Einfachere Schalttafelkonstruktion und höhere Sicherheit mit TeSys-VLS-Trennschaltern

Die meisten industriellen Infrastrukturen erfordern Trennschalter, um Stromkreise sicher zu isolieren. Ob bei der Wartung, bei Notabschaltungen oder bei der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften - diese Schalter spielen eine wichtige Rolle bei der Gewährleistung der Sicherheit und Funktionsfähigkeit von Systemen. Die TeSys-VLS-Trennschalter von Schneider Electric erfüllen diese Anforderungen mit kompakten, modularen Designs mit Nennwerten von 25 A bis 125 A für UL508- und UL98-Anwendungen. Typische Anwendungsfälle sind die Isolierung von Motoren, die Trennung von Zuleitungen und der Schutz der Schalttafel.

Als Teil der breiteren TeSys-Produktlinie für Motorsteuerung und -schutz unterstützt die VLS-Serie industrielle und kommerzielle Systeme in verschiedenen Anwendungsbereichen, darunter Materialtransport, HLK, Pumpen, Solarenergie und Bergbau. Diese Schalter sind sowohl in Hutschienen- als auch in Türmontageformaten erhältlich und können mit Zubehör wie Hilfskontaktblöcken (wie in Abbildung 1 dargestellt), verriegelbaren Knöpfen, vierten Polen und Klemmenabdeckungen konfiguriert werden, um spezifische Sicherheits- und Regulierungsanforderungen zu erfüllen.

Abbildung 1: Der TeSys-VLS-Hilfskontaktblock von Schneider Electric dient zur Statusanzeige oder als Schnittstelle zu Sicherheits- und Steuerungssystemen. (Bildquelle: Schneider Electric)

Die TeSys-VLS-Serie ist nach UL-, CSA- und IEC-Normen zertifiziert und bietet einheitliche Einbaumaße und skalierbare Optionen, die das Schaltschrankdesign vereinfachen und die Variabilität der Komponenten reduzieren.

In diesem Artikel werden die praktischen Unterschiede zwischen den Normen UL 508 und UL 98 erläutert, häufige Anwendungsfälle in verschiedenen Bereichen wie HLK, Materialtransport, Solar und Energie hervorgehoben und beschrieben, wie die modulare Architektur des TeSys VLS eine flexible Montage und Konfiguration ermöglicht. Außerdem wird untersucht, wie Zubehörteile wie Knöpfe mit Verriegelung, Hilfskontakte und Verschlusssysteme zur Sicherheitsfunktionalität und zur Einhaltung von Verriegelungs-/Tagout-Protokollen beitragen. Schließlich wird erläutert, wie standardisierte Komponenten und einheitliche Formfaktoren das Gehäusedesign vereinfachen und die Komplexität der Lagerhaltung für Schaltschrankbauer und Systemintegratoren reduzieren.

Trennschalter und Normen: UL 508 vs. UL 98

Industrielle Trennschalter müssen den Normen entsprechen, die ihre vorgesehene Funktion innerhalb eines elektrischen Systems widerspiegeln. Die UL 508 deckt Motorsteuerungen für lastseitige Anwendungen ab, während die UL 98 allgemein verwendbare Schalter für die Abschaltung von Zuleitungen definiert. Diese Normen unterscheiden sich im Anwendungsbereich, in den Leistungsanforderungen und in den Fähigkeiten zur Fehlerbehandlung.

UL 508 gilt für manuelle Motorsteuerungen, die für die lastseitige Abschaltung verwendet werden und typischerweise Motoren oder Geräte innerhalb lokalisierter Abschnitte einer Schalttafel isolieren. Diese Schalter werden in der Regel für einzelne Lasten - wie Lüfter oder Pumpen - eingesetzt, bei denen eine Abschaltung unter vollen Fehlerbedingungen nicht erforderlich ist. Die UL508-Modelle haben eine Kurzschlussfestigkeit von 5 kA und einen kompakten 36mm-Formfaktor, der für platzbeschränkte Anwendungen optimiert ist.

UL 98 gilt für allgemein verwendbare Schalter, die zum Trennen ganzer Zuleitungen oder als Haupttrennmittel für eine Schalttafel dienen. Diese Modelle müssen strengere Leistungsanforderungen erfüllen, darunter 10 kA Fehlerstrom und eine höhere Ausdauer unter Last. UL98-Schalter haben in der Regel einen größeren Formfaktor von 70 mm, um eine höhere Strombelastbarkeit und Fehlerunterbrechungsfähigkeit zu unterstützen.

UL 508 und UL 98: Technische Daten für TeSys VLS

Die TeSys-VLS-Linie von Schneider Electric umfasst sowohl UL508- als auch UL98-zertifizierte Optionen, die eine flexible Gestaltung bei gleichbleibenden mechanischen Abmessungen ermöglichen. UL508-Modelle wie der TeSys-VLS-Trennschalter für 25 A (siehe Abbildung 2), das 32A-Modell und die 40A-Variante unterstützen kompakte Schalttafellayouts und den Schutz von Abzweigleitungen.

Abbildung 2: Der dreipolige 25-A-Trennschalter TeSys VLS3P025R1 von Schneider Electric ist nach UL 508 zertifiziert und für die kompakte lastseitige Trennung in Schalttafeln ausgelegt. (Bildquelle: Schneider Electric)

Modelle mit höherer Kapazität, einschließlich des TeSys-VLS-UL98-Schalters für 63 A und des 125A-Modells, tragen die UL98-Zertifizierung für Trennschalter auf die Zuleitungsebene und die Haupttrennung in Stromverteilungssystemen. Ein detaillierter Vergleich der wichtigsten Spezifikationen, einschließlich Strombereich, Kurzschlussleistung und Anschlusskapazität, wird in Tabelle 1 unten dargestellt.

Tabelle 1: Vergleich der Spezifikationen von TeSys-VLS-Trennschaltern nach UL 508 und UL 98.

Ein herausragendes Merkmal der TeSys-VLS-Linie ist der 63A-Kreuzungspunkt, für den sowohl eine UL 508- als auch eine UL 98-Zertifizierung erhältlich ist. Systementwickler können zwischen dem kompakten UL508-Schalter und dem UL98-Schalter in voller Größe wählen, je nach verfügbarem Platz in der Schalttafel, der erforderlichen Fehlerunterbrechungskapazität und den geltenden Normen. Diese Designflexibilität ermöglicht die Einhaltung sowohl amerikanischer als auch internationaler Vorschriften, wie z. B. NEC 430.102 und IEC 60947-3.

Industrielle und gewerbliche Anwendungen

Die TeSys-VLS-Trennschalter eignen sich für eine Vielzahl industrieller und kommerzieller Anwendungen, von der lokalen Isolierung von Geräten bis hin zur Abschaltung auf Zuleitungsebene. Die VLS-Serie bietet flexible Formfaktoren, Zertifizierungsoptionen und Betriebsbereiche, die vielen Anforderungen genügen:

• Materialhandhabung: 63A-Optionen mit Doppelzertifizierung, wie das kompakte TeSys-UL508-VLS-Modell für Installationen mit geringem Platzangebot und der UL98-zertifizierte TeSys-VLS-Schalter für Haupttrennschalter, ermöglichen es den Systementwicklern, die Schalttafeln für Fördermotoren sowohl für die Isolierung einzelner Antriebe als auch für die Hauptstromverteilung zu optimieren.
• HLK-Systeme: Wie in Abbildung 3 dargestellt, unterstützen größere Modelle mit UL98-Zulassung, wie der TeSys-VLS-Trennschalter für 125 A, die Abschaltung der Hauptschalttafel für Dachgeräte oder die Isolierung auf Zuleitungsebene in gewerblichen Gebäuden, wo höhere Unterbrechungswerte und eine längere Lebensdauer erforderlich sind.

Abbildung 3: Der TeSys VLS3P125D2 von Schneider Electric, ein 3-poliger UL98-zertifizierter Trennschalter für 125 A für die Trennung von Zuleitungen und Hauptschalttafeln. (Bildquelle: Schneider Electric)

• Pumpenanwendungen: Mittelklassemodelle wie der UL98-TeSys-VLS-Schalter für 63 A bieten eine zuverlässige Isolierung für Kreiselpumpen, Druckerhöhungsanlagen und Wasseraufbereitungssysteme. Die UL98-Zertifizierung bietet einen angemessenen Fehlerschutz für den Direktstart von Motoren, während die verriegelbaren Knöpfe Wartungsprotokolle in kommunalen Einrichtungen unterstützen.
• Solaranlagen: Kompakte UL508-zertifizierte Schalter wie der TeSys-VLS-Trennschalter für 40 A isolieren einzelne 30kW-Wechselrichter oder DC/AC-Wandler und ermöglichen die NEC690.15-Schnellabschaltfunktion in engen Anschlussdosen und Wechselrichtergehäusen.
• Anwendungen im Bergbau: Hochleistungsmodelle nach UL 98, wie der TeSys-VLS-Trennschalter für 125 A, arbeiten zuverlässig unter rauen Bedingungen in der Mineralienverarbeitung, in Fördersystemen und Lüftungsanlagen. Der Betriebsbereich von -25°C bis +55°C und das robuste Design der Klemmen unterstützen den zuverlässigen Betrieb in unterirdischen und überirdischen Anlagen, bei denen Zugänglichkeit und Isolierung entscheidend sind.

Modulare Architektur und effiziente Panelintegration

Die TeSys-VLS-Trennschalter zeichnen sich durch eine modulare Architektur aus, die das Design, die Montage und die Wartung der Schalttafeln vereinfacht. Die Schalter sind sowohl in Hutschienen- als auch in Türmontageformaten erhältlich und unterstützen eine breite Palette von Gehäusekonfigurationen:

• Mechanische Konsistenz: Die Modelle nach UL 508 (25 A bis 63 A) haben eine einheitliche Breite von 36 mm, während die Modelle nach UL 98 (63 A bis 125 A) eine standardisierte Breite von 70 mm aufweisen. Diese Konsistenz über alle Nennströme hinweg ermöglicht die Wiederverwendung von Montagemustern und Gehäuselayouts und minimiert den Bedarf an kundenspezifischem mechanischem Design für mehrere Anwendungen.
• Vereinfachung des Zubehörs und der Inventarisierung: Gemeinsame Zubehörschnittstellen reduzieren die Komplexität der Stücklisten und optimieren die Lagerhaltung. Der mit einer Verriegelungsoption versehene Knopf des TeSys VLS ist für alle Stromstärken geeignet, während Hilfskontaktblöcke und Anschlusskonfigurationen innerhalb jeder Schaltergrößenklasse gleich bleiben. Elemente wie vierte Pole, TeSys-VLS-Hilfskontakte und Klemmenabdeckungen können ohne Änderungen installiert werden. Die mechanischen TeSys-VLS-Verriegelungssysteme unterstützen mehrere Schalterkombinationen mit gemeinsamen Montageschnittstellen.
• Flexible Montage und Gehäusedesign: Die an der Tür montierten Versionen sind mit Wellenverlängerungen ausgestattet, die eine direkte Bedienung des Knopfs an der Gehäuseseite ermöglichen und einen ergonomischen und normgerechten Zugang zum Abschalten und zur Wartung ermöglichen. Dieser Designansatz ermöglicht es Schaltschrankbauern und OEMs, die Gehäusetiefe zu reduzieren, Bohrschablonen zu vereinheitlichen und die Layout-Iteration zu beschleunigen, was in Produktionsumgebungen mit hohen Stückzahlen und geringen Stückzahlen entscheidend ist.

Durch die Verwendung einer einzigen Schalterfamilie für alle Stromstärken und Zertifizierungsklassen können die Entwicklungsteams die Produktentwicklung rationalisieren, während die Produktionsteams von einer vereinfachten Montage und geringeren Abweichungen zwischen den Leistungsklassen und Schaltschranktypen profitieren.

Sicherheit, Verriegelung/Tagout und konfigurierbare Zubehöroptionen

Sicherheit und Konformität sind bei jedem Trennschalter von zentraler Bedeutung, insbesondere bei Systemen, die häufigen manuellen Zugriff, Wartung oder Abschaltung erfordern. Die TeSys-VLS-Serie erfüllt diese Anforderungen mit modularem Zubehör, das den Personenschutz, die Einhaltung von Normen und die Integration in umfassendere Sicherheitsarchitekturen unterstützt. Dazu gehören:

• Verriegelbare Knöpfe: Wie in Abbildung 4 dargestellt, verfügt der TeSys-VLS-Knopf über einen kompakten Formfaktor von 48 × 48 mm mit einer Einlochbefestigung und der Schutzart IP65, was eine sichere Installation an der Vorderseite bei beengten Platzverhältnissen ermöglicht. Die rote und gelbe Farbcodierung unterstützt die ISO13850-Not-Aus-Konventionen, während die integrierten Verriegelungen zuverlässige Lockout/Tagout-Verfahren (LOTO) erleichtern.

Abbildung 4: TeSys-Drehknopf VLSH4S5R von Schneider Electric mit Schutzart IP65 und integrierter Verriegelungsoption für den Sicherheitszugang an der Frontplatte. (Bildquelle: Schneider Electric)

• Integration von Status und Steuerung: Der TeSys-VLS-Hilfskontaktblock bietet einen Schließer- (NO) und einen Öffner-Kontakt (NC) für Nennwerte von 690 V und 10 A, die Statusanzeige in Echtzeit oder die Integration mit SPS und Sicherheitsrelais ermöglichen. Optionale frühtrennende Varianten unterstützen die Sequenzierung in sicherheitskritischen Systemen und einen verbesserten Geräteschutz.
• Verriegelungsmechanik: Die Verriegelungsmechanik des TeSys VLS verhindert die gleichzeitige Betätigung von Schaltern und ermöglicht so sequenzielle Trennungsroutinen gemäß NFPA 79 und IEC 60204-1. Dieses Zubehör ist mit Schaltern für Nennströme von 16 A bis 40 A kompatibel und unterstützt sowohl die Umschaltung als auch die koordinierte Steuerung.

Alle TeSys-VLS-Komponenten arbeiten zuverlässig bei Temperaturen von -25°C bis +55°C (gemäß IEC 60947-3) bei 690 V_AC auf allen globalen Märkten und in Installationshöhen bis zu 3000 m. Für die Lagerung sind Lagertemperaturen bis -40°C möglich. Gemeinsame Schnittstellenabmessungen und Montagestandards für die gesamte Produktreihe vereinfachen die Dokumentation, optimieren die Wartung vor Ort und erleichtern die Integration in sicherheitskonforme Systeme.

Fazit

Die TeSys-VLS-Trennschalter von Schneider Electric vereinen modulares Design, flexible Montageoptionen und eine doppelte UL508/UL98-Zertifizierung, um das Design und die Konformität von industriellen Schaltanlagen zu vereinfachen. Mit einem 63A-Übergangspunkt zur Optimierung von Platzbedarf und Kapazität, standardisiertem Zubehör und einem Betriebsbereich von -25°C bis +55°C unterstützt die VLS-Produktreihe Sicherheit, Zuverlässigkeit und Bestandsreduzierung bei Anwendungen wie HLK, Solar, Pumpen und Materialtransport.