Elektrotechnik

Selektivität + 10 Tipps zur Umsetzung

SMART ENGINEERS Gründer Alexander UhligAlexander Uhlig
Juni 01, 2022
Smart-Engineers-Selektivität

Selektivität ist ein Thema in der Elektrotechnik, das oft unterschätzt wird. Dabei ist Selektivität von entscheidender Bedeutung für die Funktionsfähigkeit elektrischer Anlagen.

In diesem Beitrag werden Sie lernen, was Selektivität ist und warum sie in der Elektrotechnik so wichtig ist.

Wenn Sie sich für die Elektrotechnik interessieren, dann sollten Sie unbedingt etwas über Selektivität wissen! Denn nur mit selektiven Bauelementen können bestimmte Geräte richtig funktionieren. Wir erklären Ihnen alles, was Sie über Selektivität wissen müssen.

Was ist Selektivität?

Selektivität ist ein wichtiges Prinzip der Elektrotechnik. Es beschreibt die Fähigkeit eines Schalters, nur den gewünschten Stromkreis zu schließen und alle anderen Stromkreise offen zu lassen. Dies verhindert, dass unerwünschte Stromflüsse entstehen, die zu Abschaltungen führen können.

Einige elektrische Systeme sind sehr komplex und haben viele verschiedene Komponenten. In diesen Systemen ist es sehr wichtig, dass die Selektivität funktioniert. Wenn nicht, kann es zu Problemen mit dem System kommen.

Warum ist Selektivität so wichtig

Selektivität ist in der Elektrotechnik sehr wichtig, weil sie verhindert, dass Störungen von einem Bereich des elektrischen Systems auf andere Bereiche übertragen werden. Selektivität sorgt dafür, dass nur die gewünschten Komponenten oder Bereiche des Systems betroffen sind und nicht das gesamte System. Dies verhindert Schäden am System und ermöglicht eine schnellere Fehlerbehebung.

Arten der Selektivität

Teil-Selektivität

Selektivität ist ein wichtiges Prinzip der Elektrotechnik. Es gibt verschiedene Arten von Selektivität, aber die teilselektive Selektivität ist eine der häufigsten. Die teilselektive Selektivität bezieht sich auf die Fähigkeit eines Schalters, Strom nur dann zu leiten, wenn er in der richtigen Position ist. Dies ist wichtig, weil es verhindert, dass Strom ungewollt fließt und dadurch Geräte beschädigt werden oder sogar Feuer entstehen.

Volle Selektivität

Volle Selektivität bedeutet, dass ein Gerät oder eine Anlage in der Lage ist, zwischen verschiedenen elektrischen Strömen zu unterscheiden und nur den Strom zu leiten, der für die jeweilige Funktion erforderlich ist. Dies ist beispielsweise bei Stromnetzen von Bedeutung, da hier mehrere unterschiedliche Ströme gleichzeitig vorhanden sein können. Die Selektivität sorgt dafür, dass nur der Strom fließt, der für die betreffende Anwendung bestimmt ist.

Typen der Selektivität

Zeit-Strom-Selektivität

Die Zeit-Strom-Selektivität ist ein wesentlicher Bestandteil der Selektivitätsreihenfolge in der Elektrotechnik. Aber was genau ist die Zeit-Strom-Selektivität?

Die Zeit-Strom-Selektivität beschreibt das Verhalten von Schutzschaltern bei Störungen in elektrischen Anlagen. Die Selektivität von Schutzschaltern ist ein wesentliches Kriterium für die Zuverlässigkeit elektrischer Anlagen. Die Zeit-Strom-Selektivität beschreibt, wie schnell ein Schutzschalter auf eine Störung reagiert und den Stromfluss unterbricht. Ein Schutzschalter mit hohen Zeit-Strom-Selektivität reagiert schneller auf eine Störung und unterbricht den Stromfluss schneller. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der elektrischen Anlage erhöht und Fehlerquellen minimiert.

Stromselektivität

Stromselektivität ist die Fähigkeit, bestimmte Arten von Strom zu erzeugen oder zu leiten Stromselektivität ist ein wesentliches Merkmal der Elektrotechnik und eine der Hauptgründe, warum sie so nützlich ist.

Die Selektivität des Stroms ermöglicht es uns, verschiedene Arten von Geräten zu entwickeln und zu bauen, die auf unterschiedliche Weise funktionieren. Zum Beispiel können wir einen Stromkreis entwerfen, der nur bestimmte Frequenzen des elektrischen Stroms durchlässt. Diese Frequenzselektivität kann genutzt werden, um Geräte zu entwickeln, die nur bestimmte Arten von Signalen verarbeiten können.

Die Selektivität des Stroms ist auch nützlich, um bestimmte Arten von Geräten zu betreiben. Zum Beispiel können wir einen Computer nur mit dem richtigen Strom betreiben. Wenn wir versuchen würden, ihn mit einem anderen Stromtyp zu betreiben, würde er möglicherweise nicht richtig funktionieren.

Stromselektivität ist auch wichtig für die Sicherheit. Wenn wir elektrische Geräte benutzen, möchten wir sicherstellen, dass sie nicht mit einem Stromtyp betrieben werden, der ihnen schaden könnte. Zum Beispiel sollten wir keine elektrischen Geräte in einer Umgebung betreiben, in der es viel Feuchtigkeit gibt, da dies die Gefahr eines Stromschlags erhöht.

Zeitselektivität

Das Zeitselektivität-Feature ist eine Weiterentwicklung der Stromselektivität. Hierbei wird zusätzlich zur Auslöseschwelle eine Auslösezeit definiert: Ein bestimmter Stromwert löst den Schutz nach einer festgelegten Zeitverzögerung aus. Diese Einstellungsstrategie ermöglicht es, die Stromschwellen und Auslösezeiten graduell zu erhöhen, je näher sie sich an den Stromversorgungsquellen befinden (Einstellungsebene in direkter Korrelation zur Hierarchieebene).

Das Produkt Zeitselektivität ist ein wirkungsvolles Mittel, um Stromausfälle zu vermeiden. Durch die verzögerten Auslöseschwellen wird sichergestellt, dass die Toleranzen der beiden Schutzeinrichtungen und die effektiven Ströme, die durch sie fließen, berücksichtigt werden. Der Unterschied zwischen den Verzögerungen der in Reihe geschalteten Schutzfunktionen muss die Zeiten der Fehlererkennung und Freigabe des Geräts auf der Lastseite und die Trägheitszeit des Geräts auf der Versorgungsseite berücksichtigen. Wie im Fall der Stromselektivität werden die Einstellwerte durch einen Vergleich der Zeit-Strom-Auslösekurven der Schutzvorrichtungen erstellt.

Energieselektivität

Energieselektivität ist die Fähigkeit, die richtige Menge an Energie zur richtigen Zeit zu nutzen. Die Koordinierung der Energieselektivität nutzt die strombegrenzenden Eigenschaften der Kompaktleistungsschalter aus. Durch die Verwendung von strombegrenzenden Leistungsschaltern können wir sicherstellen, dass der Strom nicht überlastet wird und somit die Energie effizienter genutzt wird.

Energieselektivität ist ein wichtiges, aber dynamisches Phänomen, das stark von der Wechselwirkung zwischen den zwei in Reihe geschalteten Geräten abhängig ist. Daher kann der Endanwender die Energieselektivitätswerte nicht bestimmen. Die Hersteller bieten Tabellen und Programme an, mit denen die begrenzenden Stromselektivitätswerte unter Kurzschlussbedingungen für verschiedene Kombinationen von Leistungsschaltern zu ermitteln sind. Diese Werte ergeben sich durch die theoretische Integration der Ergebnisse von Tests durchgeführt worden.

Zonenselektivität

Das Zonenselektivitäts-System ist eine Weiterentwicklung der Zeitselektivität. Die Zonenselektivität wird durch einen Dialog zwischen den Strommessgeräten umgesetzt, der sofort nach Überschreiten des Schwellwerts Feststellung die korrekte Identifizierung des fehlerhaften Bereichs ermöglicht und die Stromversorgung zum fehlerhaften Bereich unterbricht. Dieses System ist besonders nützlich für große Industrieanlagen, wo ein Stromausfall schnell sehr teuer werden kann.

Zonenselektivität kann auf zwei Arten realisiert werden:

Die Messgeräte senden die Informationen über den überschrittenen Schwellenwert an ein Überwachungssystem, das feststellt, welche Schutzfunktionen intervenieren müssen; Das Überwachungssystem kann auch direkt mit den Schutzfunktionen verbunden sein, so dass diese automatisch aktiviert werden.

Wenn Stromwerte vorhanden sind, die ihre Einstellung überschreiten, sendet jede Schutzvorrichtung über eine direkte Verbindung oder einen Bus ein Sperrsignal an die hierarchisch höhere Schutzvorrichtung (auf der Versorgungsseite in Relation zur Leistungsfließrichtung) und überprüft vor dem Einschreiten, dass kein ähnliches Sperrsignal von der Schutzvorrichtung auf der Lastseite eingegangen ist. Somit wird nur der Schutz auf der Versorgungsseite sofort ausgelöst.

Mit diesen 10 Tipps gelingt die Selektivität in der Elektrotechnik

1. Identifizieren Sie die zu bearbeitenden Bereiche

2. Ordnen Sie die Bereiche nach Wichtigkeit

3. Suchen Sie nach möglichen Verbesserungen

4. Führen Sie Verbesserungen durch

5. Überprüfen Sie Ihre Ergebnisse

6. Stellen Sie sicher, dass alle Bereiche abgedeckt sind

7. Schaffen Sie einen Plan B, falls etwas nicht so läuft wie erwartet

8. Seien Sie vorsichtig mit neuen Technologien

9. Behalten Sie die Kosten im Auge

10. Arbeiten Sie kontinuierlich an der Selektivität

Fazit

Die Selektivität in der Elektrotechnik ist ein wesentliches Merkmal für die Qualität der elektrischen Anlagen. Durch sie lassen sich größere Ausfälle vermeiden. Deshalb sollten wir bei der Wahl unserer elektrischen Anlagen unbedingt auf die Selektivität achten. Nur so können wir sicherstellen, dass unsere Anlagen stets zuverlässig funktionieren.

Autor

Alexander Uhlig

Alexander Uhlig ist Gründer von SMART ENGINEERS und Ingenieur für Elektrotechnik. Mit seinem Team hat er mittlerweile mehr als 3.000 Projekte im Bereich elektrotechnischer Planung erfolgreich umgesetzt – von der Konzeption bis zur Umsetzung komplexer Anlagen. Sein Anspruch: technisches Know-how so einzusetzen, dass Unternehmen Zeit, Kosten und Sicherheit gewinnen. Diese Erfahrung teilt er regelmäßig in Fachbeiträgen rund um Elektrotechnik, Anlagenplanung und effizientes Projektmanagement.