Correcte 24VDC beveiliging

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Correcte 24VDC beveiliging"

Melanie de Backer
10 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Correcte 24VDC beveiliging Iedereen praat erover. Wij ook!

2 DC 24V Applicaties in Automatisatie in elektrische controlekasten in machine controle in systeem distributie architectuur Waarom hebben zijn onze aandacht nodig?

3 TPS SMPS TPS SMPS Switch-mode power supplies (SMPS) hebben nu wereldwijd transformer-based power supplies (TPS) vervangen Met als gevolg mechanische Zekeringen of MCBs zullen zeer waarschijnlijk niet trippen waarom niet?

(TPS) vervangen Met als gevolg mechanische Zekeringen

4 24V DC: De Voedings-zijde Geschakelde voedingen Bekijk hun overlast karakteristiek! Gelimiteerde uitgangsstroom! Typische 1.1 to 1.5 X In Zij regelen hun uitgangs-voltage tot nul ingeval van een overstroom of kortsluiting = Stroom limitering Hierdoor hebben wij een probleem wanneer hogere (kortsluit-) stromen vloeien! Bescherming tegen overstroom en kortsluiting is vereist!

5 X In Zij regelen hun uitgangs-voltage tot nul ingeval van een overstroom of kortsluiting =

5 Reactie van de uitgangsstroom I out gelimiteerd van 1.1 tot 1.5 X I Nominaal Vb: SMPS DC 24V, 10 A Max. I out = 12 to 15 A Conventionele thermisch-magnetische MCB (miniature circuit breaker)? Welke uitgangstroom is er nodig van de SMPS om een conventionele automaat te doen trippen? Bekijk Z, B and C trip karacteristieken!

I out = 12 to 15 A Conventionele thermisch-magnetische MCB (miniature circuit

6 Voorwaarden bij kortsluiting (magnetische drempels volgens IEC 947.2) Z 1,6 tot 2,8 x I nominaal B 3 tot 5 x I nominaal C 5 tot 10 x I nominaal D 10 tot 20 x I nominaal Voorwaarden bij overstroom (thermisch) 1.13 tot 1.45 x I nominaal I²t (joule integraal of doorlaat energie )bij conventionele Thermischmagnetische MCB MCB : C-curve 3A (5 tot 10 In, 3s tot max 15s) Berekening I²t = (3x10)² x 15 = A²s Gebruik van kabels met hoge doorlaat energie noodzakelijk (praktijk?)

7 Geschakelde voedingen MCBs als lastbeveiliging: Zij werken niet op DC 24V! Hebben een te hoge trip stroom nodig MCB Onnodig trippen, selectiviteit Wordt beïnvloedt door de bedrading Hebben een AC Karakteristiek

8 SMPS &??? Wat is de oplossing? Wij hebben zekerings-automaten nodig die Hoge kortsluitstromen blokkeert Overstromen voor een korte tijd tolereert Piekstromen negeert Een selectieve bescherming biedt

9 Onze oplossing: het nieuwe team Elektronische Beveiligingsautomaten

10 Elektronische overstroom/kortsluiting beveiliging WAAROM? Geen fysische beperkingen Zuivere elektronische werkingscurve (stabiel) Stroombegrenzing Selectiviteit gegarandeerd Juiste dimensionering Langere en dunnere bekabeling mogelijk Compacte bouwvorm Conform aan huidige normen De huidige technologie van voedingen en PLC s vraagt om een gelijksoortige elektronische beveiliging

Selectiviteit gegarandeerd Juiste dimensionering Langere en dunnere bekabeling mogelijk

11 (1) met MCB voltage dip (2) met ESS/ESX: voltage blijft stabiel Elektronische overstroom/kortsluiting beveiliging WAAROM? Antwoord: Kortsluiting in een DC24V last circuit: 1) voltage dip wanneer beveiligd met std automaten (MCBs), de DC24V switchmode power supply reageert rapper dan de automaat en reduceert of ontkoppelt de spanning => voltage dip 2) Stabiele 24V controle spanning met ESS20 / ESX10 / ESX10-T Metingen ter hoogte van de voedingsbron: DaimlerChrysler / Sindelfingen

switchmode power supply reageert rapper dan de automaat en reduceert of ontkoppelt de spanning => voltage dip 2)

12 Elektronische overstroom/kortsluiting beveiliging WAAROM? Elektronische beveiligingsautomaten laten toe om langere kabels te gebruiken (geen fysische beperkingen) Maximum kabel lengte bij ESS20 0,14mm² 1,5mm² ESSx 6A 19,7m 106m ESSx 3A 39,9m 214m Traditionele automaten: Maximum draad lengte 0.14mm2 1.5mm2 B 6A 1.1m 12.1m C 2A 0.2m 2.4m Z 2A 4.3m 46.3m

fysische beperkingen) Maximum kabel lengte bij ESS20 0,14mm² 1,5mm² ESSx 6A 19,7m 106m

13 Let s have a look inside

14 14 Werking Bij Overlast I [A] 1.8 x I N Overlast detectie Electrische isolatie 1.1 x I N I N s t [s] 1. Last stroom > 1.1 x I N (1.05 to 1.35 x I N ) 2. Vb: ESS20, 4 A : Overlast trip op 4.4 A 3. Indirekte verwarming vd bimetal strip is geactiveerd 4. LED: groen => orange: => 5. Na 3 5 s: Electrische isolatie 6. Interne electronica en Power MosFET = OFF, samen met galvanische scheiding 7. LED: orange => rood: =>

4 A 3. Indirekte verwarming vd bimetal strip is geactiveerd 4. LED: groen => orange: => 5.

15 15 Werking Bij Kortsluiting I [A] 1.8 x I N Stroom limitatie ca. 100 ms 200ms Electrische isolatie 1.1 x I N I N Electronische onderbreking s t [s] 1. ESS20, 6 A : Stroom is gelimiteerd tot 1.8 x 6.0 A = 10.8 A 2. Interne Power MosFET schakeld onmiddelijk af; indirekte verwarming vd bimetal strip is geactivateerd 3. LED: groen => oranje: => 4. Electrical isolation after max 5 s 5. LED: oranje => rood: =>

16 16 E-T-A Elektronische automaten I²t limiter I²t bij elektronische automaten Berekeningsvoorbeeld: 1. Draad: 2x 0,14 mm², lengte 10 m (sensorkabel) 2. Materiaal : Cu, PVC geïsoleerd 3. Max. doorlaat energie volgens datablad I²t = 260 A²s 4. ECB : 3A (1,35 In, 5s bij overstroom), (1,85 In, 200ms bij kortsluiting) Berekening I²t overstroom = (3x1,35)² x 5 = 80A²s (<< 260 A²s) Berekening I²t kortsluiting = (3x1,85)² x 0,2 = 6 A²s MCB : C-curve 3A (5 tot 10 In, 3s tot max 15s) Berekening I²t = (3x10)² x 15 = A²s

doorlaat energie volgens datablad I²t = 260 A²s 4.

17 The Missing Link 17

18 The Missing Link 18 SVS16 Power distributie systeem -Voor PROFIBUS-DP netwerken -24VDC -Max. 40A -Voorzien voor :ESX10-115, ESX en E xx -8 of 16 steekplaatsen -SVS16-PB-XX-XX-P01. bus fout => last uitgang onveranderd - SVS16-PB-XX-XX-P02. bus fout => last uitgang op 0 (lasten af) -D-Sub stekker -Adressering -Baud rates tot 12Mbit/s (autodetect =>Master) -3 uitgangen per last (+/-/PE)

bus fout => last uitgang onveranderd - SVS16-PB-XX-XX-P02.

19 19 ESX DC24V & ESX DC24V -Elektronische zekeringsautomaat -0,5A tot 12A -Stroombegrezing max 1,8x In -Interne Fail-save -Capacitieve lasten tot µf -Fout/Staus melding door led / PROFIBUS visualisatie -Remote on-off (type -115-) -Remote reset (type -125-) -Manuele on/off -UL2367, UL508, CSA C22, TÜV, GL IEC/EN

000 µf -Fout/Staus melding door led / PROFIBUS visualisatie -Remote on-off (type

20 20 E XX-DC24V -Solid state power controller -Sturing van solenoids, motoren -0,5A tot 5A -Overspanning & kortsluit bescherming -Snelle uitschakeling -Interne fail-save -Remote on-off -Draadbreuk detectie in on & off -Fout/Staus melding door led / PROFIBUS visualisatie

bescherming -Snelle uitschakeling -Interne fail-save -Remote on-off

21 Berekeningstool

22 Applicatie voorbeelden 22

23 Project warme Wals SVS16 met E xx 23

24 24 Projekt MDI Overall view Cabinet Type 1 Cabinet Type Cabinet Type 1 2 E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH

25 Bayer 24VDC Distributiekast -ESS BAYER 19 rack met ESS20

26 Vragen rondje 26

27 27 E-T-A Benelux NV G.Stassart laan Brussel 02/

Vergelijkbare documenten

DC24V Workshop WELKOM BIJ DE WORKSHOP DC24V

DC24V Workshop WELKOM BIJ DE WORKSHOP DC24V Workshop WELKOM BIJ DE WORKSHOP DC24V Workshop BETER VOORKOMEN DAN GENEZEN Wettelijke Verplichtingen Veilige Stuurkringen Betere Fouten Diagnose Vermindering Van Stilstand Iedereen praat erover... en wij