Redaktion: Heidrun Riege, René Wiegand
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der Firma Eaton Industries GmbH, Bonn, reproduziert oder unter
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Editor:Heidrun Riege, René Wiegand
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Printed on bleached cellulose. 100 % free from chlorine and acid.
Gefahr!
Gefährliche
elektrische
Spannung!
Danger!
Dangerous
electrical
voltage!
Vor Beginn der Installationsarbeiten
• Gerät spannungsfrei schalten
• Gegen Wiedereinschalten sichern
• Spannungsfreiheit feststellen
• Erden und kurzschließen
• Benachbarte, unter Spannung stehende
Teile abdecken oder abschranken.
• Die für das Gerät angegebenen Montagehinweise (AWA/IL) sind zu beachten.
• Nur entsprechend qualifiziertes Personal
gemäß EN 50110-1/-2 (VDE 0105
Teil 100) darf Eingriffe an diesem
Gerät/System vornehmen.
• Achten Sie bei Installationsarbeiten darauf,
dass Sie sich statisch entladen, bevor Sie
das Gerät berühren.
• Schwankungen bzw. Abweichungen der
Netzspannung vom Nennwert dürfen die in
den technischen Daten angegebenen Toleranzgrenzen nicht überschreiten, andernfalls sind Funktionsausfälle und Gefahrenzustände nicht auszuschließen.
• Einbaugeräte für Gehäuse oder Schränke
dürfen nur im eingebauten Zustand
betrieben und bedient werden.
Before commencing the installation
• Disconnect the power supply of the device.
• Ensure relosing interlock that devices
cannot be accidentally restarted.
• Verify isolation from the supply.
• Connect to earth and short-circuit.
• Cover or fence off neighbouring live parts.
• Follow the installation instructions
(AWA/IL) included with the device.
• Only suitably qualified personnel in
accordance with EN 50110-1/-2
(VDE 0105 Part 100) may work on this
device/system.
• Before installation and before touching
the device ensure that you are free of
electrostatic charge.
• The rated value of the mains voltage may
not fluctuate or deviate by more than the
tolerance specified, otherwise malfunction
and hazardous states are to be expected.
• Panel-mount devices may only be operated
when properly installed in the cubicle or
control cabinet.
Eaton Industries GmbH
Sicherheitshinweise/Safety instructions
I
01/11 MN03402003Z-DE/EN
Überblick/Overview
Motorschutzschalter
PKZM0/XTPR…BC11
PKZM0/XTPR…BC1motor-protective circuit-breakers21
Anhang/Appendix41
II
01/11 MN03402003Z-DE/EN
Inhalt
Zu diesem Handbuch3
Zielgruppe3
Abkürzungen und Symbole3
Änderungsprotokoll4
1Motorschutzschalter
PKZM0/XTPR…BC15
Vorwort7
Geräteübersicht8
Gerätebeschreibung8
– Überlastschutz mit Motorschutzschaltern 8
– Strombereiche der Motorschutzschalter
Zertifizierungsstelle für Geräte im Ex e-Bereich
Niedrigster möglicher Einstellstrom
Höchster möglicher Einstellstrom
3
Zu diesem Handbuch
01/11 MN03402003Z-DE/EN
Für eine gute Übersichtlichkeit finden Sie auf den linken
Seiten im Kopf die Kapitelüberschrift und auf den rechten
Seiten den aktuellen Abschnitt, Ausnahmen sind Kapitelanfangsseiten und leere Seiten am Kapitelende.
ÄnderungsprotokollDas Handbuch AWB1210-1458D/GB ist ab der Ausgabe mit
Redaktionsdatum 01/11 umbenannt in
MN03402003Z-DE/EN.
Gegenüber der letzten Ausgabe haben sich folgende
wesentliche Änderungen ergeben.
Redaktionsdatum
01/11allg.Aufnahme der Eaton-Typenj
04/0619Abschnitt „Einstellungen“j
04/049„Strombereiche der Motorschutz-
4
SeiteStichwortneugeän-
allg. EEx e (jetzt: Ex e)j
7Hinweis auf zusätzliche Maßnahmen
bei Motoren in explosionsgefährdeten
Staub-Luft-Gemischen
7, 16EG-Baumusterprüfbescheinigungs-
Nummer
41Typenschild/Rating platej
74EG-Konformitätserklärung/
Declaration of CE Conformity
72Tabelle „PKZM0-32/XTPR032BC1“j
73Auslösekennlinie „Abbildung 24:
PKZMO-32“
74„EG-Konformitätserklärung/Declara-
tion of CE Conformity (Doc. No.:
K 000311)“
schalter PKZM0/XTPR…BC1“
15Tabelle 2: „Schaltvermögen PKZM0/
XTPR…BC1 mit Zuordnungsart „1“
und „2““
16„Zulassungen“j
j
j
dert
j
j
j
j
j
entfällt
01/11 MN03402003Z-DE/EN
Änderungsprotokoll
Redaktionsdatum
SeiteStichwortneugeän-
dert
42Tabelle 4: „Leistungsdaten Nordame-
j
rika der einzelnen Typen“
43Tabelle 5 „Weitere Leistungsdaten der
((
j
einzelnen Typen“
64Typ „PKZM0-12/XTPR012BC1“j
72Typ „PKZM0-32/XTPR032BC1“j
74„EG-Konformitätserklärung/Declara-
j
tion of CE Conformity (Doc. No.:
K 000311)“
05/02–––––
entfällt
5
01/11 MN03402003Z-DE/EN
6
01/11 MN03402003Z-DE/EN
1Motorschutzschalter
PKZM0/XTPR…BC1
VorwortFür den Schutz von Motoren in explosionsgefährdeten
Bereichen gelten zusätzlich zu den Vorschriften nach
EN 60079-14 und VDE 0165 Teil 1 separate Vorschriften für
die entsprechenden Zündschutzarten. Für Motoren in der
Zündschutzart „e“ „Erhöhte Sicherheit“ verlangt die
Vorschrift EN 50019 zusätzliche Maßnahmen. Durch diese
werden mit einem erhöhten Grad an Sicherheit die Möglichkeiten von unzulässig hohen Temperaturen und das
Entstehen von Funken und Lichtbögen an Motoren, bei
denen dies im normalen Betrieb nicht auftritt, verhindert.
Die Motorschutzgeräte hierfür, die sich selber nicht im
Ex e-Bereich befinden, müssen durch eine akkreditierte
Zulassungsstelle zertifiziert sein.
Für Motoren in explosionsgefährdeten Staub-Luft-Gemischen verlangt die EN 61214 zusätzliche Maßnahmen.
Die Richtlinie 94/9/EG (ATEX 100a) zur Angleichung der
Rechtsvorschriften der Mitgliedsstaaten für Geräte und
Schutzsysteme zur bestimmungsmäßigen Verwendung in
explosionsgefährdeten Bereichen wird ab dem 30.06.2003
bindend.
Das Motorschutzsystem PKZM0/XTPR…BC1 ist nach der
Richtlinie 94/9/EG (ATEX 100a) durch die PTB zugelassen.
h
Die EG-Baumusterprüfbescheinigungs-Nummer lautet:
PTB 10 ATEX 3013.
7
Motorschutzschalter PKZM0/
a
b
I >
I >
I >
L1
L2 L3
T1T2T3
-Q1
01/11 MN03402003Z-DE/EN
XTPR…BC1
Geräteübersicht
Abbildung 1: Motorschutzschalter PKZM0/XTPR…BC1
a Stromeinstellscheibe Motorstrom
b Testeinrichtung
GerätebeschreibungÜberlastschutz mit Motorschutzschaltern
Die Motorschutzschalter PKZM0/XTPR…BC1 sind dreipolige
elektromechanische Motorschutzschalter mit Bimetallen zur
Überlastüberwachung.
Bei einer Überlastauslösung schaltet der Motorschutzschalter PKZM0/XTPR…BC1 allpolig den Hauptstromkreis
ab. Somit wird der Stromfluss des zu überwachenden Motors
direkt abgeschaltet.
Strombereiche der Motorschutzschalter
PKZM0/XTPR…BC1
Die PKZM0/XTPR…BC1 werden mit Hilfe einer Stromeinstellscheibe a (a Abb. 1 auf Seite 8) auf den Motornennstrom eingestellt.
Mit 15 verschiedenen Typen können Motoren von 0,1 bis
32 A Motornennstrom überwacht werden (a Tabelle 1).
Tabelle 1:Strombereiche der PKZM0/XTPR…BC1
Typ
PKZM0-0,16XTPRP16BC10,1 - 0,16
PKZM0-0,25XTPRP25BC10,16 - 0,25
PKZM0-0,4XTPRP40BC1
PKZM0-0,63XTPRP63BC10,4 - 0,63
PKZM0-1XTPR001BC10,63 - 1,0
PKZM0-1,6XTPR1P6BC11,0 - 1,6
PKZM0-2,5XTPR2P5BC11,6 - 2,5
PKZM0-4XTPR004BC12,5 - 4
PKZM0-6,3XTPR6P3BC14 - 6,3
PKZM0-10XTPR010BC16,3 - 10
PKZM0-12XTPR012BC18 - 12
PKZM0-16XTPR016BC110 - 16
PKZM0-20XTPR020BC116 - 20
PKZM0-25XTPR025BC120 - 25
PKZM0-32XTPR032BC126 - 32 offen
Strombereich Ie [A]
0,25 - 0,4
26 - 30 gekapselt
9
Motorschutzschalter PKZM0/
a
b
c
d
e
f
g
ON
ON
OFF
dreiphasige
Überlast
Normalbetrieb
ungestört
Ausfall einer Phase
(zweiphasige Belastung)
XTPR…BC1
01/11 MN03402003Z-DE/EN
Temperaturkompensation
Zwei Parameter beeinflussen die Ausbiegung der Bimetalle.
Zum einen ist das die Wärme, die proportional zum
fließendem Strom erzeugt wird, und zum anderen ist das der
Einfluss der Umgebungstemperatur. Der Einfluss der
Umgebungstemperatur wird mit Hilfe eines zusätzlichen
Bimetalls, das nicht vom Motorstrom durchflossen wird, im
Temperaturbereich von -5 bis +40 °C kontinuierlich durch
Korrektur des Auslöseweges selbsttätig kompensiert.
Phasenausfall
Motorschutzschalter PKZM0/XTPR…BC1 sind phasenausfallempfindlich. Die Auslenkung aller drei Bimetalle wirkt auf
eine Auslösebrücke, die bei Erreichen des Grenzwertes einen
Sprungschalter umschaltet. Gleichzeitig verschieben alle drei
Bimetalle die Differenzialbrücke. Wird bei einem Phasenausfall ein Bimetall weniger ausgelenkt, bleibt die Differenzialbrücke zurück und der Weg wird in zusätzlichen
Auslöseweg umgewandelt, so dass es zu einer vorzeitigen
Auslösung kommt.
10
Abbildung 3: Funktion der Phasenausfallempfindlichkeit mit Hilfe
einer Auslöse- und Differenzialbrücke
a Auslösebrücke
b Differenzialbrücke
c Abstand
d Differenzweg
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Gerätebeschreibung
h
Soll mit dem PKZM0/XTPR…BC1 ein Wechselstrommotor
oder ein Gleichstrommotor überwacht werden, muss der
Strom über alle drei Strombahnen geführt werden, um
Frühauslösungen zu vermeiden.
Abbildung 4: Verdrahtung des Motorschutzschalters für den
Schutz von Wechselstrom- oder Gleichstrommotoren (Reihenschaltung der Bimetallauslöser)
(a Abschnitt „Auslösekennlinien/Tripping characteristics
PKZM0/XTPR…BC1“ auf Seite 43).
Wiedereinschaltung
Nach einer Auslösung müssen zunächst die Bimetalle
abkühlen, bevor der Motorschutzschalter wieder
eingeschaltet werden kann.
h
Beim Motorschutzschalter PKZM0/XTPR…BC1 ist nur
eine manuelle Wiedereinschaltung vor Ort möglich.
Testfunktion
Durch eine zusätzliche Testeinrichtung b (a Abb. 1 auf
Seite 8) kann die Funktionstüchtigkeit des Schalters kontrolliert werden.
Das Betätigen der Testeinrichtung des eingeschalteten
PKZM0/XTPR…BC1 mittels eines Schraubendrehers führt
zur Auslösung des Motorschutzschalters. Somit kann bei der
Inbetriebnahme die einwandfreie Funktion des Motorschutzschalters getestet werden.
11
01/11 MN03402003Z-DE/EN
12
01/11 MN03402003Z-DE/EN
2Projektierung
Überlastüberwachung von
Ex e-Motoren
Einstellung der Überstromschutzeinrichtung
Durch besondere konstruktive Maßnahmen erreicht man bei
Motoren die Zündschutzart Ex e. Die Motoren werden auf
Basis der höchst zulässigen Oberflächentemperaturen
Temperaturklassen zugeordnet. Zusätzlich wird die Erwärmungszeit t
I
A/IN
Die Erwärmungszeit t
bei Anlaufstrom I
und das Verhältnis Anlaufstrom zu Nennstrom
E
bestimmt und auf dem Motor angegeben.
ist die Zeit, in der sich eine Wicklung
E
von der Endtemperatur im Bemessungs-
A
betrieb zur Grenztemperatur erwärmt.
Ex e-Motoren für sich alleine sind jedoch noch nicht sicher.
Sie erlangen die Explosionssicherheit erst durch zusätzliche
Maßnahmen bei der Installation durch zweckentsprechende
Auswahl und Einsatzbedingungen (PTB-Prüfregeln), u. a.
durch das Zusammenschalten mit einer richtig bemessenen
und eingestellten Überstromschutzeinrichtung.
Gefahr!
Die stromabhängige Schutzeinrichtung muss so ausgewählt werden, dass nicht nur der Motorstrom überwacht
wird, sondern auch der festgebremste Motor innerhalb der
Erwärmungszeit t
Schutzorgan ist so zu bemessen, dass die Auslösezeit t
abgeschaltet wird. Dies bedeutet, das
E
A
für das Verhältnis IA/IN des Ex e-Motors nach Kennlinie
nicht größer als seine Erwärmungszeit t
ist, um den
E
Motor innerhalb dieser Zeit sicher abzuschalten
(a nachfolgendes Beispiel).
13
Projektierung
3-phasig
2-phasig
PKZM0-.../
XTPR...BC1
01/11 MN03402003Z-DE/EN
Beispiel: IA/IN = 6, tE = 10 s
Abbildung 5: Auslösekennlinie des Motorschutzschalters
Kurzschluss-Schutz der
Motorschutzschalter
14
Der Motor wird zuverlässig geschützt.
Die folgende Tabelle 2 zeigt das Kurzschlussausschaltvermögen der Motorschutzschalter PKZM0/XTPR…BC1.
Zur Erhöhung des Schaltvermögens auf 100 kA können
Sicherungen vorgeschaltet werden.
01/11 MN03402003Z-DE/EN
Kurzschluss-Schutz der Motorschutzschalter
Tabelle 2:Schaltvermögen PKZM0/XTPR…BC1 mit
Zuordnungsart „1“ und „2“
230 V400 V440 V500 V690 V
1)
I
u
2)
I
q
2)
I
q
2)
I
q
2)
I
q
2)
I
q
[A][kA][A]3)[kA][A]3)[kA][A]3)[kA][A]3)[kA][A]
0,16 – 1150N150N150N150N150N
1,6
2,5
4
6,3
10
NNNNN
NNNN5 50
NNNN3 50
NNN42503 50
NN 425042503 50
125050505015501550350
165050505015501550350
20505050501050650350
25505050501050650350
32505050501050650350
Kein vorgeschaltetes Schutzorgan notwendig,
da eigenfester Bereich (150 kA)
N Nicht erforderlich
1) Bemessungsdauerstrom
2) Bedingter Bemessungskurzschlussstrom I
I
u
gemäß IEC/EN
q
60947-4-1
3) Erforderliche Vorsicherung, wenn der Kurzschlussstrom den
bedingten Bemessungskurzschlussstrom der Geräte übersteigt
> Iq).
(I
cc
Der bedingte Bemessungskurzschlussstrom ist abhängig von
verwendeten Vorsicherung:
der
100 A gG/gL, Iq = 30 kA
50 A gG/gL, Iq = 100 kA
3)
15
Projektierung
0102
II(2)GD
PTB 10 ATEX 3013
ZulassungenDer Motorschutzschalter PKZM0/XTPR…BC1 ist nach der
Vorschrift IEC EN 60947 Niederspannungsschaltgeräte
gebaut und erfüllt die Forderungen nach der Richtlinie
94/9/EG (ATEX 100a) zum Schutz von Ex e-Motoren.
Außerdem können nach EN 50281-1-1 und EN 50281-1-2
Motoren in den Zonen 21 und 22 (Bereiche mit brennbarem
Staub) geschützt werden. Die Motorabgangsverdrahtung ist
nach IEC/EN 60947-1, Tabelle 9 auszuführen.
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c
Das System ist nach UL und CSA für die USA und Kanada
approbiert.
Us
Weitere Approbationen bestehen für:
16
• China
•Polen
• Russland
•Slowakei
• Türkei
•Ukraine
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a
a
a
a
b
b
b
f 15 mm
(0.59
"
)
f 55 mm
(2.17
"
)
Hinweise zur Installation
3Installation
Geräte montieren
h
Bei der mechanischen und elektrischen Installation ist die
Montageanweisung IL03407011Z (frühere Bezeichnung
AWA1210-1925)auf der Innenseite der Kartonverpackung zu beachten.
Gefahr!
Rücksetzungen dürfen manuell vor Ort oder durch
geschultes Personal in der Leitwarte vorgenommen
werden.
Abbildung 6: Montage PKZM0/XTPR…BC1
17
Installation
90°
90°
>I>I>
I
>I>I>
I
01/11 MN03402003Z-DE/EN
X Montieren Sie den Motorschutzschalter nur wie in Abb. 7
dargestellt.
Abbildung 7: Zugelassene Einbaulagen für Motorschutzschalter
PKZM0/XTPR…BC1
X Verdrahten Sie die Motorleitungen.
18
Abbildung 8: Hauptstromverdrahtung
Folgende maximale Leitungsquerschnitte sind möglich.
Tabelle 3:Maximale Leitungsquerschnitte der Motorzuleitungen
1 - 6 mm1,7 Nm
1 - 4 mm1,7 Nm
UL
AWG18 - 8
Cu 75 °C
1,8 Nm/16 lb/in
WIRE
01/11 MN03402003Z-DE/EN
4Geräte betreiben
EinstellungenVor der Erstinbetriebnahme des Motorschutzschalters muss
der Motornennstrom mit Hilfe der Stromeinstellscheibe a
am PKZM0/XTPR…BC1 eingestellt werden (a Tabelle 1
auf Seite 9).
Test
Der Motorschutzschalter verfügt über eine Testeinrichtung
b (a Abbildung 1 auf Seite 8). Wird diese Testeinrichtung
bei eingeschaltetem Motorschutzschalter mittels eines
Schraubendrehers betätigt, löst der PKZM0/XTPR…BC1 aus
und alle Hauptkontakte werden geöffnet. Damit wird die
Abgangsseite spannungsfrei geschaltet.
Gefahr!
Funktionsuntüchtige Geräte dürfen nicht geöffnet und
repariert werden. Sie müssen von Fachpersonal
ausgetauscht werden.
Vorsicht!
Bei einem kühlen Aufstellungsort des Motorschutzschalters (z. B. -5 °C) und einem warmen Aufstellungsort des
Motors (z. B. 40 °C) kann es im Überlastfall zu einer verzögerten Auslösung kommen, wenn die Geräte im unteren
Stromeinstellbereich betrieben werden.
19
01/11 MN03402003Z-DE/EN
20
01/11 MN03402003Z-DE/EN
Contents
About this manual23
Target group23
Abbreviations and symbols23
List of revisions24
1PKZM0/XTPR…BC1
motor-protective circuit-breakers27
Foreword27
Device overview28
Description of device28
– Overload protection with motor-protective
circuit-breakers 28
– Current ranges of the PKZM0/XTPR…BC1
motor-protective circuit-breakers 29
– Temperature compensation 30
– Phase failure 30
– Restarting 31
– Test function 31
2Engineering33
Overload monitoring of Ex e motors33
Setup of the overcurrent protection system33
Short-circuit protection of the motor-protective
circuit-breakers34
Approvals36
3Installation37
Installation Instructions37
Fitting the device37
4Using the device39
Settings39
–Test 39
21
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