Allstromsensitive Differenzstromsensoren

Elektrische Sicherheit mit der höchsten Genauigkeit

Allstromsensitive Differenzstromsensoren mit VAC-eigener magnetischer Sonde für höchste Genauigkeit. VAC Differenzstromsensoren (DI) decken Differenzströme von 30 mA bis zu einigen Ampere ab.

Vorteile:

  • Max. Nennstrom von bis zu 120 A
  • Varianten mit integrierten Primärleitern und Durchstecköffnung
  • Höchste Messgenauigkeit <1,5 %
  • Frequenzbereich von DC bis 10 kHz
  • UL 508 Zulassung
  • Integrierte Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen
  • Spannungsausgang für direkten Anschluss an A/D-Wandler
  • Photovoltaik-Wechselrichter
  • Ladestationen für E-Mobilität
  • Frequenzumrichter für Antriebe
  • Gesundheitswesen
 

Normen und Vorschriften

Unsere Sensoren sind nach IEC 61800-5-1 "Drehzahlvariable elektrische Antriebssysteme" ausgelegt. Sie erfüllen aber auch viele Anforderungen anderer Normen, wie z.B. EN 50178 „Ausrüstung von Starkstromanlagen mit elektronischen Betriebsmitteln“ oder EN 62109 "Sicherheit von Wechselrichtern zur Anwendung in Photovoltaikanlagen". Darüber hinaus sind unsere Standardtypen von Underwriters Laboratories nach UL508, "Industrial Control Equipment" zertifiziert. Die Kategorie ist NMTR2 (Component - Power Circuit and Motor - mounted Apparatus). VAC-Sensoren finden Sie in den Files E317483 und E169721.

Validierung und Typprüfung

Alle neu entstehenden Baureihen werden umfangreichen Typprüfungen und Validierungen unterzogen. Die Kriterien der Typprüfungen sind in unseren Datenblättern unter den Überschriften "Elektrische Daten (ermittelt durch Typprüfung)"  und "Typprüfung" beschrieben. Die Validierung umfasst die Klimalagerung, Klimawechsel, schnelle Temperaturwechsel, wiederholte Ein-/Ausschaltzyklen, sinusförmiges Schwingen, Schocken, Lötbarkeitstest und Lötwärmebeständigkeit.

Eine wichtige Sicherheitsfunktion all dieser Geräte ist die Überwachung des Ableitstroms des gesamten Systems, bestehend aus Photovoltaikmodulen oder Antrieben und dem Wechselrichter oder dem Netzanschluss und einer Batterie. Ein defektes System kann für Personen gefährlich werden oder sogar Brände auslösen, deshalb schreiben die entsprechenden Normen vor, dass sich der Wechselrichter oder das Gerät selbst vom Netz trennen müssen, bevor es für Personen oder Anlagen gefährlich werden kann.

Ableitströme sind ungewollte und daher nicht kontrollierbare Fehlerströme gegen Erde und enthalten sowohl Gleich- als auch Wechselstromkomponenten. Daher ist eine allstromsensitive Überwachung notwendig. Deren Herzstück ist der VAC Differenzstromsensor, dessen ermittelter Messwert in Form einer Ausgangsspannung an die Steuerung des Wechselrichters übermittelt und dort ausgewertet wird.

Allgemein können Schutzeinrichtungen mit allstromsensitiven Differenzstromsensoren überall dort zur Anwendung kommen, wo glatte oder pulsierende Gleichfehlerströme entstehen können, deren Betrag dauernd größer Null ist. Als weitere Beispiele seien Netzteile oder unterbrechungsfreie Stromversorgungen genannt.

Zusatzfunktion Entmagnetisierung

Der Sensor durchläuft bei jedem Einschaltvorgang automatisch einen Entmagnetisierungszyklus und ist nach ca. 150 ms einsatzbereit. Es wird empfohlen, den Sensor zyklisch während des Betriebs zu entmagnetisieren. Hierdurch wird sichergestellt, dass eine eventuell vorhandene Restmagnetisierung des Kompensationskerns eliminiert wird und die Messgenauigkeit und geringer Offset im optimalen Bereich liegen.

Um einen Entmagnetisierungszyklus durchzuführen, gehen Sie bitte wie folgt vor:

  • VREF von extern auf 0 V für > 100 µs setzen; Beginn der internen Teststromgenerierung
  • sobald VREF auf seinen Referenzwert zurückgesetzt wird, beginnt die Entmagnetisierung
  • der Sensor durchläuft eine ca. 110 ms dauernde Entmagnetisierung
  • in dieser Zeit wird der Ausgang auf VOUT < 0.5 V geschaltet
  • anschließend ist der Sensor wieder einsatzbereit

Interne Teststromgenerierung

Sobald VREF auf 0 V gesetzt wird, erzeugt der Sensor intern einen Teststrom, wodurch an VOUT eine konstante Ausgangspannung von 250 mV anliegt. Diese Funktion kann genutzt werden, um die korrekte Funktion des Sensors zu überprüfen.

Externe Teststromgenerierung

Die meisten der hier gezeigten Sensoren der Typenreihe N4646, bieten zusätzlich zu den Primäranschlüssen auch Anschlüsse für die externe Teststromgenerierung an. Dabei ist im Sensor auf dem magnetischen Modul eine gesonderte Wicklung aufgebracht und nach außen geführt. Es wird empfohlen, einen ausreichend großen externen Teststrom anzulegen, um die korrekte Funktion und ggf. die gewünschte Abschaltschwelle zu überprüfen.

Sensorvariants

Es sind sowohl Typen mit Durchstecköffnung als auch solche mit eingebauten Primärleitern für Printmontage erhältlich. Hierbei gibt es Ausführungen mit zwei oder vier Leitern für Ein- und Dreiphasensysteme, die jeweils für die üblichen Stromstärken ausgelegt sind. Die Zusatzfunktionen Entmagnetisierung, Fehlersignalisierung und interner Teststrom sind über definierte Pegel an den Ein-/Ausgängen VOUT und VREF zugänglich.

  • Photovoltaik-Wechselrichter
  • Ladestationen für E-Mobilität
  • Frequenzumrichter für Antriebe
  • Gesundheitswesen
 

Normen und Vorschriften

Unsere Sensoren sind nach IEC 61800-5-1 "Drehzahlvariable elektrische Antriebssysteme" ausgelegt. Sie erfüllen aber auch viele Anforderungen anderer Normen, wie z.B. EN 50178 „Ausrüstung von Starkstromanlagen mit elektronischen Betriebsmitteln“ oder EN 62109 "Sicherheit von Wechselrichtern zur Anwendung in Photovoltaikanlagen". Darüber hinaus sind unsere Standardtypen von Underwriters Laboratories nach UL508, "Industrial Control Equipment" zertifiziert. Die Kategorie ist NMTR2 (Component - Power Circuit and Motor - mounted Apparatus). VAC-Sensoren finden Sie in den Files E317483 und E169721.

Validierung und Typprüfung

Alle neu entstehenden Baureihen werden umfangreichen Typprüfungen und Validierungen unterzogen. Die Kriterien der Typprüfungen sind in unseren Datenblättern unter den Überschriften "Elektrische Daten (ermittelt durch Typprüfung)"  und "Typprüfung" beschrieben. Die Validierung umfasst die Klimalagerung, Klimawechsel, schnelle Temperaturwechsel, wiederholte Ein-/Ausschaltzyklen, sinusförmiges Schwingen, Schocken, Lötbarkeitstest und Lötwärmebeständigkeit.

Eine wichtige Sicherheitsfunktion all dieser Geräte ist die Überwachung des Ableitstroms des gesamten Systems, bestehend aus Photovoltaikmodulen oder Antrieben und dem Wechselrichter oder dem Netzanschluss und einer Batterie. Ein defektes System kann für Personen gefährlich werden oder sogar Brände auslösen, deshalb schreiben die entsprechenden Normen vor, dass sich der Wechselrichter oder das Gerät selbst vom Netz trennen müssen, bevor es für Personen oder Anlagen gefährlich werden kann.

Ableitströme sind ungewollte und daher nicht kontrollierbare Fehlerströme gegen Erde und enthalten sowohl Gleich- als auch Wechselstromkomponenten. Daher ist eine allstromsensitive Überwachung notwendig. Deren Herzstück ist der VAC Differenzstromsensor, dessen ermittelter Messwert in Form einer Ausgangsspannung an die Steuerung des Wechselrichters übermittelt und dort ausgewertet wird.

Allgemein können Schutzeinrichtungen mit allstromsensitiven Differenzstromsensoren überall dort zur Anwendung kommen, wo glatte oder pulsierende Gleichfehlerströme entstehen können, deren Betrag dauernd größer Null ist. Als weitere Beispiele seien Netzteile oder unterbrechungsfreie Stromversorgungen genannt.

Zusatzfunktion Entmagnetisierung

Der Sensor durchläuft bei jedem Einschaltvorgang automatisch einen Entmagnetisierungszyklus und ist nach ca. 150 ms einsatzbereit. Es wird empfohlen, den Sensor zyklisch während des Betriebs zu entmagnetisieren. Hierdurch wird sichergestellt, dass eine eventuell vorhandene Restmagnetisierung des Kompensationskerns eliminiert wird und die Messgenauigkeit und geringer Offset im optimalen Bereich liegen.

Um einen Entmagnetisierungszyklus durchzuführen, gehen Sie bitte wie folgt vor:

  • VREF von extern auf 0 V für > 100 µs setzen; Beginn der internen Teststromgenerierung
  • sobald VREF auf seinen Referenzwert zurückgesetzt wird, beginnt die Entmagnetisierung
  • der Sensor durchläuft eine ca. 110 ms dauernde Entmagnetisierung
  • in dieser Zeit wird der Ausgang auf VOUT < 0.5 V geschaltet
  • anschließend ist der Sensor wieder einsatzbereit

Interne Teststromgenerierung

Sobald VREF auf 0 V gesetzt wird, erzeugt der Sensor intern einen Teststrom, wodurch an VOUT eine konstante Ausgangspannung von 250 mV anliegt. Diese Funktion kann genutzt werden, um die korrekte Funktion des Sensors zu überprüfen.

Externe Teststromgenerierung

Die meisten der hier gezeigten Sensoren der Typenreihe N4646, bieten zusätzlich zu den Primäranschlüssen auch Anschlüsse für die externe Teststromgenerierung an. Dabei ist im Sensor auf dem magnetischen Modul eine gesonderte Wicklung aufgebracht und nach außen geführt. Es wird empfohlen, einen ausreichend großen externen Teststrom anzulegen, um die korrekte Funktion und ggf. die gewünschte Abschaltschwelle zu überprüfen.

Sensorvariants

Es sind sowohl Typen mit Durchstecköffnung als auch solche mit eingebauten Primärleitern für Printmontage erhältlich. Hierbei gibt es Ausführungen mit zwei oder vier Leitern für Ein- und Dreiphasensysteme, die jeweils für die üblichen Stromstärken ausgelegt sind. Die Zusatzfunktionen Entmagnetisierung, Fehlersignalisierung und interner Teststrom sind über definierte Pegel an den Ein-/Ausgängen VOUT und VREF zugänglich.

Unsere Standard-Differenzstromsensoren

Nennprimärstrom:  50 - 120  A
Produkt Download Art der MontagePrimarstromführungAnzahl PrimärdrähteLeiter für PrüfstromIPN,rms
[A]
IΔN,rms
[mA]
IΔP,max
[mA]
VC
[V]
Output Voltage
[V]
4646-X911pcb mountingprimary conductor openingN/Aintegrated853008005VREF + (0.74 * IΔP/300 mA)
4646-X921pcb mountingbusbar2integrated503008005VREF + (0.74 * IΔP/300 mA)
4646-X931pcb mountingbusbar4integrated85100017005VREF + (1.2 * IΔP/1000 mA)
4646-X932pcb mountingbusbarN/Aintegrated503008505VREF + (0.74 * IΔP/300 mA)
4647-P980pcb mountingbusbar3integrated120100017005VREF + (1.2 * IΔP/1000 mA)
4647-P980pcb mountingprimary conductor openingN/Aintegrated120100017005VREF + (1.2 * IΔP/1000 mA)
4646-X975pcb mountingbusbar2integrated503008005VREF + (0.74 * IΔP/300 mA)
4646-X960pcb mountingbusbar2n/a503008005VREF + (0.74 * IΔP/300 mA)
4646-X956pcb mountingprimary conductor openingN/Aintegrated503008005VREF + (0,74 * IΔP/300 mA)
4645-X150pcb mountingprimary conductor openingN/Aintegrated503008505N/A

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Die Welt der VAC Stromsensoren

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