Tecnologia SFB

Protezione selettiva

Protezione selettiva

Gli alimentatori con tecnologia SFB garantiscono una protezione selettiva e conveniente dei vostri impianti.

Per una maggiore affidabilità dell'impianto gli interruttori magnetotermici standard devono attivarsi magneticamente, poiché solo in questo modo i percorsi di corrente guasti possono essere disattivati in maniera selettiva e le parti importanti dell'impianto continuare a funzionare senza interruzione di alimentazione. Con la tecnologia SFB gli alimentatori e i convertitori DC/DC forniscono in breve tempo una quantità notevole della corrente nominale, mettendo così a disposizione la riserva di corrente necessaria.

L'obiettivo: una maggiore affidabilità dell'impianto

Nella produzione è impossibile evitare totalmente i guasti. Ci si può imbattere ad esempio in cortocircuiti nel cablaggio o in funzionamenti anomali delle utenze. Tuttavia, laddove il processo lo consente, le macchine o l'impianto nei settori non interessati dovrebbero continuare a funzionare senza interruzione.

La soluzione è una protezione separata dei singoli terminali o dei piccoli gruppi funzionali. Questa modalità consente di non disattivare le parti dell'impianto non coinvolte in caso di guasto.

Gli alimentatori e i convertitori DC/DC con tecnologia SFB proteggono la produzione. SFB è l'acronimo di Selective Fuse Breaking. In caso di guasto, i dispositivi forniscono una corrente pari a 6 volte quella nominale per 12 ms per disattivare il circuito interessato.

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Protezione conveniente con interruttori magnetotermici

Le parti importanti dell'impianto restano in funzione  

Tecnologia SFB

Di solito, parallelamente ai controllori, a un alimentatore sono collegate ulteriori utenze come sensori o attuatori. Per minimizzare i tempi di inattività, ognuno di questi percorsi di corrente dovrebbe essere protetto singolarmente.

Nel caso di cortocircuito, infatti, solo il percorso con problemi viene isolato dall'alimentazione, mentre le altre utenze continuano a lavorare senza interruzione.

Attualmente gli interruttori magnetotermici comuni sono la soluzione più conveniente per la protezione di un circuito. Possono essere attivati elettromagneticamente o termicamente tramite un bimetallo.

Per un'attivazione in pochi millisecondi, tuttavia, l'elettromagnete integrato richiede una corrente decisamente superiore alla corrente nominale dell'interruttore di protezione.

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Caratteristiche degli interruttori magnetotermici

Interruttori di protezione con 6 A di corrente nominale  

Attivazione magnetica da 30 A

Le correnti di cortocircuito necessarie per un'attivazione elettromagnetica vengono di solito indicate come corrente alternata (AC) dal produttore. L'utente deve quindi verificare che i valori DC siano superiori al fattore di 1,2.

Gli interruttori magnetotermici sono disponibili con diverse caratteristiche di attivazione, per quanto in ambienti industriali vengano utilizzati soprattutto interruttori con caratteristiche B o C.

Con la caratteristica B sono necessarie le seguenti correnti per attivare l'interruttore:

  • Applicazioni AC: corrente nominale da tripla a quintupla
  • Applicazioni DC: corrente nominale da tripla a sestupla

Per un interruttore da 25 A della caratteristica B, in condizioni sfavorevoli sono necessari 150 A affinché si attivi in pochi millisecondi.

Per gli interruttori con caratteristica C sono necessarie le seguenti correnti:

  • Applicazioni AC: corrente nominale da quintupla a decupla
  • Applicazioni DC: corrente nominale da cinque a dodici volte maggiore
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La tecnologia SFB impedisce le cadute di tensione

Attivazione magnetica da 3 a 5 ms  

Riserva di corrente dinamica

In caso di guasto le linee lunghe limitano la corrente di intervento necessaria. In questo modo l'attivazione dell'interruttore magnetotermico può essere ritardata o addirittura impedita.

Se gli alimentatori mettono a disposizione una riserva di potenza inferiore, questa garantisce un'attivazione magnetica che dura più secondi o minuti.

La ricerca del guasto risulta in questo caso semplice, poiché è possibile vedere quale interruttore di protezione si è attivato. Tuttavia nel frattempo la tensione DC a 24 V dell'alimentatore si è già interrotta e il controllore si è spento.

Nel peggiore dei casi l'alimentatore fornisce una corrente talmente ridotta o una corrente di riserva di così pochi secondi che la protezione non si attiva. In questo caso la ricerca dell'errore diventa dispendiosa in termini di tempo e denaro.

Con la tecnologia SFB i dispositivi della serie QUINT forniscono quindi una corrente nominale fino a sei volte superiore. Con tale impulso gli interruttori di protezione si attivano magneticamente.

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Lunghezza dei cavi e sezione dei conduttori

La distanza I è decisiva per l'attivazione dell'interruttore di protezione  

Controllare la lunghezza massima dei cavi

L'attivazione rapida di un interruttore di protezione dipende anche dalla lunghezza e dalla sezione del cavo mediante il quale un'utenza è collegata.

Qui non è decisiva solamente l'alta corrente che l'alimentatore può fornire. Solo se l'impedenza del percorso di corrente guasto è abbastanza bassa, l'alta corrente può fluire nel cortocircuito e attivare magneticamente l'interruttore di protezione.

Dalla nostra matrice di progettazione è possibile dedurre quali alimentatori e quale lunghezza e sezione dei cavi sono adatti alla vostra applicazione.

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Esempio applicativo

Funzionamento senza interruzioni del controllore in caso di cortocircuito di un'utenza  

Funzionamento senza interruzioni del controllore in caso di cortocircuito di un'utenza

Scenario di esempio:

  • Un alimentatore (24 V/20 A) alimenta un controllore e tre ulteriori carichi.
  • Ogni percorso di corrente è protetto da un interruttore magnetotermico (6 A / caratteristica B).
  • I percorsi di corrente consistono in cavi in rame di 25 m (sezione 2,5 mm2)

Se in questo caso si dovesse verificare un cortocircuito, l'alimentatore da 20 A fornisce, tramite la tecnologia SFB, una corrente nominale sei volte superiore, quindi massimo 120 A. L'interruttore di protezione si attiva in ogni caso con la corrente di dimensionamento dieci volte superiore nell'ambito magnetico della sua caratteristica in 3-5 ms.

Le altre utenze continuano a lavorare, il controllore viene alimentato costantemente con corrente DC a 24 V e continua a funzionare, nonostante il cortocircuito, senza interruzioni.

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Esempio pratico

Il tentativo in questo video mostra ancora una volta in modo chiaro quali sono i vantaggi della tecnologia SFB.

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Interruttori di protezione di Phoenix Contact

Interruttori di protezione magnetotermici con caratteristica SFB  

Interruttori di protezione magnetotermici

Nella famiglia di interruttori di protezione termomagnetici di Phoenix Contact entra in uso per la prima volta la caratteristica SFB.

Questa caratteristica di attivazione è stata specificamente sviluppata per l'impiego con alimentatori che lavorano sulla base della tecnologia SFB. La combinazione dei due dispositivi garantisce un'attivazione particolarmente affidabile in caso di guasto anche con cavi lunghi tra alimentatore e terminale.

La caratteristica SFB si ispira alla caratteristica C, ma ha una tolleranza decisamente ristretta. In questo modo l'interruttore di protezione raggiunge più rapidamente la sua corrente d'intervento e si attiva prima. Questo circoscrive la corrente di cortocircuito e riduce il carico per cavi e dispositivi collegati.

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Phoenix Contact Spa

Via Bellini, 39/41
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Assistenza


Interruttori di protezione

Modulo di apprendimento sulla funzione degli interruttori di protezione.

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