PISA智能电子熔断器的工作原理如下:我们采用24VDC电源。关键负载(例如PLC)直接连接到该电源的输出端,从而确保其电源供应永不中断。.
另一方面,对于非关键负载,我们将把 PISA 电子熔断器连接到电源输出端和 PISA 模块输出端(图 1)。PISA 智能安全电子熔断器有两种工作方式。.
首先,如果连接到 PISA 通道的某个负载电流超过该通道的额定电流,则流过该通道的电流将在短时间内受到限制。这可以避免因启动浪涌或其他临时性问题而导致的通道断开。如果连接到保险丝的支路发生短路或出现故障,电流将在几毫秒内受到限制。如果问题持续存在,则连接到电子保险丝的所有负载都将被断开。这可以防止非关键负载(例如电机、继电器或显示器)的故障导致应用程序的核心和控制系统(控制 PC 或 PLC)失效。
此外,它还允许我们减小每个支路所需的电缆截面积。例如,如果一个 10A 的电源发生短路时会产生 15A 的电流,即使我们有一个 1A 的支路负载,我们也应该使用设计用于承受 15A 电流的电缆截面积。如果该分支电路发生短路,电缆横截面必须能够承受电源所能提供的全部电流,否则就会着火。
然而,市面上其他电子保险丝也具备类似的功能。这款产品最新颖、最具创新性的特点是针对关键负载的电压控制。
在这些模块的输入端,有一个安全电路,它如同一个阀门,只允许最大电流通过,前提是输入电压(对应于电源电压)不低于21V直流。这确保了直接连接到电源的关键负载始终获得足够的供电电压。
Puls电源在发生短路或过载时,会降低供电电压,同时保持输出电流恒定(这使其能够应对启动浪涌、为电池充电等)。因此,当我们增加电源负载并超过其容量时,电压就会开始下降。这种智能保险丝系统会限制流向负载的电流,以防止关键负载的供电电压过低而导致其断电。使用电子保险丝的目的是确保关键负载获得稳定的电源,而传统系统仅监控电流。.
例如,在一个24V 10A的电源中,我们经常连接多个负载,并且经常需要调整每个支路的保险丝额定值,以应对启动电流尖峰或偶尔的负载浪涌。例如,假设我们将一个1A的PLC和两个4A的电机连接到这个电源上。我们可能需要为电机安装一个5A或更大额定值的普通保险丝,以允许某些开关操作和启动。两个电机可能消耗5A电流,PLC消耗1A电流,总共11A。这
超过了电源的额定电流,可能会导致电源关闭并断开所有设备,包括PLC,因为虽然每个支路中单个保险丝的额定电流没有超过,但电源的额定电流已经超过。而使用PISA智能保险丝则不会出现这种情况。即使我们没有超过最大电流,如果系统检测到关键负载的供电电压存在风险,它也会限制电流,只允许在不危及负载的前提下尽可能小的电流通过。在我们的案例中,即使电机需要 5A 的电流,系统也只会提供 4.5A,再加上 4A 用于 PLC。这是一个创新且革命性的系统,极大地简化了工作。现在无需再验证每个支路的理论电流计算是否正确,也无需精确调整每个通道的值以匹配负载,智能 PISA 电子熔断器将防止关键负载出现任何问题。
不太重要的负载,例如不受短路中断影响或可能导致 24V 电源故障的负载,可以连接到 PISA 模块的四个输出通道之一,从而受到监控和限制。.
单个模块包含两项保护措施
——第一保护:通过监测输入电压防止电压骤降,这是 Puls 独有的功能。——
第二保护:防止短路导致电缆过热,并监测输出电流。Puls
保护模块 PISA 具有 24V 输入和四个输出通道,用于分配电流。每个通道的电流均由电子方式测量,如果出现过载或故障,所有输出都会断开。模块会始终指示哪个通道发生故障,从而快速识别问题。(图 1)
如果您需要四个以上的输出通道,可以使用多个 PISA 模块并共用一个电源。
当同步线连接到每个模块时,所有 PISA 模块将作为一个整体模块运行。如果故障是由特定通道过电流引起的,则只有该通道的过电流会被隔离。但是,如果关机是由威胁电源的整体过电流引起的,则所有同步模块都会关机。这表明故障并非由超过特定通道的最大电流限制造成,而是由整个负载过载引起的。
PISA模块在DIN导轨上的宽度仅为45毫米。这些模块对小的过载尖峰不敏感,并且由于配备了主动保护电路,例如由容性负载引起的电流尖峰不会触发设备的保护功能。这是因为它们可以通过电子方式进行限流以防止任何问题,同时仍然能够启动大容性负载或具有高启动电流的设备。.
这些模块使用起来非常方便。它们与机器和其他系统的集成非常简单,几乎不存在尺寸选择或规划错误的风险。对集成这些模块的系统进行修改、调整或扩展也不会造成重大障碍。在许多情况下,甚至可以使用更小的电源,因为它们不需要像市面上其他电子保险丝那样通常所需的额外电流。
继电器触点指示输出是否已关闭,模块可以通过设备本身复位,也可以通过在输入信号上施加电压进行远程复位。
此外,PISA 模块的成本约为市场上 4 通道电子熔断器成本的一半,并且仅比 4 个带辅助触点的传统微型断路器的总成本略高。.
允许的电压范围:
根据 IEC/EN 61131-2 标准,在 24V 电源电压下,电压波动或低于 20.4V 的电压降是不允许的。19.2V
至 20.4V 的范围仅允许作为交流纹波叠加电压。(图 2)

电压中断:
根据IEC/EN 61131-2标准,PLC和其他控制设备在长达10毫秒的电压中断期间不得出现故障。(图3)
正如我们所见,24VDC系统的安全概念并不像最初设想的那样简单。传统的单通道熔断器方案虽然可行,但成本更高。建议采用选择性切换不同支路的方式。在许多情况下,使用新型PISA PULS模块可以节省成本,同时避免风险。.
电子熔断器可配备或不配备主动限流功能(图 3)。基本型号仅包含电流监测功能,并在输出端进行断电。这种设计方案成本更低,但会增加电源负载,并导致故障支路中出现“不受控制”的电流。必须快速断电以避免电压过大。
由此可见,24VDC 系统的安全方案并不像最初设想的那样简单。传统的单通道熔断器方案虽然可行,但成本更高。建议采用选择性断电的方式来处理不同的支路。在许多情况下,使用新型 PISA PULS 模块(图 4)可以节省成本,而无需承担风险。OLFER
是 PULS 的官方经销商。
作者:
Michael Raspoting,脉冲

