SFB Technology für höchste Anlagenverfügbarkeit – Was ist das überhaupt?

In zahlreichen Applikationen sind parallel zur Steuerung mehrere Sensoren und Aktoren an eine Stromversorgung angeschlossen. Um Stillstandszeiten zu minimieren, sollte jeder dieser sekundärseitigen Strompfade einzeln abgesichert sein. Kommt es zu einem Kurzschluss, wird nur der fehlerhafte Pfad von der Stromversorgung getrennt und die anderen Verbraucher arbeiten unterbrechungsfrei weiter.

Für primär- und sekundärseitige Absicherungen erweisen sich handelsübliche Leitungsschutzschalter (LS-Schalter) als die wirtschaftlichste Lösung. Früher verwendete man Kleinspannungstransformatoren, um 24 VDC als Schutzkleinspannung für die Steuerungsebene zur Verfügung zu stellen. Mit dieser Technik ließen sich LS-Schalter innerhalb weniger Millisekunden auslösen, da sie den notwendigen hohen Strom bereitstellen konnten. Primärgetaktete Stromversorgungen haben die Trafos in den letzten Jahren verdrängt, da sie im Wesentlichen folgende Vorteile bieten: den weltweiten Einsatz durch den Weitbereichseingang, den mit bis typ. 90% sehr hohen Wirkungsgrad, die deutlich kompaktere Bauform sowie die für alle Steuerungen unverzichtbare geregelte Ausgangsspannung. Jedoch waren Schaltnetzteile bislang oft nicht in der Lage, im Kurzschlussfall den erforderlichen Strom zum Auslösen eines handelsüblichen LS-Schalters zu liefern. Primärgetaktete Stromversorgungen vom Typ Quint Power SFB vereinen nun erstmalig alle Vorteile der Schaltnetzteile mit dem hohen Kurzschlussstrom eines Trafos. Durch Verwendung der SFB-Technology ermöglichen sie erstmals das magnetische Auslösen von LS-Schaltern in wenigen Millisekunden. Die Geräte stellen für 12 ms ihren sechsfachen Nennstrom bereit.



Beispielsweise versorgt eine Quint Power SFB mit den Nennwerten 24 V und 20 A eine Steuerung sowie drei weitere Lasten. Jeder Strompfad ist mit einem LS-Schalter mit 16 A und B-Charakteristik abgesichert. Bei Wechselspannung würde der 16A-Automat bei 80 A magnetisch auslösen. Bei DC-Anwendungen muss ein Korrekturfaktor von 1,5 beachtet werden: Der LS-Schalter benötigt 120 A, um sicher auszulösen. Kommt es in diesem Beispiel aufgrund eines durchgescheuerten Kabels zu einem Kurzschluss am Display, liefert das 20A-Netzteil über die SFB-Technologie für 12 ms den sechsfachen Nennstrom, also 120 A. Die SFB-Technology versetzt das Netzteil mit 20 A Nennstrom in die Lage, eine derart hohe dynamische Leistungsreserve von 120 A liefern zu können.

Der LS-Schalter löst auf jeden Fall im magnetischen Bereich seiner Kennlinie innerhalb von 3 bis 5 ms aus, während alle anderen Verbraucher weiter arbeiten. Die Steuerung wird durchgängig versorgt und läuft trotz des aufgetretenen Sensor-Kurzschlusses unterbrechungsfrei weiter.

Zusammenfassung
Mit der SFB-Technology, dem 6-fachen Nennstrom für 12 ms, lassen sich erstmalig auch Standard-Leitungsschutzschalter zuverlässig und schnell auslösen. Fehlerhafte Strompfade werden selektiv abgeschaltet, der Fehler wird eingegrenzt und wichtige Anlagenteile bleiben in Betrieb. Eine umfassende Diagnose erfolgt durch die ständige Überwachung von Ausgangsspannung und –strom. Diese präventive Funktionsüberwachung visualisiert kritische Betriebszustände und meldet sie der Steuerung, bevor Fehler auftreten.