Ob unterbrechungsfreie Stromversorgungen oder DC/DC-Wandler, die Probleme lösen mit extrem wechselnden Eingangsspannungen – wir stellen neue Stromversorgungen vor und zeigen zudem neue Schutz- und Leistungsrelais. Sieben Neuheiten im Überblick.

Die Paul Vahle GmbH & Co. KG hat das Gemeinschaftsforschungsprojekt „effiDCent“ erfolgreich abgeschlossen, welches durch den Einsatz von Gleichstrom anstelle des gängigen Wechselstroms eine Steigerung der Energieeffizienz und Nachhaltigkeit in der Industrie zum Ziel hatte.

Gemeinsam mit der Technischen Universität Dortmund, der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe (TH OWL), der Condensator Dominit GmbH sowie der E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH forschte das Unternehmen seit 2019 an einer effizienteren Energieübertragung mittels einer gleichstrombasierten Stromschiene. Vahle agierte dabei als Konsortialführer.

Die Umstellung von Wechselstrom (AC) auf Gleichstrom (DC) erwirkt eine Energieeffizienzsteigerung von mehr als 10 Prozent. Gleichzeitig ist der Ressourcenaufwand für die Herstellung gleichstrombasierter Stromschienen gegenüber herkömmlichen Systemen deutlich niedriger. So sinkt der Kupferbedarf um bis zu 50 Prozent. Das Förderprojekt wurde durch die Europäische Union und das Land NRW unterstützt.

2. Hy-Line: Ultraweitbereichswandler von 20 bis 200 W verarbeiten maximal 8,5 bis 160 V DC

Die bei Hy-Line Power Components erhältlichen DC/DC-PYx-Wandler von TDK-Lambda lösen Probleme mit extrem wechselnden Eingangsspannungen. (Bild: Hy-Line)

Die bei Hy-Line Power Components erhältlichen DC/DC-PYx-Wandler von TDK-Lambda lösen Probleme mit extrem wechselnden Eingangsspannungen.

Getaktete Netzteile können mittlerweile ohne Umschalten alles von 100 bis 240 V AC verarbeiten, wenn auch teils mit reduziertem Wirkungsgrad. DC/DC-Wandler decken ähnliche Bereiche von 2:1 ab. Diese neuen leiterplattenmontierbaren Module können extreme Eingangsspannungsbereiche von bis zu 18:1 (8,5 bis 160 V DC) abdecken.

Sie sind im 2 × 1-Zoll- (20 W, 50,8 × 25,4 × 10,2 mm³), im Quarterbrick- (50 und 75 W, 57,9 × 36,8 × 12,7 mm³) sowie im Halfbrick-Format (200 W, 61,0 × 57,9 × 12,7 mm³) verfügbar. Die Gehäuse sind silikonvergossen, um ein hohes Maß an Schock- und Vibrationsfestigkeit zu gewährleisten.

Beides ist vorteilhaft für Bahnanwendungen nach EN 50155 und überall sonst, wo raue Umgebungsbedingungen und unstabile, stark wechselnde oder vorab nicht bekannte Versorgungsspannungen zur Verfügung stehen. Anwendungsbereiche sind beispielsweise Mobil- oder Industrieanwendungen, Messtechnik, Telekommunikation oder IT. So kann eine einheitliche Bestückung alle vorkommenden Einsatzfälle ohne Umbauten oder komplizierte Lagerhaltung unterschiedlicher Varianten abdecken.

Die Wandler haben dem Distributor zufolge dennoch einen Wirkungsgrad von bis zu 90 Prozent und können bei Gehäusetemperaturen von –40 bis 100 °C betrieben werden. Ihre Montageplatte eignet sich zur Kontaktkühlung und kann entweder an Gehäuseteile oder Kühlplatten montiert werden oder als Schnittstelle zu Kühlkörpern zur Konvektions- oder Zwangsbelüftung dienen.

3. Bicker Elektronik: DC-Einschaltstrombegrenzer für die flexible Systemintegration

Der neue BE-DCEB10A von Bicker Elektronik schützt zuverlässig vor hohen Strömen, die beim Einschalten kapazitiver DC-Lasten auftreten und die Stromversorgung beschädigen oder Sicherungselemente auslösen können. (Bild: Bicker Elektronik)

Der neue Einschaltstrombegrenzer BE-DCEB10A von Bicker Elektronik schützt zuverlässig vor hohen Strömen, die beim Einschalten kapazitiver DC-Lasten auftreten und die Stromversorgung beschädigen oder Sicherungselemente auslösen können, so der Hersteller. Bei Eingangsspannungen von 10 bis 30 V DC begrenzt das kompakte PCB-Modul den Einschaltstrom auf ca. 12 A während des Einschaltmoments. Der maximale Laststrom im Nennbetrieb beträgt 10 A. Mit dem BE-DCEB10A soll somit die Funktionssicherheit und Systemverfügbarkeit der Applikation signifikant erhöht werden. Für zusätzliche Sicherheit sorgen ein integrierter Überstrom- und Kurzschlussschutz.

Ausgestattet mit Schraubklemmen und Montagebohrungen lässt sich die hochwertige FR4-Platine mit einer Grundfläche von 63,9 × 40,3 mm flexibel und platzsparend in vielen Applikationen integrieren und verbinden. Neben der Langzeitverfügbarkeit von mindestens 5 Jahren gewährt die Firma Bicker Elektronik auf den BE-DCEB10A eine Garantie von 3 Jahren.

4. Block: Neue kapazitive unterbrechungsfreie Stromversorgung

Die neue kapazitive unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) PC-0424-050-0 erweitert das Block-Portfolio im Bereich der leistungsstarken DC 24 V USVen. (Bild: Block)

Die neue kapazitive unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) PC-0424-050-0 erweitert das Block-Portfolio im Bereich der leistungsstarken DC 24 V USVen.

Auf Basis von wartungsfreien Ultrakondensatoren, einem Ausgangsnennstrom von bis zu 20 A und mit 5 kW erweiterter integrierter Kapazität, sind bei Netzausfall Überbrückungen bis in den Minutenbereich möglich. Die Parametrierung des Gerätes erfolgt über den Drehschalter an der Front oder über eine schock- und vibrationssichere USB-Schnittstelle mit der kostenfreien UPS Control Software. Diese neue kapazitive USV bietet als Stand-alone-Lösung eine Alternative zur vorhandenen erweiterbaren kapazitiven USV von Block. Der Anspruch an Industrie-4.0-Fähigkeit wird durch umfangreiche Kommunikationsmöglichkeiten und damit einhergehende, ganzheitliche Überwachungsmöglichkeiten des Systems erfüllt.

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5. TDK-Lambda: AC-DC Modul zur Leistungsfaktorkorrektur

Mit einem Eingang von 170 V AC bis 265 V AC liefert der PF1500B-360 1512 W und 1008 W bei einem Betrieb von 85 V AC bis 265 V AC. (Bild: TDK-Lambda)

Die TDK Corporation gibt die Einführung des Full-Brick-Power-Moduls PF1500B-360 von TDK-Lambda bekannt, das bis zu 1512 W liefern kann. Das Netzteil hat einen Leistungsfaktor von 0,98 und liefert eine geregelte, nicht isolierte Spannung von 360 V DC aus einem AC-Eingang. Das PF1500B-360 kann zur Ansteuerung von DC-DC-Modulen mit isoliertem Hochspannungseingang in einer Distributed Power Architektur oder von Lasten verwendet werden, die einen DC-Hochspannungseingang benötigen. Zu den Anwendungen gehören die Halbleiterfertigung, LED-Beleuchtungen und kundenspezifische Stromversorgungslösungen mit Leistungsmodulen.

Mit einem Eingang von 170 bis 265 V AC liefert der PF1500B-360 1512 W und 1008 W bei einem Betrieb von 85 bis 265 V AC. Der Wirkungsgrad von 96,5 Prozent soll einen zuverlässigen Betrieb bei Baseplate-Temperaturen von bis zu 100°C und bei Umgebungstemperaturen von –40 bis 85 °C gewährleisten. Das Modul hat die branchenübliche Größe eines Full-Brick-Gehäuses mit einer Länge von 116,8 mm, einer Breite von 61 mm und einer Höhe von 12,7 mm für Anwendungen mit niedrigem Profil.

Standardmäßig bietet das PF1500B-360 eine Hilfsspannung von 10 bis 16 V 10 mA, Remote on/off und ein Inverter-Good-Signal. Eine Enable-Funktion ist verfügbar, um isolierte DC-DC-Wandler zu aktivieren, wenn die Ausgangsspannung größer als 360 V DC ist, um die Ausgangsanstiegszeiten zu synchronisieren. Eine Parallelschaltung mit Stromaufteilung von bis zu drei Modulen ist für zusätzliche Ausgangsleistung möglich.

Die Isolation von Eingang und Ausgang zur Grundplatte beträgt 2.500 V AC. Das PF1500B-360 ist nach den Normen IEC/EN/CSA/UL 62368-1 zertifiziert und verfügt über die CE/UKCA-Kennzeichnung gemäß den EU-Richtlinien für Niederspannung, EMV und RoHS sowie den britischen Vorschriften. Mit externen Schaltkreisen erfüllt der PF1500B-360 die abgestrahlten und leitungsgebundenen Störaussendungen und entspricht den Standards nach IEC 61000-4.

6. Siemens: Schutzrelais mit dualer Versorgung

Das Schutzrelais 7SR46 ist in einem kompakten Einbaugehäuse (Höhe 104 mm × Breite 185 mm × Tiefe 79 mm) untergebracht. (Bild: Siemens)

Mit der Einführung des 7SR46 erweitert Siemens die Produktreihe Reyrolle. Das Reyrolle 7SR46 ergänzt das Angebot von Schutzrelais für Verteil- und Industrienetze und wird in erster Linie für den Überstromzeit- und Erdkurzschlussschutz in Mittelspannungsschaltanlagen eingesetzt. Das in einer Ringnetzstation (RMU) montierte Schutzgerät erkennt Kabelfehler im Netz und trennt die Anlage schnell von der Stromversorgung.

Da sich Ortsnetzstationen häufig an einem entlegenen Standort befinden, haben sie oft keine gesicherte Stromversorgung, um den Betrieb von elektronischen Geräten wie Schutzrelais aufrechtzuerhalten. Das Relais 7SR46 wird von den Stromwandlern der ankommenden Leitung mit Energie versorgt. Das 7SR46 ist speziell darauf ausgelegt, sehr schnell hochzufahren, und verfügt über eine dedizierte Schnellauslösung bei Zuschaltung auf Leitungsfehler. Das Schutzrelais ermöglicht zusätzlich zur Versorgung über Stromwandler auch den Anschluss einer Hilfsbatterie und bietet so noch mehr Flexibilität und Sicherheit. Dies sorgt für Redundanz beim Ausfall der internen Batterie

Das 7SR46 ist in einem kompakten Einbaugehäuse (Höhe 104 mm × Breite 185 mm × Tiefe 79 mm) untergebracht. Auf der Vorderseite befinden sich ein einfach zu bedienendes Display und Tasten, mit denen das Relais programmiert sowie Störschriebe und Messwerte angezeigt werden können. Vier LED zeigen den Status des Relais an; eine mechanische Auslöseanzeige (Trip Flag) ist ebenfalls vorhanden. An der Vorderseite des Geräts befindet sich auch ein USB-Port zum Anschluss an einen PC. Wenn keine andere Stromquelle verfügbar ist, kann die Stromversorgung über den USB-Port erfolgen. Der USB-Port ermöglicht außerdem eine Plug-and-play-Verbindung zum Software-Tool Reydisp, mit dem das Gerät programmiert sowie Störschriebe und Ereignisinformationen heruntergeladen werden können. Die interne Batterie ermöglicht die Programmierung des Geräts und das Herunterladen von Ereignis- und Störschrieben, auch wenn keine Stromquelle angeschlossen ist. Auf der Rückseite des Geräts befinden sich benutzerfreundliche steckbare Klemmen für die RS485-Kommunikationsschnittstelle (Modbus RTU und IEC 60870-103), die Hilfsspannungsversorgung, die binären Ein- und Ausgänge, den Eingang für die externe Schnellauslösung, den Ausgang für eine externe Auslösanzeige und einen Impulsausgang zur Auslösung des Leistungsschalters mit Niedrigenergie-Auslösespule. Die Stromwandler (Typ 5P80) werden über Ringkabelschuhe angeschlossen. Auf der Rückseite des Relais ist außerdem ein übersichtliches Beschaltungsbild zu finden.

7. Omron: DC-Leistungsrelais-Portfolio für grüne und nachhaltige Systeme erweitert

Zu den Anwendungen für das neue DC-Leistungsrelais G9EC-X1 von Omron gehören die DC-Sicherheitsabschaltung für Schnellladegeräte sowie Schnellabschalt-Einrichtungen für kommerzielle oder industrielle PV-Wechselrichter. (Bild: Omron)

Mit der Einführung des G9EC-X1 erweitert Omron Electronic Components Europe die Produktfamilie von DC-Leistungsrelais. Das kompakte Relais ermöglicht das Schalten von Lasten bis zu 1000 V, 150 A DC. Der neue Baustein eignet sich für grüne und nachhaltige Systeme.

Zu den Anwendungen für den neuen Omron G9EC-X1 gehören die DC-Sicherheitsabschaltung für Schnellladegeräte sowie Schnellabschalt-Einrichtungen für kommerzielle oder industrielle PV-Wechselrichter. Die Schalt- und Ansteuerungsbereiche sind gasinjiziert und hermetisch gekapselt, sodass diese kompakten Relais Lasten mit hoher Kapazität unterbrechen können. Die versiegelte Konstruktion benötigt daher keinen Lichtbogenraum, was Platz spart und zu sicheren Anwendungen beiträgt.

Das neue Relais hat die gleichen Abmessungen wie das Standardmodell G9EC, nämlich 98 × 44 × 86,7 mm (L × B × H). Es ist nach der UL/CSA-Norm UL508 zugelassen. Die Betriebslebensdauer beträgt 1.000 Schaltspiele bei 1 kV DC / 150 A, 6.000 Schaltspiele bei 1 kV / 100 A und 3.000 Schaltspiele bei 400 V DC / 200 A.

Der Übergangswiderstand innerhalb des Relais beträgt weniger als 0,5 mΩ, was die Wärmeentwicklung im Inneren des Bauteils reduziert. Dadurch kann das Bauelement einen Dauerstrom von 200 A bei 85 °C verkraften. Die Durchschlagsfestigkeit ist mit 4000 V AC zwischen Spule und Kontakt sowie zwischen den offenen Kontakten angegeben.

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