welkom e-t-a benelux sa/nv -...
TRANSCRIPT
… en wij ook !
Iedereen praat erover...
DC24V Workshop
BETER VOORKOMEN DAN GENEZEN
Wettelijke Verplichtingen.
Veilige Stuurkringen.
Betere Fouten Diagnose.
Verminderen van Stilstand.
2
Moulded Case Circuit Breaker (MCCB)
• bescherming van kabels en industriële toepassingen
• hoge stroomwaarden (tot 1,000 A),
• hoog kortsluitvermogen (tot 100 kA)
Miniature Circuit Breaker (MCB)
• bescherming van kabels en domestic verbruikers
• Stroomwaarden 0.5 … 125 A,
• kortsluitvermogen 3 kA, 6 kA, 10 kA
Circuit Breaker For Equipment (CBE)
• bescherming van toestellen (equipment)
• stroomwaarden tot 125 A
• met- en zonder kortsluitvermogen
Soorten Circuit Breakers Producten 3
• Thermische Circuit Breakers – TO (thermisch)
applicaties: overstroom bescherming (motor bescherming)
tijd & stroomwaarde wordt beïnvloedt door de omgevingstemperatuur
• Magnetische Circuit Breakers – MO (magnetisch)
applicaties: kortsluit bescherming alleen, gevoelig aan piekstromen, zoals elektronische en medische apparatuur
tijd & stroomwaarde wordt niet beïnvloedt door de omgevingstemperatuur
• Thermisch-Magnetische Circuit Breakers – TM (thermisch magnetisch)
applicaties: overstroom en kortsluit bescherming (a equipment beveiliging, telecommunicatie)
tijd & stroomwaarde wordt beïnvloedt door de omgevingstemperatuur
• Hydraulisch-Magnetische Circuit Breakers – HM (hydraulisch magnetisch)
applicaties: overstroom en kortsluit bescherming (a equipment beveiliging, telecommunicatie)
tijd & stroomwaarde wordt niet beïnvloedt door de omgevingstemperatuur
• High Performance Circuit Breakers
applicaties: voor extreme condities
• Elektronische Circuit Breakers
applicaties: DC24V & DC12V
tijd & stroomwaarde wordt niet beïnvloedt door de omgevingstemperatuur
Producten Alle CBE‘s op een rijtje… 4
Werking Tijd, Stroom, Karakteristieken en Curve‘s
Thermal Thermal-Magnetic
Magnetic (No Delay) Delayed Magnetic curve’s available Magnetic-Hydraulic
Tim
e
Tim
e
Tim
e
Tim
e
Current
Current Current
Current
5
Direct Heating
Stroom vloeit door het bimetaal zelf
Pre-conduction (geleiding): Relatieve hoge stromen, het bimetaal heeft
een lage weerstand
Indirect Heating
Spoel rondom het bimetaal; Stroom vloeit door de spoel
Pre-conduction (geleiding): Relatieve lage stromen, het bimetaal heeft
een hoge weerstand
Werking Thermische CBE‘s 7
Voordelen
• Kostvriendelijk
• Compacte bouwvorm
• Bedrijfszeker
• Mogelijkheid bij opstartstromen
Nadelen
• Reactietijd bij kortsluiting én
overstroom gelijk
Waar toe te passen
• Motoren
• Transformatoren
• Lage spanning installaties (voertuigen)
• Batterij gevoede toepassingen
Voor- en Nadelen 13
Electromagnetisch
principe
Every change of the
current in the coil
causes a magnetic field
Magnetische CBE‘s Werking 15
Voor- en Nadelen
Voordelen
• Snel
• Compacte bouwvorm
• Geen- of weinig invloed van
temperatuurschommelingen
• Meerpolige versies
Nadelen
• Geen selectiviteit tussen
kortsluiting en overstroom
Waar toe te passen
• Delicate toestellen
• Direct gevaar voor gebruiker (vb.: Medische toestellen)
• In een cascade beveiliging
18
Voor- en Nadelen
Voordelen
• Selectiviteit
• Overstroom & Kortsluiting
• Verschillende Curves (AC en DC)
• Meerpolige versies
Nadelen
• Temperatuurgevoelig
Waar toe te passen
• Stroomverdelings-systemen
• Machinebeveiliging
• Schakel- en stuursystemen
21
Probleemstelling: Wat bij extreme temperatuurschommelingen?
Hydraulisch-Magnetische CBE‘s
Delayed by Hydraulic Mechanism
Werking 22
Voor- en Nadelen
Voordelen
• Ongevoelig voor Schommelingen
in Temperatuur
• Montagemogelijkheden
• Verschillende Curves (AC en DC)
• Meerpolige versies
Nadelen
• Hoge(re) Kostprijs
Waar toe te passen
• Telecommunicatie
• Server-Rooms
• Cascadebeveiliging
25
SELECTIE CRITERIA
TYPE C.B.E.'s
Thermisch Magnetisch Thermisch-
Magnetisch
Hydraulisch-
Magnetisch
BEVEILIGING van OVERSTROOM
BEVEILIGING van KORTSLUITING
BEVEILIGING van OVERHEATING
ONGEVOELIG aan INRUSH STROOM
ONGEVOELIG aan
OMGEVINGSTEMPERATUREN
Wanneer en Welk Type Kiezen Producten 26
Elektromechanische automaten:
Hebben energie nodig om te kunnen werken
Elektromechanische automaten:
Hebben elektromechanische beperkingen (geen intelligentie)
Opmerking en Reminder Producten 27
in elektrische controlekasten
in machine controle
in systeem distributie architectuur
En waarom hebben zij onze aandacht nodig ?
DC24V Wat is een mogelijke oplossing? 28
TPS → SMPS
Met als gevolg: Zekeringen of MCB’s
zullen zeer waarschijnlijk niet trippen…
Transformer-based Power Supplies (TPS)
zijn wereldwijd vervangen door
Switch-Mode Power Supplies (SMPS).
DC24V Applicaties in de Automatisering
Waarom niet ?
29
• Bekijk hun overlast karakteristiek!
• Gelimiteerde uitgangsstroom!
Typische 1.1 tot 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!
DC24V Karakteristieken 30
?
Reactie van de uitgangstroom
• Iout gelimiteerd van 1.1 tot 1.5 X INominaal
• Voorbeeld: SMPS DC 24V, 10 A
Max. Iout = 12 tot 15 A
DC24V Uitgangstromen
• Welke uitgangstroom is er nodig van
de SMPS om een conventionele
automaat te doen trippen ?
• Bekijk Z, B en C trip-karakteristieken! Conventionele thermisch-magnetische MCB
(miniature circuit breaker)
31
Magnetische drempels volgens IEC 947.2 Z 1,6 tot 2,8 x Inominaal
B 3 tot 5 x Inominaal
C 5 tot 10 x Inominaal
D 10 tot 20 x Inominaal
I²t (joule integraal of doorlaat energie)
bij conventionele Thermisch-magnetische MCB
• MCB : C-curve 3A (5 tot 10 In, 3s tot max 15s)
• Berekening I²t = (3x10)² x 15 = 13500 A²s
Opm: Gebruik van kabels met hoge doorlaat energie zijn
noodzakelijk (praktijk)
DC24V Kortsluiting
Voorwaarden bij kortsluiting
Voorwaarden bij overstroom 1,13 tot 1,45 x Inominaal
32
MCBs als lastbeveiliging:
Zij werken niet op DC24V!
Hebben een te hoge trip stroom nodig
Kunnen onnodig trippen
Selectiviteit
Worden beïnvloedt door de bedrading
Hebben een AC Karakteristiek
Geschakelde
voedingen
+
MCB
DC24V Geschakelde Voedingen
Waarom niet ?
33
SMPS en zijn beveiliging…
Wat is dan de oplossing ?
Wij hebben zekerings-automaten nodig die …
… Hoge kortsluitstromen blokkeert
… Overstromen voor een korte tijd tolereert
… Piekstromen negeert
… Een selectieve bescherming biedt
Geschakelde Voedingen
?
DC24V 34
Onze oplossing is het nieuwe team…
Elektronische Beveiligingsautomaten
ESS20 Elektronische Circuit Breaker
ESS22
2-polige Elektronische Circuit Breaker
ESX10 ESX10-T Elektronische Beveiligingsautomaten
Waarom bieden wij deze apparaten aan ?
Geschakelde Voedingen
REF16
Resetable Electronic Fuse
DC24V 35
Elektronische overstroom / kortsluiting beveiliging
De vraag is; WAAROM?
Geen fysische beperkingen
Zuivere elektronische werkingscurve (stabiel)
Selectiviteit gegarandeerd
Juiste dimensionering
Langere en dunnere bekabeling mogelijk
Compacte bouwvorm
Conform aan huidige normen
Geschakelde Voedingen DC24V 36
Elektronische overstroom / kortsluiting beveiliging
De vraag is; WAAROM?
De huidige technologie van ELEKTRONISCHE componenten
(bijvoorbeeld: voedingen en PLC’s) vraagt om een gelijksoortige
“ELEKTRONISCHE” beveiliging
Geschakelde Voedingen DC24V 37
Analyse kortsluiting in een DC24V last circuit.
1) Voltage dip wanneer beveiligd met
standaard automaten (MCB’s), de
DC24V SMPS reageert veel sneller dan
de automaat en reduceert of ontkoppelt
de spanning en resulteert in een voltage
dip.
2) Stabiele 24V controle spanning met
ESS20 / ESX10 / ESX10-T…
Opm: Metingen ter hoogte van de voedingsbron
DaimlerChrysler / Sindelfingen
met MCB:
voltage dip
Geschakelde Voedingen
Elektronische overstroom / kortsluiting beveiliging
De vraag is; WAAROM?
met ESS/ESX:
voltage blijft
stabiel
DC24V 38
Elektronische beveiligingsautomaten geven de mogelijkheid om langere kabels te gebruiken.
(geen fysische beperkingen)
Maximum kabel lengte bij ESS20:
0,14 mm² 1,5 mm² ESSx 6A 19,7 m 106 m
ESSx 3A 39,9 m 214 m
Maximum kabel lengte bij MCB’s:
0.14mm² 1.5mm²
B 6A 1.1m 12.1m
C 2A 0.2m 2.4m
Z 2A 4.3m 46.3m
Elektronische overstroom / kortsluiting beveiliging
De vraag is; WAAROM?
Geschakelde Voedingen DC24V 39
E-T-A Elektronische automaten
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 data blad I²t = 260 A²s
4. ECB : 3A (1,35 Inom en 5s bij overstroom), (1,85 Inom en 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
I²t limiter
Elektronische Automaten en I2t DC24V 40
Werkingsspanning : DC24V (18V t/m 32V)
Stroomwaarden : 0.5A t/m 10A
Fail-Save element : bimetaal/shunt
Alarm signalisatie : NO/NC
Sokkelmontage : Module 17plus,SVS- series
Elektronische onderbreking bij
overstroom/kortsluiting
Galvanische onderbreking bij
overstroom/kortsluiting
DC24V ESS20-… 41
ESX10-T
ESX10
ESX10-… DC24V 42
Beveiliging van DC24V circuits tegen overlast en
kortsluiting met ESX10 en ESX10-T
ESX10 en/of ESX10-T = ESS20
MAAR: zonder galvanische scheiding!
Puur elektronische trip curve
Actieve begrenzing : 1.3 x Inom tot 1.8 x Inom
Kortsluiting : Elektronisch na ong. 100 ms … 2s
Overlast : Elektronisch na 3 s
Resetable Electronic Fuse
Prijsgunstige elektronische beveiliging
Compacte bouwvorm
Veiligheidssokkel met codering
Stroomlimitatie
Enkelvoudige werkingscurve
Van 1A tot en met 10A
REF16 DC24V 43
DIN-rail montage
Plaats besparend
Modulair
Geen extra kosten
Conform - 50 %
ESX10-T
MCB plus
signaal module
DC24V Verdere Kenmerken en Voordelen 44
ESS22-T
De eerste elektronische 2-polige automaat voor DC24V
LINE+
14
13
I>
Failsafe
Steuer-
elektronik Haupt-
kontakte
I>
12
11 1.1 1.2 3.1 3.2
LINE-
LOAD+
2.1 2.2
LOAD-
4.1 4.2
IN+ IN-
Si
A1 A2 B1 B2
ESS22-T – De 2-polige Automaat DC24V 45
Selectieve overstroom bescherming en flexibele power distributie van één bron:
• ESS20 in combinatie met Power distributie systeem 17plus of SVSxx
• ESX10 in combinatie met Power distributie system 17plus of SVSxx
• ESX10-T voor DIN-rail montage; Flexibele opbouw tot compacte modules
ESX10 en/of ESS20
met 17plus
ESX10 en/of ESS20
met SVS
ESX10-T
Complete Serie voor Machine & Systeem DC24V 46
47
Kenmerken:
- 8 of 16 Kanalen
- PROFIBUS-comatible
- Voor gebruikt van:
ESX10-124-DC24V
E1048-7XX
PROFIBUS – Distributie Systeem SVS16 DC24V
Applicatie voorbeelden uit:
Staalindustrie
Medicijnen Industrie
Productiemachines
Applicatie voorbeelden DC24V 49
Applicatie voorbeelden
Medicijnen Industrie
Project DC24V Distributiekast
8345 (Hydro-Magnetische automaat)
“BAYER” 19inch Rack en ESS20
DC24V 52
Productiemachines
Productiemachines
Selectieve DC24V protectie
Plugbare apparaten ESS20/ESX10
Betere prestaties in het schakelen van capacitieve lasten, 30 min-klemmen
(SVS04-08-…-K01)
Reductie van extra potentiale klemmen
Meer plaats in de schakelkast
ESX10 tot 12A beschikbaar
DC24V 53
DC24V Elektronische Beveiligingsschakelaars
DC24V Enkele Referenties
Bayer / Lanxess - 24VDC Distributie Netwerk
met ESS20 en 8345
Styrolution - 19“Rack; Power Distributie
met ESX10/E-1048
Arcelor Mittal - E-1072, ESX10-T, ESS22-T
Autojet - ESX10-T
GlaxoSmithKline (Waver) - ESS22-T
Siemens: Power Generation - ESS20
BMW,Audi, VW - ESS20, ESX10, SVS03
CERN (deeltjesversneller) - ESS20
Kerncentrale Doel - ESS20
54
Dank U
voor uw aandacht
Laat ons u helpen om een veilige,
bedrijfszekere en conforme productielijn
te vormen!
56
E-T-A Benelux SA/NV G. Stassart Laan 109
B-1070 Brussel
Tel.: +32 (0) 2 52 33 097
Sales Belgium:
GSM: +32 (0) 486 68 34 13
www.e-t-a.be
Sales Netherlands:
GSM: +31 (0) 6 525 96 259
www.e-t-a.nl
57