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 industrile 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 benvloedt door de omgevingstemperatuur

Magnetische Circuit Breakers MO (magnetisch)

applicaties: kortsluit bescherming alleen, gevoelig aan piekstromen, zoals elektronische en medische apparatuur

tijd & stroomwaarde wordt niet benvloedt door de omgevingstemperatuur

Thermisch-Magnetische Circuit Breakers TM (thermisch magnetisch)

applicaties: overstroom en kortsluit bescherming (a equipment beveiliging, telecommunicatie)

tijd & stroomwaarde wordt benvloedt door de omgevingstemperatuur

Hydraulisch-Magnetische Circuit Breakers HM (hydraulisch magnetisch)

applicaties: overstroom en kortsluit bescherming (a equipment beveiliging, telecommunicatie)

tijd & stroomwaarde wordt niet benvloedt door de omgevingstemperatuur

High Performance Circuit Breakers

applicaties: voor extreme condities

Elektronische Circuit Breakers

applicaties: DC24V & DC12V

tijd & stroomwaarde wordt niet benvloedt door de omgevingstemperatuur

Producten Alle CBEs op een rijtje 4

Werking Tijd, Stroom, Karakteristieken en Curves

Thermal Thermal-Magnetic

Magnetic (No Delay) Delayed Magnetic curves available Magnetic-Hydraulic

Tim

e

Tim

e

Tim

e

Tim

e

Current

Current Current

Current

5

Bimetaal principe

Werking Thermische CBEs 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

Werking Thermische CBEs 7

Hot Wire

Werking Thermische CBEs 8

Snap Action Disc

Werking Thermische CBEs 9

Temperatuur

Compensatie

Werking Thermische CBEs 10

Werking Thermische CBEs 11

Thermische

Trip Curve

Werking Thermische CBEs 12

Benvloeding

Temperaturen

Voordelen

Kostvriendelijk

Compacte bouwvorm

Bedrijfszeker

Mogelijkheid bij opstartstromen

Nadelen

Reactietijd bij kortsluiting n

overstroom gelijk

Waar toe te passen

Motoren

Transformatoren

Lage spanning installaties (voertuigen)

Batterij gevoede toepassingen

Voor- en Nadelen 13

Werking Magnetische CBEs 14

Electromagnetisch

principe

Every change of the

current in the coil

causes a magnetic field

Magnetische CBEs Werking 15

Strong

Magnetic Field Current Flow

Winding Coil

Tube

Werking Magnetische CBEs 16

Magnetische

Trip Curve

Werking Magnetische CBEs 17

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 CBEs Werking 19

Thermisch-

Magnetische

Trip Curve

Werking 20

Thermisch-Magnetische CBEs

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 CBEs

Delayed by Hydraulic Mechanism

Werking 22

23

Strong

Magnetic Field

Current Flow

Winding Coil

Tube

Werking 23

Hydraulisch-Magnetische CBEs

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 MCBs

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

It (joule integraal of doorlaat energie)

bij conventionele Thermisch-magnetische MCB

MCB : C-curve 3A (5 tot 10 In, 3s tot max 15s)

Berekening It = (3x10) x 15 = 13500 As

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 benvloedt 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?