Wirkungsweise
Von der Zentralkarte aus werden alle Funktionen des Ü-Schutzes gesteuert. Über diese gehen alle Verbindungen (Meldungen und Befehle) nach außen. Die Messwertkarten erfassen permanent den eingespeisten Strom und vergleichen diesen mit dem eingestellten Schwellwert. Bei einem Überschreiten des Schwellwertes gibt die jeweilige Messwertkarte eine Auslöseanforderung an die Zentralkarte. In Abhängigkeit vom Steckplatz der Karte erfolgt die Auslöseanforderung zeitlich unverzögert (Sammelschienenschutz) oder zeitlich verzögert (Summenstromschutz). Die auf den Relaiskarten befindlichen Relais werden von der Zentralkarte zeitgleich angesteuert.

Sammelschienenschutz
Der Sammelschienenschutz erfaßt Fehlerströme, die sich bei einem Überschlag von der Sammelschiene auf das isoliert aufgestellte Gerüst der Schaltanlage ergeben. Dafür wird der Meßeingang dieser Funktion mit dem Sekundärkreis des in der Verbindung vom Gerüst zur Nullschiene befindlichen Stromwandlers verbunden. Es wird permanent der Momentanwert des Stromes überwacht und bei Überschreitung der Ansprechschwelle eine unverzögerte Auslöseanforderung an die Zentralkarte ausgegeben. Diese steuert sofern der Ü-Schutz nicht „AUS“ geschaltet wurde, sofort die Auslöserelaiskette an. Da im normalen Betriebsfall mit geringen Streuströmen zu rechnen ist, empfiehlt es sich, den Schwellwert auf einen Primärstrom von ca. 0,5 kA bis 1,5 kA einzustellen (Werte für isoliert aufgestellte 15kV-Zellenkonstruktion).

Summenstromschutz
Der Summenstromschutz überwacht im Unterwerk den Effektivwert des gesamten abgegebenen Stromes. Bei Überschreitung der eingestellten Ansprechschwelle wird ein Timer gestartet.
Sofern der gemessene Wert des Stromes nicht innerhalb der eingestellten Auslösezeit die Ansprechschwelle unterschreitet, wird nach Ablauf der parametrierten Zeit von der Messwertkarte eine Auslöseanforderung an die Zentralkarte gegeben. Diese steuert sofern der Ü-Schutz nicht „AUS“ geschaltet wurde, sofort die Auslöserelaiskette an. Fällt der gemessene Wert des Stromes innerhalb der eingestellten Auslösezeit unter den Wert der Ansprechschwelle, kehrt der Schutz in den Ruhezustand zurück.

Leistungsschalterüberwachung
Jeder Abzweig einer Schaltanlage, der mit einem Leistungsschalter ausgerüstet ist, wird über eine zugehörige Schutzeinrichtung auf unzulässige Ströme überwacht und ggf. "AUS" gesteuert.
Wird nach erfolgtem „AUS“-Befehl der Schutzeinrichtung der Befehl innerhalb einer bestimmten Zeit nicht ausgeführt, spricht die "Leistungsschalterüberwachung" an. Mit dem Auskommando der abzweigbezogenen Schutzeinrichtung wird über einen Hilfskontakt des zugehörigen Leistungsschalters die Schalterüberwachung angeregt. Es wird ein Zeitglied gestartet, nach dessen Ablauf die Auslöserelaiskette von der Zentralkarte angesteuert wird. Reagiert der Leistungsschalter ordnungsgemäß auf den Auslösebefehl des Abzweigschutzes, fällt die Anregung der Leistungsschalter-überwachung zurück, und das Zeitglied wird auf Null gesetzt, um für mögliche folgende Anregungen wieder zur Verfügung zu stehen.
Weiterhin gibt es einen Eingang zur unverzögerten Ansteuerung der Auslöserelaiskarten. Dieser kann für vorgelagerte Schutzrelais verwendet werden, die eigenständig den zugehörigen Leistungsschalter nach einem erteilten Auslösekommando auf seine ordnungsgemäße Funktion hin überwachen.

Überwachung des Steuerstromkreises
Der Steuerstromkreis für die Leistungsschalterüberwachung wird im Ü-Schutz mit einem Nullspannungsrelais überwacht. Bei einem Ausfall dieser Spannung wird vom Übergeordneten Schutz UES-40 eine entsprechende Störmeldung ausgegeben.

Kaskadierte Auslösung
Die Auslösung ist werkseitig für druckluftlose Anlagen ausgelegt, das heißt alle Auslöserelais werden gleichzeitig angeregt. Für Druckluftanlagen ist eine gestaffelte Auslösung möglich. Dazu wird die Parallelschaltung der Auslöserelais durch Umstecken in eine Kaskadenschaltung auf der Rückverdrahtungsplatine geändert. Als Relaiskarten stehen Ausführungen für Betriebsmittel 60V DC- und 220V DC-Steuerspannung zur Verfügung.

Aufbau
Der Übergeordnete Schutz UES-40 ist in einem 150 mm hohen und 425 mm breiten Einschub (metrische Norm entsprechend IEC 917) eingebaut. Der Einschub ist mit Befestigungswinkeln versehen, die einen direkten Einbau in einen Schaltschrank mit 19‘‘-Einbaubreite erlauben. Er besteht aus den folgenden Baugruppen:

Einschubgehäuse,
Rückverdrahtungsplatinen DUB00020 und DUB00040,
Zentralkarte ZZA44020
erste Messwertkarte ZMA44020 in der Funktionalität LS-Überwachung und Sammelschienenschutz
zweite Messwertkarte ZMA44020 in der Funktionalität Summenstromschutz
Relaiskarten ZRA4?010 (Typ und Anzahl je nach Größe und Art der Schaltanlage)“

Bedienung
Die Messwertkarten besitzt ein LCD-Display zur Anzeige der Kartenfunktion und der eingestellten Werte, vier Tasten zur Bedienung und vier Leuchtdioden zur Signalisierung von Zuständen und Ereignissen. Über das Display und die vier Tasten können alle Einstellungen menügeführt vorgenommen und die gespeicherten Report-Daten ausgelesen werden. Alle Einstellparameter werden ausfallsicher gespeichert. Reportdaten sind gegen eine Unterbrechung der Versorgungsspannung durch einen Pufferkondensator gesichert. Die Daten bleiben bei einem Versorgungsspannungs-ausfall bis zu einer Woche erhalten. Über vier Taster auf der Zentralkarte können einzeln die LS-Überwachungsfunktion sowie der gesamte Übergeordnete Schutz ein- bzw. ausgeschaltet werden.

Meldungen und Gerätesteuerung
Alle Auslösekriterien des Schutzrelais und Anregungen werden über die zugehörigen Melderelais ausgegeben. Über vier Binäreingänge besteht die Möglichkeit einzeln die Leistungsschalterüber-wachung sowie den gesamten Übergeordneten Schutz ein- bzw. auszuschalten. Die Ansteuerung der Binäreingänge muss dynamisch mit Impulsen erfolgen. Über zwei Wechslerkontakte wird der Status der Funktionen Leistungsschalterüberwachung sowie des Ü-Schutzes ausgegeben. Weiterhin besitzt das Schutzrelais eine interne Selbstüberwachung, die bei erkannten Störungen den Schutz blockiert und eine Störungsmeldung ausgibt.