Problematika zaštite istosmjernih trošila u električnim razvodnim ormarima

Oznake snaga za uređaje i logičke sklopove u električnim ormarima s vremenom se sve više pomiču na sigurniju razinu napona od 24 VDC. Ovaj trend, koji je prvobitno započeo u Europi zahvaljujući višem naponu u elektrodistribucijskom sustavu, povezan je s masovnom primjenom suvremenih preklopnih izvora napona. Preklopni izvori napajanja, koji su u razvodnim ormarima vrlo brzo eliminirali svoje prethodnike - linearne izvore napajanja, danas su sastavni dio gotovo svih električnih razvodnih ormara.

Preklopni izvori napajanja obično su opremljeni zaštitnom funkcijom koja sprječava preopterećenje s naknadnim pregrijavanjem i samouništenjem. Međutim, ova zaštitna funkcija, koja sklopni izvor napajanja čini „de facto“ neuništivim na uobičajeni način, također istovremeno povećava zahtjeve za osiguranjem zaštite izlaznih krugova od kratkih spojeva i preopterećenja.

Standardni način da se osigura ova zaštita je umetanje osigurača ili prekidača strujnog kruga koji zahtijeva protok dovoljno jake električne struje, nekoliko puta veće od osnovne (nazivne) struje, da bi pravilno funkcionirao. Ovdje, nažalost, korišteni osigurači i prekidači dolaze u sukob sa sklopnim izvorima napajanja i njihovom zaštitom od preopterećenja. U slučaju kvara na sekundarnoj strani izvora, prekidač ili osigurač za brzo i sigurno isključivanje zahvaćenog strujnog kruga zahtijeva visoku struju kvara koju promijenjeni izvor nije voljan pružiti zbog vlastite zaštite izvora od sebe - uništenja. U takvim slučajevima zaštita 24 VDC strujnih krugova je vrlo često djelomično ili potpuno nefunkcionalna (prekidač ili osigurač se aktivira nakon jako dugo vremena ili se uopće ne aktivira).

Drugi razlog za problematičnu zaštitu 24 VDC krugova je česta uporaba neprikladnih žica, ili njihovih nazivnih presjeka. Kod usko dimenzioniranih presjeka vodiča, koji su dovoljni za protok nazivne struje, ali su i poddimenzionirani u smislu protoka struja kvara, dolazi do nepoželjnih padova napona na izlaznom vodu, koji u kombinaciji s uobičajenim osiguračima ili prekidačima strujnog kruga, opet mogu dovesti do povećanja vremena odziva ili potpuno nefunkcionalne zaštite.

Pouzdana zaštita istosmjernih regulacijskih krugova može se osigurati samo posebnim uređajima, čija je zaštitna funkcija rezervirana samo za ova problematična istosmjerna trošila sa stajališta zaštite.

Sustav ECP (electronic circuit protection) tvrtke Rockwell Automation s oznakom 1694 je već druga generacija elektroničke zaštite namijenjene za spajanje u krugove istosmjerne struje. Ovaj modularni sustav sastoji se od nekoliko dijelova - napajanja, zaštite i distribucije. Napojni moduli služe za spajanje i distribuciju napajanja na zaštitne i razvodne module, a maksimalno strujno opterećenje je 40 A i maksimalan broj priključenih zaštitnih modula nije ograničen. Modul napajanja također može biti opremljen integriranim pomoćnim kontaktom za daljinsko signaliziranje statusa zaštitnih modula.

Vrhunsko rješenje sa stajališta daljinske komunikacije je varijanta napojnog modula s IO-Link komunikacijskim sučeljem. Kada se integrira u okruženje Logix 5000, ova specijalnost može pružiti mnoge dodatne korisne informacije:

• praćenje trenutnih napona i strujnih vrijednosti u svim granama
• praćenje trenutne vrijednosti ulaznog napona
• statistička procjena minimalnih, maksimalnih i prosječnih vrijednosti
• daljinsko isključivanje, uključivanje i resetiranje pojedinih modula/kanala
• daljinsko podešavanje parametara modula, upozorenje u slučaju lokalne intervencije u postavkama
• daljinska dijagnoza stanja zaštitnih modula uključujući modul napajanja
• brojač okidanja, razlog posljednjeg okidanja uključujući posljednju vrijednost struje greške

Ostali moduli koji se kaskadno spajaju na modul napajanja su zaštitni moduli. Dostupni su u jednokanalnom ili dvokanalnom dizajnu s fiksnim ili podesivim vrijednostima nazivne struje. Svaki zaštitni modul sadrži višebojne LED indikatore, koji ujedno služe i kao tipka za ručno aktiviranje, deaktiviranje i resetiranje dotičnog kanala. Zahvaljujući ovoj vizualnoj LED indikaciji, zaštitni moduli pružaju detaljne informacije o statusu svakog kanala:

• kontinuirano zeleno: rad bez grešaka, stanje napajanja i komunikacije OK
• zeleno isprekidano: rad bez grešaka, status napajanja OK, nema komunikacije
• zeleno/narančasto isprekidano: dosegnuta je granica upozorenja na strujno opterećenje (iznad 90% nazivne struje)
• narančasto svijetlo: nevažeći konfiguracijski podaci, detekcija preopterećenja ili kratkog spoja
• narančasto isprekidano: nevažeći konfiguracijski podaci, nema komunikacije
• crveno svijetlo: kanal isključen zbog kratkog spoja ili preopterećenja
• bez indikacije: kanal ručno isključen, nema napajanja

U primjenama za američko tržište, svoju primjenu naći će varijante zaštitnih modula u izvedbi CL2. Oni omogućuju napajanje izlaznih opterećenja sa zahtjevom za razinu snage u skladu sa standardom NEC Class 2. Ovo rješenje je vrlo povoljno i u nekim slučajevima jedino moguće, ako iz bilo kojeg razloga nije moguće koristiti prekidački izvor napajanja, koji već zadovoljava zahtjeve standarda NEC Class 2 zbog vlastitog dizajna.

Posljednja podskupina iz linije proizvoda 1694 su distribucijski moduli. Oni su izborni i služe za preraspodjelu signala visoke razine na veći broj signala niže razine. Maksimalno strujno opterećenje je 20 A i njihov maksimalni broj opet nije ograničen. Distribucijski moduli također omogućuju, unutar jednog sustava zaštite, prikladnu podjelu pojedinih dijelova na nezaštićene (npr. za kritična opterećenja izvan ormara) i zaštićene za sve ostale uređaje u ormaru.

Više informacija o sustavu 1694

Temperatura okoline važan je čimbenik u dizajnu sustava 1694, preuzmite kalkulator za prilagodbu nazivne struje modula prema zagrijavanju u ormariću (mora biti omogućeno za otvaranje skočnog prozora).

Ova e-mail adresa je zaštićena od spambota. Potrebno je omogućiti JavaScript da je vidite. za dodatna pitanja i specifikacije.