Einführung in die Unterschiede zwischen 4P-Niederspannungs-Leistungsschaltern und 3P-Niederspannungs-Leistungsschaltern

Es gibt viele Hersteller, Modelle und Typen von SchutzschalterVereinfacht gesagt, bilden sie eine organische Einheit, bestehend aus der Zuleitung, der Ableitung und dem Gehäuse des Leistungsschalters. Aufmerksame Elektrofachkräfte fragen sich angesichts der verschiedenen Leistungsschalter oft: Warum haben manche drei und andere vier Anschlüsse? Worin liegen die Unterschiede und Gemeinsamkeiten? Mit dieser Frage im Mittelpunkt des heutigen Artikels erläutern wir die Unterschiede im Detail.

1. Aussehen von 4P- und 3P-Niederspannungs-Leistungsschaltern

Abbildung 1: Aussehen eines 4P-Niederspannungs-Leistungsschalters

Abbildung 1: Aussehen eines 3P-Niederspannungs-Leistungsschalters

Ein 4P-Leistungsschalter hat drei Phasen und vier Pole. Die vier Klemmen sind horizontal angeordnet, wobei die Klemme für den Neutralleiter (N) kleiner sein kann als die anderen drei Phasenklemmen. Die vier Klemmen sind gut erkennbar. Das Gehäuse ist üblicherweise mit L1, L2 und L3 gekennzeichnet, und die Klemme für den Neutralleiter (N) des vierten Pols trägt in der Regel ein deutliches „N“.

Der 3P-Leistungsschalter hat drei Phasen und drei Pole. Drei gleich große Leistungsklemmen sind horizontal angeordnet. Die drei Hauptklemmen sind gut erkennbar. Das Gehäuse ist üblicherweise mit L1, L2 und L3 gekennzeichnet.

Tatsächlich kann man, rein optisch betrachtet, abgesehen von der Anzahl und Größe der Terminals und einigen Logos, feststellen, dass'Ich sehe keinen Unterschied zwischen ihnen.

2. Einführung in die Funktionsprinzipien von 4P- und 3P-Niederspannungs-Leistungsschaltern
3. Einführung in die Funktionsweise des 4P-Leistungsschalters

Im Inneren befinden sich vier miteinander verbundene Hauptkontakte. Drei davon sind in Reihe mit den drei Phasenleitungen geschaltet, der vierte mit dem Neutralleiter. Bei einem Fehler (Überlastung, Kurzschluss) oder manueller Öffnung werden alle vier Pole gleichzeitig ein- und ausgeschaltet (bei manchen Geräten kann der Neutralleiter nicht getrennt werden). Das Gerät weist folgende Eigenschaften auf.

1.1. Vollständige und sichere elektrische Trennung

Dies ist das wichtigste Merkmal des 4P-Leistungsschalters. Er kann alle stromführenden Leiter (einschließlich des N-Leiters) am Lastende vollständig trennen. Selbst wenn die Phasenverluste und der konstante Nullpunkt vollständig beseitigt sind, besteht weiterhin das Risiko, dass der N-Leiter gefährliche Spannungen führt.

1.2. Anpassung an verschiedene Stromversorgungssysteme

TN-S/TN-CS-System: Kann als Haupteingangsleitungsschalter zur sicheren Trennung verwendet werden.

TT-System: Die N-Leitung des TT-Systems muss isoliert werden, und ihr Eingangsleitungsschalter muss einen 4P-Leistungsschalter verwenden.

IT-System (wenn die N-Leitung herausgeführt wird): Wenn das IT-System die Neutralleitung herausführt, um eine dreiphasige Vierleiter-Stromversorgung zu bilden, muss ein 4P-Leistungsschalter verwendet werden.

Doppeltes Stromwandlungssystem: Es verhindert, dass die Neutralleiter zweier unabhängiger Stromversorgungen parallel geschaltet werden und vermeidet einen Ausgleichsstrom im Neutralleiter.

1.3. Kann mit einer elektronischen Auslöseeinheit zu einem modularen Schutzsystem kombiniert werden.

Da der elektronische Auslöser die Ströme der Drähte L1, L2, L3 und N direkt messen kann, kann er einen Erdschlussschutz durch Berechnung der Vektorsumme realisieren, ohne dass ein externer Nullstromwandler erforderlich ist.

2. Einführung in die Funktionsweise des 3P-Leistungsschalters

Im Inneren befinden sich drei miteinander verbundene Hauptkontakte, die in Reihe mit den drei Phasenleitungen geschaltet sind. Bei einem Fehler (Überlastung, Kurzschluss) oder manueller Betätigung öffnen die drei Kontakte gleichzeitig und unterbrechen die Drehstromversorgung. Der Neutralleiter (N) des Stromkreises auf der Unterseite des Schalters ist stets mit dem Neutralleiter auf der Netzseite verbunden. Er weist folgende Eigenschaften auf.

2.1. Im TN-C-System (dreiphasiges Vierleitersystem) ist es strengstens verboten, die PEN-Leitung (geschützte Neutralleitung) zu trennen; es muss ein 3P-Leistungsschalter verwendet werden.

2.2. Für Geräte, die keinen Neutralleiter benötigen (wie z. B. Drehstrommotoren), bietet es einen vollständigen Überlast- und Kurzschlussschutz und ist optimal darauf abgestimmt.

2.3. Im Vergleich zu 4P-Leistungsschaltern der gleichen Güteklasse sind 3P-Leistungsschalter günstiger.

2.4. Eine vollständige elektrische Trennung ist nicht möglich, und die N-Phase kann nicht direkt getrennt werden. Bei einer Unsymmetrie des Systems zwischen den drei Phasen oder einem Fehler im vorgelagerten System besteht die Gefahr, dass der Neutralleiter unter Spannung steht.

2.5. Die Realisierung des Erdschlussschutzes (G-Schutz) ist kompliziert und erfordert einen externen Nullstromwandler, was die Komplexität und die Kosten der Installation erhöht.

3. Zusammenfassung

Durch die obige Einführung erhalten die Leser ein besseres Verständnis von 3P- und 4P-Leistungsschaltern, einschließlich der Unterschiede in Aussehen, Funktionsweise und Anwendungsbereich. Einige tieferliegende Aspekte wurden jedoch noch nicht detailliert erläutert. Daher stellt sich die Frage: Warum muss N in manchen Fällen getrennt werden und in anderen nicht? Woran liegt das genau? Wir können uns dieses Problem zunächst selbst ergründen.