WELKOM E-T-A BENELUX SA/NV -...

WORKSHOP

1 WELKOM E-T-A BENELUX SA/NV

BEVEILIGING

DC24V

… 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)


• High Performance Circuit Breakers

applicaties: voor extreme condities

• Elektronische Circuit Breakers

applicaties: DC24V & DC12V


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

Bimetaal principe

Werking Thermische CBE‘s 6

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


Hot Wire


Snap Action Disc


Temperatuur

Compensatie



Thermische

Trip Curve


Beïnvloeding

Temperaturen

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

Werking Magnetische CBE‘s 14

Electromagnetisch

principe

Every change of the

current in the coil

causes a magnetic field

Magnetische CBE‘s Werking 15

Strong

Magnetic Field Current Flow

Winding Coil

Tube


Magnetische

Trip Curve


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

Thermisch Thermisch

Magnetisch

Thermisch-Magnetische CBE‘s Werking 19

Thermisch-

Magnetische

Trip Curve

Werking 20

Thermisch-Magnetische CBE‘s

Voor- en Nadelen

Voordelen

• Selectiviteit

• Overstroom & Kortsluiting

• Verschillende Curves (AC en DC)


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

23

Strong

Magnetic Field

Current Flow

Winding Coil

Tube

Werking 23

Hydraulisch-Magnetische CBE‘s

Voor- en Nadelen

Voordelen

• Ongevoelig voor Schommelingen

in Temperatuur

• Montagemogelijkheden

• Verschillende Curves (AC en DC)


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 ?


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



De huidige technologie van ELEKTRONISCHE componenten

(bijvoorbeeld: voedingen en PLC’s) vraagt om een gelijksoortige

“ELEKTRONISCHE” beveiliging


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




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




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

Berekeningstool DC24V 48

Applicatie voorbeelden uit:

Staalindustrie

Medicijnen Industrie

Productiemachines

Applicatie voorbeelden DC24V 49

Staalindustrie

Project warme Wals

SVS16 met E-1048-7xx


Staalindustrie

Project koude Wals

ESX10-T en ESS20


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

Demo & Vragen?

Bezoek onze stand hier in het Evoluon

DC24V Hands-On 55

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

[email protected]

www.e-t-a.be

Sales Netherlands:

GSM: +31 (0) 6 525 96 259

[email protected]

www.e-t-a.nl

57

WELKOM E-T-A BENELUX SA/NV -...

Documents

Transcript of WELKOM E-T-A BENELUX SA/NV -...