Tecnologia Selective Fuse Breaking (SFB)

Per garantire la massima disponibilità del sistema, gli interruttori disgiuntori standard devono essere fatti scattare magneticamente al fine di disattivare selettivamente percorsi di corrente difettosi e garantire che le parti importanti del sistema continuino a funzionare senza interruzioni. Gli alimentatori QUINT e i convertitori CC/CC dotati di tecnologia SFB erogano diverse volte la corrente nominale per un breve periodo, in modo da far scattare selettivamente gli interruttori disgiuntori miniaturizzati e i fusibili collegati al secondario.

Obiettivo: massima disponibilità del sistema

In produzione, è impossibile evitare completamente i guasti. Ad esempio, possono verificarsi cortocircuiti nei cablaggi o malfunzionamenti del carico. Nonostante i guasti, macchine o sistemi situati in aree non interessate dal guasto dovrebbero continuare a funzionare senza interruzioni.

La soluzione è una protezione separata per i singoli dispositivi di terminazione o per gruppi funzionali più piccoli. In questo modo si evita l'inutile disattivazione delle parti di sistema non interessate in caso di errore.

Gli alimentatori QUINT e i convertitori CC/CC con tecnologia SFB proteggono negli ambienti di produzione. SFB significa Selective Fuse Breaking, letteralmente rottura selettiva di un fusibile. In caso di errore, l'alimentatore QUINT eroga fino a sei volte la corrente nominale per 12 ms, disattivando il circuito interessato.

Protezione efficiente con gli interruttori disgiuntori

Solitamente, vengono collegati carichi aggiuntivi, come sensori o attuatori, a un'unità di alimentazione, in parallelo al controller. Per minimizzare i tempi di fermo, ciascuno di questi percorsi di corrente deve essere protetto singolarmente.

Pertanto, in caso di cortocircuito, viene scollegato solo il percorso difettoso dell'alimentatore e gli altri carichi continuano a funzionare senza interruzioni.

Al momento, gli interruttori disgiuntori standard rappresentano la soluzione economicamente più accessibile per proteggere un circuito. Possono essere fatti scattare elettromagneticamente o termicamente tramite un conduttore bimetallico.

Per garantire che scattino entro pochi millisecondi, la corrente del solenoide integrato deve sempre essere significativamente maggiore rispetto alla corrente nominale dell'interruttore disgiuntore.

Caratteristiche dell'interruttore disgiuntore

Solitamente i produttori specificano le correnti di cortocircuito per lo scatto elettromagnetico a corrente alternata (CA). Gli utenti devono pertanto accertarsi che i valori di CC siano 1,2 volte superiori.

Gli interruttori disgiuntori sono disponibili con diverse caratteristiche di scatto. Gli interruttori disgiuntori con caratteristica B o C sono quelli più utilizzati nelle applicazioni industriali.

Per la caratteristica B, sono richieste le seguenti correnti di scatto per l'interruttore disgiuntore:

• Applicazioni CA: da tre a cinque volte la corrente nominale
• Applicazioni CC: da tre a sei volte la corrente nominale

Pertanto, nelle condizioni meno favorevoli, sono richiesti 150 A per far scattare l'interruttore disgiuntore a caratteristica B da 25 A entro pochi millisecondi.

Per gli interruttori disgiuntori a caratteristica C, sono richieste le seguenti correnti:

• Applicazioni CA: da cinque a dieci volte la corrente nominale
• Applicazioni CC: da cinque a dodici volte la corrente nominale

La tecnologia SFB previene i cali di tensione

In caso di errore, i percorsi di cavi prolungati limitano la corrente di scatto richiesta, ritardando o in alcuni casi impedendo agli interruttori disgiuntori di scattare.

Se gli alimentatori forniscono una riserva di potenza inferiore, significa che lo scatto termico può richiedere diversi secondi o minuti.

In tal caso, la ricerca guasti è molto semplice in quanto è possibile vedere quale interruttore disgiuntore è scattato. Tuttavia, durante questo periodo, la tensione a 24 V DC dell'alimentatore è già stata interrotta e il controller è andato in errore.

Nello scenario del caso peggiore, la corrente erogata dall'unità di alimentazione è così bassa o eroga solo una breve riserva di potenza di qualche secondo, indicando che il fusibile non è mai scattato. Di conseguenza, la ricerca guasti è estremamente lunga e costosa.

Gli alimentatori QUINT con tecnologia SFB erogano fino a sei volte la corrente nominale.

Gli interruttori disgiuntori vengono fatti scattare magneticamente tramite questo impulso.

Lunghezza del cavo e sezione di conduttore

Il fatto che un interruttore disgiuntore sia scattato o meno abbastanza velocemente dipende anche dalla lunghezza e dalla sezione trasversale del cavo tramite il quale è collegato un carico.

Non risulta fondamentale solo la quantità di corrente che l'unità di alimentazione è in grado di erogare, ma anche se l'impedenza del percorso di corrente difettoso è bassa abbastanza da permettere all'alta corrente di scorrere nel cortocircuito e far scattare magneticamente l'interruttore disgiuntore.

Per determinare quale alimentatore è adatto per l'applicazione in base a lunghezza del cavo e sezione trasversale, fare riferimento alla matrice di configurazione in fondo alla pagina.

Scenario di esempio:

• Un alimentatore (24 V/20 A) alimenta un controller e tre altri carichi.
• Ogni percorso di corrente è protetto da un interruttore disgiuntore (6 caratteristica A/B).
• I percorsi di corrente prevedono cavi di rame lunghi 25 m (sezione trasversale 2,5 mm²).

In questo esempio, in caso di cortocircuito, l'unità di alimentazione da 20 A eroga sei volte la corrente nominale per un breve periodo sfruttando la tecnologia SFB, ovvero un massimo di 120 A. L'interruttore disgiuntore viene sempre fatto scattare tra 3 e 5 ms con dieci volte la corrente nominale nell'intervallo magnetico della sua curva caratteristica.

Gli altri carichi continuano a funzionare, il controller viene alimentato costantemente tramite 24 V CC e continua a funzionare senza interruzioni nonostante il cortocircuito.

Interruttori disgiuntori di dispositivi Phoenix Contact

La gamma Phoenix Contact di interruttori disgiuntori termomagnetici è la prima a utilizzare la curva caratteristica SFB.

Questa caratteristica di scatto è stata sviluppata appositamente per gli alimentatori che operano secondo i principi della tecnologia SFB. La combinazione di questi due dispositivi garantisce uno scatto particolarmente affidabile in caso di errore, anche in presenza di cavi lunghi tra alimentatore e dispositivo di terminazione.

La curva caratteristica SFB si basa sulla caratteristica C, ma la sua tolleranza è stata limitata significativamente. L'interruttore disgiuntore raggiunge pertanto la propria corrente di scatto più velocemente, scattando così prima. Questo limita la corrente di cortocircuito e riduce il carico su cavi e dispositivi connessi.

Matrice di Configurazione SFB