Spannungsversorgung DC 24 V Verteilung und Absicherung. Herzlich Willkommen

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1 Verteilung und Absicherung Herzlich Willkommen Dieter Arenz Applikationsspezialist und Produktmanager für Systemlösungen Industrie E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 1

2 Verteilung und Absicherung Anlagenverfügbarkeit erhöhen mit intelligenter DC 24 V Versorgung E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 2

3 Typischer Aufbau Netzteil (+Batterie) Verteilung Lastabsicherung Verbraucher E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 3

4 Hoher Strom für magn. Auslösung Thermisch - magnetische Kennlinie Thermisch-magnetisch, C-Charakteristik / AC thermisch: löst zwischen dem 1,13 - und 1,45- fachen des Nennstromes aus magnetisch: löst zwischen dem 5- und 10- fachen des Nennstromes aus Thermisch-magnetisch, C-Charakteristik / DC thermisch: wie bei AC löst zwischen dem 1,13 - und 1,45- fachen des Nennstromes aus magnetisch: löst zwischen dem 7,5- und 15- fachen des Nennstromes aus E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 4

5 Stromversorgung mit begrenzter Leistung Überlastung des Schaltnetzteiles bei Kurzschluß Nichtauslösen des betroffenen Schutzschalters E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 5

6 Diskrepanz Kennlinie begrenzter Strom Auslösekennlinien der Schutzschalter und Belastungskennlinie des Netzteiles E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 6

7 Handicap Lastkreiswiderstand Leitungswiderstände und Innenwiderstände der Sicherungselemente begrenzen den Strom Be-(Ver-)hinderung der magn. Auslösung R Schutzschalter R Leitung i L U R Last Magn. Auslösestrom i Lmax = U / (R Schutzschalter + R Leitung ) Excel Last Excel Leitung E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 7

8 Handicap Lastkreiswiderstand R Schutzschalter Innenwiderstände bei Nennstrom LS - C LS - C Nennstrom ABB Siemens [A] Ri [Ω] Ri [Ω] 0,5 5,5 3,4 1 1,44 1,21 1,5 0,63 1,6 0,63 2 0,46 0, ,15 0, ,11 0, ,055 0,044 ab 10 < 0,02 < 0,02 E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 8

9 Handicap Lastkreiswiderstand R Leitung Leitungswiderstand abhängig von Querschnitt und Länge Spezifischer Widerstand Kupfer = 0,0178 [Ohm x mm²) / m] Leitungsquerschnitt A in mm² 0,14 0,25 0,34 0,5 0,75 1 1,5 Entfernung L in Meter Gesamt Leitungswiderstand R Leitung in Ohm = (R 0 x 2xL ) / A (= einfache Länge) 5 1,27 0,71 0,52 0,36 0,24 0,18 0, ,54 1,42 1,05 0,71 0,47 0,36 0, ,81 2,14 1,57 1,07 0,71 0,53 0, ,09 2,85 2,09 1,42 0,95 0,71 0, ,36 3,56 2,62 1,78 1,19 0,89 0, ,63 4,27 3,14 2,14 1,42 1,07 0, ,90 4,98 3,66 2,49 1,66 1,25 0, ,17 5,70 4,19 2,85 1,90 1,42 0, ,44 6,41 4,71 3,20 2,14 1,60 1, ,71 7,12 5,24 3,56 2,37 1,78 1, ,07 10,68 7,85 5,34 3,56 2,67 1, ,43 14,24 10,47 7,12 4,75 3,56 2, ,79 17,80 13,09 8,90 5,93 4,45 2, ,14 21,36 15,71 10,68 7,12 5,34 3, ,50 24,92 18,32 12,46 8,31 6,23 4, ,86 28,48 20,94 14,24 9,49 7,12 4, ,21 32,04 23,56 16,02 10,68 8,01 5, ,57 35,60 26,18 17,80 11,87 8,90 5,93 E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 9

10 Lösung: Elektronischer Schutzschalter Beispiel: Elektronischer Schutzschalter ESS20 Elektronische Strombegrenzung auf 1,8 x I N bei Kurzschluss oder beim Einschalten Zeitfenster 100 ms 3 s (Ladezeit für kapazitive Lasten, Starten von DC-Motoren) Elektronische Abschaltung bei Überstrom t [s] 5 3 Aktive Strombegrenzung Elektronische Abschaltung, (galvanische Trennung nach ca. 3 sek.) passiver Bereich keine Abschaltung Abschaltung nach 3-5 sek. 0 I N ~1,1 x I N ~ 1,8 x I N E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 10

11 Lösung: Elektronischer Schutzschalter Auslösekennlinien der Schutzschalter und Belastungskennlinie des Netzteiles E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 11

12 Lösung: Elektronischer Schutzschalter Bauformen und Unterschiede Steckbare elektronische Lösungen DIN-Schienen montierbare elektronische Lösungen ESS20 ESX10 ESX31-T ESX10-T Mit galv. Trennung Ohne galv. Trennung Mit galv. Trennung Ohne galv. Trennung E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 12

13 Lösung: Kommunikationsfähige Schutzschalter Feldbusanbindung und Anlagentransparenz durch Bus-Controller CPC10PN-T1 Elektronischer Sicherungsautomat ESX50D-S100 Fernsteuerbar Statusübertragung Parametrierbar Verbunden mit SVS201-PWR Einstellbarer Nennstrom 1-10A Ein- und Ausschaltbar Aktive Strombegrenzung Einlesen des Gerätestatus und der Messwerte z.b. aktueller Nennstrom, Ausgangsspannung, Gerätetemperatur Bus-Controller CPC10PB-T1 Fernsteuerbar Statusübertragung Parametrierbar Verbunden mit SVS201-PWR E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 13

14 Lösung: Kommunikationsfähige Schutzschalter Aufbau des ControlPlex Systems E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 14

15 Lösung: Kommunikationsfähige Schutzschalter Anlagentransparenz durch die Visualisierung der Messwerte E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 15

16 Passende Systemlösungen 19 Baugruppenträger ohne/mit Verdrahtung SVS Stromverteiler für Hutschiene E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 16

17 Passende Systemlösungen Power-Distribution-Modul (S503) für Schaltschrankmontage Mit drehbaren Flansche für Alternativmontage im 19 -Rack E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 17

18 Passende Systemlösungen Stromverteilung im Schaltschrank Schutzschalter ESS20 und ESX10 Schutzschalter REF16 E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 18

19 Passende Systemlösungen Vielen Dank E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH Seite 19