1 Schaltgeräte für Schaltnetzteile – Einschaltstrombegrenzer

14. Januar 2023 von Dr. Hendrik Köpf - Lesezeit 2 min.

Um den Einbau und Tausch von Geräten für den Anwender so einfach wie möglich zu gestalten, werden nachfolgend einige häufig gestellte Fragen zu den Herausforderungen hoher Einschaltströme oder sogenannter „inrush currents“ erläutert. Sogenannte „inrush currents“ treten sowohl im Fall induktiver Lasten wie Transformatoren, Motoren aber auch im Fall von Schaltnetzteilen auf. Anwenderanfragen aus dem Bereich der Schaltnetzteile ohne interne Einschaltstrombegrenzer für Lampen, medizinisches Gerät, Automatisierungsprodukte usw. nehmen stetig zu. Grund hierfür ist der frühzeitige Ausfall solcher Produkte, aufgrund des Einsatzes ungeeigneter Schaltgeräte.Im folgenden Beitrag wird daher erläutert, woran man solche Geräte erkennt und wie man mit E-T-A-Geräteschutzschalter und/oder Einschaltstrombegrenzern solche Produkte sicher betreiben und schützen kann.

1.1 Warum treten kapazitive „inrush currents“ auf?

Schaltnetzteile von LED-Lampen, Röntgen-Geräten usw. verfügen über kapazitive Zwischenkreisspeicher. Das Schalten solcher Netzteile erfolgt mit 2-poligen Schaltern. Die nachfolgende Darstellung zeigt schematisch vereinfacht ein Ersatzschaltbild. Das EIN-Schalten solcher Geräte ist mit dem Laden der eingesetzten Kondensatoren durch „inrush currents“ verbunden.

1.2 Was ist problematisch an kapazitiven „inrush currents“?

Verzichtet man auf einen sogenannten „Einschaltstrombegrenzer“ oder ein „Soft-Start-Modul“ treten sehr hohe Ladeströme bzw. „inrush currents“ im Einschaltaugenblick auf. Der nachfolgende Signalverlauf zeigt Spannungs- und Stromverläufe einer 240 W LED-Beleuchtungsanlage nach dem Einschaltaugenblick zu TEIN  mit einen Nennstrom von 1 A. Auftretende Ladeströme können im Bereich des 40 fachen bis 100 fachen Nennstroms liegen.

1.3 Woran erkenne ich kapazitive „inrush-currents“ und wo ist das Problem?

Kapazitive „inrush-currents“ verursachen während des EIN-Schaltens durch Prelllichtbögen erhebliche Belastung der Kontakte eingesetzter Schaltgeräte. Abhängig vom Typ des Schaltgeräts kommt es zu einer signifikanten Verringerung der Lebensdauer bzw. max. Schaltzyklen. Es gibt mehrere Möglichkeiten Handlungsbedarf zu erkennen:

  1. Idealfall: Datenblatt des Netzteil-Herstellers
    1. Amplitude Ladestrom:                           ≤ 4 bis 6 mal Nennstrom 
    2. Dauer Ladestrom, hier 3 τ:                    ≤ 2 ms
  2. Wiederholter oder vermehrter Ausfall von Vorschaltgeräten
  3. Auslösung vorgelagerter Schutzschalter oder Sicherungen

 

1.4 Was kann getan werden?

Nehmen Sie Kontakt mit uns auf. Als technischer Partner beraten wir Sie bzgl. der Auswahl robuster E-T-A-Geräteschutzschalter für das betriebsmäßge Schalten und Absichern Ihrer Geräte.

Abhängig von der Höhe des betriebsmäßigen Stroms beraten wir Sie ebenfalls über die Möglichkeiten des kombinierten Einsatzes von Geräteschutzschaltern mit Soft-Start-Modulen auf NTCs-Basis, Phasenabschnitt-Dimmern und weiteren energieeffiziente Lösungen.

Schlagwörter