Puffermodul CP-B 24/3.0, ultra-cap basierend Zubehör für Netzteile (z. B. Primär getaktete Schaltnetzteile CP Reihe)

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1 Datenblatt Puffermodul CP-B 24/3.0, ultra-cap basierend Zubehör für Netzteile (z. B. Primär getaktete Schaltnetzteile CP Reihe) Das CP-B 24/3.0 dient der kurzzeitigen Sicherstellung einer unterbrechungsfreien Spannungsversorgung durch Pufferung der 24 V DC Spannung im Falle eines eingangs seitigen Spannungsausfalles. Das Puffermodul zeichnet sich durch eine neue Technologie zur Energiespeicherung mittels Ultra- Cap Kondensatoren aus. Diese arbeiten völlig wartungsfrei und weisen im Vergleich zu Batterien das Phänomen der Tiefentladung nicht auf. Zur Erzielung längerer Pufferzeiten ist der Energiespeicher durch zusätzliche Erweiterungsmodule vergrößerbar und ist daher äußerst anpassungs fähig. 2CDC271001S0010 Eigenschaften Puffermodul zur Unterstützung der Spannungsversorgung im Falle eines Stromausfalles Bemessungseingangsspannung 24 V DC Bemessungsausgangsspannung 24 V DC Bemessungseingangsstrom 3 A Bemessungsausgangsstrom 3 A Typische Ladezeit < 65 s bei 100 % Laststrom Typische Pufferzeit > 13 s bei 100 % Laststrom 1 Relaiskontakt, Schließer, Zustandsanzeige 3 LEDs für BetriebszustandsanzeigenErweiterbar mit bis zu 2 Erweiterungsmodule CP-B EXT.2 Wartungsfrei Temperaturbeständig Keine Tiefentladung Bestelldaten Zulassungen A UL 508, CAN/CSA 22.2 No.14 R EAC Kennzeichnungen a CE Puffermodul Typenbezeichnung Bestellnummer CP-B 24/ V DC 23,7-26,4 V DC 24 V DC 3 A 1SVR427060R0300 Zubehör Bemessungseingangsspannung Eingangsspannungsbereich Bemessungsausgangsspannung Bemessungsausgangsstrom Typenbezeichnung Bemessungsspannung Spannungsbereich Bestellnummer CP-B EXT.2 24 V DC 0-26,4 V DC 1SVR427065R0000

2 Funktionen Bedienelemente und Anschlüsse 1 Betriebszustandsanzeigen OPERATION: Puffermodul in Betrieb (Standby oder Puffermodus) : Eingangsspannung angelegt 1 BUFFER STATUS: Details siehe Tabelle LEDs, Status- und Fehlermeldungen auf Seite 4 2 Anschlussbelegung 2CDC271001S IN, L- IN : Eingangsspannungsanschlüsse : Signalkontaktanschluss EXT+, EXT-: Anschlussklemmen für Erweiterungsmodul OUT, L- OUT, L- OUT : Ausgangsspannungsanschlüsse Anwendung In vielen Bereichen der Energie- und Automatisierungstechnik werden hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit von Spannungsversorgungen gestellt. Oft kommen batteriegepufferte Systeme zum Einsatz, welche die Versorgung im Falle eines Stromausfalles übernehmen. Allerdings besitzen Batterien eine begrenzte Lebensdauer, die von äußeren Einflüssen abhängig ist. Die dadurch notwendigen regelmäßigen Wartungsintervalle verursachen Aufwand und Kosten. ABB bietet, unter Verwendung der neuesten Ultra-Cap Kondensatortechnologie, ein innovatives und vollständig wartungsfreies Gerät zur Pufferung der 24 V DC Spannungsversorgung mit bis zu 3 A im Falle einer primärseitigen Versorgungsspannungsunterbrechung am Netzteil. Das Puffermodul CP-B 24/3.0 ist ein hochkapazitiver Energiespeicher für Netzteile. Es stellt für eine bestimmte Zeit die unterbrechungsfreie Spannungsversorgung sicher. Im Falle eines eingangsseitigen Spannungsausfalles gewährleistet die gespeicherte Energie, dass die Ausgangslast je nach Laststrom für bis zu mehrere hundert Sekunden weiterversorgt wird. Erweiterbarkeit Der Energiespeicher kann mit bis zu 2 zusätzlichen Erweiterungsmodulen vergrößert werden, um eine längere unterbrechungsfreie Versorgung sicherzustellen. Anwendungsbeispiel L N CP-C 24/5.0 L- max. 5 A IN L-IN CP-B 24/3.0 EXT+ EXT+ EXT- EXT- CP-B EXT.2 OUT L-OUT max. 3 A gepuffert ungepuffert L- L- Last 1... Last n Last 1... Last n 2CDC273008F Puffermodul CP-B 24/3.0, ultra-cap basierend Datenblatt 2CDC114083D0101

3 Funktionsweise Ein Netzteil ist mit den Anschlussklemmen IN und OUT des Puffermoduls zu verbinden. Sobald die Eingangsspannung anliegt, beginnt das Puffermodul die Ultra-Cap Kondensatoren zu laden und die Status LED BUFFER STATUS signalisiert den Ladevorgang durch Blinken mit 0,8 Hz. Ist der Energiespeicher zu mehr als 80 % seiner Nennkapazität geladen, leuchtet die LED kontinuierlich. Unabhängig vom Ladezustand stellt das Puffermodul beim Anlegen der Mindestladespannung an der Eingangsseite bereits nach 2 s die entsprechende Ausgangsspannung bereit. Im Falle einer primärseitigen Versorgungsspannungsunterbrechung am Netzteil gewährleistet das Puffermodul, dass die an den Ausgangsklemmen OUT and L- OUT angeschlossene Last weiterversorgt wird. Die Unterbrechung wird durch die LED signalisiert, welche erlischt während die Kondensatoren entladen werden. Das Melderelais ist mit der gleichnamigen LED gekoppelt, welche bei angezogenem Relais leuchtet. Für Anwendungen, bei denen kurzfristig höhere Ströme benötigt werden (z.b. das Anziehen eines Schützes), kann das Puffermodul für 1,5 s den doppelten Bemessungsausgangsstrom liefern. Um diese Funktionalität nutzen zu können, sind vollständig geladene Kondensatoren erforderlich. Außerbetriebnahme Um das Puffermodul außer Betrieb zu nehmen, muss die Versorgungsspannung unterbrochen werden. Die ausgangsseitige Last wird weiterhin durch das Puffermodul versorgt bis die Kondensatoren entladen sind. Unmittelbar nach dem Entladen wird der spannungsfreie Ausgang durch die leuchtende LED OPERATION und die schnell blinkende LED BUFFER STATUS signalisiert. Sind die Kondensatoren restlos entladen erlöschen alle LEDs. Zusammenspiel zwischen Netzteil und Puffermodul beim Laden Die Ultra-Cap Kondensatoren des Puffermoduls benötigen eine Mindestladespannung, welche durch das Netzteil bereitgestellt werden muss. Diese Mindestladespannung ist nötig, um die Kondensatoren zu laden oder ihre Ladung im Falle vollständig geladener Kondensatoren zu erhalten. Der Ladevorgang und die Ladezeit des Puffermoduls sind abhängig vom Eingangs- und Laststrom. Sind gepufferte und ungepufferte Lasten am Netzteil angeschlossen, führt dies zu einer Aufteilung des bereitgestellten Stroms in parallele Kreise (siehe Anwendungsbeispiel auf Seite 2). Um den maximal zur Verfügung stehenden Strom des Netzteils zu nutzen, verhält sich das Puffermodul wie eine variable Last. Es verringert seine Last, wenn der Bemessungseingangsstrom dazu führen würde, dass das Netzteil seine Ausgangsspannung sofort auf Null oder langsam absenkt und es somit zu einer kleineren Eingangsspannung als die benötigte Mindestladespannung käme. Auf diese Weise stellt das Puffermodul den schnellstmöglichen Ladevorgang entsprechend dem verwendeten Netzteil sicher. Hinweis: Es wird empfohlen, Lasten, die keine unterbrechungsfreie Versorgung benötigen, parallel zu allen gepufferten Lasten an das Netzteil anzuschließen. Die Pufferung derartiger Lasten würde zu einer Verringerung der Pufferzeit führen, da diese lastabhängig ist. Um hohe Pufferzeiten zu erzielen sind daher die Lasten so klein wie möglich zu wählen. Jahre Hinweis: Die Lebensdauer des Kondensators ist abhängig von der Temperatur (siehe Diagramm) sowie vom Laststrom. Das Ende der Lebensdauer ist erreicht, wenn die Kapazität einen Wert von 70 % seiner Nennkapazität unterschreitet. Bei kontinuierlichem Betrieb mit der maximal zulässigen Betriebstemperatur beträgt die erwartete Lebensdauer ca. 5 Jahre Temperatur [ C] 2CDC272031F0110 Lebensdauer der Kondensatoren abhängig von der Temperatur 2CDC114083D0101 Datenblatt Puffermodul CP-B 24/3.0, ultra-cap basierend - 3

4 Betriebszustandsanzeigen LEDs, Status- und Fehlermeldungen Betriebszustand grüne LED OPERATION grüne LED BUFFER STATUS grüne LED Eingangsspannung liegt an V V -- Gerät in Betrieb (Eingangsspannung liegt an oder Gerät wird intern durch gespeicherte Energie der Kondensatoren versorgt) -- V -- Ladevorgang (in den Kondensatoren gespeicherte Energie > 30 und < 80 % ) V V W 0,8 Hz In Kondensatoren gespeicherte Energie > 80 % (während dem Laden) V V V In Kondensatoren gespeicherte Energie < 30 % (während dem Entladen) OFF V OFF Kondensatoren leer (keine Versorgung der Last, ausschließlich interne Versorgung) OFF V Z 3,2 Hz Kondensatoren völlig leer OFF OFF OFF -- = nicht relevant Installation Der Anschluss und die Inbetriebnahme des Geräts darf nur von entsprechend qualifiziertem Fachpersonal unter Einhaltung der landesspezifischen Vorschriften (z. B. VDE, DIN...) vorgenommen werden. Die CP-B 24/3.0 sind Einbaugeräte. Sie sind wartungsfrei und beinhalten keine fest eingebauten Einstellelemente und müssen daher nicht geöffnet werden. Wenn das Puffermodul in Systeme eingebaut wird, die Überspannung zum Testen benötigen (z. B. EN / VDE0113 Teil Spannungsprüfung), muss das Modul während des Tests abgeklemmt werden. (Originaltext EN : Bauteile, die nicht für diese Prüfspannung ausgelegt sind, müssen während der Prüfung abgeklemmt sein.) Hinweis: Das Gerät ist vollständig wartungsfrei. Das Gehäuse ist versiegelt. Einbaulage GEFAHR! Bauelemente mit hoher gespeicherter Energie Gefahr eines Stromschlags! Vor Installations-, Wartungs- oder Änderungsarbeiten: Anlage spannungsfrei schalten, vor Wiedereinschalten sichern. Puffermodul vollständig entladen. Keine Gegenstände in das Gerät einführen und das Gerät nicht öffnen. Sicherstellen, dass Bedienpersonal vor versehentlicher Berührung energieführender Teile geschützt ist. (A) (B) OPERATION CP-B 24/3.0 BUFFER STATUS IN L - IN " (A) " Das Gerät ist horizontal mit nach unten gerichteten Eingangsklemmen zu montieren. Um eine ausreichende Konvektion sicherzustellen, darf der Mindestabstand zu benachbarten Geräten von 40 mm (1,58 ) in vertikaler Richtung nicht unterschritten werden. Ein Mindestabstand in horizontaler Richtung ist nicht notwendig. (B) EXT+ EXT - OUT L - OUT L - OUT " 2CDC F Puffermodul CP-B 24/3.0, ultra-cap basierend Datenblatt 2CDC114083D0101

5 Elektrischer Anschluss Die Installation muss gemäß EN und anwendbarer nationaler Normen durchgeführt werden. Die Eingangsseite ist durch eine interne Eingangssicherung abgesichert L- IN EXT+ OUT L- L- INPUT OK EXT- IN L- IN EXT+ EXT- OUT L- OUT L- OUT 2CDC272020F0010 IN L- IN Eingangsspannung OUT L- OUT L- OUT Ausgangsspannung Signalkontakt (Relais) EXT+, EXT- Anschluss der Erweiterungsmodule CP-B EXT.2 AnschlussdiagrammLast, die gepuffert werden soll, an die Ausgangsanschlüsse OUT und L- OUT anschließen. 1. Zusätzliche Erweiterungsmodule (CP-B EXT.2) an EXT+ and EXT- anschließen. 2. Der Signalkontakt kann für externe Statusanalysen genutzt werden. Im Falle von Überlast, enthält der Ausgangsstrom den maximalen Strom des Puffermoduls und den des Netzteils. Der Überlastschutz muss extern realisiert werden. Die Ausgangsleitungen sind nach dem maximalen Ausgangsstrom zu dimensionieren oder gesondert abzusichern. Um Spannungsabfälle zu minimieren, wird empfohlen die Querschnitte auf der Ausgangsseite so groß wie möglich zu wählen. Polung beachten. Die Eingangsseite ist durch eine interne Eingangssicherung abgesichert. Betrieb GEFAHR! Hochstrom Risiko von Lichtbögen und elektrischem Schlag! Keinerlei Änderungen an der Installation (primär- oder sekundärseitig) vornehmen. Sachgemäßer Gebrauch. WARNUNG! Hohe Gehäusetemperaturen in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen Riskio von Verbrennungen! Abstände zu benachbarten Geräten beachten, um eine ausreichende Kühlung zu gewährleisten. Vor dem Betrieb ist folgendes sicherzustellen: 1. Netzanschluss gemäß den landesspezifischen Vorschriften durchführen entsprechend Schutzklasse III. 2. Zuleitungen und Gerät ausreichend absichern. 3. Eine Trenneinrichtung für das Netzteil vorsehen, um das Gerät und die Zuleitungen im Bedarfsfall zu unterbrechen. 4. Um die Spannungsabfälle zu minimieren, wird empfohlen die Querschnitte auf der Ausgangsseite so groß wie möglich zu wählen. Wenn das Puffermodul vollständig geladen ist und im Standby Modus arbeitet, tritt keine Erwärmung auf. Vom thermischen Gesichtspunkt aus kann das Gerät mit einem ausgeschalten Gerät verglichen werden. Das Gerät ist für den Gebrauch als Puffermodul ausgelegt. Unsachgemäßer Einsatz wird vom Hersteller nicht unterstützt. Diese können die Sicherheit beeinträchtigen und zu Problemen im Betrieb oder zur Zerstörung des Geräts führen. Service Die interne Sicherung kann vom Anwender nicht ausgetauscht werden. Löst die interne Sicherung aus, liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Gerätedefekt vor. In diesem Fall ist eine Überprüfung des Puffermoduls durch den Hersteller erforderlich. 2CDC114083D0101 Datenblatt Puffermodul CP-B 24/3.0, ultra-cap basierend - 5

6 Technische Daten Daten bei T u = 25 C und Bemessungswerten, sofern nichts anderes angegeben ist Eingangskreise Versorgungskreis Bemessungseingangsspannung U in Eingangsspannungsbereich Mindestladespannung Bemessungseingangsstrom Einschaltstrombegrenzung Transienter Überspannungsschutz Interne Eingangssicherung (Systemschutz, nicht zugänglich) IN L- IN 24 V DC 23,7-26,4 V DC 23,7 V DC 3 A DC 50 A / 1 ms Suppressor Diode 4 A träge Eingangsspannung grüne LED Interne Systemspannung OPERATION grüne LED Energiespeicherlevel BUFFER STATUS grüne LED Details siehe Tabelle LEDs, Status- und Fehlermeldungen auf Seite 4 Ausgangskreise OUT L- OUT L- OUT Bemessungsausgangsleistung 69 W Bemessungsausgangsspannung U out 24 V DC Ausgangsspannung (Puffermodus) 23,0 V DC Toleranz der Ausgangsspannung % Bemessungsausgangsstrom I r T a 60 C 3 A DC Spitzenausgangsstrom (vollständig geladene Kondensatoren T a 60 C 6 A DC (min. 1,5 s) vorausgesetzt) Kurzschlussschutz (nur über externe Sicherung) keine kontinuierliche Kurzschlussbeständigkeit Benötigte externe Sicherung 3,15 A träge Netzausfallüberbrückungszeit lastabhängig, min. 13 s bei 100 % Last Überlastschutz thermischer Schutz Art des Ausgangs Schließer Kontaktmaterial Ag + Au-überzogen Minimale Schaltspannung / Minimaler Schaltstrom 5 V DC / 1 ma Maximale Schaltspannung / Maximaler Schaltstrom 50 V AC / 1,0 A, 30 V DC / 0,5 A Mechanische Lebensdauer 5 x 10 6 Schaltspiele Elektrische Lebensdauer 0,1 x 10 6 Schaltspiele Maximaler Sicherungswert für Kurzschlussschutz Schließer 1,0 A AC / 0,5 A DC 6 - Puffermodul CP-B 24/3.0, ultra-cap basierend Datenblatt 2CDC114083D0101

7 Allgemeine Daten MTBF auf Anfrage Maximale interne Leistungsaufnahme 7 W Leistungsaufnahme bei unbelastetem Ausgang 0,75 W Energiespeicher (min.) 1000 Ws Typische Ladezeiten bei Laststrom 100 % 65 s 0 % 56 s Typische Pufferzeiten bei Laststrom 1) 100 % 13 s 50 % 28 s 25 % 66 s 10 % 148 s Wirkungsgrad > 90 % Einschaltdauer ED 100 % Abmessungen (W x H x D) Produktabmessungen 60 x 99 x 120 mm (2,36 x 3,90 x 4,72 ) Verpackungsabmessungen 85 x 220 x 170 mm (3,35 x 8,66 x 6,69 ) Gewicht Nettogewicht 0,55 kg (1,21 lb) Bruttogewicht 0,75 kg (1,65 lb) Gehäusematerial Abdeckung beschichtetes Stahlblech Gehäuse beschichtetes Stahlblech Montage DIN-Schiene (IEC/EN 60715), Schnappbefestigung Einbaulage horizontal Mindestabstand zu benachbarten Geräten horizontal nicht notwendig vertikal 40 mm (1,58 ) Verschmutzungsgrad 2 Schutzart Gehäuse IP20 Anschlüsse IP20 Schutzklasse (IEC/EN 61140) III SELV / PELV (Voraussetzung: Netzteil erfüllt Klasse III) 1) Pufferzeit Energiespeicher x 0,9 Laststrom x 23,0 V Elektrischer Anschluss (Zugfeder-Klemmen) Eingangskreis, Ausgangskreis feindrähtig mit und ohne Aderendhülse 0,08-1,0 mm² (28-18 AWG) starr 0,08-1,5 mm² (28-16 AWG) Abisolierlänge 6,0 mm (0,24 ) Meldekreis feindrähtig mit und ohne Aderendhülse 0,08-1,0 mm² (28-18 AWG) starr 0,08-1,5 mm² (28-16 AWG) Abisolierlänge 6,0 mm (0,24 ) " Umweltdaten Umgebungstemperaturbereiche Betrieb -40 C C (-4 F F) Lagerung -40 C C (-4 F F) Schwingen, sinusförmig in Anlehnung an IEC/EN ,5 mm, 3-57,55 Hz; 2 g, 57, Hz, 10 Zyklen Schock, halbsinus in Anlehnung an IEC/EN g, 11 ms, 3 Achsen, 6 Seiten, 3 x pro Seite Normen/Richtlinien Normen EN 50178, IEC/EN , IEC/EN CDC114083D0101 Datenblatt Puffermodul CP-B 24/3.0, ultra-cap basierend - 7

8 Elektromagnetische Verträglichkeit Störfestigkeit gegen IEC/EN Entladung statischer Elektrizität IEC/EN Level 3, 6 kv / 8 kv hochfrequente elektromagnetische Felder IEC/EN Level 3, 10 V/m ( MHz) / Level 2, 3 V/m ( MHz) schnelle transiente elektrische Störgrößen/Burst IEC/EN Level 3, 2(1) kv / 5 khz Stoßspannungen IEC/EN Level 1, 0,5 kv leitungsgeführte Störgrößen, induziert durch hochfrequente IEC/EN Level 3, 10 V (150 khz-80 MHz) Felder Spannungseinbrüche, Kurzzeitunterbrechungen und IEC/EN gepuffert durch Ultra-Cap Kondensatoren Spannungsschwankungen Störaussendung IEC/EN hochfrequent gestrahlt DIN EN B/C1 hochfrequent leitungsgeführt DIN EN B/C1 Technische Diagramme Temperaturverhalten I out [A] 3,0 Normaler Anwendungsfall (bis zu 50 % Pufferbetrieb, 5 Lade- und Entladezyklen in direkter Folge) 1, Kontinuierliches Laden und Entladen in direkter Folge. Dies entspricht jedoch nicht dem realen Anwendungsfall und ist daher nur als theoretische Angabe zu betrachten. T u [ C] 2CDC F0110 Temperaturkennlinie bei Bemessungslast Abmessungen in mm und Inches 99 3, , , , , ,72 2CDC F0010 CP-B 24/ Puffermodul CP-B 24/3.0, ultra-cap basierend Datenblatt 2CDC114083D0101

9 99 3, , , , , ,72 2CDC272036F0010 Zubehör CP-B EXT.2 Weitere Dokumentation Dokumenten-Titel Dokumenten-Typ Dokumenten-Nummer Elektronische Produkte und Relais Technischer Katalog 2CDC110004C020x CP-B 24/3.0 Bedienungsanleitung 1SVC427060M0000 CP-B EXT.2 Datenblatt 2CDC114080D0101 CP-B EXT.2 Bedienungsanleitung 1SVC427063M0000 2CDC114083D0101 Datenblatt Puffermodul CP-B 24/3.0, ultra-cap basierend - 9

10 Kontakt Deutschland: ABB STOTZ-KONTAKT GmbH Eppelheimer Straße Heidelberg, Deutschland Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) Dokumentennummer 2CDC114083D0101 (05/2017) Hinweis: ABB behält sich das Recht vor, ohne Vorankündigung technische Änderungen vorzunehmen oder die Inhalte dieses Dokuments zu ändern. Die getroffenen Vereinbarungen zu den Bestellungen bleiben bestehen. ABB übernimmt für mögliche Fehler oder fehlende Informationen in diesem Dokument keine Haftung. ABB ist alleiniger Eigentümer der Rechte an diesem Dokument sowie darin zitierten Vertragsgegenständen und enthaltenen Abbildungen. Jede Vervielfältigung, Offenlegung gegenüber Dritten oder Verwendung der Inhalte sowohl in ihrer Gesamtheit als auch teilweise ist ohne die vorherige schriftliche Zustimmung der ABB AG untersagt. Copyright 2017 ABB Alle Rechte vorbehalten