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Schütze zum Schalten von Gleichstrom Typ GAF Kompaktschütze bis 1000 V DC

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Schütze zum Schalten von Gleichstrom Typ GAFKompaktschütze bis 1000 V DC

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Schützreihe GAF die richtige Wahl für kompakte und effiziente Gleichstromschaltung

Die Schütze der neuen Reihe GAF sind die jüngste Ergänzung der etablierten Reihe A/AF von ABB. Dadurch wird das Angebot an Schützen zum Schalten von Gleichstrom bei Spannungen bis 1000 V DC erweitert. Die Schütze der Reihe GAF verfügen über alle bekannten Funktionsmerkmale der Reihe A/AF wie modernes und kompaktes Design. Zudem bieten sie die Vorzüge der AF Spulentechnologie und die Zuverlässigkeit einer bewährten Schützbauweise. Die Schütze sind nach IEC bis 1000 V DC (Gebrauchskategorie DC-1) bzw. cULus bis 600 V DC (General Purpose Applications) ausgelegt. Die neuen GAF Schütze haben die gleichen äußeren Abmessungen wie die entsprechenden Standardschütze der Reihe AF.

Die neue Reihe GAF bietet die allerersten Blockschütze mit Bemessungswerten bis 2000 A bei 1000 V DC.

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Funktionen und Vorteile

1 L1

3 L2

For General Use. M

ax 1650A, 600AV AC

Ui=1000V

5 L3

2 T1

4 T2

6 T3

Leistungsstark − Ausgelegt für das Schalten bis 1000 V DC (IEC). − Bemessungswerte nach UL 508: bis 600 V DC.

Flexibel − Durch den breiten Steuerspannungsbereich (z. B. 100 -

250 V AC/DC) kann mit wenigen Produktausführungen der gesamte Bereich abgedeckt werden.

− SPS-Schnittstelle mit 24 V DC/100 mA für GAF/AF400 ... 2050.

Effizient − Die Spulenelektronik der Reihe AF sorgt für eine 5- bis

10-mal niedrigere Leistungsaufnahme der Haltespule gegen-über konventionellen Schützen.

Zuverlässig − Das GAF Schütz ist die Weiterentwicklung des bewährten

AF Schützes. − Weniger anfällig für Spannungsabfälle aufgrund der Abfall-

spannung von 55 % des unteren Nennwerts und der Stör-festigkeit gegenüber 20 ms dauernden Spannungseinbrüchen. Diese Eigenschaften verhindern Prell- und Verschweißungs-probleme bei den Schützen.

− Vermeidung des Kontaktprellens sorgt für größere Zuver-lässigkeit und längere Lebensdauer.

Leise − Durch die mit Gleichstrom betriebene Spule arbeitet das

Schütz praktisch geräuschfrei.

Einfach − Die äußeren Abmessungen der GAF Schütze sind mit denen

der entsprechenden AF Schütze identisch. Bestellung und Einbau werden somit vereinfacht.

− Das für die dreipoligen Schütze der Reihe A/AF erhältliche Add-on-Zubehör passt auch für GAF Schütze.

Das GAF Schütz ermöglicht das Schalten von Gleichströmen bis 2000 A bei Spannungen bis 1000 V, denn es verwendet Dauermagneten in den Lichtbogen-Löschkammern. Dank der Magnete kann das Schütz die starken elektrischen Lichtbögen löschen, die bei der Gleichstromschaltung zwischen den Kontaktoberflächen entstehen. Normale AF Schütze verfügen ebenfalls über ein Gleichstromschaltvermögen. Da sie aber keine Dauermagneten enthalten, liegt dieses Schaltvermögen deutlich unter dem eines entsprechenden GAF Schützes.

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Anwendungsbereiche – Photovoltaikanlagen

Was ist PV-Strom?Bei Strom aus Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) handelt es sich um eine erneuerbare Energiequelle, zu deren Nutzung Sonnenlicht mithilfe von PV-Zellen direkt in elektrische Energie umgewandelt wird. Große PV-Systeme bestehen häufig aus folgenden Hauptkomponenten:

− PV-Zellen (zu Strings angeordnet, die den Strom erzeugen). − Wechselrichter (einer oder mehrere zur Wandlung der

erzeugten Gleichspannung in Wechselspannung mit 50 Hz oder 60 Hz, einschließlich Schalt-, Schutz- und Steuer-geräten).

− Combiner Boxes (Anschlusskästen, einschließlich Schaltge-räten, mit mehreren Eingangskabeln und einem Ausgangs-kabel).

− Tracker (mechanische Vorrichtung zur Anpassung der Winkelstellung von PV-Zellen an den Sonnenstand, wodurch sich die Leistungsfähigkeit des Systems erhöht, auch ein-schließlich Motoren, SPS, Kommunikation, Schutz).

− Schalt- und Schutzgeräte (zum Ändern der PV-String- Konfiguration bzw. zum Schutz vor Überströmen, Span-nungsspitzen, Erdungsfehlern usw.).

− Verteilertransformator (Umwandlung von Niederspannung in Hochspannung, da für die Netzeinspeisung in der Regel Hochspannung erforderlich ist).

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Wie sieht die Zukunft von PV-Strom aus?Unter den erneuerbaren Energien wächst der Anteil der Solar-energie am schnellsten. Es wird davon ausgegangen, dass diese Energieform eine der wichtigsten Energiequellen der Zukunft sein wird.

Faktoren, die für positive Zukunftsaussichten der Solarenergie sprechen:

− Ausgeprägteres Umweltbewusstsein rückt erneuerbare Energien stärker in den Mittelpunkt des Interesses.

− Immer mehr gesetzliche Vorschriften zum Ausbau des Anteils umweltfreundlicher Energien.

− Intensive Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Bereich der PV-Technologie, um diese effizienter und produktions-freundlicher zu gestalten. Geringere Produktionskosten aufgrund höherer Volumina und verbesserter Produktionstechniken ermöglichen die Herstellung von PV-Zellen zu niedrigen Preisen; dies wiede-rum steigert den Marktanteil des Photovoltaikbereichs.

Wozu werden Gleichstromschütze benötigt?Photovoltaikanlagen bieten diverse Anwendungsbereiche für die Gleichstromschaltung, denn die PV-Panele erzeugen Gleichstrom. Je nach den Bedingungen des jeweiligen Ein-satzzwecks eignen sich unterschiedliche Produkte für die Schaltung. Schütze werden üblicherweise dann verwendet, wenn Vorgänge ferngesteuert werden müssen und die Schal-tung mindestens einmal pro Tag erfolgen soll.

AnwendungsbereicheWesentliche Anwendungsbereiche für den Einsatz von Schützen zum Schalten von Gleichstrom:

− Trennung von Wechselrichter und PV-Strings bei zu niedriger Leistung.

− Ändern der String-Konfiguration, beispielsweise zur Steige-rung der Anlageneffizienz, indem bei niedriger Leistung ein oder mehrere PV-Strings an eine optimale Zahl von Strom-richtern umgeleitet werden. So kann die Effizienz des Systems stetig optimiert werden.

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Sonstige Anwendungsbereiche

Die ABB Schütze der Reihen GAF und AF lassen sich auch in diversen anderen Gleichstromapplikationen effizient nutzen.

ZügeFahrzeugseitig

− Städtische Triebfahrzeuge wie Straßenbahnen, U-Bahnen, Pendlerzüge usw.

− Dieselloks − Heizsysteme

Streckenseitig − Signale − Schaltanlagen − Energieverteilung

BatterienDer rapide steigende Bedarf an mobiler Energie und an Schutz vor Versorgungsengpässen in Verteilernetzen bewirkt eine starke Entwicklung des Batteriemarkts. Mit der zunehmenden Zahl von Anwendungsbereichen, in denen Batterien verwendet werden können, steigt auch die Notwendigkeit der Gleichstrom-

schaltung. Derlei Anwendungsbereiche sind beispielsweise das Aufladen von Fahrzeugbatterien, USV-Installationen sowie Back-Up-Systeme und Automatisierungslösungen.

TelekommunikationIn der Telekommunikationsbranche zeichnet sich heute ein rasanter Anstieg bei der Datenübertragung ab, sodass größere und effizientere Übertragungsstationen nötig sind. Größere Stationen brauchen unter Umständen jedoch auch höhere Stromstärken und Spannungen, um Energieverluste auszu-gleichen. In solchen Szenarien ist eine kompakte, effiziente und zuverlässige Möglichkeit zur Gleichstromschaltung gefragt.

Spezielle Branchen: − Frequenzumrichter, z. B. in der Metallveredelung.

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BestellangabenBemessungswerte für Gleichstromschaltung, 3 Kontakte in Reihe geschaltet

GAF1650, GAF2050 AF1350 ... AF2050

GAF185 AF145, AF185

GAF750, GAF1250 AF580 ... AF1250

LP185

Gleich-/Wechselstromspulen mit SpulenelektronikSchütze GAF185 ... GAF300, AF145 ... AF300 Schütze GAF460 ... GAF1250, AF400 ... AF1250Spannung Spannung Code Spannung Spannung Code

V – 50/60Hz V – DC ■ ■ V – 50/60Hz V – DC ■ ■

— 20 ... 60 7 2 — 24 ... 60 6 848 ... 130 48 ... 130 6 9 48 ... 130 48 ... 130 6 9100 ... 250 100 ... 250 7 0 100 ... 250 100 ... 250 7 0

250 ... 500 250 ... 500 7 1Schütze GAF1650, GAF2050, AF1350, AF1650, AF2050100 ... 250 100 ... 250 7 0

Bemessungsbetriebsstrom (nach IEC) bei 1000 VL/R 1 ms, Lufttemperatur in Schütznähe Typ Bestellnummer Verp.-

einheit/Stk.

Gewicht(1 Stk.)

kg

40 °C 55 °C 60 °C 65 °C 70 °C

A

275 250 230 205 180 GAF185-10-11 1SFL497025R ■ ■ 11 3,60

500 400 375 350 325 GAF300-10-11 1SFL557025R ■ ■ 11 6,20

700 600 560 520 480 GAF460-10-11 1SFL597025R ■ ■ 11 12,00

1050 875 800 760 720 GAF750-10-11 1SFL637025R ■ ■ 11 15,00

1250 1040 970 920 875 GAF1250-10-11 1SFL647025R ■ ■ 11 16,00

1650 1450 1380 1325 1270 GAF1650-10-11 1SFL677025R ■ ■ 11 35,00

2050 1750 1650 1575 1500 GAF2050-10-11 1SFL707025R ■ ■ 11 35,00

Bemessungswerte für "General Purpose" (nach cULus) bei 600 V und Bemessungsbetriebsstrom (nach IEC) bei max. 850 V 40 °C UL 40 °C IEC

A A

250 GAF185-10-11 1SFL497025R ■ ■ 11 3,60

400 GAF300-10-11 1SFL557025R ■ ■ 11 6,20

IEC-Werte bei unter- schiedlichen Spannungen siehe nächste Seite.

AF145-10-11 1SFL477001R ■ ■ 11 3,60

AF185-10-11 1SFL497001R ■ ■ 11 3,60

AF210-10-11 1SFL517001R ■ ■ 11 6,20

AF260-10-11 1SFL537001R ■ ■ 11 6,20

AF300-10-11 1SFL597001R ■ ■ 11 12,00

550 AF400-10-11 1SFL637001R ■ ■ 11 12,00

650 AF460-10-11 1SFL597001R ■ ■ 11 12,00

750 AF580-10-11 1SFL617001R ■ ■ 11 15,00

900 AF750-10-11 1SFL637001R ■ ■ 11 15,00

1210 AF1250-10-11 1SFL647001R ■ ■ 11 16,00

AF1350-10-11 1SFL657001R ■ ■ 11 34,00

1350 AF1650-10-11 1SFL677001R ■ ■ 11 35,00

1900 AF2050-10-11 1SFL707001R ■ ■ 11 35,00

Verbindungsschiene für SchützGAF185, AF145, AF185 LP185 1SFN074712R1000 2 0,30

GAF300, AF210 ... AF300 LP300 1SFN075112R1000 2 0,40

GAF460, AF400, AF460 LP460 1SFN075712R1000 4 0,55

GAF750, AF580, AF750 LP750 1SFN076112R1000 4 0,95

GAF1250, AF1250 LP1250 1SFN076412R1000 2 1,90

GAF1650, GAF2050, AF1350, AF1650, AF2050 LP2050 1SFN076512R1000 4 2,90

Hilfskontaktblöcke, mit Mikroschalter für geringe Strompegel 0,1 A, Schließer oder Öffner

AF145 ... AF2050 GAF185 ... GAF2050

Öffner CEL18-01 1SFN010716R1001 0,05

Schließer CEL18-10 1SFN010716R1010 0,05

GAF300 AF210 ... AF300

GAF460 AF400, AF460

LP2050

1SFC

1010

98F0

001

1SFC

1010

99F0

001

1SFC

1011

00F0

001

1SFC

1011

02F0

001

1SFC

1011

04F0

001

1SFC

1011

14F0

001

1SFC

1011

17F0

001

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8 2CDC101006B0101

IECAF145 AF185 AF210 AF260 AF300 AF400 AF460 AF580 AF750 AF1250 AF1350 AF1650 AF2050

Gebrauchskategorie DC-1 A A A A A A A A A A A A A

Reihen-geschaltete Kontakte L/R 1 ms

1 Kontakt 110 V 600 700 800 1050

2 Kontakte 110 V 250 275 350 400 450 600 700 800 1050

3 Kontakte 220 V 250 275 350 400 450 600 700 800 1050 1250 1350 1650 2050

3 Kontakte 600 V 600 700 800 1050 1250 1350 1650 2050

3 Kontakte 850 V 800 1050 1250 1350 1650 2050

Leiterquer-schnitt mm2 120 150 185 240 3001) 2 x 185 2 x 240 2 x 50 x 8 2) 1000 3) 2 x 100 x 5 2) 3 x 100 x 5 2) 4 x 100 x 5 2)

Gebrauchskategorie DC-3Reihen-geschaltete Kontakte L/R 2,5 ms

1 Kontakt 110 V 600 700 800 1050

2 Kontakte 110 V 250 275 350 400 450 600 700 800 1050

3 Kontakte 220 V 250 275 350 400 450 600 700 800 1050

3 Kontakte 600 V 600 700 800 1050

Leiterquer-schnitt mm2 120 150 185 240 3001) 2 x 185 2 x 240 2 x 50 x 8 2) 1000 3) 2 x 100 x 5 2) 3 x 100 x 5 2) 4 x 100 x 5 2)

Gebrauchskategorie DC-5Reihen-geschaltete Kontakte L/R 15 ms

1 Kontakt 110 V 600 700 800 1050

2 Kontakte 110 V 250 275 350 400 450 600 700 800 1050

3 Kontakte 220 V 250 275 350 400 450 600 700 800 1050

3 Kontakte 600 V 600 700 800 1050

Leiterquer-schnitt mm2 120 150 185 240 3001) 2 x 185 2 x 240 2 x 50 x 8 2) 1000 3) 2 x 100 x 5 2) 3 x 100 x 5 2) 4 x 100 x 5 2)

1) Für Stromstärken über 450 A verwenden Sie 300 mm2 und Anschlusserweiterungen/-vergrößerungen (LW300: siehe www.abb.com/lowvoltage bzw. ABB Katalog für Ihr Land).2) Abmessungen der Anschlussschienen (mm)3) Anschlussschiene maximal 50 mm breit

cULusAF145 AF185 AF210 AF260 AF300 AF400 AF460 AF580 AF750 AF1250 AF1350 AF1650 AF2050

Bemessungswerte für "General Purpose"Reihen-geschaltete Kontakte

3 Kontakte 240 V 250 550 650 750 900 1210 1350 1900

3 Kontakte 600 V 550 650 750 900 1210 1350 1900

Technische DatenBemessungswerte für Gleichstromschaltung mit AF Schützen

Allgemein − Bei der Auswahl der Schütze zum Schalten von Gleichstrom müssen die Stromstärke, die Spannung sowie die

Zeitkonstante L/R des anzusteuernden Stromkreises bekannt sein. − Die Lasten sind durch die Zeitkonstante L/R definiert: Nicht induktive Lasten sind z. B. widerstandsbeheizte Öfen

(L/R ≈ 1 ms), induktive Lasten sind z. B. Nebenschlussmotoren (L/R ≈ 2 ms) oder Reihenschlussmotoren (L/R ≈ 7,5 ms). − Ergänzung zu den hier aufgeführten Blockschützen:

1) ABB bietet außerdem Barrenschütze (Reihe R). Barrenschütze können in der Regel für höhere Stromstärken und Spannungen oder eine andere Konfiguration oder Anzahl von Hauptpolen (Kontakten) verwendet werden.

2) Weitere Schütze zum Schalten von Gleichstrom, z. B. GA/GAE75, enthält der Katalog 1SBC100122C0202.

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Technische DatenGleichstromschütze der Reihen GAF und AF

Wichtigste technische Daten

IEC60947-4-1Schütztyp GAF GAF185 GAF300 GAF460 GAF750 GAF1250 GAF1650 GAF2050

Bemessungsbetriebsspannung Ue max V DC 1000

IEC 60947-4-1, DC-1, θ ≤ 40 °C A 275 500 700 1050 1250 1650 2050

Leiterquerschnitt mm2 150 300 1) 2 x 240 2 x 50 x 8 2) 1000 3) 3 x 100 x 5 2) 4 x 100 x 5 2)

1) Für Stromstärken über 450 A verwenden Sie 300 mm2 und Anschlusserweiterungen/-vergrößerungen (LW300: siehe www.abb.com/lowvoltage bzw. ABB Katalog für Ihr Land).2) Abmessungen der Anschlussschienen (mm)3) Anschlussschiene maximal 50 mm breit

cULusSchütztyp GAF GAF185 GAF300

Rated operational voltage Ue max V DC 600Amp-ratings general purpose A 250 400

Allgemeine technische DatenSchütztyp GAF185 GAF300 GAF460 GAF750 GAF1250 GAF1650 GAF2050

AF145 AF185 AF210 AF260 AF300 AF400 AF460 AF580 AF750 AF1250 AF1350 AF1650

AF2050

Bemessungseinschaltvermögen DC-11,5 x Ie nach IEC60947-4-1

Bemessungsausschaltvermögen DC-1

Bemessungsfrequenzbereich Hz 25 ... 400

Kurzschlussschutzfür Schütze ohne thermisches Überlastrelais – ohne Motorschutz

Auf Anfrage oder siehe www.abb.com/lowvoltage bzw. ABB Katalog für Ihr Land

Bemessungskurzzeitstromfestigkeit Icw Auf Anfrage oder siehe www.abb.com/lowvoltage bzw. ABB Katalog für Ihr Land

Wärmeabgabe pro Pol Ie /DC-1 W 13 16 18 25 32 30 42 32 50 80 80 125

Bemessungsstoßspannungsfestigkeit Uimp kV 8

Umgebungslufttemperatur in Schütznähe Siehe Verwendungsbedingungen zu Steuerspannungsbereich und genehmigten Einbaulagen

– für Betrieb/Lagerung °C -40 bis +70

Betriebshöhe m ≤3000 ohne Reduktion

Merkmale des Magnetsystems

Bemessungsspannung des Steuerkreises Uc

- bei 50 Hz und 60 Hz V 48 ... 250 48 ... 500 100 ... 250

- DC V 20 ... 250 24 ... 500 100 ... 250

Betriebsgrenzen der Spulenach IEC60947-4-1

0,85 x Uc min. ... 1,1 x Uc max. (bei θ ≤ 70 °C)Siehe auch Einbaueigenschaften

Abfallspannung in % von Uc min. % 55

Leistungsaufnahme der Spule

Mittlerer Anzugswert 50 Hz und 60 Hz VA 430 470 890 850 850 1900

DC W 500 520 990 950 950 1700

Mittlerer Haltewert 50 Hz und 60 Hz VA/W 12/3,5 10/2,5 12/4 12/4,5 12/4 48/17

DC W 2 2 4 4,5 4 16

Schaltzeit bei Spulenversorgung an A1 und A2

Auf Anfrage oder siehe www.abb.com/lowvoltage bzw. ABB Katalog für Ihr Land

Einbaueigenschaften

Einbaulagen – vertikaler Einbau: jede Position mit einer Neigung von bis zu ± 30°

– horizontaler Einbau: jede Position mit einer Neigung von bis zu ± 30°, außer Position 6 (Frontseite nach unten)

Befestigung– mit Schrauben (nicht im Lieferumfang enthalten)

4 x M5 4 x M6 4 x M8

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Zu beachten: − Die Angaben oben beziehen sich auf das Schalten von Leistungskreisen. Die Kurzschlussschutzvorrichtung muss den

geltenden Schutzvorschriften entsprechen. − Die Stromrichtung muss der frontseitig auf dem Schütz angebrachten Abbildung entsprechen. − Verbindungsschienen für die Reihenschaltung von drei Kontakten sind nicht standardmäßig im Lieferumfang des Schützes

enthalten. Sie sind jedoch als Zubehör erhältlich.Weitere Informationen zu Anschlüssen bieten die technischen Unterlagen.

Empfohlener AnschlussAlle drei Kontakte in Reihe geschaltet ohne dazwischen geschaltete Last. Dieser Anschluss empfiehlt sich für Systeme, die den nachstehenden Konfigurationen entsprechen.

Anschlüsse

+

Device equipped withpermmanent magnets

IEC 60947-4-1

Ui = 1000V DCIth=2050AUe = 1000V DC

1G11

29

Ie DC-1 = 2050A

GAF2050-10

EN 60947-4-1

All 3 poles must beconnected in series

Alternativer AnschlussDie Last ist zwischen den drei Kontakten in einem indirekt geerdeten System oder einem voll isolierten System geschaltet. Erfolgt der Anschluss nicht gemäß nachstehender Konfiguration, könnte ein Erdungsfehler dazu führen, dass ein oder zwei Kontakte die Volllastschaltung übernehmen müssen. Hierfür ist das Schütz nicht ausgelegt.

+

-

Last

Last

+

- Direkt geerdetes System

Last

Indirekt geerdetes System (Isoliertes System)

Last

Last

Indirekt geerdetes System (Isoliertes System)

Last

Zentral geerdetes System

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2CDC101006B0101 11

Abmessungen

12

17.5105

111.5

ø 8.5

35

10

187

E20

01D

E200

2D

16035.5

196

5

GAF185 AF145, AF185

E2016D

43.75

10.2

219

14

1401217.5

E2017D

180.5535.5

227

GAF300 AF210 ... AF300

63

18625 22.5

11.5

268

ø10.5ø6.5

E162

6D

21648.5 6

E1627D

278

GAF460 AF400, AF460

72

21040 22.5

11.5

273

ø12.5ø6.5

E1632D

24248.5 6

E1633D

283

GAF750 AF580, AF750

GAF1650, GAF2050 AF1350, AF1650, AF2050

438

80

104

392 312

136 136

136 9

3

244

47 10

50

27 72

72 72

210

249344

O13

O7

242

48,5 8

GAF1250, AF1250

Abmessungen in mm Umrechnung in Zoll (Inch): 1 mm = 0,0394 in

Page 12: Schütze zum Schalten von Gleichstrom Typ GAF ... · PDF file600 V DC (General Purpose Applications) ausgelegt. Die neuen GAF Schütze haben die gleichen äußeren Abmessungen wie

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