Защита цепей =24В и селективность
Защита выходной цепи 24 В DC
Выходные цепи нестабилизированных блоков питания (трансформатор и выпрямитель) чаще всего защищаются предохранителями, что исключает возможность выхода из строя диодов выпрямителя при появлениях перегрузки или коротких замыканиях в выходных цепях блока питания. Защита со стороны питающей сети в этом случае малоэффективна.
Стабилизированные блоки питания SITOP power соответствуют требованиям стандартов DIN VDE 0113 часть 1, секция 7.2.9 (ноябрь 1998) или EN 60204-1 к электрическим установкам машин и оснащаются встроенной электронной защитой выхода, исключающей возможность повреждения блока питания и его нагрузки в случае возникновения перегрузки или короткого замыкания в цепи =24 В.
Пример 1: отсутствие защиты
Предохранители на выходе блока питания SITOP power не нужны, если сечение проводников выбрано исходя из максимально возможного среднеквадратичного значения установившегося тока короткого замыкания соответствующего блока питания. Для случая перегрузки для выбора сечения проводников можно использовать значение тока, на уровне которого блок питания ограничивает ток перегрузки. Для случая короткого замыкания сечение проводников необходимо выбирать по среднеквадратичному значению установившегося тока короткого замыкания. Окончательно должно приниматься наибольшее сечение проводников, выбранных по данным критериям.
Например, для блока питания SITOP power =24 B/10 A (6EP1 334-2BA00) номинальный выходной ток равен 10 А, среднеквадратичное значение установившегося тока короткого замыкания может достигать 20 А, ток перегрузки ограничивается на уровне 13 … 15 А.
В технических данных блоков питания SITOP power чаще всего приводятся типовые значения всех рассматриваемых параметров. Максимальные значения токов превышают типовые значения приблизительно на 2 А. Это означает, что для рассматриваемого примера максимальное значение среднеквадратичного установившегося тока короткого замыкания может достигать 23 А.
Пример 2: использование проводников меньшего сечения
Если сечения используемых проводников меньше указанных в DIN VDE 0113 часть 1 или EN 60204-1, то выход блока питания должен быть защищен (см. DIN VDE 0113 часть 1 или EN 60204-1). Защита должна реагировать и на короткие замыкания, и на перегрузку в цепи =24 В.
Пример 3: селективность
Применение селективных защит необходимо в тех случаях, когда к выходу одного блока питания подключается несколько потребителей постоянного тока. Для таких схем существенно важным моментом становится своевременное выявление и быстрое отключение (до перехода блока питания в режим ограничения тока) вышедшего из строя потребителя с обеспечением питания всех остальных потребителей. Решение этой проблемы может выполняться двумя способами:
- Применением 4-канального модуля SITOP select (6EP1 961-2BA00) с диапазоном настроек каждого канала на токи от 2 до 10 А.
- Последовательным включением предохранителей или автоматических выключателей соответствующих номиналов.
Основой для выбора 24 В плавких предохранителей и автоматических выключателей служит значение тока короткого замыкания, которое приводится в технических данных соответствующих блоков питания (см. “Выходные цепи”, “Динамика U/I” для короткого замыкания во время работы). Реальные величины токов короткого замыкания зависят от множества факторов: сопротивления точки короткого замыкания, характера нагрузки (активная, индуктивная или емкостная) и т.д.
Для большинства практических случаев выбора автоматических выключателей можно считать, что его отключение происходит за 12 мс, а расчетный ток короткого замыкания определять как разность динамического тока короткого замыкания U/I и половины номинального тока нагрузки соответствующего блока питания (по IEC 898 ток короткого замыкания в цепи постоянного тока равен: 14 кратному значению номинального тока для автоматических выключателей с характеристикой С, 7-кратному значению для автоматических выключателей с характеристикой В и 5-кратному значению для автоматических выключателей с характеристикой А).
В следующих таблицах приведены основные сведения об автоматических выключателях и предохранителях, рекомендуемых для защиты цепей =24 В.
Технические данные 1-полюсных автоматических выключателей 5SY4
Соответствие требованиям стандартов IEC 898/EN 60 898 (DIN VDE 0641, часть 11), для использования в цепях постоянного тока напряжением до 60 В (~250 В, отключаемый ток короткого замыкания 10000 А).
Терминальные устройства 8WA1 011-... с встроенными автоматическими выключателями
Перечисленные ниже компактные терминальные устройства с встроенными автоматическими выключателями предназначены для установки на стандартные профильные шины DIN по EN 50022-35x15. Некоторые модификации терминальных устройств снабжены дополнительными контактами (1 замыкающий и 1 размыкающий), отличающимися более высокой чувствительностью по сравнению с автоматическими выключателями по IEC 898/ EN 60 898, тип В.
Эти контакты имеют более узкие диапазоны срабатывания и меньшие по сравнению с выключателями времена срабатывания. При работе в цепях постоянного тока дополнительные контакты терминалов срабатывают при токе, равном 1.1 х Iном. Время срабатывания и отключаются через 100 мс.
Срабатывание защиты выключателя не должно происходить при пиковых значениях нагрузки.
Как правило, первые 3 миллисекунды импульса тока нагрузки могут не учитываться, поскольку в этот промежуток времени срабатывание защиты может произойти только при токах, превышающих номинальное значение в 20 … 100 раз.
Времена срабатывания защит компактных терминальных устройств с встроенными выключателями зависят от величины протекающего через них тока:
Через 40 мс при токе (1.2 … 1.9) х Iном.
Через 20 мс при токе (1.7 … 2.6) х Iном.
Через 12 мс при токе (2.2 … 3.8) х Iном
|
Заказные данные и характеристики отключения Siemens однополюсных компактных прерывателей цепи типа 8WA1 011-... |
||||
|---|---|---|---|---|
|
Номинальный DC |
2 A |
4 A |
6 A |
10 A |
|
Заказной номер (без доп. ключей) |
8WA1 011- 1SF25 |
8WA1 011- 1SF26 |
8WA1 011- 1SF27 |
8WA1 011- 1SF28 |
|
Заказной номер (с доп. ключами 1NO + 1NC) |
8WA1 011- 6SF25 |
8WA1 011- 6SF26 |
8WA1 011- 6SF27 |
8WA1 011- 6SF28 |
|
DC требуемый для немедленного отключения 40 мс |
от 2.4 до 3.8 A |
от 4.8 до 7.6 A |
от 7.2 до 11.4 A |
от 12 до 19 A |
|
DC требуемый для немедленного отключения 20 мс |
от 3.4 до 5.2 A |
от 6.8 до 10.7 A |
от 10.2 до 15.6 A |
от 17 до 26 A |
|
DC требуемый для немедленного отключения 12 мс |
от 4.4 до 7.6 A |
от 8.8 до 15.2 A |
от 13.2 до 22.8 A |
от 22 до 38 A |
SITOP power миниатюрные прерыватели цепи для отключения выходных цепей 24 В DC
|
Техническая спецификация |
||
|---|---|---|
|
Тип |
5 A |
10 A |
|
Заказной номер |
6EP1 333-2BA00/ 6EP1 333-2AA00 |
6EP1 334-2BA00/ 6EP1 334-2AA00 |
|
Вход Номинальной напряжение Vвх.ном. |
Однофазный 120/230 В AC |
Однофазный 120/230 В AC |
|
Выход Номинальное напряжение Vвых.ном. |
Регулируемое, постоянное напряжение 24 В DC |
Регулируемое, постоянное напряжение 24 В DC |
|
Номинальный ток Iвых.ном. |
5 A |
10 A |
|
Дин. V/I для короткого замыкания в работе, тип. |
20 A для 350 мс |
38 A для 200 мс |
|
Отключение выходного прерывателя цепи |
обычно доступно для выборочного отключения |
|
|
SITOP, дин. V/I - 50 % Iвых.ном., тип. |
17.5 A для 350 мс |
33 A для 200 мс |
|
CBs для избирательного отключения после 12 мс по IEC 898, тип 5SX2 1. |
1 A Тип A (отключение 5 A DC после тип. 12 мс) 1 A Тип C (отключение 14 A DC после тип. 12 мс) 1.6 A Тип A (отключение 8 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
|
- |
1.6 A тип C (отключение 22.4 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
2 A Тип A (отключение 10 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
|
- |
2 A Type A (отключение 28 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
3 A Тип A (отключение 15 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
|
- |
4 A Тип A (отключение 20 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
- |
6 A Тип A (отключение 30 A DC после тип. 12 мс) |
|
Siemens компактный CBs для выборочного отключения примерно 12 мс, Тип 8WA1 011... |
2 A Заказной No. 8WA1 011-1SF25 (отключение 7.6 A DC не позже 12 мс) |
|
|
|
4 A Заказной No. 8WA1 011-1SF26 (отключение 15.2 A DC не позже 12 мс) |
|
|
|
- |
6 A Заказной No. 8WA1 011-1SF27 (отключение 22.8 A DC не позже 12 мс) |
|
В 20 мс |
- |
10 A Заказной No. 8WA1 011-1SF28 (отключение 26 A DC не позже 12 мс) |
|
Техническая спецификация |
||
|---|---|---|
|
Тип |
20 A |
40 A |
|
Заказной номер |
6EP1 436-2BA00 |
6EP1 437-2BA00 |
|
Вход Номинальное напряжение Vвх.ном. |
Трехфазный 400-500 В AC |
Однофазный, двухфазный 400-500 В AC |
|
Выход |
Регулируемое, постоянное напряжение |
Регулируемое, постоянное напряжение |
|
Номинальное напряжение Vвых.ном. |
24 В DC |
24 В DC |
|
Номинальный ток Iвых.ном. |
20 A |
40 A |
|
Дин. V/I для короткого замыкания в работе, тип. |
28 A постоянный ток |
64 A для 1 с |
|
Отключение выходного прерывателя цепи |
обычно доступно для выборочного отключения |
|
|
SITOP, дин. V/I - 50 % Iвых.ном., типовое значение |
18 A (без закрытия) |
44 A для 1 с |
|
CBs для выборочного отключения примерно 12 мс по IEC 898, тип 5SX2 1.. |
1 A Type A (отключение 5 A DC после тип. 12 мс) 1 A Type C (отключение 14 A DC после тип. 12 мс) 1.6 A Type A (отключение 8 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
|
- |
1.6 A Type C (отключение 22.4 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
2 A Type A (отключение 10 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
|
- |
2 A Type A (отключение 28 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
3 A Type A (отключение 15 A DC после тип. 12 мс) |
- |
|
|
- - - - |
3 A Type C (отключение at 42 A DC после тип. 12 мс) 4 A Type A (отключение at 20 A DC после тип. 12 мс) 6 A Type A (отключение 30 A DC после тип. 12 мс) 6 A Type B (отключение 42 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
2 A Заказной No. 8WA1 011-1SF25 (отключение 7.6 A DC не позже 12 мс) |
|
|
Siemens компактный CBs для выборочного отключения примерно 12 мс, Type 8WA1 011... |
4 A Заказной No. 8WA1 011-1SF26 (отключение 15.2 A DC не позже 12 мс) |
|
|
|
- - |
6 A Заказной No.. 8WA1 011-1SF27 (отключение 22.8 A DC не позже 12 мс) 10 A Заказной No. 8WA1 011-1SF28 (отключение 38 A DC не позже 12 мс) |
|
Техническая спецификация |
||
|---|---|---|
|
Тип |
12 A |
20 A |
|
Заказной номер |
6EP1 534-1SL01 |
6EP1 536-1SL01 |
|
Вход Номинальное напряжение Vвх.ном. |
Постоянное напряжение 600 В DC |
Постоянное напряжение 600 В DC |
|
Выход |
Регулируемое, постоянное напряжение |
|
|
Номинальное напряжение Vвых.ном. |
24 В DC |
24 В DC |
|
Номинальный ток Iвых.ном. дин. V/I для короткого замыкания запуска тип. дин. V/I для короткого замыкания работы, типовое значение |
12 A 20 A для 1.7 с 23 A для 500 мс |
20 A 33 A для 1 с 38 A для 500 мс |
|
Отключение выходных прерывателей цепи |
обычно доступно для выборочного отключения |
|
|
SITOP, дин. V/I - 50 % Iвых.ном., типовое значение |
17 A для 500 мс |
28 A для 500 мс |
|
CBs для выборочного отключения в приблизительно 12 мс по IEC 898, Type 5SX2 1.. |
1 A Type A (отключение 5 A DC после тип. 12 мс) 1 A Type C (отключение 14 A DC после тип. 12 мс) 1.6 A Type A (отключение 8 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
|
- |
1.6 A Type C (отключение 22.4 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
2 A Type A (отключение 10 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
|
- |
2 A Typ A (отключение 28 A DC после тип. 12 мс ) |
|
|
3 A Type A (отключение 15 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
|
- |
4 A Type A (отключение 20 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
- |
6 A Type A (отключение 30 A DC после тип. 12 мс) |
|
Siemens компактные CBs для выборочного отключения приблизительно 12 мс, Type 8WA1 011... |
2 A Заказной No. 8WA1 011-1SF25 (отключение 7.6 A DC не позже 12 мс) |
|
|
|
4 A Заказной No. 8WA1 011-1SF26 (отключение 15.2 A DC не позже 12мс) |
|
|
|
- |
6 A Заказной No. 8WA1 011-1SF27 (отключение 22.8 A DC не позже 12 мс) |
|
В 20 мс |
- |
10 A Заказной No. 8WA1 011-1SF28 (отключение 38 A DC не позже 12 мс) |
|
Техническая спецификация |
||
|---|---|---|
|
Тип |
10 A |
20 A |
|
Заказной номер |
6EP1 334-1SH01 |
6EP1 336-1SH01 |
|
Вход Номинальное напряжение Vвх.ном. |
Однофазный 120/230 В AC |
Одофазный 120/230 В AC |
|
Выход Номинальное напряжение Vвых.ном. |
Регулируемое, постоянное напряжение 24 В DC |
Регулируемое, постоянное напряжение 24 В DC |
|
Номинальный ток Iвх.ном. |
10 A |
20 A |
|
дин. V/I для короткого замыкания в работе, тип. |
11 A до 13 A постоянная характеристика тока до 0 В |
31 A для 360 мс |
|
Отключение выходных прерывателей цепи |
обычно доступно для выборочного отключения |
|
|
SITOP, дин. V/I - 50 % Iвых.ном., тип. |
7 A (без закрытия) |
21 A для 360 мс |
|
CBs для выборочного отключения приблизительно 12 мс по IEC 898, Type 5SX2 1.. |
1 A Type A (отключение 5 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
|
- |
1 A Type C (отключение 14 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
1.6 A Type A (отключение 8 A DC типичное значение 12 мс) (trips at 7.6 A DC не позже 12 мс) |
|
|
|
- |
1.6 A Type C (отключение 22.4 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
- |
2 A Type A (отключение 28 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
- |
3 A Type A (отключение 15 A DC после тип. 12 мс) |
|
|
- |
4 A Type A (отключение 20 A DC после тип. 12 мс ) |
|
Siemens компактный CBs для выборочного отключения приблизительно 12 мс, тип 8WA1 011... |
2 A Заказной No. 8WA1 011-1SF25 (отключение 7.6 A DC не позже 12 мс) |
|
|
|
- |
4 A Заказной No. 8WA1 011-1SF26 (отключение 15.2 A DC не позже 12 мс) |
|
В 20 мс |
- |
6 A Заказной No. 8WA1 011-1SF27 (отключение 22.8 A DC не позже 12 мс) |