SFB-tekniikka

Valikoiva suojaus

Valikoiva suojaus

SFB-tekniikalla varustetut teholähteet on tarkoitettu järjestelmiesi valikoivaan ja taloudelliseen turvaamiseen.

Laitteistojen maksimaalisen käytettävyyden takaamiseksi vakiomallin johdonsuojakatkaisijoiden on aktivoiduttava magneettisesti, koska viallisten virtapiirien valikoiva poiskytkentä ja laitteiston tärkeiden osien pysyminen keskeytyksittä toiminnassa on mahdollista vain tässä tapauksessa. SFB-tekniikan avulla teholähteet ja DC/DC-muuntimet syöttävät lyhyen aikaa virtaa moninkertaisesti nimellisvirtaansa nähden, mikä takaa tarvittavan varavirran.

Tavoitteesi: järjestelmien korkein mahdollinen käytettävyys

Tuotannossa virheitä ei voi koskaan välttää täysin. Esimerkiksi johdotuksessa voi esiintyä oikosulkuja ja virtaa käyttävissä laitteissa virhetoimintoja. Koneen tai laitteiston olisi tästä huolimatta jatkettava toimintaansa keskeytyksittä vioittumattomien alueiden osalta, mikäli se on kokonaisprosessin puolesta mahdollista.

Ratkaisu tähän on yksittäisten päätelaitteiden tai pienten toimintaryhmien erillinen suojaus. Näin vältetään vioittumattomien osien tarpeeton poiskytkentä vikatapauksissa.

SFB-tekniikalla varustetut teholähteet ja DC/DC-muuntimet turvaavat tuotantosi. SFB on lyhenne sanoista Selective Fuse Breaking. Vikatapauksessa laitteet syöttävät 12 millisekunnin ajan virtaa kuusinkertaisesti nimellisvirtaan nähden vioittuneen virtapiirin katkaisemiseksi.

Takaisin ylös

Taloudellinen suojaus johdonsuojakatkaisijoilla

Tärkeät laitteiston osat pysyvät toiminnassa  

SFB-tekniikka

Yleensä verkkolaitteeseen on kytketty ohjauksen kanssa rinnakkain muitakin virtaa käyttäviä laitteita, kuten antureita tai toimilaitteita. Seisonta-aikojen minimoimiseksi jokainen virtapiiri tulisi suojata erikseen.

Tällöin oikosulkutapauksessa vain vioittunut piiri eristetään teholähteestä, kun taas muut virtaa käyttävät laitteet jatkavat toimintaansa keskeytyksittä.

Tällä hetkellä tavalliset kaupalliset johdonsuojakatkaisijat ovat edullisin ratkaisu virtapiirin suojaamiseen. Ne voidaan aktivoida sähkömagneettisesti tai termisesti kaksoismetallilla.

Integroidun sähkömagneetin aktivointi muutamissa millisekunneissa edellyttää kuitenkin selvästi suurempaa virtaa kuin suojakytkimen nimellisvirta.

Takaisin ylös

Johdonsuojakatkaisijoiden ominaisuudet

Suojakytkimet 6 A:n nimellisvirralla  

Magneettinen aktivointi 30 A:sta alkaen

Valmistajat ilmoittavat sähkömagneettisen aktivoinnin edellyttämät oikosulkuvirrat yleensä vaihtovirta-arvoina (AC). Käyttäjien on sen vuoksi huomioitava, että vastaavat DC-arvot ovat 1,2 kertaa suurempia.

Johdonsuojakatkaisijoita on markkinoilla erilaisin aktivointiominaisuuksin. Teollisuudessa käytetään yleensä B- tai C-tyypin kytkimiä.

B-tyypin kohdalla aktivointi edellyttää seuraavia virtoja:

  • AC-sovellukset: 3–5-kertainen nimellisvirta
  • DC-sovellukset: 3–6-kertainen nimellisvirta

Tyypin B 25 A -kytkimen aktivointi edellyttää siis epäsuotuisissa oloissa 150 A:n virtaa, jos aktivoinnin on tarkoitus tapahtua muutamassa millisekunnissa.

Tyypin C kohdalla vaadittavat virrat ovat seuraavat:

  • AC-sovellukset: 5–10-kertainen nimellisvirta
  • DC-sovellukset: 5–12-kertainen nimellisvirta
Takaisin ylös

SFB-tekniikka ehkäisee jännitekuopat

Magneettinen aktivointi 3–5 millisekunnissa  

Dynaaminen varavirta

Pitkät johdinreitit rajoittavat vaadittavaa aktivointivirtaa vikatapauksessa. Tästä syystä johdinsuojakatkaisijan aktivointi voi viivästyä tai jopa jäädä kokonaan pois.

Mikäli teholähteistä saadaan vähäisempi varateho, seuraa terminen aktivointi, joka voi kestää useita sekunteja tai minuutteja.

Vianetsintä on tässä tapauksessa sinänsä helppoa, koska lauennut suojakytkin on erotettavissa silmin. Tällä aikavälillä teholähteen 24 V DC -jännitteeseen on kuitenkin jo ehtinyt muodostua kuoppa, ja ohjauksen toiminta on keskeytynyt.

Pahimmassa tapauksessa verkkolaite syöttää niin vähän virtaa tai varavirran syöttö kestää niin lyhyen aikaa, ettei sulake laukea ollenkaan. Tällöin vianetsintä kestää ja maksaa.

SFB-tekniikalla varustetut QUINT-sarjan laitteet syöttävät tästä syystä jopa 6-kertaa nimellisvirtaa suurempaa virtaa. Tämä impulssi laukaisee suojakytkimet magneettisesti.

Takaisin ylös

Johdon pituus ja poikkileikkaus

Etäisyys I on ratkaiseva suojakytkimen aktivoinnin kannalta  

Huomioi johdinten enimmäispituudet

Se, aktivoituuko suojakytkin riittävän nopeasti, riippuu myös kyseisen laitteen liitäntäjohdon pituudesta ja poikkileikkauksesta.

Tässä yhteydessä on merkitystä muullakin kuin verkkolaitteen syöttämän virran suuruudella. Korkea virta pääsee oikosulkuun ja aktivoi suojakytkimen magneettisesti vain, jos vioittuneen virtapiirin impedanssi on riittävän alhainen.

Suunnittelumatriisistamme näet sovellukseesi sopivat johdon pituuden ja poikkileikkauksen sekä teholähteen yhdistelmät.

Takaisin ylös

Käyttöesimerkki

Ohjauksen keskeytymätön toiminta virtaa käyttävän laitteen oikosulun tapauksessa  

Ohjauksen keskeytymätön toiminta virtaa käyttävän laitteen oikosulun tapauksessa

Esimerkkitapaus:

  • Teholähde (24 V/20 A) syöttää virtaa ohjaukseen ja kolmelle muulle kuormalle.
  • Kukin virtapiiri on suojattu johdonsuojakatkaisijalla (6 A / B-tyyppi).
  • Virtapiirit koostuvat 25 m pitkistä kuparijohdoista (poikkileikkaus 2,5 mm2)

Mikäli esimerkkitapauksessa syntyy oikosulku, 20 A:n verkkolaite syöttää SFB-tekniikan välityksellä lyhyen aikaan kuusinkertaista nimellisvirtaa, eli enimmillään 120 A. Kymmenkertaisella nimellisvirralla suojakytkin aktivoituu ominaiskäyränsä magneettisella alueella joka tapauksessa 3–5 millisekunnissa.

Muut laitteet jatkavat toimintaansa, ohjaukselle syötetään koko ajan 24 V DC -virtaa ja se toimii keskeytyksittä oikosulusta huolimatta.

Takaisin ylös

Käytännön esimerkki

Tämän videon koe kertaa SFB-tekniikan edut selkeänä esityksenä.

Takaisin ylös

Phoenix Contactin suojakytkimet

Termomagneettinen suojakytkin SFB-ominaiskäyrällä  

Termomagneettinen suojakytkin

Phoenix Contactin termomagneettisten suojakytkinen tuoteperheen yhteydessä käytetään ensimmäistä kertaa SFB-ominaiskäyrää.

Tämä aktivointityyppi on kehitetty vartavasten SFB-tekniikalla toimivien teholähteiden kanssa käytettäväksi. Tämä laiteyhdistelmä takaa erityisen luotettavan aktivoinnin vikatapauksissa, vaikka teholähteen ja päätelaitteen väliset johdot olisivat pitkiä.

SFB-ominaiskäyrä muistuttaa C-tyyppiä, mutta on toleranssin osalta selvästi kavennettu. Näin suojakytkin saavuttaa aktivointivirtansa nopeammin ja kytkeytyy aiemmin pois päältä. Tämä rajoittaa oikosulkuvirtaa ja vähentää johtoihin ja liitettyihin laitteisiin kohdistuvaa kuormitusta.

Takaisin ylös

PHOENIX CONTACT OY

Niittytie 11
FI-01300 Vantaa
Contact Center:
+358 (0)9 3509 0290

Tekninen asiakaspalvelu:
+358 (0)9 3509 0260

Puheluiden hinnat 1.6.2016 alkaen 8,35 snt/puhelu + 16,69 snt/minuutti.

Palvelut


Suojakytkimet

Suojakytkimien toiminnan oppimismoduuli.

Tämä sivusto käyttää evästeitä. Jatkamalla sivuston selaamista, hyväksyt evästeiden käytön. Lue lisää ehdoistamme.

Sulje