Verursacht das Ausschalten von Leistungsschaltern Verschleiß?

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Ein Kommentar zu einer anderen SE brachte mich zum Nachdenken. Wenn Sicherungen eingeschraubt und später wieder eingeschraubt werden, ist der Verschleiß an beiden Teilen der Anlage vernachlässigbar. Aber was ist mit modernen Überstromschutzschaltern ? Verursacht das wiederholte manuelle Aus- und Einschalten über einen bestimmten Zeitraum einen spürbaren Verschleiß?

Ich denke hier an den Fall, dass die Leistungsschalter zum Abschalten des Stroms verwendet werden, zum Beispiel in den Ferien, also häufiger als nur bei Arbeiten an der Hausstromverkabelung, aber auch seltener als täglich. Sagen wir in der Größenordnung von zehn Mal pro Jahr oder so ähnlich.

ein CVn
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Anekdotisch arbeitete ich in einer Garage, in der der große Luftkompressor jahrelang ohne erkennbares Problem über Nacht vom Leistungsschalter abgeschaltet wurde.
Mac
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In den frühen 1970er Jahren meldete ich mich freiwillig in einem kleinen Theater mit Leistungsschaltern aus den 1960er Jahren, die zum Ein- und Ausschalten von Stromkreisen zur Steuerung der Beleuchtung und der Lichteffekte entwickelt wurden. Die Schalter wurden schließlich (in den späten 1980er Jahren) ersetzt, weil sie veraltet waren und elektronische Steuerungen verwenden wollten, nicht weil sie abgenutzt waren.
Wallyk
Eine Sache, die ich nicht sehe, ist, wenn der Leistungsschalter unter Last ausgeschaltet wird. Schaltet sich die Mutter der AC-Einheit gerade ein? Wenn es eingeschaltet ist, verkürzt es die Lebensdauer des Leistungsschalters. Wenn die Klimaanlage ausgeschaltet ist, hat dies keine Auswirkungen auf den Leistungsschalter. Ich weiß jedoch, dass Leistungsschalter nach einer Reihe von Würfen versagen werden. Ich hatte eine Schande wegen 3-Phasen-Allen Bradleys Brecher, die als Aussperrung verwendet wurden und versagten (sie wurden wie Ziegelsteine ​​gestapelt, bis sie sich in eine Wand verwandelten), aber diese Brecher wurden bis zu 10 Mal am Tag ein- und ausgeschaltet, und es gab ~ 20 von ihnen. Diese wurden nach dem Herunterfahren des Systems ausgeschaltet.
Ed Beal

Antworten:

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Wie ChrisF erwähnt, verursacht jedes mechanische Gerät beim Betrieb einen gewissen Verschleiß. Wenden wir uns zunächst dem National Electrical Code (NEC) zu.

NEC 2011
404.11 Leistungsschalter als Schalter. Ein handbetätigter Leistungsschalter, der mit einem Hebel oder Griff ausgestattet ist, oder ein kraftbetätigter Leistungsschalter, der bei einem Stromausfall von Hand geöffnet werden kann, darf als Schalter dienen, wenn er die erforderliche Polzahl aufweist .

Hinweis: Siehe Bestimmungen in 240.81 und 240.83.

Gemäß NEC können Leistungsschalter daher mit einigen Vorkehrungen als Schalter verwendet werden.

240,81 Anzeigen. Leistungsschalter müssen deutlich anzeigen, ob sie sich in der Position „Aus“ oder „Ein“ befinden. Wenn die Schaltergriffe eher vertikal als rotatorisch oder horizontal betätigt werden, muss die obere Position des Griffs die eingeschaltete Position sein.

240.83 Markierung. (D) Als Schalter verwendet. Leistungsschalter, die als Schalter in 120-Volt- und 277-Volt-Leuchtstofflampen verwendet werden, sind aufzulisten und mit SWD oder HID zu kennzeichnen. Leistungsschalter, die als Schalter in Hochdruck-Entladungsbeleuchtungskreisen verwendet werden, müssen aufgelistet und als HID gekennzeichnet sein.

Wenn der Leistungsschalter eindeutig die Position "Ein" und "Aus" anzeigt ("Ein" in vertikal ausgerichteten Situationen) und der Leistungsschalter mit "SWD" und / oder "HID" gekennzeichnet ist. Dann kann der Leistungsschalter für NEC als Schalter verwendet werden.

In Bezug darauf, ob die Verwendung eines Leistungsschalters auf diese Weise den Leistungsschalter beschädigt oder nicht, wird auf die Definition eines Leistungsschalters durch NEC verwiesen.

Leistungsschalter. Ein Gerät, das entwickelt wurde, um einen Stromkreis nicht automatisch zu öffnen und zu schließen und den Stromkreis bei einem vorgegebenen Überstrom automatisch zu öffnen, ohne sich selbst zu beschädigen, wenn es ordnungsgemäß innerhalb seiner Nennleistung angelegt wird.

Beachten Sie, dass ausdrücklich " ohne Schaden an sich " erwähnt wird. Also in den Augen des NEC. Ein Gerät, das manuell oder automatisch verwendet wird, um einen Stromkreis zu öffnen, der sich selbst beschädigt, kann nicht als Leistungsschalter verwendet werden.

Weitere Hinweise finden Sie in diesem PDF-Dokument von Schneider Electric, in dem die Markierungen auf einem Leistungsschalter beschrieben sind .

Leistungsschalter-Image

4.) SWD - 15- oder 20-A-Leistungsschalter mit einer Nennspannung von 347 V oder weniger können mit „SWD“ gekennzeichnet sein, was bedeutet, dass sie zum regelmäßigen Schalten von Leuchtstofflampen geeignet sind (NEC 240.83 (D)). Diese Leistungsschalter sind für eine lange Lebensdauer ausgelegt, da sie ähnlich einem Lichtschalter verwendet werden.

5.) VERSTECKT - Leistungsschalter mit 50 A oder weniger und einer Nennspannung von 480 V oder weniger können mit „VERSTECKT“ gekennzeichnet werden, was bedeutet, dass sie zum regelmäßigen Schalten von Entladungs- oder Leuchtstofflampen mit hoher Intensität geeignet sind. Diese Leistungsschalter können einen anderen Aufbau als ein Standard-SWD-Leistungsschalter verwenden, um den hohen Einschaltstrom zu bewältigen, der sich aus dem niedrigeren Leistungsfaktor ergibt, der durch die HID-Beleuchtung erzeugt wird (NEC 240.83 (D)). Diese Leistungsschalter werden außerdem einer zusätzlichen Dauerbewertung unterzogen, um ihre Fähigkeit zu demonstrieren, die Schaltleistung zu erbringen.


Während die hier präsentierten Informationen auf Informationen beruhen, die sich möglicherweise nur auf die USA beziehen. Andere Länder haben ähnliche Regeln und Markierungen, um anzuzeigen, welche Geräte in unterschiedlichen Situationen sicher verwendet werden können. Leistungsschalter, die für diese Verwendung ausgelegt sind, werden auf Haltbarkeit getestet, ähnlich wie Schalter, und können sicher zum manuellen Öffnen und Schließen eines Stromkreises ohne übermäßigen Verschleiß verwendet werden.

Tester101
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So sollte "ausgelegt sein, einen Stromkreis nichtautomatisch zu öffnen und zu schließen und den Stromkreis bei einem vorgegebenen Überstrom automatisch zu öffnen, ohne sich selbst zu beschädigen" als "ausgelegt sein, einen Stromkreis nichtautomatisch zu öffnen und zu schließen" und den Stromkreis zu öffnen automatisch bei einem vorgegebenen Überstrom, ohne sich selbst zu beschädigen) " oder " entwickelt, um (einen Stromkreis durch nichtautomatische Mittel zu öffnen und zu schließen und den Stromkreis automatisch bei einem vorgegebenen Überstrom zu öffnen), ohne sich selbst zu beschädigen " ? Abgesehen davon, ob Verschleiß einen Schaden darstellt, gibt es dort einen deutlichen Unterschied in der Semantik.
ein
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@ MichaelKjörling Dies bedeutet, dass das Gerät, das so funktioniert, wie es vorgesehen ist (manuelles Öffnen / Schließen, automatisches Öffnen), keine Schäden am Gerät verursachen darf.
Tester101
Macht Sinn. (Ich bin nicht in den USA, aber wie Sie bereits sagten, haben andere Länder wahrscheinlich sehr ähnliche Vorschriften.) Ich schätze, dass es an diesem Punkt eher darauf ankommt, nach den spezifischen verwendeten Modellschaltern zu fragen.
ein Lebenslauf vom
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@ MichaelKjörling Wenn Sie irgendwo in der entwickelten Welt leben, sollten Sie kein Problem damit haben, einen Leistungsschalter als Schalter zu verwenden. Wenn Sie dies nicht tun, würden Sie wahrscheinlich nicht einmal die Frage stellen.
Tester101
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@ Tester101: Wenn ein Produkt nach 100 Betätigungen abgenutzt wäre, würde eine Betätigung als "Beschädigung" angesehen? Was wäre, wenn die Zahl 100.000.000 wäre? Viele Leistungsschalter werden in ihrer Nutzungsdauer weniger als 100-mal umgedreht und funktionieren während ihrer gesamten Lebensdauer einwandfrei, so dass ein solcher Betrieb kaum "schädlich" wäre. Andererseits können andere Brecher täglich umgedreht werden, und es wäre nicht wünschenswert, wenn sich ein Brecher in weniger als einem Jahr abnutzt.
Supercat
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Die grundlegende Antwort lautet: Da es sich bei dem Leistungsschalter um ein mechanisches Gerät handelt, tritt Verschleiß auf. Ich würde jedoch vermuten, dass er über die Lebensdauer des Leistungsschalters vernachlässigbar ist - es sei denn, Sie schalten ihn mehrmals täglich ein und aus.

Sie sind offensichtlich so konzipiert, dass sie ein- und ausgeschaltet werden können, aber die Häufigkeit, mit der dies unter normalen Bedingungen geschieht, ist sehr gering. Wenn Sie sie also ein- oder zweimal im Jahr ausschalten (zum Beispiel), um an der Elektrik zu arbeiten, entsteht kein merklicher Verschleiß.

ChrisF
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Ich habe in der Industrie die Erfahrung gemacht, dass wiederholte Überlastauslösungen zu vorzeitigem Ausfall führen. Es wird eventuell nicht zurückgesetzt oder bei einer Last, die unter der Nennlast liegt, ausgelöst. `
mikes
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Der Punkt, den ich anstrebte, ist, dass Leistungsschalter, die wir häufig ausschalten, seltener ausfallen als solche, die aufgrund von Überlast auslösen.
Mike
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@mikes - Ich denke, wir waren uns damals einig!
ChrisF
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Wiederholte Überlastauslösungen sind jedoch ein Zeichen für ein anderes Problem.
The Evil Greebo
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@TheEvilGreebo: Vielleicht; vielleicht nicht. Manchmal werden Motoren von Leistungsschaltern bedient, deren Auslösestrom absichtlich niedriger als der Blockierstrom eingestellt ist. Wenn ein Brecher gelegentlich auf Materialstücke stößt, die er nicht verarbeiten kann, kann es eine sehr nützliche Reaktion sein, wenn ein Brecher ausgeschnitten ist.
Supercat
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Leistungsschalter für den Hausgebrauch haben im Allgemeinen 10 000 oder 10 000 garantierte Betriebszyklen, aber nur 1000 garantierte Auslösezyklen. Die genauen Zahlen entnehmen Sie bitte dem Datenblatt des Leistungsschalters - suchen Sie nach Betriebszyklen oder Schaltvorgängen .

Dann können Sie den durch Ihre Aktivitäten verursachten Verschleiß abschätzen.

Peter Ivan
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Die letzte Antwort ist die Antwort: Leistungsschalter sind so gebaut, dass sie einer Reihe von Zyklen und Auslösezyklen standhalten, die in den Datenblättern der Hersteller zu finden sind. Es ist ein mechanisches Gerät, das im geschlossenen Zustand den Kontakt zwischen zwei Metalloberflächen mit geringem Widerstand aufrechterhält. Dazu sind Hebel, Wellen, Drehzapfen und Federn erforderlich. Dann gibt es eine Spulen- / Bimetall-Überstrommessvorrichtung, die die Mechanik im Inneren auslösen und die Kontakte mit einer relativ hohen Geschwindigkeit freigeben kann, um den Fehlerstrom bei Kurzschlussbedingungen bis zu 10.000 Ampere zu beseitigen. Es gibt also mehr Hebel und Drehpunkte und eine Feder, um das Überstrom-Auslöseteil anzutreiben. Daher nutzen Leistungsschalter sie täglich als Schaltelemente. Speziell zum "Bilden" und "Brechen" hochinduktiver Lasten wie HID-Beleuchtung, Leuchtstofflampen, Motoren, Transformatoren und hohe Einschaltströme wie Wolfram- (Normal-) und Halogenlampen. Der Schalterteil von Leistungsschaltern hat eine hohe Schaltgeschwindigkeit wie der Überstromschutzmechanismus. Kontakte springen und führen zu Kontaktverschleiß und Korrosion.

Jan Gravemaker
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Ich bin mir nicht sicher, wie Sie von "in der Größenordnung von zehn Mal pro Jahr" auf "täglich" gewechselt sind.
ein CVn
Sofern nicht als Schalter aufgeführt, sollten die Leistungsschalter nicht als Schalter verwendet werden. Das Öffnen eines Leistungsschalters unter Last führt im Laufe der Zeit zu Schäden an Leistungsschaltern in Wohngebieten und höheren Industriespannungen / -strömen. Der Leistungsschalter kann in sehr kurzer Zeit schwer beschädigt werden.
Ed Beal
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Ein Hausbesitzer, der einen Leistungsschalter als Schalter in seinem Haus verwendet, scheint in Ordnung zu sein, da der maximale Fehlerstrom nicht ausreicht, um einen schweren Lichtbogen zum Blitzen zu bringen. Und der Code regelt nicht die Verwendung durch Hausbesitzer. Wenn Sie im industriellen Kontext arbeiten, tun Sie das nichtNehmen wir an, Sie können einen Leistungsschalter beiläufig bedienen. An Orten, an denen sie allen Regeln bis zum Äußersten entsprechen, kann es zu Problemen kommen, wenn Sie einen Leistungsschalter berühren, ohne Gummihandschuhe, Gesichtsschutz und feuerfeste Kleidung zu tragen - ein vollständiger Lichtbogenschutz, der an das Outfit eines Schweißers erinnert. Das Zurücksetzen eines ausgelösten Leistungsschalters kann eine Sicherheitsverletzung darstellen. Sind Sie eine "qualifizierte Person"? Haben Sie vor dem Zurücksetzen des Leistungsschalters "ausgewertet"? Es ist äußerst unwahrscheinlich, dass Sie einen Störlichtbogen erhalten, aber Sie werden begraben, weil Sie gegen die Interpretation der NFPA 70E + OSHA + -Regs + -Richtlinien vor Ort verstoßen.

user751630
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Willkommen bei StackExchange. Können Sie die Codeabschnitte nennen, die diese Art von PSA erfordern?
Harper - Reinstate Monica
Die Grenzen des Lichtbogens spielen nur bei Maschinen im Werk und bei großen Abzweigen eine Rolle, oder wenn Sie mit höheren Spannungen als 120/208 oder 120/240 arbeiten - ich bezweifle, dass sich jemand in einer Industrieanlage beschweren wird Wenn Sie einen Leistungsschalter an einen 120-V-Steckdosenstromkreis anschließen, können Sie beispielsweise einen abgebrochenen Erdungsstift aus einer Pausenraumsteckdose entnehmen.
ThreePhaseEel
Weitere Informationen erhalten Sie über die Websuche: NFPA breaker PPE. Die ersten Ergebnisse stimmen darin überein, dass die Antwort komplex ist. • Es gibt keine "PPE 0" mehr. • Es ist sicher, wenn das Gerät ordnungsgemäß installiert UND gewartet UND geschlossen ist UND alle Abdeckungen angebracht sind UND keine Anzeichen eines bevorstehenden Ausfalls vorliegen. Einige Führungskräfte bestehen darauf, dass diese immer unbekannt sind, und bestehen daher unabhängig davon auf PSA. Man sagt, dass ein Bauunternehmer, der an einer Hausinstallation arbeitet, PSA auch auf einem abgedeckten Panel verwenden muss, wenn es alt aussieht oder wenn die Arbeitsrichtlinie des Unternehmens (die auf NFPA basiert) dies erfordert ...
user751630