Warum kann der Export elektrotechnischer Systeme nach Nordamerika problematisch sein?
Ernesto Mitruccio: In Nordamerika, also in den USA und in Kanada, gelten andere Richtlinien als in der Schweiz, Europa und grossen Teilen der restlichen Welt. Während für uns der International Electrotechnical Commission (IEC) gilt, sind in Nordamerika der amerikanische National Electrical Code (NEC) beziehungsweise der Canadian Electrical Code (CEC) bindend. Diese unterscheiden sich teilweise stark von den Installationsgewohnheiten in Europa. Weitere Aspekte sind die Netzvielfalt in Nordamerika, von denen einige Netztypen exklusiv in bestimmten Regionen der USA existieren, sowie ausgeprägte und kaum dokumentierte Unterschiede bei Markt- und Gebrauchsgewohnheiten. Eine gute und rechtzeitige Planung von Exporten ist also extrem wichtig.
Wie können die Unterschiede zur IEC im NEC beispielsweise aussehen?
Mitruccio: Ein brandaktuelles Thema ist das Short Circuit Current Rating (SCCR). Seit Januar 2017 muss der an der Einbaustelle verfügbare Kurzschlussstrom an jedem Installationspunkt angegeben und an jeder Schaltanlage gekennzeichnet sein, sonst kann die Anlage nicht abgenommen werden. Dabei gilt, dass das SCCR der schwächsten Einzelkomponente gleich dem Rating des gesamten Systems ist – unabhängig davon, ob weitere Schutzmechanismen installiert sind oder nicht. Die Projektierung einer Schaltanlage oder die Implementierung einer High Fault SCCR-Lösung kann schwierig sein, auch wenn das nicht zwangsläufig der Fall ist. Zu diesem, wie zu vielen weiteren exportrelevanten Themen, bietet Eaton unter www.eaton.ch/export informative Materialien wie Whitepaper und ein Projektierungshandbuch kostenfrei zum Download an.
Was genau ist das Short Circuit Current Rating?
Mitruccio: Das Rating gibt den maximalen Kurzschlussstrom an, dem eine Komponente oder eine Anlage sicher standhält, ohne Mitarbeiter einer Brandgefahr, umherfliegenden Trümmern oder einem Stromschlag auszusetzen. Dazu muss man wissen: 50 % der Maschinen- und Anlagenbauer halten bei der Herstellung von Schaltanlagen nur den typischen minimalen SCCR von 5 kA ein. Das kann sehr problematisch werden, wenn der Kurzschlussstrom der Einspeisung die 5 kA übersteigt. Bei dem SCCR, sprich dem Short Circuit Current Rating, handelt es sich demnach um ein entscheidendes Sicherheitskriterium gewerblicher und industrieller Installationen, mit dem Risiken bei Störungen minimiert werden sollen.
Nach welchen Methoden, Analysen oder Tests wird das SCCR bestimmt?
Mitruccio: Aus Kostengründen ist die Analyse oftmals die gängigste Methode. In Anhang SB des Standards UL 508A ist eine entsprechende Analysemethode aufgezeigt, die die schwächste Komponente als Basis für die Bestimmung des SCCR von Anlagen berücksichtigt. Das SCCR von Anlagen ist auf das SCCR der Komponenten und Schutzgeräte mit dem niedrigsten Wert in der Steuerung begrenzt. Es gibt drei entscheidende Kriterien zur Bestimmung des SCCR von Anlagen: das SCCR der Komponenten, die Schaltleistung des Schutzgeräts und die Auswirkung strombegrenzender Schutzgeräte, wie Schmelzsicherungen und Leistungsschalter im Feeder Circuit. Das SCCR von Komponenten und Schutzgeräten ist auf den Leistungsschildern oder Installationsanweisungen des Herstellers aufgeführt.
Gemäss UL 508A SB4.3 können Geräte zur Strombegrenzung im Feeder Circuit verwendet werden, um die Werte im Branch Circuit zu erhöhen. Diese Massnahme wirkt sich aber nicht auf den SCCR-Wert der Branch Circuit Protective Devices oder der Geräte im Feeder Circuit aus. Der Spitzendurchlassstrom eines strombegrenzenden Überstromschutzgerätes im Feeder Circuit ist zu vergleichen mit dem SCCR von nachgeschalteten Komponenten im Branch Circuit. Wenn der Spitzendurchlassstrom bei einem bestimmten erwarteten Kurzschlussstrom geringer oder gleich dem SCCR der Komponenten ist, kann das SCCR der Komponenten auf den jeweiligen erwarteten Kurzschlussstrom erhöht werden.
Gibt es Möglichkeiten für Anlagen- und Maschinenbauer, das SCCR von Komponenten zu verbessern?
Mitruccio: Das SCCR eines Überlastrelais, eines Schützes, eines Frequenzumrichters oder anderer Komponenten im Branch Circuit kann verbessert werden. Selbst wenn sie sich im Branch Circuit befinden, ist eine Verbesserung der Schaltleistung für Leistungsschalter und Sicherungen oder des SCCR für Typ E/F Combination Motor Starter durch ein vorgeschaltetes Strombegrenzungsgerät nicht möglich.
Ebenso kann das SCCR des Branch Circuits mit Leistungstransformatoren erhöht werden, das kommt jedoch im Allgemeinen aufgrund von räumlichen Beschränkungen nicht zum Einsatz. Für andere Anwendungen kann diese Lösung aufgrund der Verringerung des verfügbaren Kurzschlussstroms geeignet sein. Abhängig vom Transformator kann der verfügbare Kurzschlussstrom bei der Sekundärwicklung unter 5 kA liegen, wodurch der typische SCCR von 5 kA akzeptabel wird.
Wie kann Eaton Schweizer Firmen helfen, die technische Anlagen nach Nordamerika exportieren möchten?
Mitruccio: Aufgrund der Internationalität verfügt Eaton über umfangreiche Erfahrungen darin, Kunden beim Erfüllen von Normanforderungen mit ausgebildeten Vertriebsmitarbeitern und technischen Ressourcen zu unterstützen. Eaton bietet ausserdem ein umfassendes Sortiment an richtlinienkonformen Produkten und Lösungen an, um alle SCCR-Anforderungen zu erfüllen. Dazu gehören unter anderem Leistungsschalter, Motorschutzschalter und Combination Motor Starter, strombegrenzende Überstromschutzgeräte sowie ein komplettes Portfolio an Schmelzsicherungen aus der Bussmann-Serie. Für weltweit exportierende Maschinenhersteller ist die Zusammenarbeit mit einem internationalen Partner wie Eaton besonders wichtig. Und der Besuch unserer Webseite www.eaton.ch/export zu den verschiedenen Themen rund um den Export von Maschinen und Anlagen ist ebenfalls eine wichtige Unterstützung.
Infoservice
Eaton Industries II GmbH, Electrical Sector
Im Langhag 14, 8307 Effretikon
Tel. 058 458 14 14, Fax 058 458 14 88
