Çok Kanallı Kompakt Cihaz Devre Kesicileri

Elektrikli cihazlar emniyetli ve güvenilir şekilde çalışmalıdır. Elektronik devre kesiciler sayesinde hassas şekilde koruma sağlanabilir. Phoenix Contact'ın yeni CBMC çok kanallı elektronik devre kesicileri sistemimize uyarlanabilir koruma sunuyor. Akımlar kademeli olarak ayarlanabiliyor ve tüm 24 VDC yük tiplerini kapsıyor.

A- A+

08.02.2018 tarihli yazı 16615 kez okunmuştur.

Sistemleri Güvenli Şekilde Çalıştırma

Anahtarlama sistemleri çok farklı türde cihaz ve makineleri kontrol etmek ve anahtarlamak için kullanılmaktadır. Bunların tamamının ortak özelliği, komponentlerle ilgili taleplerin çok yüksek olmasıdır. Phoenix Contact'ın yeni CBMC elektronik çok kanallı devre kesicileri, uyarlanabilir koruma sunuyor. Akımlar kademeli olarak ayarlanabiliyor ve tüm genel tüketici türlerini kapsıyor.

Şekil 1: Elektrikli cihaz emniyetli ve güvenilir şekilde çalışmalıdır. Koruma mekanizmaları, elektronik çok kanallı devre kesiciler kullanılarak hassas şekilde uyarlanabilir.

Bir makine 7/24 çalışırken, işletimi kesintiye uğratan arıza ve aksaklıklar oluşmamalıdır. Aynı zamanda, bir makine veya sistemin arızasız çalışması için çok önemli olan bir nokta da tüketicilerin besleme gerilimidir. Besleme gerilimi izin verilen işletme geriliminden sapma gösterdiğinde, tüketiciler arızalanabilir ve makineler durur. Çoğu kez, bu tür aksama süreleri çok maliyetli olmaktadır.

Zamanla Değişen Elektrik Sistemleri

Günümüzde, elektrik sistemlerinde güç kaynakları standarttır. Fakat modern güç kaynaklarının sunduğu tüm avantajlarla birlikte, bazı dezavantajlar da mevcuttur. Eğer güç kaynağı ünitesi uygunsuz şekilde tasarlanmışsa veya bağlanan cihaz sayısı artarsa, akım talebi karşılanamamaktadır. Ve bir arıza durumunda yedek yoksa bir aşırı yük veya kısa devre gerilimin düşmesine neden olabilmektedir. Bu nedenle kontrolör arızalanabilmekte ve sistem durabilmektedir.

Güç kaynakları gittikçe daha akıllı hale gelmektedir: Genellikle kısa devre korumalıdırlar, yüksek miktarda yedek kaynak, birçok haberleşme arayüzü ve çok sayıda yapılandırılabilir parametre sunarlar. Fakat her şeye rağmen, çıkış gerilimi düşmelerine karşı koruma sağlamak önemlidir. Bu korumayı etkili şekilde uygulamanın tek yolu cihaz gruplarını ayırmak ve bunları ayrı olarak korumak ve izlemektir.

Standartlar, ölçümler

Kontrolör, bir sistemin en önemli öğesidir. Arıza yapması halinde tüm sistemin çalışması durur. Kontrolör herşeyi belgeleyemediğinden, hatanın teşhis edilmesi zaman alır. Hatanın kaynağı herhangi bir yerde olabilir.

IEC 61131-2 standardı, programlanabilir lojik denetleyiciler (PLC) için gereklilikleri kapsamaktadır. Gerilim aralığı ve bu değerin altında ve veya üstünde ne kadar süreyle kalabildiği dahil, kontrolörü güvenli şekilde çalıştırmak için gereken önemli temel parametreleri içerir. 20.4 V ila 28.8 V'luk bir gerilim aralığı kontrolör için sorun teşkil etmemektedir. Fakat bu gerilim örneğin 20.4 V'un altına düşerse kontrolör sadece on milisaniye sonra arızalanabilir. O zamana kadar, kontrolör bu gerilim düşümünü bağımsız olarak köprüleyebilmelidir.

Şekil 2: Programlanabilir lojik denetleyiciler (PLC) için standart, bir kontrolörün 20.4 - 28.8 V gerilim aralığında güvenilir şekilde çalıştığını ifade etmektedir. Sapmalara sadece 10 msn için izin verilmektedir; aksi takdirde bir arıza oluşacaktır.

Dolayısıyla önemli olan, mümkünse gerilim düşümünü bütünüyle engellemek veya hatalı akım yolunu acilen kapatmaktır. Fakat her sistem ve her arıza farklı olduğundan, bir gerilim düşümünü engellemek her zaman mümkün değildir. Yani, tek çözüm arızayı algılayabilen bir elektronik devre kesici kullanarak sistemi izlemektir. Yukarıda ifade edildiği gibi, kapatma işleminin algılamadan sonra on milisaniye içerisinde yapılması gerekir.

Karakteristik eğriler neyi gösterir?

Bugün, termal veya mekanik koruma cihazları halen sıklıkla kullanılmaktadır. Fazla yüksek akım bimetalik şeridi ısıtmakta veya bobini etkinleştirerek makinenin korunması gereken parçasını kapatmaktadır. Bir arıza durumunda, bu koruma cihazları sistemin çalışmasını durdurma riski yaratan yüksek akımlar üretmektedir. Bazı durumlarda, gücü kapatmak için akım 8 ila 15 kat yükselebilmektedir (Şekil 3). Çoğu anahtarlamalı güç kaynağı, bu şartlar altında kesintisiz olarak güç sağlayamamakta ve sistem durmaktadır.

İlave olarak, cihazlar giderek daha çok elektronik devrelerle donatılmakta ve bu nedenle yüksek akımlara karşı daha savunmasız hale gelmektedir. Phoenix Contact'ın yeni CBMC çok kanallı elektronik cihaz devre kesicileri akımları hassas şekilde izlemekte ve elektronik cihazlar için daha güçlü koruma sunmaktadır.

İlginizi Çekebilir: IQ Teknolojisi ile Quint Kesintisiz Güç Kaynakları

Akıllı yazılım yeni fırsatlar sunuyor

Akıllı yazılım, akımdaki en küçük değişikliklere tepki verebildiğinden, sistem işletimlerini planlamak çok daha kolaydır. Bir hata durumunda daha az akım kullanılmakta, böylece yedek güç kaynağının ideal şekilde adapte olmasına izin verilmektedir.

Modern ölçüm yöntemleri ve akıllı yazılım, akımların çok daha hassas analizine imkan vermekte, böylece sistem kullanıcıları ve servis teknisyenleri ilgili akıma bağlı olarak uygun şekilde yanıt verebilmektedir. Standart çalışma akımları, yüzde 80 kullanım, aşırı yükler ve kısa devreler gibi akımlar arasında bir ayrım yapılmaktadır. Eğer yük kapasitif ise, bir kısa devreye benzer etkiye sahip olsa da, güvenilir şekilde yol verilmektedir. Bunlar, Phoenix Contact'ın akıllı akım analizini kullanarak sistem çalışmalarını koruyan yeni CBMC devre kesicilerinin sunduğu fonksiyonlardır.

Güvenilir sistem işletimi için koruyucu tedbirler

Sistem otomasyonunda çok farklı cihazlar kullanılmaktadır. Güvenilir işletim sağlamak için, devre kesiciler korunacak cihazlara uyarlanmalıdır. Fakat elektrikli cihazlar çok çeşitli olduğundan, geçmişte etkili koruma sağlamak için farklı karakteristik eğrilere ihtiyaç duyuluyordu. Bunun bir nedeni, mekanik devre kesicilerin kullanılmasıydı. Fakat bunun için yüksek tetikleme akımlarına ihtiyaç duyuluyordu ve bu da elektrik sistemlerinin dengeli çalışmasını aksatma potansiyeline sahipti. Sadece 8 ila 15 kat akımla güvenilir tetikleme oluşuyordu.

Şekil 3: Çeşitli mekanik karakteristik eğrilerin ve elektronik karakteristik eğrinin karşılaştırılması: Elektronik devre kesiciler çok daha yüksek doğrulukla tetiklenmekte, planlamayı büyük ölçüde basitleştirmektedir.

Elektronik devre kesicilerin yerleşik standart haline gelmesinden bu yana tetikleme çok daha fazla hassaslık kazandı. Bunun nedeni aynı zamanda akımların ölçülmesi ve analiz edilmesi, arıza akımlarının ise olduğu gibi tanınmasıdır. Sonuç olarak, artık nominal akımın 1.1 ila 2 katı aralığında güvenilir tetikleme mümkündür. Bu, sistemlerin tasarlanmasını çok daha kolaylaştırmakta, boyutları küçültmektedir.

24 V DC şebekelerin tipik tasarımı: Güç kaynağı 24 V DC gerilim üretir ve akım yönündeki devre kesiciyi besler. Farklı yük devreleri (A-B-C-D), güç dağıtım ünitesi yoluyla beslenir.

Elektronik devre kesiciler güvenilir çalışmaya yardımcı olur

Makine mühendisliği, sistem sürekliliğinin en yüksek öneme sahip olduğu hızla büyüyen bir sektördür. Bugün, kontrolörlerin yaklaşık yüzde 90'ı 24 V DC ile sağlanmaktadır, yani anahtarlı güç kaynakları, özellikle makinelerde ve sistemlerde bulunan kontrol gerilimi için çok uygundur. Aşırı yüklenmiş anahtarlı güç kaynakları, sistem işletimini, çalışmayı tamamen durduracak ölçüde engelleyebilir.

Entegre akım ölçümü, akım analizi ve kısa devre algılama, güç kaynağını ve kontrolörü etkilemeden hataların tanımlanmasına ve sistemin kapatılmasına olanak verdiğinden, elektronik devre kesiciler gerilim düşmelerinin etkisini giderirler. Tipik bir tasarım; bir güç kaynağı, devre kesici ve potansiyel dağıtımından oluşur.