte begrenzen den verfügbaren Kurzschlussstrom zwar, sie dürfen aber nicht das Schaltvermögen nachgeschalteter Schutzgeräte erhöhen, sofern sie nicht gemeinsam getestet wurden (sogenanntes Serien-Rating). Der Standard UL 508A untersagt jedoch die Nutzung eines Serien-Ratings innerhalb des Industrial Control Panel und verlangt, dass alle Überstromschutzgeräte ein ausreichendes Schaltvermögen für den verfügbaren Kurzschlussstrom aufweisen. Andernfalls ist die Verwendung der Strombegrenzungseigenschaften eines strombegrenzenden Überstromschutzgerätes nicht akzeptabel beziehungsweise führt nicht zum erforderlichen SCCR für die Anlage.

Die für 2017 erwarteten Änderungen des NEC erstrecken sich auf Kennzeichnungs- und Dokumentationsanforderungen, die es für Anlagen- und Maschinenbauer, Betreiber und Inspektoren einfacher machen, das korrekte SCCR zum Schutz von Schaltanlagen zu verifizieren.

Der verfügbare Kurzschlussstrom muss an dem Ort gekennzeichnet werden, wo die folgenden Gerätetypen installiert werden:

  • Maschinen
  • HVAC-Anlagen
  • Aufzugssteuerungen
  • Generatorsteuerungen
  • Netzumschaltungen
  • Energiespeicher
  • Batteriesysteme

Der verfügbare Kurzschlussstrom muss an dem Ort gekennzeichnet werden, wo sich die folgenden Anlagentypen befinden:

  • Motor Control Center (MCC)
  • Andere Anlagen mit einer Industriesteuerung