Siemens 3WN6 User manual

1
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© Siemens AG 1997
Überstromauslöser für Leistungsschalter, Ausführung N, P 3WX3641-.JN.0
Overcurrent release for AC Circuit-Breaker, Model N, P 3WX3641-.JP.0
3WN6
Betriebsanleitung/Operating Instructions Bestell-Nr./Order No.: 3ZX1812-0WX36-0BN1 / 9259 9768 174
Elektronischer Überstromauslöser, Ausführung P / Electronic overcurrent release, model P
P
Clear Query
Test
Prüfung Abfrage Löschen
Test to Trip
Test Auslösung
X3
Tripped/Ausgelöst Active
Alarm
µPϑ
Opt.
N

2
Inhalt / Contents
Seite
1 Allgemeines ................................................................3
Arbeitsweise.................................................................3
Ausführungen des Überstromauslösers ......................3
2 Inbetriebnahme ..........................................................4
Bestandteile des elektronischen..................................4
Überstromauslösers
Einstellungen des Überstromauslösers.......................5
3 Kennlinien...................................................................8
4 Wiederinbetriebnahme nach Auslösung ..............11
5 Zusatzfunktionen .....................................................12
Zusatzfunktion 1.........................................................12
Zusatzfunktion 2.........................................................12
Meß-und Kommunikationsfunktionen ........................12
6 Menü ........................................................................13
Menüstruktur ..............................................................13
Bewegung im Menü ...................................................19
Parameter einstellen..................................................19
7 Prüfung der Auslösefunktion .................................21
8 Auswechseln des Überstromauslösers ................23
9 Checkliste zur Einstellung ..................................26
10 Weitere Betriebsanleitungen ..................................27
SolltenSieweitereInformationenwünschenodersolltenbesondereProblemeauftreten,könnenSiedieerforderlicheAuskunft
über die örtliche Siemens-Niederlassung anfordern. Weiterführende Hinweise geben Ihnen auch die im Kapitel 10 aufgeführ-
ten Betriebsanleitungen.
Should further information be desired or should particular problems arise the matter should be referred to the local Siemens
Sales Office. Further information is also provided by the operating instructions listed in chapter 10.
Page
1 General ......................................................................3
Principle of operation ...................................................3
Models of overcurrent release .....................................3
2 Putting into service ...................................................4
Parts of the solid-state overcurrent release ................4
Overcurrent relase settings .........................................5
3 Characteristics ...........................................................8
4 Putting back into service after tripping ................11
5 Optional functions ...................................................12
Additional functions 1.................................................12
Additional functions 2.................................................12
Metering and Communications functions ..................12
6 Menu ..........................................................................16
Menu structure ...........................................................16
Movement in the menue ............................................19
Setting parameters.....................................................19
7 Testing the tripping functions ................................21
8 Replacing overcurrent release ...............................23
9 Check list for parameter settings...........................26
10 Further Instructions ................................................27

3
1 Allgemeines / General
Gefahr!
Beim Betrieb stehen Teile des Leistungsschalters
unter gefährlicher elektrischer Spannung sowie unter
Federkraft. Spannungsführende Teile dürfen nicht
berührt werden.
Funktionskontrolle und Inbetriebnahme nur durch
Fachpersonal! Vor Ein- und Ausschalten Tür schlie-
ßen oder Gesichtsschutz tragen.
Bei Nichtbeachtung können Tod, schwere Körper-
verletzung oder erheblicher Sachschaden die Folge
sein.
During service parts of the circuit-breaker are under
hazardous voltage and under spring pressure. Do not
touch live parts.
Function checks and putting into service may be per-
formed by qualified personnel only. Before a switching
operation shut the door or wear a protective face mask.
Non-compliance can result in death, severe personal
injury and substantial property damage.
Danger!
Arbeitsweise / Principle of operation
Messen
Sense
Entscheiden
Decide
Auslösen
Trip
Auslösemagnet
Magnetic latch
Tripped/Ausgelöst Alarm Active
N
Opt.
µPϑ
Prüfung Abfrage Löschen
ClearQueryTest
Test to Trip
Test Auslösung
X3
P P400
Stromwandler
Current transformer
Überstromauslöser
Overcurrent release
Die Schutzfunktionen des Überstromauslösers sind ohne zusätzliche Hilfsspannung sichergestellt. Die Energieversorgung
erfolgt über die schalterinternen Wandler.
Theprotectivefunctionsoftheovercurrentreleaseareassuredwithoutanadditionalauxiliarysupplysource.Powerissupplied
via the current transformer inside the breaker.
24 V ext an X400.3 (+) und X400.4 (-)
Für N-Leiter-Schutz und/oder Erdschlußschutz ist ein zusätzlicher Wandler notwendig (Zubehör)
Ausführungen des Überstromauslösers / Models of the overcurrent release
Ausführung /Model 3WX36 41-...
Grundfunktionen/ Basic functions
Zusatzfunktionen 1/ Additional functions 1
Zusatzfunktionen 2/ Additional functions 2
Kommunikationsfunktionen/ Communicationsfunctions
Meßfunktionen/ Metering functions
-7JN00
-7JP00
x
x
x
-7JN50
-7JP50
x
x
x
x
x
-7JN10
-7JP10
x
x
x
x
-3JN00
-3JP00
x
x
-1JN00
-1JP00
x
24 V ext to X400.3 (+) and X400.4 (-)
For N-conductor protection and/or earth-fault protection, an additional transformer is necessary (accessory).

4
Alphanumerische Flüssigkristallanzeige,
2 x 12 Zeichen
Alphanumeric liquid crystal display,
2 x 12 characters
Cursortastenfeld
Cursor buttons
Bestätigungstaste
Enter button
Taster, Prüfung
Test button
Taster, Abfrage
Query button
Taster, Löschen
Clear button
Prüfbuchse
Test connector
Tripped/Ausgelöst Alarm Active
N
Opt.
µPϑ
Prüfung Abfrage Löschen
ClearQueryTest
Test to Trip
Test Auslösung
X3
P P400
2 Inbetriebnahme / Putting into service
Bestandteile des elektronischen Überstromauslösers
Parts of the solid-state overcurrent release
1) Licht emittierende Dioden Klasse 1
Light emitting diodes Class 1
Tripped/Ausgelöst Alarm Active
NOpt. µPϑ
Kurzschluß (z-Auslösung)
Short circuit (z tripping)
Überlast (a-Auslösung)
Overload (a tripping)
N-Leiterschutz
Neutral protection
Mikroprozessorstörung
Microprocessor alarm
Temperaturalarm
Temperature alarm
Phasenunsymmetrie
Phase unbalance
Aktiv
Active
Kurzschluß (n-Auslösung)
Short circuit (n tripping)
Erdschlußschutz (g-Auslösung, nur Ausf P)
Ground fault protection (g tripping, only model P)
Erweiterte Schutzfunktionen
Extended relaying functions
Bedientasten
Control buttons
Taster und Anzeigen1)
für Auslösegrund
Trip query switch and
indicators
1)
Anzeigen für Auslösegrund / Trip query indicators
Warnung!
Zum Schutz der elektrostatisch
gefährdetenBauelemente(EGB)
ist die beigefügte Schutzkappe
auf die Prüfbuchse zu setzen.
Vor Entfernen der Schutzkappe,
sind anzuschließende Geräte,
sowie das Bedienpersonal, auf
das gleiche Potential zu bringen.
To protect the electrostatic sensi-
tive devices (ESD) the attached
protrectivecovermustbeinstalled
on the test connector.
Before the protective cover is
removed, ensure that equipment
tobeconnected,andalsooperating
personnel, are at the same
potential.
Attention!

5
Einstellungen des Überstromauslösers / Overcurrent release settings
Stromabhängig verzögerte Überlastauslösung (a-Auslösung)
Inverse time-delay overload tripping (a tripping)
Der Einstellwert bestimmt den maximalen Dauerstrom, bei dem der Schalter ohne Auslösung
betrieben werden kann. Der Trägheitsgrad bestimmt, wie lange eine Überlast andauern kann, ohne
daß es zu einer Auslösung kommt (siehe Kennlinie). Der Überstromauslöser hat eine zuschaltbare
Phasenausfallempfindlichkeit, um einen Motor bei Ausfall einer Phase vor Übererwärmung im
kritischen Lastbereich zu schützen. Ist der Betriebsstrom der am niedrigsten belasteten Phase um
50% kleiner als der Betriebsstrom der am höchsten belasteten Phase, so wird bei aktivierter
Phasenausfallempfindlichkeit der Einstellwert Irautomatisch auf 80% reduziert. Unterscheiden sich
die Werte der drei Phasenströme umweniger als 50%, so stellt sich der Einstellwert Irwieder auf seinen
eingestellten Wert ein.
The current setting adjustment sets the current level at which the breaker will continuously operate
withouttripping.Theverificationtimedeterminesthemaximumdurationofanoverloadwithouttripping
(seecharacteristics). Theover-currentreleasehasanuserselectablephasefailuresensitivityfunction
to protect motors from overheating under critical load conditions in case of phase failure. With an
unsymmetrical current load, by which the current of the lowest loaded phase is smaller than 50% of
ofthe current of thehighest phase ,thecurrent setting I
r
is reduced to 80%.If the threephasecurrents
vary by less than 50%, the set current I
r
will return to its set value.
Einstellwerte/ Current settings
Ir=Als Amperewerte in Schritten von 40% bis 100% von In
I
r
=as ampere values in steps from 40% to 100% of I
n
In… Schalterbemessungsstrom/
Nominal current
Ir… Einstellwert/
Rated current
TC… Trägheitsgrad/
Verification time
Trägheitsgrade/ Verification times
TC= 2 bis 30 s (6 x Ir)
T
C
= 2 to 30 s (6 x I
r
)
Neutralleiter- Schutz
Neutral conductor protection
Wird der Strom des Neutralleiters mit einem Wandler gemessen, so kann der Neutralleiter wie der
Hauptleiter gegen Überlast geschützt werden. Ist der N-Leiter schwächer (stärker) ausgelegt als der
Hauptleiter, so kann der Ansprechwert für INniedriger (höher) als Ireingestellt werden. Es gilt der
gleiche Trägheitsgrad wie für die a-Auslösung.
Ifthecurrentoftheneutralconductorismeasuredwithacurrenttransformer,theneutralconductorcan
be protected against overload like the main conductor. For neutral conductors with smaller (larger)
cross-sectionthanthemainconductor,thepickupcurrentfor I
N
canbesettolower(higher)valuesthan
I
r
. The verification time is equal to overload tripping.
IN… Einstellwert für N-Leiterschutz/ Neutral pickup current
In… Schalterbemessungsstrom/ Nominal current
TC… Trägheitsgrad/ Verification time
Menu:
protec.
misc.
Menü:
Schutz
Zusatz
Menu:
protec.
Menü:
Schutz
Ansprechwerte/
Rated currents
IN=Als Amperewerte in Schritten von 20% bis 100% In einstellbar
I
N
= as ampere values in steps from 20% to 100% of I
n
adjustable
Trägheitsgrad/ Verification time
TCwie a-Auslösung/ equal to overload tripping

6
Stromunabhängig kurzzeitverzögerte Kurzschlußauslösung (z-Auslösung)
Non-inverse-time tripping (z tripping)
Ansprechwerte/ Short time pickups
Id= 200 A bis 40 kA (absolut in Ampere einstellbar)
I
d
= 200 A to 40 kA (as ampere values adjustable)
Verzögerungszeiten/ Short time delay range
td= 20 bis 400 ms
t
d
= 20 to 400 ms
Der Einstellwert Idlegt zusammen mit der Einstellung der Verzögerungszeit tddie Abschaltung von
fehlerbehafteten Abzweigen in Verteileranlagen fest.
The operating value I
d
determines (together with the delay setting t
d
) the shutdown of faulted feeders
in distribution systems.
Id… Einstellwert für
z-Auslösung
Short time pickup current
td… Verzögerungszeit der z-Aus-
lösung/ Delay time
Unverzögerte Kurzschlußauslösung (n-Auslösung)
Instantaneous tripping (n tripping)
Der Einstellwert Ii legt die Grenze für die unverzögerte Abschaltung von Kurzschlußströmen fest.
The instantaneous pickup setting I
i
determines the shutdown of short-circuits.
Ansprechwerte/ Instantaneous pickup range
Die Einstellung der n-Auslösung erfolgt in Ampere im Bereich von 1,5 x Inbis 50/65 kA (Baugr.I/II).
Instantaneous pickup setting is possible in ampere values in the range from 1.5 x I
n
to 50/65 kA (Size
I/II ).
I2-abhängig kurzzeitverzögerte Kurzschlußauslösung (z-Auslösung)
Inverse-time tripping (z tripping)
Um eine bessere Selektivität mit nachgeschalteten Sicherungen zu erreichen, kann anstelle der
konstanten Verzögerungszeit auf eine I2td-Kennlinie umgeschaltet werden. Durch das Umschalten
erhält man eine Kennlinie mit stromabhängiger Verzögerungszeit bei konstantem I2td-Wert. I2tdkann
nur auf "on" gestellt werden, wenn td≥80 ms ist
To improve selectivity obtained by load-side fuses, change-over from a fixed time delay to an I
2
t
d
characteristic can be effected. The characteristic is then set for inverse-time delay at constant I
2
t
d
.
Switching I
2
t
d
to "on" is only possible when td≥80 ms.
Id… Einstellwert
für z-Auslösung
Short time pickup current
In… Schalterbemessungsstrom
Nominal current
Ii… Einstellwert für n-Auslösung
Instantaneouspickupcurrent
In… Schalterbemessungsstrom/
Nominal current
Ansprechwerte/ Short time pickups
Id= 200 A bis 40 kA (absolut in Ampere einstellbar)
I
d
= 200 A to 40 kA (in Ampere values adjustable)
Verzögerungszeiten/ Short time delay range
td= 80 bis 400 ms
t
d
= 80 to 400 ms
Menu:
protec.
misc.
Menü:
Schutz
Zusatz
Menu:
protec.
misc.
Menü:
Schutz
Zusatz
Menu:
protec.
Menü:
Schutz

7
Erdschluß-Auslösung (g-Auslösung) (nur Ausführung P)
Earth-fault tripping (g tripping) (only model P)
Ig… Einstellwert für
g-Auslösung/ g- Alarm /
Earth-fault pickup g tripping/
g alarm
tg… Verzögerungszeit der g-Aus-
lösung/g-Alarm
Delaytimeofgtripping/galarm
In… Schalterbemessungsstrom
Nominal current
Ansprechwerte/ Earth-fault pickup range
Ig=0,2 x In (mindestens jedoch 160A) bis 1200 A
I
g
=0,2 x I
n
(at least 160A) to 1200 A
Verzögerungszeiten/ Delay time range
tg= 100 bis 500 ms
t
g
= 100 bis 500 ms
Erdschlußschutz (g-Auslösung) mit I2-abhängiger Verzögerung (nur Ausführung P)
Inverse-time earth-fault tripping (g tripping) (only model P)
Ig… Einstellwert für g-Auslösung/ g- Alarm / Earth-fault pickup g tripping/g alarm
tg… Verzögerungszeit der g-Auslösung/g-Alarm / Delay time of g tripping/g alarm
In… Schalterbemessungsstrom / Nominal current
Zeitverkürzte Selektivitätssteuerung ZSS
Zone Selective Interlocking ZSI
Ist in einer aus mehreren Staffelebenen bestehenden Verteilungsanlage die „ZSS” eingestellt, so fragt im
KurzschlußfalljedervomKurzschlußbetroffeneSchalterdieihmdirektnachgeordnetenSchalterinnerhalb
von 50 ms ab, ob der Kurzschluß auch in der nächsten unteren Staffelebene auftritt.
Für die Selektivitäts-Steuerung sind die Überstromauslöser der beteiligten Leistungsschalter untereinan-
der durch Kommunikationsleitungen zu verbinden.
Weitere Hinweise finden Sie in der Betriebsanleitung 3ZX1812-0WX36-6GN0 / 9239 9847 174 oder
3ZX1812-0WX36-7DN0 / 9239 9796 174
If,inadistributionsystemconsistingofseveralgradinglevels,theshorttimegradingcontrolZSIisset,each
circuit breaker affected by a short circuit interrogates the next breaker directly downstream within 50 ms
whethertheshortcircuithasalsooccuredinthenextlowerlevel.Fordiscriminationcontrol,theovercurrent
releaseofthecircuitbreakersinvolvedmustbemutuallyinterconnectedbymeansofcommunicationleads.
Further instructions are given in Operating Instructions 3ZX1812-0WX36-6GN0 / 9239 9847 174 or
3ZX1812-0WX36-7DN0 / 9239 9796 174
Der Einstellwert Iglegt zusammen mit der Verzögerungszeit tgdie Abschaltung von Erdschlußfehlern
fest.
The operating value Igdetermines (together with the delay setting tg) the shutdown of earth-faults.
Menu:
protec.
Menü:
Schutz
Menu:
protec.
misc.
relay
Menü:
Schutz
Zusatz
Relais
Um eine bessere Selektivität zu erreichen, kann anstelle der konstanten Verzögerungszeit auf eine I2tg-
Kennlinie umgeschaltet werden. Durch das Umschalten erhält man eine Kennlinie mit stromabhängiger
Verzögerungszeit bei konstantem I2tg-Wert.
To improve selectivity, change-over from a fixed time relay to an I
2
t
g
characteristic can be effected. The
caracteristic is then set for inverse-time delay at constant I
2
t
g
.

8
3 Kennlinien / Characteristics
10000,00
t[s]
I/Ir
1000,00
100,00
10,00
1,00
0,10
0,01
Kennlinien Auslösezeit in Abhängigkeit vom relativen Einstellwert Ir(a-,z-Kennlinien)
Characteristics of trip time as a function of the relative current setting I
r
(a-,z-characteristics)
Tc= 30 s
Tc= 17 s
Tc= 10 s
Tc= 6 s
Tc= 2 s td= 400 ms
td= 300 ms (I2t ON)
td= 220 ms (I2t ON)
td= 20 ms (I2t OFF)
100,0000
10,00001,0000
Id=1,25xIr
I2t OFF Id=3xIr
I2t OFF
Id=6xIr
I2t OFF
Die Kennlinien sind relativ zu Irdargestellt, um eine einfache Umrechnung auf verschiedene
Schalterbetriebsströme zu ermöglichen. Am Auslöser werden alle Werte in Ampere eingegeben.
The characteristics are shown with reference to I
r
to allow simple conversion to different nominal
values. All settings are entered as ampere values.
td= 80 ms (I2t ON)
Beispiele/ Examples
Id=12 xIr
I2t OFF

9
DieKennlinienzeigendasVerhaltendesÜberstromauslösers,wennerdurcheinenvorderAuslösungbereitsfließendenStrom
aktiviertist.TrittdieÜberstromauslösungunmittelbarnachdemEinschaltenaufundistderÜberstromauslöserdahernochnicht
aktiviert,soverlängertsichdieÖffnungszeitjenachHöhedesÜberstromesumetwa3bis10ms.ZurErmittlungderGesamtaus-
schaltzeiten der Schalter sind zu den dargestellten Öffnungszeiten etwa 15 ms für die Lichtbogendauer hinzurechnen.
Die dargestellten Kennlinien und Toleranzbänder gelten für Umgebungstemperaturen von -5 bis +55 °C. Der Auslöser kann
darüber hinaus auch bei Umgebungstemperaturen von -20 bis +70 °C betrieben werden. Dabei kann bei Temperaturen unter
-5 °C und über +55 °C ein breiteres Toleranzband gelten.
The characteristics show how the overcurrent release behaves when it is activated by a current that is already flowing before
the release is tripped. If overcurrent tripping occurs immediately after closure, and if the overcurrent release has not yet been
activated, the opening time is prolonged by about 3 to 10 ms, depending on the magnitude of the overcurrent. To obtain the
total circuit-breaker opening times, about 15 ms (to allow for the arc duration) should be added to the opening times shown.
The characteristics and tolerance zones shown above apply in ambient temperatures of -5 to +55 ° C. The overcurrent release
canalso be usedin ambient temperaturesof -20 to+70 ° C.At temperatures below-5 ° Cand above +55 ° Ca broader tolerance
band can apply.
0,010,1000 1,0000 I/In
10,0000
0,10
1,00
10,00
t[s]
Auslösekennlinie der Erdschlußauslösung, (g-Kennlinie Ausführung P)
Earth fault tripping characteristic, (g-characteristic model P)
Beispiele/ Examples
Ig= 20 30 40 50 60% In
tg=
500 ms
400 ms
300 ms
200 ms
100 ms

10
Kennlinien Auslösezeit in Abhängigkeit vom relativen Schalterbemessungsstrom In(n-Kennlinie)
Characteristics of trip time as a function of the relative nominal current I
n
(n-characteristic)
0,010 1,000 100,000 I/In
10,000
0,100
1,000
10,000
100,000
1000,000
10000,000
t[s]
Ii= 1,5 x In
Ii= 3 x InIi= 5 x In
Ii= 15 x In
Beispiele/ Examples