Technologia SFB

Zabezpieczenie selektywne

Zabezpieczenie selektywne

Zasilacze z technologią SFB służą do selektywnego i ekonomicznego zabezpieczania instalacji.

Dla zapewnienia najwyższej dyspozycyjności instalacji standardowe wyłączniki instalacyjne muszą być wyzwalane magnetycznie, gdyż tylko wtedy uszkodzone ścieżki prądowe są odłączane selektywnie, podczas gdy podstawowe elementy instalacji nadal pracują. Dzięki technologii SFB zasilacz i przetwornik DC/DC krótkotrwale dostarczają wielokrotność swojego prądu znamionowego i w ten sposób oddają do dyspozycji niezbędną rezerwę prądową.

Cel: najwyższa dyspozycyjność instalacji

Nie jest możliwe całkowite wyeliminowanie awarii podczas produkcji. Przykładowo może dojść do zwarć w okablowaniu lub do wadliwego działania urządzeń odbiorczych. Pomimo tego maszyna lub instalacja w obszarach nieobjętych awarią powinna dalej pracować w nieprzerwany sposób, o ile cały proces zakłada taką możliwość.

Rozwiązaniem jest oddzielne zabezpieczanie poszczególnych urządzeń peryferyjnych lub małych grup funkcjonalnych. W razie awarii zapobiega to niepotrzebnemu odłączaniu elementów instalacji nieobjętych awarią.

Zasilacze oraz przetworniki DC/DC z technologią SFB zabezpieczają ciągłość produkcji. SFB oznacza Selective Fuse Breaking. W razie awarii urządzenia przez 12 ms dostarczają 6-krotny prąd znamionowy, aby odłączyć obwód prądowy objęty awarią.

Powrót do góry

Ekonomiczne zabezpieczenie za pomocą wyłączników instalacyjnych

Ważne elementy instalacji pracują nieprzerwanie  

Technologia SFB

Zazwyczaj równolegle do sterownika są przyłączone do sieci kolejne odbiorniki, taki jak czujniki lub urządzenia wykonawcze. Dla zminimalizowania czasów przestojów każda z takich ścieżek prądowych powinna być zabezpieczona osobno.

Wówczas w przypadku zwarcia od zasilacza odłączany jest tylko wadliwy obwód, a pozostałe odbiorniki nadal pracują.

Dostępne na rynku wyłączniki instalacyjne stanowią obecnie najbardziej korzystne cenowo rozwiązanie dla ochrony obwodów prądowych. Mogą być one wyzwalane elektromagnetycznie lub termicznie poprzez bimetal.

Zintegrowany elektromagnes dla wywołania wyzwolenia w ciągu kilku milisekund wymaga jednak znacznie wyższego prądu, niż prąd znamionowy wyłącznika zabezpieczającego.

Powrót do góry

Charakterystyka wyłączników instalacyjnych

Wyłączniki zabezpieczające o prądzie znamionowym 6 A  

Wyzwalanie magnetyczne od 30 A

Prądy zwarciowe wymagane dla wyzwalania elektromagnetycznego są zazwyczaj podawane przez producentów dla prądu przemiennego (AC). Dlatego też użytkownicy muszą pamiętać, że wartości dla prądu stałego (DC) należy pomnożyć przez współczynnik 1,2.

Wyłączniki instalacyjne są oferowane z różnymi charakterystykami wyzwalania, przy czym w środowisku przemysłowym najczęściej stosuje się wyłączniki z charakterystykami B lub C.

Przy charakterystyce B niezbędne są następujące prądy, aby wyzwolić wyłącznik:

  • Aplikacje AC: od trzy- do pięciokrotnego prądu znamionowego
  • Aplikacje DC: od trzy- do sześciokrotnego prądu znamionowego

Aby w ciągu kilku milisekund wyzwolić wyłącznik 25 A o charakterystyce B, niezbędny jest więc w niekorzystnych warunkach prąd 150 A.

W przypadku wyłączników o charakterystyce C niezbędne są następujące prądy:

  • Aplikacje AC: od pięcio- do dziesięciokrotnego prądu znamionowego
  • Aplikacje DC: od pięcio- do dwunastokrotnego prądu znamionowego
Powrót do góry

Technologia SFB zapobiega przepięciom łączeniowym

Wyzwalanie magnetyczne w ciągu 3 do 5 ms  

Dynamiczna rezerwa prądowa

W razie awarii długie drogi przewodów ograniczają wymagany prąd wyzwalania. W wyniku tego wyzwolenie wyłącznika instalacyjnego może zostać opóźnione lub nawet uniemożliwione.

Jeżeli zasilacze dysponują niewielką rezerwą mocy, to zapewnia ona wyzwalanie termiczne, które trwa kilka sekund lub minut.

Ułatwia to wprawdzie wyszukiwanie usterek, gdyż można łatwo zobaczyć, który wyłącznik zabezpieczający został wyzwolony, jednakże w takim przedziale czasu napięcie stałe 24 V zasilacza jest już przerwane i następuje awaria sterownika.

W najgorszym przypadku zasilacz dostarcza tak niski prąd lub tylko krótkotrwałą rezerwę prądową przez kilka sekund, co nie pozwala na wyzwolenie zabezpieczenia. Wyszukiwanie usterki staje się wtedy bardzo czasochłonne i kosztowne.

Dzięki technologii SFB urządzenia typoszeregu QUINT dostarczają prąd o wartości aż do 6-krotnego prądu znamionowego. Taki impuls wyzwala magnetycznie wyłączniki zabezpieczające.

Powrót do góry

Długość i przekrój przewodu

Odległość I jest decydująca dla wyzwalania wyłączników zabezpieczających  

Należy przestrzegać maksymalnych długości przewodów

To, czy wyłącznik zabezpieczający zostanie wystarczająco szybko wyzwolony, zależy również od długości i przekroju przewodów, za pośrednictwem których jest przyłączony odbiornik.

Wysoki prąd, który może dostarczyć zasilacz, nie jest tutaj jedynym decydującym czynnikiem. Jeśli impedancja wadliwej ścieżki prądowej jest wystarczająco niska, wysoki prąd może płynąć również przy zwarciu i wyzwolić magnetycznie wyłącznik zabezpieczający.

Z naszej matrycy projektowej można się dowiedzieć, jakie zasilacze, przy jakiej długości i przy jakim przekroju przewodów pasują do konkretnej aplikacji.

Powrót do góry

Przykład zastosowania

Nieprzerwana praca sterownika przy zwarciu jednego odbiornika  

Nieprzerwana praca sterownika przy zwarciu jednego odbiornika

Przykładowy scenariusz:

  • Zasilacz (24 V/20 A) zasila sterownik i trzy inne obciążenia.
  • Każda ścieżka prądowa jest zabezpieczona przez wyłącznik instalacyjny (6 A / charakterystyka B).
  • Ścieżki prądowe składają się z przewodów miedzianych o długości 25 m (przekrój 2,5 mm²)

Jeżeli w tym przykładzie dochodzi do zwarcia, to zasilacz 20 A dzięki technologii SFB krótkotrwale dostarcza sześciokrotność prądu znamionowego, czyli maksymalnie 120 A; wyłącznik zabezpieczający zostaje pewnie wyzwolony dziesięciokrotnym prądem znamionowym w magnetycznym zakresie swojej charakterystyki w ciągu 3 do 5 ms.

Pozostałe odbiorniki pracują dalej, sterownik jest zasilany w ciągły sposób napięciem stałym 24 V i pomimo zwarcia działa dalej nieprzerwanie.

Powrót do góry

Z praktyki

Próba przedstawiona na tym filmie wideo pokazuje jeszcze raz, jakie korzyści przynosi technologia SFB.

Powrót do góry

Wyłączniki zabezpieczające firmy Phoenix Contact

Termomagnetyczny wyłącznik zabezpieczający z charakterystyką SFB  

Termomagnetyczny wyłącznik zabezpieczający

W rodzinie termomagnetycznych wyłączników zabezpieczających firmy Phoenix Contact po raz pierwszy stosowane są charakterystyki SFB.

Ta charakterystyka wyzwalania została opracowana specjalnie do stosowania w zasilaczach, które pracują na bazie technologii SFB. Kombinacja tych obu urządzeń zapewnia szczególnie niezawodne wyzwalanie w razie awarii, również przy długich przewodach pomiędzy zasilaczem i urządzeniem peryferyjnym.

Charakterystyka SFB opiera się na charakterystyce C, jednak posiada wyraźnie węższą tolerancję. Dzięki temu wyłącznik zabezpieczający szybciej osiąga swój prąd wyzwolenia i w ten sposób wyłączenie następuje wcześniej. Ogranicza to prąd zwarciowy i obniża obciążenie przewodów i przyłączonych urządzeń.

Powrót do góry

PHOENIX CONTACT Sp. z o.o

ul. Bierutowska 57-59
Budynek nr 3/A
51-317 Wrocław
071/ 39 80 410

Serwis


Wyłączniki zabezpieczające

Moduł szkoleniowy na temat zasady działania wyłączników zabezpieczających.

W naszej witrynie stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności.

Zamknij