SIQuench: Störlichtbogenschutz über die Vorschriften hinaus

Siemens SIQuench arc fault protection

In einer richtig ausgelegten, typgeprüften, ordnungsgemäß montierten und betriebenen Schaltanlage ist das Auftreten eines Störlichtbogens unwahrscheinlich, aber nicht unmöglich. Meistens wird er durch menschliches Versagen oder Umweltereignisse ausgelöst. Störlichtbögen sind ein erhebliches Sicherheitsrisiko. Die Beschädigung der Betriebsmittel, die Störungen in der Versorgung und im Prozess nach sich ziehen, verursachen erhebliche Kosten. Diese können mehrere Millionen Euro betragen und im Fall von Arbeitsunfällen wegen der medizinischen und rechtlichen Ausgaben sogar noch höher liegen. Durch den Einsatz von SIQuench lässt sich die Störlichtbogendauer deutlich begrenzen und verhindert dadurch gravierende Folgen eines Störfalls.

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SIQuench - your natural choice!

Die Lösung

SIQuench ist ein aktives Störlichtbogenerfassungssystem von Siemens, das den Störlichtbogen in einer Zeitspanne von weniger als 5 Millisekunden löscht. Es reduziert deutlich den Druck und verhindert, dass Hitze, Verschmutzung und Giftstoffe die Betriebsmittel und ihre Umgebung schädigen. Im Falle eines Störlichtbogens minimiert SIQuench die Ausfallzeit der Anlage und reduziert dadurch die wirtschaftlichen Verluste drastisch.

Funktionsweise

SIQuench arbeitet in Verbindung mit einem Störlichtbogen-Schutzrelais, um schnell und zuverlässig die Zündung eines Störlichtbogens mittels kontinuierlicher Überwachung von Licht und Überstrom zu erfassen. Dies sind die typischen Merkmale zur Erkennung eines Lichtbog

 

Bei Erfassung eines Störlichtbogens sendet das Lichtbogenschutzrelais gleichzeitig ein Auslösesignal an den Hauptleistungsschalter sowie ein Ansteuerungssignal an den SIQuench-Controller.

 

Die von SIQuench bereitgestellte erweiterte Funktionalität zur Minderung der Auswirkungen des Störlichtbogens wird auf zwei Arten erreicht: Indem der Hauptstromkreis der Schaltanlage über zugeordnete primäre Schalteinheiten bewusst und schnell auf Erde geschaltet wird – dabei

entsteht ein Stromkreis geringerer Impedanz für den Fehlerstrom – und indem der offene Lichtbogen in einen kontrollierten 3-phasigen metallischen Kurzschluss umgewandelt

wird. Kontinuierliche Selbstüberwachung maximiert die Zuverlässigkeit des Systems.

Zustand eines NXAIR-Kabelanschlussraums 12 kV nach einer Störlichtbogenprüfung mit einem Fehlerstrom von
80 kA (Spitze) / 31,5 kA (effektiv), mit Lichtbogenzündung innerhalb des Kabelanschlussraums

Ihr Nutzen im Überblick

Ihre Vorteile auf einen Blick

SIQuench arbeitet in Verbindung mit einem StörlichtbogenSchutzrelais, um schnell und zuverlässig die Zündung eines Störlichtbogens mittels kontinuierlicher Überwachung von Licht und Überstrom zu erfassen. Dies sind die typischen Merkmale zur Erkennung eines Lichtbogens. Kontinuierliche Selbstüberwachung maximiert die Zuverlässigkeit des Systems.

Leistungsfähigkeit

SIQuench ist in der Lage, den Störlichtbogenfehler in weniger als 5 ms* zu löschen – lange vor der Druckspitze und bevor der Lichtbogen erheblichen Schaden verursachen kann. SIQuench kann bis zu seiner zulässigen Anzahl an Schaltvorgängen wiederverwendet werden: 

 

• 5 Schaltungen bei vollem Bemessungs-Kurzzeitstrom (mit Stoßstrom)

• 30 Schaltungen ohne Last für Prüf- oder Inbetriebnahmezwecke

 

 * Von der Lichtbogenzündung bis zum Schließen des Löschsystems 


Bei Erfassung eines Störlichtbogens sendet das Lichtbogenschutzrelais gleichzeitig ein Auslösesignal an den Hauptleistungsschalter sowie ein Ansteuerungssignal an den SIQuench-Controller.


Die von SIQuench bereitgestellte erweiterte Funktionalität zur Minderung der Auswirkungen des Störlichtbogens wird auf zwei Arten erreicht: Indem der Hauptstromkreis der Schaltanlage über zugeordnete primäre Schalteinheiten bewusst und schnell auf Erde geschaltet wird – dabei entsteht ein Stromkreis geringerer Impedanz für den Fehlerstrom – und indem der offene Lichtbogen in einen kontrollierten 3-phasigen metallischen Kurzschluss umgewandelt wird. Die endgültige Abschaltung des von SIQuench erzeugten metallischen Kurzschlusses übernimmt der Hauptleistungsschalter.

Verfügbarkeit

SIQuench verringert Schäden an der Schaltanlage auf ein geringes Maß. Die umliegenden Teile im Innenraum der Schaltanlage werden durch diesen Störfall nicht beschädigt. Anfallende Reparaturkosten werden dadurch auf ein absolutes Minimum reduziert und Reinigungskosten für den Schaltanlagenraum und die Umgebung entfallen vollständig.

Die Schaltanlage kann innerhalb einer minimalen Instandsetzungszeit wieder in Betrieb genommen werden, mit einer erheblichen Steigerung der Systemund Prozessverfügbarkeit. SIQuench muss nach dem Auftreten eines Störlichtbogens nicht ersetzt werden.

SIQuench ist 20 Jahre wartungsfrei und kann 30 Jahre lang betrieben werden, wenn am Ende des wartungsfreien Zeitraums eine Instandhaltung vorgenommen wird.

Einbaumöglichkeiten

SIQuench ist als integrierte Gesamtlösung in typgeprüften, störlichtbogenqualifizierten Mittelspannungsschaltanlagen Typ NXAIR bis 17,5 kV, 50 kA, 4000 A verfügbar.

 

Es gibt zwei Einbaumöglichkeiten:

 

  1. Im Sammelschienenraum der NXAIR, fest eingebaut
  2. Im Schaltgeräteraum der NXAIR, auf Einschub