Unterbrechungsfreier Betrieb durch Supercaps

19 Oktober 2014 von AH

Superkondensatoren  füllen traditionell die Lücke zwischen konventionellen Kondensatoren und Batterien. Heute ersetzen Supercaps zunehmend Batterien in Datenspeicherapplikationen, dienen als Batterie-Backup oder überbrücken kurze Stromausfälle. Supercaps haben eine höhere Leistungsdichte mit höherer Spitzenleistung als Batterien, eine kleinere Bauform und eine längere Lebensdauer. Bei elektronischen Schutz- und Überwachungsrelais macht es Sinn, die interne Stromversorgung nach einem Netzausfall mit Supercaps aufrecht zu erhalten. Dabei reicht es aus, dass die Schutzsysteme wenige Sekunden ihren Status beibehalten, damit bei kurzzeitigen Netzunterbrechungen (KU) im Millisekundenbereich die eingestellten Auslöse-Verzögerungszeiten der Ausgangsrelais einen unnötigen Start  des Notstromaggregats verhindern können. Das Prinzip erspart zusätzlichen Kosten- und Installationsaufwand, den eine externe Lösung mittels Netzteil oder Backup-Batterie mit sich bringen würde.

Die DSL-electronic GmbH bietet ab sofort die Implementierung von Supercaps in ihren elektronischen Schutzrelais an.

  

Intelligente Batterieladesysteme der BLG-Serie

30 April 2014 von AH

Herkömliche Batterieladegeräte für Bleiakkumulatoren arbeiten standardmäßig nach dem Prinzip der I-U-U- Ladekennlinie.  Das Ladegerät beginnt zunächst die entladene Batterie mit Konstantstrom (Constant Current Mode) zu laden bis die Ladeschlussspannung der Batterie erreicht ist. Die Ladung erfolgt nach einer 2-stufigen Ladekennlinie  (Erst Konstantstrom, dann Konstantspannung). Die Geräte der BLG-Serie (BLG2024/BLG3524) arbeiten mit einer 2-stufigen, 3-stufigen oder 8-stufigen Ladekennlinie. Die Auswahl erfolgt durch den Anwender über einen Umschalter am Ladegerät. Der Ladevorgang kann, wenn gewünscht, über einen externen Kontakt gestartet, bzw. gestoppt werden. Zusätzlich stehen dem Anwender potentialefreie Kontakte für Power Fail (Ladegeräteüberwachung) und  Batterie geladen zur Verfügung.  Der Ladezusstand wird über eine mehrfarbige LED am Gerät angezeigt.  Das eigentlich intelligente an den Geräten  ist die 8-stufige Ladekennlinienbetriebsart.  Nach dem Start analisiert das Ladegerät erstmal den Istzustand der Batterie und entscheidet dann an Hand der Daten, ob ein Reanimieren (Impulsladung) oder ein Standardladevorgang notwendig ist. Eine detailierte Funktionsbeschreibung der einzelnen Ladestufen finden Sie  hier .

Echt-Effektivwert Messung von elektrischen Größen

23 Februar 2014 von AH

In allen Industrieanlagen werden elektrische Größen wie Wechselstrom, Wechselspannung und Netzfrequenz zur Überwachung, Steuerung oder Regelung benötigt. Die Genauigkeit der erfassten Messgrößen sind als Stellglieder letztendlich der Garant für einen optimalen Prozessverlauf. Bei einfachen Messumformern wird der Effektivwert über den gleichgerichteten Wechselstrom erfasst und das Ergebnis wird mit dem Faktor 1,1 multipliziert (Effektivwert = quadratischer Mittelwert). Dieser Faktor beschreibt das konstante Verhältnis zwischen dem Mittelwert und dem Effektivwert, allerdings nur bei einer reinen Sinuswelle.  Linearen Lasten, die nur aus Widerständen, Spulen und Kondensatoren bestehen, ziehen immer einen sinusförmigen Strom, so dass es hier keine Probleme mit der Messung gibt. Heutzutage werden jedoch überwiegend nicht lineare Lasten, zum Beispiel Drehzahlgeregelte Motorantriebe, getaktete Stromversorgungen, usw. eingesetzt, die Strom mit verzerrter Signalform ziehen. Dies führt dann unweigerlich zu Fehlmessungen, die bis zu 50% unter dem tatsächlichen Messwert liegen können. Abhilfe schaffen hier Echt-Effektivwert Umformer (True-RMS). Sie arbeiten mit einem elektronischen Messverfahren, dass den tatsächlichen Effektivwert des Wechselstroms,  auch bei verzerrter Signalform, korrekt ausgibt. Der Wechselspannungs Messumformer VMU100 arbeitet nach dem Echt-Effektivwertverfahren.  Der Eingang wandelt Wechselspannung zwischen 0 und 500 VAC  in normierte 10Volt / 20mA  um. Dank der implementierten 3-Weg Potentialtrennung,  kann das Ausgangssignal direkt auf ungeschützte Analogeingänge von  SPSen oder Meßdatenerfassungskarten zur Weiterverarbeitung gelegt werden. Der  AMU150  ist der Pendant für die Wechselstromerfassung und wandelt 0-5 A in normierte 10 Volt / 20mA Signale um. Der dritte Umformer im Trio ist der  FMU100.  Dieser Baustein wandelt die Netzfrequenz (40-70 Hz@15-264 VAC) in normierte 10 Volt / 20mA Signale um.

IOS350 – Sicherer Schutz vor Überstrom und Kurzschluss

16 Februar 2014 von AH

Die Echtzeitüberwachung der Wechselstromaufnahme bei Motoren und Generatoren ist eine der zuverlässigsten Lösungen, seine Aggregat-Investitionen zu schützen. Bei einem Kurzschluss kann innerhalb von wenigen Millisekunden eine Abschaltung erfolgen, um Maschinenschäden zu vermeiden.  Das Überstrom- und Kurzschlusszeitrelais  IOS350  der DSL-electronic® GmbH besitzt zwei getrennte Kreise für Überstrom und Kurzschluss. Der Istwert des Wechselstromes wird dabei permanent auf allen drei Leitern (L1, L2, L3)  überwacht. Wird der eingestellte Stromwert (In=0,7 bis 1,3 fach) auf  einer oder mehrerer Phasen überschritten und die eingestellte Verzögerungszeit (tv=1 bis 30 sek) ist abgelaufen, wird das Überstrom-Relais betätigt. Bei Überschreiten des Stromwertes auf das Doppelte oder höher (In=2,0 bis 10 fach) und Ablauf der Kurzschluss-Verzögerungszeit (tv=0,1 bis 3 sek), wird das Kurzschluss-Relais aktiviert. Nach Beendigung eines Über-/Kurzschlussstroms schaltet das System sofort in die Normalstellung zurück, der Zeitkreis wird wieder auf Null gesetzt und die Überwachung startet erneut  Die Geräte beziehen ihren Eigenbedarf aus dem Eingangssignal, so dass keine separate Hilfsspannungsversorgung benötigt wird. Die kundenspezifische Anpassung der Überstrom / Kurzschlusswerte oder der Verzögerungszeiten ist auf Wunsch möglich.

Eine Übersicht aller Überstrom- und Kurzschluss Zeitrelais finden Sie hier.

Batterielade-Netzgerät GL2024 mit 3-Leiterversorgung

9 Februar 2014 von AH

Üblicherweise werden in der Industrie 3-Phasen-Wechselstromnetze (Drehstrom) mit einer Spannung von 400 VAC zwischen den einzelnen Phasen zur Stromversorgung eingesetzt. Im Gegensatz zum 1-Phasennetz (Wechselstrom) sorgen Verbraucher, die vom Drehstromnetz gespeist werden, für eine symmetrische Phasenlast in der Verteilung. Der Leitungsquerschnitt kann kleiner dimensioniert werden, die Kosten für die Verkabelung werden reduziert.  In vielen Industriezweigen (Pharma, Petrochemie, etc.) kann die Phasenspannung bis zu 550 VAC betragen.

Neben dem bekannten „großen Bruder“ GL4024 mit 40A@26,6 VDC Output bietet die DSL-electronic® GmbH ab sofort das GL2024-G002 für die 3-Leiterversorgung (340-550 VAC) an. Das Gerät liefert  20A@26,6VDC  am Ausgang.

Eine Übersicht aller Batterielade-und Netzgeräte der GL-Serie finden Sie hier.

Schieflast (Stromasymmetrie) in Stromerzeugungsanlagen

23 November 2012 von AH

In elektrischen Stromerzeugungsanlagen mit Einspeisung ins öffentliche Stromnetz wird ab einer bestimmten Einspeiseleistung grundsätzlich 3-phasig eingespeist. Die hierfür verwendeten Generatoren (BHKW) bzw. Wechselrichter (PV) sind dann 3-phasig ausgelegt. Die für die Leistungsregelung und Steuerung verwendeten Steuerungen werten in der Regel keine unsymmetrische Belastung durch den Verbraucher aus, normalerweise wird hier nur die gesamte Solleistung aller 3 Phasen kontrolliert. Es können aber Probleme auftreten für den Stromerzeuger, wenn eine Schieflast entsteht.

 

Anmerkung für Einzelphaseneinspeisung: Wird in der Regel nicht gemacht. Für die Einspeisung von jeweils 3 einzelnen Stromerzeugern würde der Steuerungs- und Schaltaufwand  zu groß werden. Für jede einzelne Phase müßte eine Spannungs- Frequenz und Blindleistungsregelung für den Generator vorgenommen werden, dazu werden noch die Synchronisiereinrichtung, separate Leistungsschalter und Leistungsregelung benötigt.

Nach den aktuellen Anwendungsregeln der VDE-AR-N-4105 (4.4.5) soll für mehrere einphasige Erzeugungsanlagen eine gleichmäßige Verteilung der eingespeisten Leistung angestrebt werden, wobei eine Unsymmetrie von maximal 4,6 kVA zugelassen ist. Für Stromeinspeiser > 13,8kVA Gesamtleistung muß grundsätzlich eine 3-phasige Schutzeinrichtung (NA-Schutz) stattfinden.

Erläuterung der Schieflastproblematik für 3-phasige Einspeisung: Ausgehend von einer reinen 3-phasigen Einspeisung des Stromerzeugers mit 3-phasigen Leistungsschaltern sind alle 3 Phasen gleichzeitig mit dem vorhandenem einzuspeisendem Netz verbunden. Unsymmetrien in den Netzspannungen oder abgenommenen Leistungen führen hier auch zur unsymmetrischen Leistungsabgabe für den Stromerzeuger. Das kann so weit gehen, daß eine Phase komplett ausfällt (keine Stromabnahme mehr oder Phase unterbrochen). In diesem Fall versucht der Stromerzeuger, die eingestellte Gesamtleistung zu halten. Dies bedeutet dann, daß die gleiche Leistung jetzt auf die 2 verbleibenden Phasen aufgeteilt wird, so daß die Strombelastung für Generator, Leistungsschalter und Leitungen auf den 2 verbleibenden Phasen möglicherweise zu hoch wird.

In diesem Fall wird der Generator auch nicht durch die in der VDE-AR-N 4105 (5.) vorgeschriebenen Schutzüberprüfungen der Spannungen und Frequenz (Zentraler NA-Schutz) vom Netz getrennt, da der Generator am Stromeinspeisungspunkt noch die richtige Spannung liefert und nur der Stromfluß in der fehlerhaften Phase fehlt. Hier sollte aus o.g. Sicherheitsgründen zur Schonung des Stromerzeugers eine Schieflastüberprüfung der 3 Phasen stattfinden. Gleichzeitig kann damit auch der Punkt 4.4.5 der VDE-AR-N-4105 erfüllt werden.

Die Stromüberprüfung der einzelnen Phasen wird in generatorischen Anlagen (BHKW) je nach verwendeter Generatorsteuerung immer durchgeführt, um die Gesamtwirkleistung, Scheinleistung und Blindleistung zu erfassen, anzuzeigen oder zu regeln. Bei den meist verwendeten Standardsteuerungen wird auf die Auswertung einer Schieflast verzichtet, die Daten sind meistens vorhanden, aber die notwendige Softwareänderung wird in bestehenden Anlagen nicht mehr verändert.

Abhilfe: Hier kann ein externer Schieflastwächter zur Anwendung kommen, der mit den 3 Meßströmen aus den Anlagen-Stromwandlern versorgt wird.

Da die Netzspannungen sich örtlich in engen Grenzen bewegen, reicht hier die Messung des Stromflusses aus, um eine Schieflast zuverlässig anzuzeigen. Da keine Verkabelung der 3 Phasenspannungen notwendig ist, läßt sich z.B. unser SLW150  recht einfach und schnell auf der Hutschiene an geeigneter Stelle platzieren. Zusätzlich muß noch eine Hilfsspannung von 24VDC oder 231VAC zugeführt werden.

Mit den einstellbaren Reglern lassen sich Schieflasten von 5% bis 15% einstellen und Abschaltzeiten von 100ms bis 5 Sekunden. Für dieses Gerät sind auch andere Schieflasten bis 40% und längere Abschaltzeiten auf Anfrage verfügbar.

Elektronisches Motorpotentiometer für rauhe Umgebungsbedingungen EMP500-G035

7 November 2012 von AH

Highlights

• Absolut verschleißfrei,da keine mechanischen Teile
• Zur Ansteuerung aller marktüblichen Reglertypen geeignet
• Höchste Genauigkeit und Reproduzierbarkeit
• 1000 Volt 3-Wege Potentialtrennung ( Eingang, Ausgang, Aux.)
• Uni- und bipolares Ausgangssignal  (1/5/10Volt – 2/10/20 mA)
• Hilfsspannung 11-33 VDC  (58 – 500 VAC als Option)
• Betriebstemperatur von -35°C bis +70°C (angelehnt an MIL-STD)

 

 

Die DSL-electronic® GmbH erweitert ihre Palette von Steuer- und Regelsystemen um ein weiteres innovatives Produkt. Das elektronische Motorpotentiometer EMP500-G035 wird für Drehzahlsteuerungen im Aggregatebereich oder für allgemeine Steuer- und Regelanwendungen eingesetzt. Das EMP500-G035 ersetzt damit die mechanischen Motorpotentiometer. Auf Grund der gegen Betauung geschützten Elektronik und des erweiterten Betriebstemperaturbereichs von -35°C bis +70°C eignet sich das EMP500-G035 idealerweise in Anlagen, die hohen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind.

Batterieladegeräte für rauhe Umgebungsbedingungen (-35°C bis +55°C) AL-Serie-G035

4 November 2012 von AH

 

Highlights
• Sichere Batterieladung mit professioneller Thyristortechnik
• Höchster Wirkungsgrad (80 – 90%)
• Starkladung bis 33 Volt
• Ladestromstärken von 5-35 Ampere
• Ladekennlinien nach DIN 41773
• Kurzschlussfest
• Überstrombegrenzung
• Automatischer Strombegrenzung bei Übertemperatur
• Betriebstemperatur von -35°C bis +55°C (angelehnt an MIL-STD)

 

Die DSL-electronic® GmbH erweitert ihre Palette von Batterieladegeräten in offener Bauweise. Die Ladegeräte der AL-Serie-G035 dienen zum Laden von Batterien und zur Speisung angeschlossener Gleichspannungskreise bei rauhen Umgebungsbedingungen. Auf Grund der gegen Betauung geschützten Elektronik und des erweiterten Betriebstemperaturbereichs von -35°C bis +55°C eignen sich die Geräte idealerweise zur Versorgung von freistehenden oder mobilen Anlagen (BHKWs, Krananlagen, Notstromgeneratoren, etc.) Der hohe Wirkungsgrad und die relativ geringe Eigenerwärmung der AL-Serie-G035 Batterieladegeräte tragen maßgeblich zu der bekannt hohen Zuverlässigkeit und der langen Lebensdauer bei. Die angeschlossenen Batterien werden mit gleich bleibender Ladespannung (nach DIN 41773) unabhängig von Ladestrom, Außentemperatur oder Netzspannungsschwankungen versorgt. Eingebaute Schutzmaßnahmen gegen Kurzschlüsse sorgen für einen absolut sicheren Betrieb. Sollte der Ladestrom für spezielle Applikationen nicht ausreichen, so können zwei AL-Serie-G035 Batterieladegeräte gleichen Typs parallel geschaltet werden.