SFB Technology Um die Verfügbarkeit Ihrer Anlage sicherzustellen, eignen sich besonders unsere leistungsstarken QUINT POWER-Stromversorgungen mit SFB Technology. Dank der SFB Technology lösen Standard-Leitungsschutzschalter selektiv aus und parallel angeschlossene Verbraucher arbeiten unterbrechungsfrei weiter.
Anlagen selektiv absichern
Für höchste Anlagenverfügbarkeit müssen Standard-LS-Schalter magnetisch auslösen, um fehlerhafte Strompfade selektiv abzuschalten. Stromversorgungen und DC/DC-Wandler mit SFB Technology (Selective Fuse Breaking) liefern dafür kurzzeitig ein Vielfaches ihres Nennstroms und stellen so die notwendige Stromreserve bereit.
QUINT POWER mit SFB Technology
Wirtschaftlich absichern mit Leitungsschutzschaltern
Üblicherweise sind parallel zur Steuerung weitere Verbraucher, wie Sensoren oder Aktoren, an ein Netzteil angeschlossen. Zur Minimierung von Stillstandszeiten sollte jeder dieser Strompfade einzeln abgesichert sein. Kommt es dann zu einem Kurzschluss, wird nur der fehlerhafte Pfad von der Stromversorgung getrennt und die anderen Verbraucher arbeiten unterbrechungsfrei weiter. Derzeit sind handelsübliche LS-Schalter die preiswerteste Lösung zum Schutz eines Stromkreises. Sie können elektromagnetisch oder thermisch über ein Bimetall auslösen. Zur Auslösung innerhalb weniger Millisekunden benötigt der integrierte Elektromagnet allerdings einen deutlich höheren Strom als den Nennstrom des Schutzschalters.
Charakteristik von Leitungsschutzschaltern
Charakteristik von Leitungsschutzschaltern
Die für eine elektromagnetische Auslösung erforderlichen Kurzschlussströme werden von den Herstellern üblicherweise für Wechselstrom (AC) angegeben. Anwender müssen deshalb berücksichtigen, dass die DC-Werte um einen Faktor bis zu 1,5 höher liegen.
Leitungsschutzschalter werden in verschiedenen Auslösecharakteristiken angeboten, wobei im industriellen Umfeld zumeist Schalter mit B- oder C-Charakteristik im Einsatz sind. Um den Schalter auszulösen, sind bei Charakteristik B folgende Ströme notwendig:
- AC-Anwendungen: drei- bis fünffacher Nennstrom
- DC-Anwendungen: drei- bis siebeneinhalbfacher Nennstrom
Um innerhalb weniger Millisekunden auszulösen, sind also für einen 25-A-Schalter der Charakteristik B unter ungünstigsten Bedingungen 187,5 A notwendig. Für Schalter mit der Charakteristik C sind folgende Ströme notwendig:
- AC-Anwendungen: fünf- bis zehnfacher Nennstrom
- DC-Anwendungen: fünf- bis fünfzehnfacher Nennstrom
SFB-Impuls
SFB Technology verhindert Spannungseinbrüche
Im Fehlerfall begrenzen lange Leitungswege den erforderlichen Auslösestrom. Dadurch kann die Auslösung des Leitungsschutzschalters verzögert oder sogar verhindert werden. Stellen Stromversorgungen eine geringere Leistungsreserve zur Verfügung, sorgt diese für eine thermische Auslösung, die mehrere Sekunden oder Minuten dauert. Die Fehlersuche gestaltet sich in diesem Fall einfach, da zu sehen ist, welcher Schutzschalter ausgelöst hat. Jedoch ist in dieser Zeitspanne die 24-V-DC-Spannung der Stromversorgung bereits eingebrochen und die Steuerung ausgefallen.
Im ungünstigen Fall liefert das Netzteil einen so geringen Strom oder nur eine kurzzeitige Stromreserve von wenigen Sekunden, sodass die Sicherung gar nicht auslöst. Dann wird die Fehlersuche sehr zeitaufwändig und kostenintensiv. Mit der SFB Technology liefern Geräte der QUINT-Baureihe deshalb den bis zu 6-fachen Nennstrom. Mit diesem Impuls lösen die Schutzschalter innerhalb weniger Millisekunden magnetisch aus.
SFB -Projektierungsmatrix
Leitungslänge und Leiterquerschnitt
Ob ein Schutzschalter schnell genug auslöst, hängt auch von der Länge und dem Querschnitt der Leitung ab, über die ein Verbraucher angeschlossen ist. Hier ist nicht ausschließlich der hohe Strom ausschlaggebend, den das Netzteil liefern kann. Nur wenn die Impedanz des fehlerhaften Strompfads gering genug ist, kann der hohe Strom auch in den Kurzschluss fließen und den Schutzschalter magnetisch auslösen.
Welche Stromversorgung bei welcher Leitungslänge und welchem Querschnitt zu Ihrer Anwendung passt, können Sie unserer Projektierungsmatrix entnehmen.
Beispielszenario SFB Technology
- Eine Stromversorgung (24 V / 20 A) versorgt eine Steuerung und drei weitere Lasten.
- Jeder Strompfad ist durch einen Leitungsschutzschalter (6 A mit B-Charakteristik) gesichert.
- Strompfade bestehen aus 25 m langen Kupferleitungen (Querschnitt 2,5 mm2)
Kommt es in diesem Beispiel zu einem Kurzschluss, liefert das 20-A-Netzteil über die SFB Technology kurzzeitig den 6-fachen Nennstrom, also max. 120 A. Der Schutzschalter löst mit dem zehnfachen Bemessungsstrom auf jeden Fall im magnetischen Bereich seiner Kennlinie innerhalb von 3 bis 5 ms aus.
Die anderen Verbraucher arbeiten weiter, die Steuerung wird durchgängig mit 24 V DC versorgt und läuft trotz des Kurzschlusses unterbrechungsfrei weiter.
Beispielszenario SFB Technology
Geräteschutzschalter
Bei der Familie der thermomagnetischen Schutzschalter von Phoenix Contact kommt zum ersten Mal die SFB-Kennlinie zum Einsatz.
Diese Auslösecharakteristik wurde speziell für den Einsatz mit Stromversorgungen entwickelt, die auf der Basis der SFB Technology arbeiten. Die Kombination dieser beiden Geräte sorgt für ein besonders zuverlässiges Auslösen im Fehlerfall, auch bei langen Leitungen zwischen Stromversorgung und Endgerät. Die SFB-Kennlinie ist an die C-Charakteristik angelehnt, aber in der Toleranz deutlich schmaler. Damit erreicht der Schutzschalter schneller seinen Auslösestrom und schaltet somit früher ab. Das grenzt den Kurzschlussstrom ein und verringert die Belastung für Leitungen und angeschlossene Geräte.
