24V-Stromkreise kosteneffektiv elektronisch absichern

Elektronische Sicherungen

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Hat man zum Beispiel zwei Verbrauchergruppen die jeweils 1 A Nennstrom benötigen und zwei Weitere mit jeweils 3,5 A, wird man in der Regel zwei elektronische Sicherungen mit 2 A und zwei mit 6 A wählen. Im Normalfall fließen 9 A. Hat dann eine 3,5A-Gruppe einen Fehler oder Kurzschluss, braucht die 6A-Sicherung 9 A zum Auslösen. Zusätzlich mit den anderen drei Verbrauchergruppen muss die DC-24V-Stromversorgung zur Abschaltung der fehlerhaften Gruppe also 14,5 A liefern können. Der erforderliche Reservestrom wird von der Sicherung mit dem höchsten Amperewert bestimmt und ist in diesem Fall 5,5 A. In der Praxis wird man für dieses Beispiel eine 20A-Standardstromversorgung wählen müssen, obwohl der Nennstrom nur 9 A beträgt.

Eine weitere Gefahr lauert hier, wenn während der Betriebszeit eine Anlage modifiziert oder erweitert wird. Zu diesem Zeitpunkt denkt man nicht mehr an den erforderlichen „Reservestrom“ und belastet die Stromversorgung bis zum erlaubten Nennstrom. Im Störfall geht dann die Stromversorgung in Begrenzung, bevor die Sicherung den fehlerhaften Pfad abschalten kann.

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Viel einfacher ist es bei der Verwendung des neuen PISA-Module:

Hier ist kein „Reservestrom“ erforderlich und man kommt mit einer 10A-Standardstromversorgung aus. Im Ernstfall würde der fehlerhafte 3,5A-Kreis die Stromversorgung in den Strombegrenzungsmodus bringen und die Spannung leicht einbrechen lassen. Das PISA-Modul überwacht aber diese Spannung und verhindert, dass sie unter 21 V absinkt, indem es den Ausgangsstrom begrenzt. Die Begrenzung bleibt für einige Zeit bestehen, bevor das PISA-Modul die Ausgänge abschaltet, falls die Störung sich in dieser Zeit nicht auflöst. Eine Versorgung von empfindlichen elektronischen Verbrauchern wie Steuerungen ist dann lückenlos gegeben. Mit dieser Eigenschaft ist auch eine Fehldimensionierung, wie im vorangegangenen Beispiel beschrieben, erst gar nicht möglich.

Michael Raspotnig, Senior Design Engineer, Puls

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