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K
DC-USV
A
D
Nennspannung
DC 24V
Ausgangsstrom
15A
dauernd
Pufferspannung
22,0–22,65V
fest, 15A–0A
Eingangsstrom
typ. 1,1A
während des
Ladevorgangs,
Ausgangsstrom
nicht enthalten
Kondensatorgröße
6kWs
12kWs
UC10.241
UC10.242
Ladezeit
16 Minuten
UC10.241
UC10.242
Pufferzeit
16,5s bei 10A
UC10.241
UC10.242
Verluste
4,6W
im Normalbetrieb bei 10A
Ausgangsstrom
Temperaturbereich
–40°C bis +60°C
Arbeitstemperatur
Abmessungen
B x H x T
126 x 124 x
117mm
UC10.241
UC10.242
Gewicht
1150g / 2,54lb
1720g / 3,79lb
UC10.241
UC10.242
B
UC10.241
UC10.242
P
IECEx
UC10.241, UC10.242
LLGEMEINE BESCHREIBUNG
Die DIMENSION UC-Serie umfasst DC-USV, die EDLC
(„electrical double layer capacitors“, zu Deutsch: Dop-
pelschichtkondensatoren, gemeinhin als Ultrakondensatoren oder Superkondensatoren bezeichnet) verwenden, die im Innern der DC-USV eingebaut sind. Sie können Netzausfälle oder Spannungsschwankungen überbrücken und den 24V-DC-Bus für eine gewisse Zeit mit
Spannung versorgen, was eine sichere Abschaltung des
Systems ermöglicht. Teure Ausfallzeiten, lange Neustarts und Datenverluste können so vermieden werden.
In der Zeit, in der die Stromversorgung genügend Spannung liefert, speichert die DC-USV Energie in den Kondensatoren. Bei einer Störung der Netzspannung wird
diese Energie dem DC-Bus in einem geregelten Prozess
wieder zur Verfügung gestellt.
Die DC-USV ist wartungsfrei und weist eine ähnliche
Lebenserwartung auf wie Stromversorgungen. Die Kondensatoren müssen nicht wie bei batteriegestützten DCUSV-Systemen regelmäßig ausgetauscht werden. Dank
des großen Temperaturbereichs von
eignet sich das Gerät für viele Anwendungen.
Die DC-USV ist in zwei Ausführungen erhältlich, die sich
hinsichtlich der Größe der eingebauten Kondensatoren
unterscheiden.
–40°C bis +60°C
ESTELLNUMMERN
DC-UPS
6kW-Energiespeicher
12kW-Energiespeicher
Zubehör ZM2.WALL Wandmontagewinkel
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
ONDENSATORBASIERTE
Eingebaute Kondensatoren als Energiequelle
(EDLC Doppelschichtkondensatoren)
Großer Temperaturbereich von
Lebenserwartung von üblicherweise > 10 Jahren
Stabilisierte Ausgangsspannung im Pufferbetrieb
Keine belüfteten Schaltschränke erforderlich
(Keine Bildung von Wasserstoff wie bei VLRA-Akkus)
Aktive Symmetrierung für längstmögliche Lebensdauer
und Pufferzeiten
Kurze Ladezeit, Gerät ist schnell wieder betriebsbereit
Der Ausgang ist vom Eingang entkoppelt, sodass Last-
stromkreise in gepufferte und nicht gepufferte Abschnitte getrennt werden können.
Unterstützt PC-Mode-Funktion
3 Jahre Garantie
–40°C bis +60°C
ATEN IN KURZFORM
32 Minuten
33s bei 10A
117mm
198 x 124 x
RÜFZEICHEN
UL 508
UL 60950-1
EMV, RoHS
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
ATEX
II 3G Ex nA nC II T4 Gc
Klasse I Div 2
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UC-Serie
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Noch zu definieren, Wert oder Beschreibung folgt zu einem späteren Zeitpunkt.
Ein Schlüsselwort, das eine Wahlmöglichkeit ohne implizierte Präferenz anzeigt.
Ein Schlüsselwort, das eine zwingende Anforderung anzeigt.
Ein Schlüsselwort, das eine Wahlmöglichkeit mit einer eindeutig bevorzugten Umsetzungswei-
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
Beschreibt einen Zustand, bei dem der Kondensator geladen ist, die Eingangsspannung inner-
halb des Bereichs liegt und der Ausgang innerhalb der zulässigen Grenzen belastet wird.
Beschreibt einen Zustand, bei dem die Eingangsspannung unter dem Umschaltschwellwert
liegt, das Gerät im Kondensatorbetrieb läuft (Pufferung) und der Ausgang innerhalb der zulässigen Grenzen belastet wird.
Beschreibt einen Zustand, bei dem der Kondensator geladen wird, die Eingangsspannung innerhalb des Bereichs liegt und der Ausgang innerhalb der zulässigen Grenzen belastet wird.
Beschreibt einen Zustand, bei dem die Pufferung absichtlich abgeschaltet wird (z. B. für Wartungsmaßnahmen).
Ein Wert, dem ein „AC“ oder „DC“ vorangestellt ist, stellt eine Nennspannung dar, die Normtoleranzen beinhaltet.
Z. B.: DC 12V beschreibt eine 12V-Batterie, unabhängig davon, ob sie voll geladen (13,7V) oder
entladen (10V) ist.
Ein Wert mit der Einheit (Vac) am Ende ist ein Momentanwert, der keine zusätzlichen Toleranzen enthält.
se anzeigt.
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UC-Serie
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1. B
2. I
Typischer Verdrahtungsplan
L N PE
+ +
- -
Power
Supply
24V Output
Input
UC10
DC-UPS
+
-
IN
+
-
OUT
Ready
Buffering
Inhibit
+
-
PC-Mode
buffered branches
non-buffered branches
W
ARNING
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
ESTIMMUNGSGEMÄßER GEBRAUCH
Dieses Gerät ist für den Einbau in ein Gehäuse ausgelegt. Verwenden Sie geeignete Gehäuse, die es gegen mechanische, elektrische und Feuergefahr schützen.
Dieses Gerät ist für den professionellen Einsatz in Bereichen wie industrieller Steuerungs-, Büro-, Kommunikationsund Messtechnik gedacht.
Verwenden Sie dieses Gerät nicht in Vorrichtungen oder Anlagen, bei denen eine Fehlfunktion zu schweren Verletzungen führen oder Menschenleben gefährden kann.
NSTALLATIONSHINWEISE
Dieses Gerät darf nur von Fachpersonal installiert und in Betrieb genommen werden.
Der Eingang muss von einer SELV- oder PELV-Stromquelle gespeist werden.
Dieses Gerät enthält keine Teile, die eine Wartung erfordern. Wenn eine interne Sicherung auslöst, so liegt dies an
einem internen Defekt. Wenn während der Installation oder des Betriebs Schäden oder Fehlfunktionen auftreten sollten, schalten Sie unverzüglich die Stromversorgung ab und schicken Sie das Gerät zur Überprüfung ins Werk zurück.
Montieren Sie das Gerät so auf eine DIN-Schiene, dass sich die Spannungsversorgungsklemmen an der Oberseite des
Geräts befinden.
Dieses Gerät ist für Konvektionskühlung ausgelegt und benötigt keinen externen Lüfter. Behindern Sie nicht die Luftzirkulation. Das Belüftungsgitter darf nicht zu mehr als 15% (z. B. durch Kabelkanäle) abgedeckt werden!
Halten Sie die folgenden Einbauabstände ein: 40mm oben, 20mm unten sowie 5mm auf der linken und rechten Seite
werden empfohlen, wenn das Gerät dauerhaft mit mehr als 50% der Nennleistung belastet wird. Erhöhen Sie diesen
Abstand auf 15mm, wenn das benachbarte Gerät eine Wärmequelle ist (z. B. eine Stromversorgung).
Bild 2-1
Die EDLC (Speicherkondensatoren) enthalten Acetonitril und Tetraethylammonium-Tetrafluorborat. Diese Bestandteile
werden für den Transport als Nicht-Gefahrgut deklariert. Wenn nötig kann ein Sicherheitsdatenblatt zur Verfügung
gestellt werden.
Stromschlag-, Feuer-, Verletzungs- oder Lebensgefahr.
– Schalten Sie die Spannungsversorgung aus, bevor Sie am Gerät arbeiten. Sorgen Sie für eine Absicherung gegen
ungewolltes Wiedereinschalten.
– Sorgen Sie für eine ordnungsgemäße Verdrahtung, indem Sie alle lokalen und nationalen Vorschriften befolgen.
– Nehmen Sie keine Veränderungen oder Reparaturen an dem Gerät vor.
– Öffnen Sie das Gerät nicht, da im Innern gefährliche Energie vorhanden sein kann.
Informationen für Wartungspersonal: Warten Sie mindestens 45 Minuten, bevor Sie das Gerät öffnen, nachdem Sie
es von der Eingangsleistung getrennt haben, damit sich die Kondensatoren vollständig entladen können.
– Achten Sie darauf, dass keine Fremdkörper in das Gehäuse eindringen.
– Verwenden Sie das Gerät nicht an feuchten Standorten oder in Bereichen, in denen mit Feuchtigkeit oder Betauung
zu rechnen ist.
– Berühren Sie das Gerät nicht im eingeschalteten Zustand oder unmittelbar nach dem Ausschalten. Heiße Oberflä-
chen können zu Verbrennungen führen.
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
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UC-Serie
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Hinweise für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen:
WARNUNG VOR EXPLOSIONSGEFAHR!
3. E
Eingangsspannung
nom.
DC 24V
Eingangsspannungsbereiche
gangsspannung prüfen“ an
Umschaltschwellenspannung
veau lag und alle übrigen Pufferbedingungen erfüllt sind.
Einschaltspannung
typ.
22,8Vdc
Der Ausgang schaltet sich nicht ein, wenn die Eingangs-
Zulässige Spannung zwischen
Eingang und Erde (Gehäuse)
Stromverbrauch
typ.
0,09A
Kondensatoren geladen, Ausgangsstrom nicht enthalten
max.
1,3A
Eingangsstrom
Rückstrom
max.
–
–11mA
Geeignete Stromquellen am
Eingang
Eingangsspannungsbereich
Strombudget
A: Buffer mode
B: Normal mode
C: Short-term, no harm to the unit
V
IN
183035V22.50
ABC
V
OUT
Internal
current
consumption
Current
consumption
for capacitor
charging
Output
Current
Input
Current
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
Das DC-USV ist für die Verwendung an Standorten der Klasse I Division 2 Gruppen A, B, C, D sowie für die Verwendung
in Umgebungen der Gruppe II Kategorie 3 (Zone 2) geeignet und wurde beurteilt nach EN 60079-0 und EN 60079-15.
Der Austausch von Bauteilen kann die Eignung für diese Umgebungen beeinträchtigen. Klemmen Sie das Gerät nicht
ab und verändern Sie keine Geräteeinstellungen, es sei denn, die Stromversorgung ist abgeschaltet oder der Bereich ist
eindeutig nicht explosionsgefährdet.
Für das Endprodukt muss ein geeignetes Gehäuse vorgesehen werden, das mindestens über Schutzart IP54 verfügt und
die Anforderungen gemäß EN 60079-15 erfüllt.
INGANG
–20%/+25%
typ.
max.
typ.
typ.
max.
22,5 bis 30Vdc
30 bis 35Vdc
±1%
22,45V
22,55V
22,60V
22,88V
Dauerbetrieb
vorübergehend zulässig, keine Beschädigung des Geräts
Zwischen 30 und 35Vdc ist keine Pufferung möglich. Das
Gerät zeigt über die rote LED an der Vorderseite „Ein-
bei Leerlauf
bei 10A Pufferstrom
bei 15A Pufferstrom
bei 15A Pufferstrom
Mit „Umschaltschwellenspannung“ ist die Eingangsspannung gemeint, bei der das Gerät in den Pufferbetrieb
umschaltet und Ausgangsspannung aus den Kondensatoren liefert, wenn der Eingang zuvor über dem Einschaltni-
max.
max.
typ.
23,0V
60Vdc oder
42,4Vac
1,1A
max. 17A während des Ladevorgangs und voller Ausgangsstrom
typ.
keine Begrenzung des maximalen Speisestroms
Bild 3-1
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
9mA
spannung unter diesem Niveau liegt.
dauernd, IEC 62103
während des Ladevorgangs, Ausgangsstrom nicht enthalten
Ableitstrom zum Eingang im Pufferbetrieb
Bild 3-2
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UC-Serie
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4. A
Ausgang im Normalbetrieb:
Spannungsabfall Eingang zu
Ausgang
Restwelligkeit
Quelle eine höhere Restwelligkeit aufweist.
Ausgangsstrom
nom.
15A
dauerhaft zulässig im gesamten Spannungsbereich
Ausgangsleistung
Überlastverhalten
Strombegrenzung
Kurzschlussstrom
min.
17,9A
Lastimpedanz 100mOhm, siehe Bild 4-2
max.
21,0A
Lastimpedanz 100mOhm, siehe Bild 4-2
Ausgangskapazität
typ.
1 500µF
im DC-USV enthalten
Kapazitive und induktive
Lasten
Begrenzung
Ausgang im Pufferbetrieb:
Ausgangsspannung
22,45V
bei Leerlauf
Restwelligkeit
Ausgangsstrom
nom.
15A
dauerhaft zulässig
Ausgangsleistung
nom.
360W
bei 24V
Überlastverhalten
Strombegrenzung
typ.
16A
Kurzschlussstrom
Kapazitive und induktive
Lasten
Keine
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
USGANG
Der Ausgangsteil der DC-USV ist voll gesteuert und verfügt über eine elektronische Strombegrenzung. Eine Stromüberlastung der DC-USV kann nicht auftreten, egal wie groß die Stromversorgung am Eingang des DC-USV ist.
Die Strombegrenzung arbeitet in einem Schaltmodus, der die Verluste und Wärmeentwicklung auf ein Minimum
reduziert.
Im Normalbetrieb (und auch im Ladebetrieb) ist die Ausgangsspannung geringfügig niedriger als die Eingangsspannung. Die Ausgangsspannung folgt der Eingangsspannung, vermindert um den Spannungsabfall von Eingang zu Ausgang.
max. 30mVpp
nom. 360W bei 24V
Dauerstrom siehe Bild 4-2
max.
typ.
min.
0,3V
0,45V
16A
15A
bei 10A Ausgangsstrom
bei 15A Ausgangsstrom, siehe Bild 4-1
bei 20Hz bis 20MHz, 50Ohm Messung. Dieser Wert
gibt die Restwelligkeit an, die durch das DC-USV erzeugt wird. Sie kann höher sein, wenn die speisende
siehe Bild 4-2
Die Ausgangsspannung ist im Pufferbetrieb voll geregelt.
Das Gerät schaltet in den Pufferbetrieb um, wenn die Eingangsspannung unter den Umschaltschwellwert für die Ein-
gangsspannung fällt. Die Pufferspannung ist geringfügig niedriger als dieser Schwellwert für die Eingangsspannung.
Das Gerät schaltet zurück in den Normalbetrieb, sobald die Eingangsspannung über die Umschaltschwellenspannung
steigt, die im Abschnitt
max. 30mVpp bei 20Hz bis 20MHz, 50Ohm Messung
„Eingang“ angegeben ist.
typ.
Dauerstrom siehe Bild 4-2
min. 17,9A Lastimpedanz 70mOhm, siehe Bild 4-2
min.
max. 21,0A Lastimpedanz 50mOhm, siehe Bild 4-2
Keine
±1%
22,25V
22,12V
15A
Begrenzung
±1%
±1%
bei 10A Pufferstrom
bei 15A Pufferstrom
siehe Bild 4-2
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
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UC-Serie
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Spannungsabfall von Eingang zu
Ausgang im Normalbetrieb, typ.
Ausgangskennlinie und Überlastver-
halten im Normal- und Pufferbetrieb, typ.
Umschaltung vom Pufferbetrieb zum
Normalbetrieb und umgekehrt, Definitionen
Umschaltverhalten, typ.
0
0
2
10
100mV
16A
400mv
Output Current
4
6
812
14
200mv
300mv
Voltage drop
Output Voltage
0
05
10
1520
4
8
12
28V
16
20
24
25A
Output Current
Buffer
mode
Output
voltage
24V
Input
voltage
t
t
Transfer threshold
24V
Normal
mode
Normal
mode
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
Bild 4-1
Bild 4-2
Bild 4-3
Bild 4-4
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
6/27
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5. L
UC10.241
UC10.242
Ladezeit
Anfangsladung*)
entladen ist
Ladezeit
typ.
1 Minute 50s
1 Minute 50s
nach Entladung mit 10A für 10s
typ.
3 Minuten
7 Minuten 40s
nach Entladung mit 10A bis die Pufferung
4 Minuten
nach Entladung mit 5A bis die Pufferung
typ.
5 Minuten
11 Minuten
nach Entladung mit 1A bis die Pufferung
Zulässige Anzahl der
Lade-/Entladezyklen
Begrenzung
Begrenzung
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
ADEN
Während des Ladevorgangs verbraucht die DC-USV zusätzlichen Strom vom Eingang. Siehe Kapitel „Eingang“.
Wenn der Ladevorgang abgeschlossen ist, hört die „Bereit-LED“ zu blinken auf und leuchtet permanent. Der „Ready“
Relaiskontakt schließt sich.
Wiederaufladung
*) Anfangsladung bedeutet, dass für mehrere Stunden oder länger keine Eingangsspannung angelegt wurde und der Kondensator durch
die interne Elektronik vollständig entladen wurde.
**) Wiederaufladung bedeutet, dass die Elektronik in der DC-USV den Kondensator nicht vollständig entladen hat. Die Werte in der Tabelle
gelten, wenn die Eingangsspannung sofort nach Ende der Pufferung angelegt wird.
Hinweis:
Am Ende des Ladevorgangs verringert die aktive Symmetrierschaltung zeitweise den Ladestrom, was in Form von
Stromschwingungen des Eingangsstroms sichtbar ist.
typ. 16 Minuten 32 Minuten
**)
50s
typ.
40s
40s
keine
9 Minuten 40s
15s
keine
wenn der Kondensator vollständig
stoppt
stoppt
stoppt
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
7/27
UC-Serie
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6. P
UC10.241
UC10.242
Pufferzeit
Pufferzeit zu Pufferstrom, typ.
Buffer Current
0 20200s
40 60 80 100 120 140 160 180
Buffer Times
a
b
0
6A
4A
16A
8A
2A
10A
12A
14A
UC10.241
UC10.242
a
b
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
UFFERZEIT
Die folgenden Zeiten sind typische Werte für ein neues Produkt. Der Alterungseffekt während des Betriebs ist nicht
berücksichtigt. Weitere Informationen zur Abnahme der Pufferzeit während der Lebensdauer des Produkts finden Sie
in Kapitel 11 „Lebenserwartung und MTBF“.
typ. 1650s 3300s bei 0A Pufferstrom
typ. 340s 680s bei 0,5A Pufferstrom
typ. 200s 400s bei 1A Pufferstrom
typ. 68s 136s bei 3A Pufferstrom
typ. 39s 78s bei 5A Pufferstrom
typ. 26s 53s bei 7A Pufferstrom
typ. 16,5s 33s bei 10A Pufferstrom
typ. 9s 18s bei 15A Pufferstrom
Bild 6-1
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
8/27
UC-Serie
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7. R
“
Kontakt „Ready“
Kontaktbelastbarkeit
Isolationsspannung
Kontakt „Buffering“
Kontaktbelastbarkeit
Isolationsspannung
8. I
Signalspannung
Signalstrom
Sperr-Schwellenwert
min.
6Vdc, die Pufferung wird oberhalb dieses Schwellenwerts deaktiviert
Isolationsspannung
7 +
5.1V
3mA
Inhibit
8
-
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
ELAISKONTAKTE „READY“ UND „BUFFERING
Die DC-USV ist mit zwei unabhängigen Relaiskontakten zur Fernüberwachung und Steuerung des Geräts ausgestattet.
Der Kontakt wird geschlossen, wenn der Kondensator vollständig aufgeladen ist, die Eingangsspannung ausreicht und
kein Inhibit-Signal aktiv ist.
max. 60Vdc 0,3A, 30Vdc 1A, 30Vac 0,5A ohmsche Last
min. 1mA bei 5Vdc min. zulässige Belastung
500Vac, Signalanschluss zu Stromanschluss
Der Kontakt wird geschlossen, wenn das Gerät puffert.
max. 60Vdc 0,3A, 30Vdc 1A, 30Vac 0,5A ohmsche Last
min. 1mA bei 5Vdc min. zulässige Belastung
500Vac, Signalanschluss zu Stromanschluss
NHIBIT-EINGANG
Der Inhibit-Eingang deaktiviert die Pufferung. Im Normalbetrieb ist ein statisches Signal
erforderlich. Im Pufferbetrieb ist ein Impuls mit einer Mindestlänge von 250ms erforderlich, um die Pufferung zu stoppen. Die Blockierung wird gespeichert und kann durch Ausund Einschalten der Eingangsspannung zurückgesetzt werden. Siehe auch Abschnitt 23.7
für Anwendungshinweise.
max. 35Vdc
max. 6mA, Strom begrenzt
max.
500Vac, Signalanschluss zu Stromanschluss
10Vdc
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
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9. PC-M
PC-Mode –
Das Pufferereignis endet, bevor die Pufferkondensatoren entladen sind,
und das Pufferereignis ist kürzer als 70s
PC-Mode –
Das Pufferereignis entlädt die Pufferkondensatoren, bevor sich der Eingang erholt
>1s
Power Supply Output
DC-UPS Output
full
empty
Capacitor
Ready
Contact
closed
open
Buffering
Contact
closed
open
5s
70s
Power Supply Output
DC-UPS Output
full
empty
Capacitor
Ready
Contact
closed
open
Buffering
Contact
closed
open
5s
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
ODE
Der PC-Mode schaltet den Ausgang nach einem Pufferereignis, das länger als 1s gedauert hat, immer für mindestens 5s
ab, egal ob die 24V in dieser Zeit wiederkehren oder nicht. Diese Funktion gewährleistet, dass der PC ein Neustartsignal erhält. Um eine sichere Abschaltung des Systems zu ermöglichen, wird die Zwangsabschaltung des Ausgangs um
eine konstante Zeitspanne von 70s verzögert.
Zur Aktivierung des PC-Mode verbinden Sie die beiden mit „PC-Mode“ gekennzeichneten Stifte am SignalSteckverbinder miteinander.
Wenn die Rücksetzung vom PC und nicht vom DC-USV gesteuert werden soll, ist eine Verdrahtungsoption mit der
Bezeichnung „extern gesteuerte verzögerte Abschaltung“ verfügbar. Siehe Abschnitt 23.8 zu den Details.
Bild 9-1
Beispiel A:
Das Pufferereignis ist länger als 1s
und endet, bevor die Pufferkondensatoren vollständig entladen sind.
70s nach Beginn des Pufferereignisses
wird der Ausgang der DC-USV für 5s
abgeschaltet.
Bild 9-2
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
Beispiel B:
Das Pufferereignis dauert länger, als
die Pufferkondensatoren den Ausgang versorgen können.
Die Pufferkondensatoren werden
vollständig entladen, bevor die Eingangsspannung wiederkehrt.
Der DC-USV-Ausgang schaltet sich
frühestens 5s nach der Wiederkehr
der Ausgangsspannung der Stromversorgung wieder ein.
10/27
UC-Serie
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10. W
Wirkungsgrad
Verluste
Wirkungsgrad zu Ausgangsstrom
im Normalbetrieb, typ.
Verluste zu Ausgangsstrom im
Normalbetrieb, typ.
Efficiency vs. output
current in normal mode
94.5
39
95.5
96.0
97.0
15A
95.0
96.5
97.5
98%
Output Current
5
71113
Power los ses versus output
current in normal mode
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
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11. L
MTBF
Lebensdauer
UC10.241
UC10.242
Restkapazität
85%
75%
85%
75%
Lebenserwartung
MTBF
UC10.241
UC10.242
MTBF
MTBF
Lebenserwartung
MTBF
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
EBENSERWARTUNG UND
Die Lebenserwartung der DC-USV wird vor allem von den Speicherkondensatoren beeinflusst. Den größten Einfluss auf
die Lebensdauer hat eine Kombination aus Betriebsspannung und Betriebstemperatur dieser Kondensatoren. Um eine
möglichst lange Lebensdauer zu erreichen, nutzt PULS nicht die volle zulässige Arbeitsspannung dieser Kondensatoren
und akzeptiert damit eine etwas kürzere Pufferzeit.
Es gibt bei EDLCs kein Ende der Lebensdauer im eigentlichen Sinn. Allerdings nimmt die Kapazität während der Lebensdauer der DC-USV kontinuierlich ab. Das typische Abnahmeverhalten ähnelt dem einer exponentiellen Verschlechterung in den ersten paar tausend Stunden, gefolgt von einer linearen Verschlechterung. Der Hauptteil des Kapazitätsabbaus findet in der Anfangsphase der Verwendung der DC-USV statt. Diese Veränderung der Leistungsfähigkeit verläuft mit der Zeit immer langsamer. Bei Verwendung der Zahlen für die Auslegungslebensdauer muss immer auch die
verbleibende Kapazität berücksichtigt werden. Die Pufferzeit korreliert linear mit der Kapazität.
Die Haltbarkeitsdauer von Ultrakondensatoren ist (anders als bei Batterien) nahezu unbegrenzt, wenn sie im ungeladenen Zustand bei 25°C gelagert werden.
Die Anzahl der Lade-/Entladezyklen hat keine Auswirkungen auf die Lebensdauer, solange die Zahl der Zyklen nicht
mehr als 100 000 beträgt. Dies sollte bei einer typischen Back-up-Verwendung kein Problem darstellen.
Lebenserwartung der eingebauten Elektrolytkondensatoren und Speicherkondensatoren (Ultrakondensatoren) bestimmt. Die Lebenserwartung wird in Betriebsstunden angegeben und wird gemäß den Spezifikationen des Kondensatorherstellers berechnet.
**)
steht für Mean Time Between Failure (zu Deutsch: mittlere ausfallfreie Betriebszeit), die aus der statistischen Ausfallrate der Bauteile berechnet wird, und gibt die Zuverlässigkeit eines Geräts an. Es handelt sich um die statistische Darstellung der Wahrscheinlichkeit
eines Geräteausfalls und stellt nicht notwendigerweise die Lebensdauer eines Produkts dar.
Die MTBF-Zahl ist eine statistische Darstellung der Wahrscheinlichkeit eines Geräteausfalls. Eine MTBF-Zahl von beispielsweise 1 000 000h
bedeutet, dass statistisch gesehen alle 100 Stunden ein Gerät ausfällt, wenn sich 10 000 Geräte im Einsatz befinden. Es kann jedoch nichts
darüber ausgesagt werden, ob das ausgefallene Gerät 50 000 Stunden in Betrieb war oder nur 100 Stunden.
gibt die Mindestanzahl der Betriebsstunden (Gebrauchsdauer) an und wird von der
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Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
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Lebenserwartung zu Umgebungstemp. bei 10A Ausgangsstrom
Lebenserwartung zu Umgebungstemp. bei 15A Ausgangsstrom
12. F
Funktionsschaltbild
Lifetime
hours
0
35
40
45
55°C
20
000
2.3
Ambient Temperature
40
000
60
000
80
000
100
000
120
000
Lifetime
years
4.6
6.9
9.2
11.6
13.9
50
A
Remaining capacity:
A:
85%
B:
75%
B
10A
Output Current
Lifetime
hours
0
35
40
45
55°C
20
0002.3
Ambient Temperature
40
000
60
000
80
000
100
000
120
000
Lifetime
years
4.6
6.9
9.2
11.6
13.9
50
A
Remaining capacity:
A:
85%
B:
75%
B
15A
Output Current
-
+
24V
Power
Supply
Boost
Converter
(Step-up
Converter)
Charger
Balancing
&
Safety
Circuits
Input
Electronic
Current
Limiter
+
-
Buffered
Load
Output
Diagnosis LED
(yellow)
Status LED
(green)
+
Controller
Warning
(red)
Buffering
Contact
Ready Contact
(5)
-
(6)
(1)
(2)
(3)
(4)
Storage
Capacitors
Input Fuse,
Reverse Polarity Protection,
Return Current Protection
Temp
Input
Voltage
Monitor
Inhibit
(7)
(8)
PC-Mode
Chassis
Ground
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
Bild 11-1
Bild 11-2
UNKTIONSSCHALTBILD
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Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
Bild 12-1
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13. A
Eingang und Ausgang
Signale
Typ
Volldraht
Litze
max. 4mm2
max. 1,5mm2
American Wire Gauge
Max. Drahtdurchmesser
Abisolierlänge
Schraubendreher
–
Anleitung:
a)
b)
c)
d)
e)
Anschließen eines Drahts
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
NSCHLUSSKLEMMEN UND VERDRAHTUNG
Die Anschlussklemmen sind gemäß IP20 fingersicher konstruiert und für Feld- und Fabrikverdrahtung geeignet.
Verwenden Sie geeignete Kupferleitungen, die mindestens
für folgende Betriebstemperaturen ausgelegt sind:
60°C für Umgebungstemperaturen bis zu 45°C und
75°C für Umgebungstemperaturen bis zu 60°C und
90°C für Umgebungstemperaturen bis zu 70°C.
Beachten Sie die nationalen Installationsvorschriften und
Regelungen!
Stellen Sie sicher, dass alle Einzeldrähte einer Litze in der
Anschlussklemme stecken!
Unbenutzte Klemmen sollten fest angezogen oder geschlos-
sen werden.
Aderendhülsen sind erlaubt.
2,5mm geschlitzt
Bild 13-1
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
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(gelb)
Hilft bei der Fehlersuche und zeigt Folgendes an:
– Current Overload: Ausgangsspannung unter
20Vdc wegen eines zu hohen Ausgangsstroms,
Ready-Kontakt ist offen
– High Temperature: Signal für zu hohe Konden satortemperatur (> 65˚C), Laden und Pufferung
ist noch möglich, Ready-Kontakt ist offen
– Buffertime Expired:
Pufferung wurde wegen entladener Konden satoren gestoppt
– Inhibit Activ: Pufferung wurde vom Inhibit-Signal
blockiert
Blinkmuster der gelben Diagnose-LED:
Der Minuspol hat denselben Bezug wie der Minuspol der
(Schnellanschluss-Federkraftklemme)
Eingangsklemmen
(Steckverbinder)
– Ready: Kontakt ist geschlossen, wenn die Status-LED
„bereit“ anzeigt
– Buffering: Kontakt ist während der Pufferung geschlossen
– Inhibit: eine an dieses Eingangssignal angelegte Spannung
deaktiviert die Pufferung (z. B. während der
Wartung)
– PC-Mode: Zur Aktivierung des PC-Modus verbinden Sie die
beiden Stifte des Signal-Anschlusses miteinander,
siehe auch Abschnitt 9.
(grün)
– Ready: Kondensatoren sind vollständig geladen,
keine Fehler erkannt
– Charging: Kondensatoren werden aufgeladen
– Buffering: Kondensatoren werden entladen
Blinkmuster der grünen Status-LED:
(rot)
– Check Input Voltage:
Zeigt eine zu niedrige oder zu hohe Eingangs spannung an. Die Eingangsspannung muss
zwischen 23Vdc und 30Vdc liegen, um den
Ausgang einzuschalten und mit dem Laden
der Kondensatoren zu beginnen.
– PC-Mode activated
Zeigt an, dass der PC-Modus (siehe auch
Abschnitt
9) aktiviert wurde.
Blinkmuster der roten Warn-LED:
(Schraube)
Verwenden Sie einen M4-Ringkabelschuh, um
das Gehäuse mit der Erde zu verbinden, falls
erforderlich
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Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
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15. EMV
EMV-Störfestigkeit
Elektrostatische Entladung
Hochfrequentes elektr
magnetisches Feld
Schnelle Transienten
(Burst)
Stoßspannung am Eingang
Stoßspannung am Ausgang
Stoßspannung am Inhibit
Eingang und Kontakten
„
am PC
Leitungsgeführte
Störgrößen
Kriterien:
A:
EMV-Störaussendung
Leitungsgebundene
Störaussendung
Störstrahlung
Dieses Gerät erfüllt die Forderungen nach FCC Part 15.
Der Betrieb unterliegt den folgenden zwei Bedingungen: (1) Dieses
chen, und (2) dieses Gerät muss jede empfangene Störung tolerieren, auch Störungen, die zu einem unerwünschten
Betrieb führen können.
Schaltfrequenz
Das Gerät verfügt über zwei Wandler mit zwei verschiedenen Schaltfrequenzen und
Schaltfrequenz 1
Schaltfrequenz 2
Schaltfrequenz 3
19,5kHz
Ladevorrichtung
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Die DC-USV ist ohne jede Einschränkung für Anwendungen in industriellen Umgebungen sowie im Wohnbereich, in
Geschäfts- und Gewerbebereichen sowie Kleinbetrieben geeignet.
Bereit“, „Pufferung“ und
-Modus-Wahlschalter
*) Gehäusemasseanschluss geerdet
**) Getestet mit Koppelzange
Die DC-USV weist ein normales Betriebsverhalten innerhalb der definierten Grenzen auf.
Gemäß den Fachgrundnormen: EN 61000-6-1 und EN 61000-6-2
EN 61000-4-2 Kontaktentladung *)
o-
EN 55011, EN 55022 Klasse B
EN 61000-4-3
EN 61000-4-4 Eingangsleitungen
EN 61000-4-5 + –
EN 61000-4-5 + –
-
EN 61000-4-5 Signale Gehäusemasse 1kV Kriterium A
EN 61000-4-6
Gemäß den Fachgrundnormen: EN 61000-6-3 und EN 61000-6-4
IEC/CISPR 16-1-2, IEC/CISPR 16-2-1 Eingangsleitungen Grenzwerte für DC-Stroman-
IEC/CISPR 16-1-2, IEC/CISPR 16-2-1 Ausgangsleitungen Grenzwerte für DC-Stroman-
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
8kV
Luftentladung *)
80MHz
–2,7GHz
Ausgangsleitungen
Signale **)
+ / – Gehäusemasse
+ / – Gehäusemasse
–80MHz
0,15
Gerät darf keine schädlichen Störungen verursa-
15kV
10V/m Kriterium A
2kV
2kV
2kV
500V
1kV
500V
1kV
10V Kriterium A
schlüsse gemäß EN 61000-6-3
werden eingehalten
schlüsse gemäß EN 61000-6-3
werden eingehalten
Kriterium A
Kriterium A
Kriterium A
Kriterium A
Kriterium A
Kriterium A
Kriterium A
Kriterium A
Kriterium A
einen Schaltstrombegrenzer.
100kHz Hochsetzsteller (nur im Pufferbetrieb aktiv)
78kHz Elektronische Ausgangsstrombegrenzung
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Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
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16. U
Arbeitstemperatur
–
Lagertemperatur
–
Feuchte
5 bis 95% r.F.
IEC 60068-2-30
Schwingen, sinusförmig
Schocken
Aufstellhöhe
Überspannungskategorie
Verschmutzungsgrad
LABS
Ausgangsstrom zu Umgebungs-
temperatur
0
-400+40
+60°C
2.5
5.0
7.5
10.0
12.5
15A
Ambient Temperature
Allowable Output Current
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
MGEBUNG
*)
**)
30g 6ms, 20g 11ms
0 bis 6000m (0 bis 20 000 Fuß) Zulassungen gelten nur bis 2000m
2 IEC 62103, EN 50178, nicht leitend
-Freiheit Das Gerät gibt keine Silikone oder andere lackbenetzungsstörenden Substanzen ab und
*) Die Arbeitstemperatur ist identisch mit der Raumtemperatur oder der Umgebungstemperatur und ist definiert als die Lufttemperatur
2cm unterhalb des Geräts.
**) Nicht unter Spannung setzen, wenn Betauung vorhanden ist
***) Höhere Werte sind zulässig bei Verwendung des Wandmontagewinkels ZM2.WALL
Bild 16-1
40°C bis +60°C (–40°F bis 140°F)
40 bis +70°C (–40°F bis 158°F)
2–17,8Hz: ±1,6mm; 17,8–500Hz: 2g
2 Stunden/Achse
3 Schocks/Richtung,
18 Schocks insgesamt
II IEC 62103, EN 50178, EN 60950, UL 840
ist für die Verwendung in Lackierbetrieben geeignet.
***)
***)
für Lagerung und Transport
IEC 60068-2-6
IEC 60068-2-27
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Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
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17. S
Ausgangsabsicherung
Elektronisch abgesichert gegen Überlast, Leerlauf und Kurzschlüsse *)
Überspannungsschutz am
Ausgang im
Schutzart
CSA 22.2 Nr. 107.1-01.
Eindringschutz
> 3,5mm
z. B. Schrauben, Kleinteile
Übertemperaturschutz
enthalten
Ausgangsabschaltung mit automatischem Neustart
Eingangsüberspannungsschutz
–
Max. 35Vdc, keine Beschädigung des Geräts
Interne Eingangssicherung
Interne
Überladen der Kondensatoren
Symmetrierung der
Kondensatoren
Ladestrom auf einen sicheren Wert verringert.
Ausfall eines oder mehrerer
Kondensatoren in der Konde
satorkette
enthalten
Temperatur der Kondensat
Angezeigt durch die Diagnose-LED, Bereit-Kontakt
Interne Fehler (gebrochene
Drähte, ...)
LEDs leuchten abwechselnd auf
18. S
Ausgangsspannung
Schutzklasse
III
PE- (Schutzleiter-) Anschluss nicht erforderlich
Isolationswiderstand
> 5MOhm
Spannungsfestigkeit
500Vac
Stromanschluss zu Signalanschluss
Ableitstrom
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
CHUTZFUNKTIONEN
Pufferbetrieb
IP 20
enthalten
Kondensatorsicherung enthalten
typ. 32Vdc
max. 35Vdc
enthalten
enthalten
Bei einem internen Fehler in der DC-USV begrenzt eine
redundante Schaltung die maximale Ausgangsspannung. Der Ausgang schaltet sich ab und versucht automatisch, sich wieder einzuschalten.
EN/IEC 60529
Für den Einsatz in kontrollierten Umgebungen gemäß
Nicht vom Anwender auszutauschen
Das Auslösen dieser Sicherung wird von einem internen
Fehler verursacht. Schicken Sie das Gerät in einem solchen Fall zur Überprüfung ins Werk zurück.
Nicht vom Anwender auszutauschen
Das Auslösen dieser Sicherung wird von einem internen
Fehler verursacht. Schicken Sie das Gerät in einem solchen Fall zur Überprüfung ins Werk zurück.
Die Kondensatoren werden ständig überwacht.
Bei einer zu hohen Ladespannung wird die Ladevorrichtung mit redundanten Schutzmechanismen abgeschaltet.
Eine aktive Symmetrierschaltung gewährleistet gleiche
Kondensatorspannungen. Gegebenenfalls wird der
n-
oren enthalten
enthalten
*) Wenn die elektronische Ausgangsabsicherung eingreift, kann ein hörbares Geräusch auftreten.
ICHERHEITSMERKMALE
SELV
PELV
> 800kOhm
> 5MOhm
500Vac
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Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
Der vom DC-USV selbst erzeugte Ableitstrom hängt von der Eingangsrestwelligkeit
ab und muss in der Endanwendung untersucht werden. Für eine glatte Eingangsgleichspannung beträgt der erzeugte Ableitstrom weniger als 100μA.
Bereit-Kontakt offen, die drei LEDs leuchten abwechselnd auf
offen
Ladevorgang gestoppt, Bereit-Kontakt offen, die drei
IEC/EN 60950-1,
Der Eingang muss von einer SELV-Stromquelle gespeist
werden.
IEC/EN 60204-1, EN 50178, IEC 62103, IEC 60364-4-41.
Der Eingang muss von einer PELV-Stromquelle gespeist
werden.
Stromanschluss zu Signalanschluss
Stromanschluss zu Gehäuse
Signalanschluss zu Gehäuse
Stromanschluss / Signalanschluss zu Gehäuse
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19. Z
EG
–
IEC 60950
2
UL 508
UL Listed für den Einsatz als Industrial Control Equipment;
UL 60950
2
ANSI / ISA 12.12.01
Klasse I Div 2
EN 60079
ATEX
IEC 60079
EAC TR Zulassung
(nur für CP10.241)
20. ROHS, REACH
RoHS
REACH
UC10.241, UC10.242
ULASSUNGEN
-Konformitätserklärung
nd
nd
-1
Edition
-1
Edition
-0, EN 60079-15
-0, IEC 60079-15
-2007
II 3G Ex nA nC II T4 Gc
IECEx
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
Das CE-Zeichen zeigt die Übereinstimmung mit der
– EMV-Richtlinie und der
RoHS-Richtlinie an.
CB-Scheme,
Einrichtungen der Informationstechnik
Anwendbar für Aufstellhöhen bis zu 2000m.
USA. (UL 508) und Kanada (C22.2 Nr. 107-1-01);
E-File: E198865
UL Recognized für den Einsatz als Einrichtung der Informationstechnik, Level 5; USA. (UL 60950-1) und Kanada
(C22.2 Nr. 60950-1);
E-File: E137006
Anwendbar für Aufstellhöhen bis zu 2000m.
CSA Recognized für den Einsatz in explosionsgefährdeten
Bereichen Klasse I Div 2 T4 Gruppen A, B, C, D Systeme; USA.
(ANSI / ISA 12.12.01-2007) und Kanada (C22.2 Nr. 213-M1987)
Zulassung für die Verwendung in explosionsgefährdeten
Bereichen Zone 2 Kategorie 3G. Nummer des
ATEX-Zertifikats: EPS 15 ATEX 1 025 X
Die Stromversorgung muss in ein IP54-Gehäuse eingebaut
werden.
Geeignet für die Verwendung an Standorten der Einstufung
Class 1 Zone 2 Gruppen IIa, IIb und IIc. Nummer des
IECEx-Zertifikats: IECEx EPS 15.0049X
Zulassung für den Markt der Eurasischen Zollunion
(Russland, Kasachstan, Belarus)
UND SONSTIGE ERFÜLLTE NORMEN
-Richtlinie
-Richtlinie
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
Richtlinie 2011/65/EU des Europäischen Parlaments und des
Rates vom 8. Juni 2011 zur Beschränkung der Verwendung
bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten.
Richtlinie Nr. 1907/2006/EU des Europäischen Parlaments und
des Rates vom 1. Juni 2007 zur Registrierung, Bewertung,
Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH)
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21. A
Gewicht
DIN
Einbauabstände
Frontansicht UC10.241
Frontansicht UC10.242
Seitenansicht
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
BMESSUNGEN UND GEWICHT
UC10.241: 1150g / 2,54lb
UC10.242: 1720g / 3,79lb
-Schienen Verwenden Sie 35mm-DIN-Schienen gemäß EN 60715 oder EN 50022 mit einer Höhe von 7,5
oder 15mm.
Die Höhe der DIN-Schienen muss zur Tiefe des Geräts (127mm) hinzuaddiert werden,
um die benötigte Gesamteinbautiefe zu berechnen.
Siehe Kapitel XX2XX
Bild 21-1
Bild 21-2
Bild 21-3
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
20/27
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22. Z
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
UBEHÖR
22.1. ZM2.WALL– WANDMONTAGEWINKEL
Diese Halterung wird verwendet, um die DC-USV ohne Verwendung einer
DIN-Schiene auf einer ebenen Fläche zu montieren.
UC10.241 UC10.242
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
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23. A
Prüfschaltung
0,75mm²
1,0mm²
1,5mm²
2,5mm²
C-2A
C-3A
C-4A
MCB
DC-UPS
Output
+
-
+
-
Load
Wire length
S1... Fault simulation switch
S1
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
NWENDUNGSHINWEISE
23.1. EXTERNE EINGANGSABSICHERUNG
Die DC-USV ist für Stromkreise bis zu 50A geprüft und zugelassen. Eine externe Absicherung ist nur erforderlich, wenn
die Zuleitung eine Absicherung aufweist, die darüberliegt. Wenn eine externe Sicherung erforderlich ist oder verwendet wird, müssen Mindestanforderungen berücksichtigt werden, um Fehlauslösungen des Leitungsschutzschalters zu
vermeiden. Es sollte ein Leitungsschutzschalter mit einem Mindestwert von 20A mit B- oder C-Charakteristik verwendet werden.
Prüfen Sie auch die lokalen Vorschriften und Anforderungen. In manchen Ländern können lokale Vorschriften gelten.
23.2. AUSGANGSSEITIGE ABSICHERUNG
Der Ausgang der DC-USV verfügt über eine elektronische Strombegrenzung. Eine Überlast oder ein Kurzschluss am
Ausgang ist elektronisch abgesichert und kann keinen Schaden anrichten, egal wie groß die Stromversorgung am
Eingang des DC-USV ist.
Manche Anwendungen erfordern jedoch eine Absicherung des Stromkreises oder des Stromkreisleiters. Daher finden
gemeinhin Standard-Leitungsschutzschalter (LS-Schalter oder UL1077-Leitungsschutzschalter) für 24V-Zweige Anwendung.
LS-Schalter dienen zur Absicherung von Drähten und Schaltungen. Wenn der Amperewert und die Charakteristik des
LS-Schalters auf die verwendete Drahtdicke abgestimmt sind, gilt die Verdrahtung als thermisch sicher, egal ob der
LS-Schalter öffnet oder nicht.
Um Spannungseinbrüche und Situationen mit Unterspannung in benachbarten 24V-Zweigen zu vermeiden, die von
derselben Quelle gespeist werden, ist eine schnelle (magnetische) Auslösung des LS-Schalters wünschenswert. Benötigt
wird eine schnelle Abschaltung innerhalb von 10ms, was in etwa der Überbrückungszeit von SPS entspricht. Dies erfordert hohe Spitzenströme zur Öffnung des Leitungsschutzschalters innerhalb der erforderlichen Zeitspanne. Außerdem
muss die Impedanz des fehlerhaften Zweigs ausreichend klein sein, damit der Strom tatsächlich fließen kann. Die folgende Tabelle enthält typische Testergebnisse, die zeigen, welche LS-Schalter mit C-Charakteristik magnetisch auslösen,
je nach Drahtquerschnitt und Drahtlänge.
Bild 23-1
Maximale Drahtlänge*) für eine schnelle (magnetische)
Auslösung:
20m 25m 39m 58m
12m 14m 24m 39m
3m 3m 4m 4m
*) Vergessen Sie nicht, die Distanz zur Last (oder Leitungslänge) doppelt zu berücksichtigen, wenn Sie die gesamte Leitungslänge berechnen
(Plus- und Minusleitung).
23.3. PARALLELBETRIEB ZUR ERHÖHUNG DES AUSGANGSSTROMS
Verwenden Sie die DC-USV nicht im Parallelbetrieb, um die Ausgangsleistung zu erhöhen.
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Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
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Verdrahtungsbeispiel für ein voll redundantes System,
redundante Stromversorgungen und redundante DC-USV
Verdrahtungsbeispiel für Parallelbetrieb für längere Pufferzeiten
+ +
- -
Power
Supply
24V Output
+ +
- -
Power
Supply
24V Output
Load
+
-
Failure
Monitor
YRM2.DIODE
+
-
OUT
+
-
IN 1
+
-
IN 2
IN 1 IN 2
Ready
Buffering
Inhibit
UC10
DC-UPS
INOUT
++
-
-
Inhibit
+
-
Ready
Buffering
PC Mode
UC10
DC-UPS
INOUT
++
-
-
Inhibit
+
-
Ready
Buffering
PC Mode
+ +
- -
Power
Supply
24V Output
Load
+
-
Ready
Buffering
Inhibit
UC10
DC-UPS
INOUT
++
-
-
Inhibit
+
-
Ready
Buffering
PC Mode
UC10
DC-UPS
INOUT
++
-
-
Inhibit
+
-
Ready
Buffering
PC Mode
UC10
DC-UPS
INOUT
++
-
-
Inhibit
+
-
Ready
Buffering
PC Mode
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
23.4. PARALLELBETRIEB FÜR REDUNDANZ
Es ist möglich, zwei DC-USV parallel zu schalten und so ein 1+1 redundantes System aufzubauen, um eine bessere
Systemverfügbarkeit zu erreichen.
Empfehlungen für den Aufbau redundanter Stromversorgungssysteme:
a) Verwenden Sie separate Eingangssicherungen für jede Stromversorgung.
b) Stellen Sie die Stromversorgung auf den Modus „Parallelbetrieb“ ein, sofern verfügbar.
c) Verwenden Sie ein Redundanzmodul, um die beiden Stromquellen voneinander zu entkoppeln.
d) Überwachen Sie die einzelnen Stromquellen. Benutzen Sie dementsprechend die Alarmkontakte des Redun-
danzmoduls YRM2.DIODE.
(Das YRM2.DIODE ist für ein redundantes System mit 10A geeignet.)
e) Es ist empfehlenswert, die Ausgangsspannungen aller Stromversorgungen auf den gleichen Wert (± 100mV) zu
setzen oder auf der Werkseinstellung zu belassen.
Bild 23-2
23.5. PARALLELBETRIEB FÜR LÄNGERE PUFFERZEITEN
DC-USV können parallel geschaltet werden, um die Pufferzeit zu verlängern.
Bild 23-3
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
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Verdrahtungsbeispiel für 48V-Serienbetrieb
Verdrahtungsbeispiel für
Inhibit-Eingang
+ +
- -
Power
Supply
24V Output
+ +
- -
Power
Supply
24V Output
UC10
DC-UPS
INOUT
++
-
-
Inhibit
+
-
Ready
Buffering
PC Mode
UC10
DC-UPS
INOUT
++
-
-
Inhibit
+
-
Ready
Buffering
PC Mode
48V
Load
+
-
24V
Power
Supply
+
-
Buffered
Load
+
-
Service
Switch
UC1 0
DC-UPS
OUT
IN
+
-
+
-
Inhibit
+
-
Ready
Buffering
PC Mode
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
23.6. SERIENBETRIEB FÜR 48V-ANWENDUNGEN
Eine Serienschaltung für 48V-Anwendungen ist zulässig, wenn zwei separate Stromversorgungen und zwei DC-USV
verwendet werden.
Bild 23-4
23.7. VERWENDUNG DES INHIBIT-EINGANGS
Der Inhibit-Eingang deaktiviert die Pufferung. Im Normalbetrieb ist ein statisches Signal erforderlich. Im Pufferbetrieb
ist ein Impuls mit einer Mindestlänge von 250ms erforderlich, um die Pufferung zu stoppen. Das Inhibit-Signal wird
gespeichert und kann durch Aus- und Einschalten der Eingangsspannung zurückgesetzt werden.
Zu Wartungszwecken kann der Inhibit-Eingang auch zum Anschluss eines Wartungsschalters verwendet werden.
Somit kann das Inhibit-Signal vom Ausgang der DC-USV zugeführt werden.
Bild 23-5
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
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Verdrahtungsplan für eine extern gesteuerte Rücksetzung nach einem Pufferereignis
Aktivierung des „externen Steuerungsmodus“:
+ +
- -
Power
Supply
24V Output
UC10
DC-UPS
INOUT
++
-
-
Inhibit
+
-
Ready
Buffering
PC Mode
Relay
with NC
contact
External signal to start
the delayed shut-down
Load
+
-
Power Supply Output
DC-UPS Output
5s
70s
PC-Mode
Pin 7 & 8
connected
unit is in "waiting mode" for
a trigger on the inhibit input
Inhibit Input
>250ms
Ready
Contact
closed
open
Buffering
Contact
closed
open
<1s
full
empty
Capacitor
Pin 7 & 8
open
Ready Threshold
250ms
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KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
23.8. EXTERN GESTEUERTE VERZÖGERTE ABSCHALTUNG
Wenn die Rücksetzung vom PC oder einem anderen externen Auslöser und nicht von der DC-USV gesteuert werden
soll, ist die folgende Verdrahtungsoption möglich, erfordert aber ein externes Relais:
Bild 23-6
Die PC-Modus-Stifte müssen im Normalbetrieb miteinander verbunden sein. Diese Verbindung muss innerhalb der
ersten Sekunde eines Pufferereignisses geöffnet werden, um die DC-USV auf den „externen Steuerungsmodus“ einzustellen. In diesem Modus führt ein Signal oder ein Inhibit-Eingang nicht sofort eine Abschaltung des Ausgangs der DCUSV durch, sondern es gibt einen Zeitverzug von 70s. Der Ausgang der DC-USV wird immer für mindestens 5s abgeschaltet.
Mai 2016 / Rev. 2.2 DS-UC10.241-DE
Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
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Energy
(
Ws
)
=
C*U
2
2
E
=
350
F
*2.5
V
2
2
=
1093
Ws
=
1.09
kWs
E =
C * (U1
2
− U22)
2
=
350 * (2.5
2−12
)
2
= 919Ws = 0.92kWs
Berechnung der benötigten Energie:
E=P*t
=
45W*
120
s
=
5400
Ws
=
5.4
kWs
UC10.241, UC10.242
KONDENSATORBASIERTEDC-USV MIT 24V,15A
23.9. WOFÜR STEHEN KJ UND KWS?
Die Einheiten kJ (Kilojoule) oder kWs (Kilowattsekunde) werden zur Angabe der installierten Speicherkondensatorgröße verwendet.
1 kJ = 1 kWs = 1000Ws
Die gespeicherte Energie eines Kondensators kann mit der folgenden Formel berechnet werden:
Ein Beispiel: Ein Kondensator mit einer Kapazität von 350F (Farad), der auf 2,5V aufgeladen ist, enthält die folgende
Energie:
Während der Kondensator entladen wird, sinkt die Spannung mit der Entladung. Um eine stabile Ausgangsspannung
zu erzeugen, wird ein Hochsetzsteller benötigt. Der Hochsetzsteller benötigt eine minimale Eingangsspannung (Abschaltspannung), die die Energiemenge reduziert. Die Abschaltspannung hängt üblicherweise vom Laststrom ab.
Je geringer der Laststrom, desto geringer ist die Abschaltspannung.
Unter Berücksichtigung dieses Spannungsbereichs kann die Energie mit der folgenden Formel berechnet werden
(volle Ladespannung = U1 = 2,5V, Abschaltspannung= U2= 1V):
Die für die 24V-Lasten zur Verfügung stehende Energie wird durch den Wirkungsgrad des Hochsetzstellers weiter
reduziert.
Die Kondensator-Bemessungsgröße beträgt beim UC10.241 6kWs, und beim UC10.242 sind es 12kWs. Diese Energie
steht für 24V-Lasten bei niedrigen Lastströmen zur Verfügung.
Beispiel: Eine Leistung von 45W wird für 2 Minuten benötigt:
Prüfen Sie immer anhand der Kennlinie für die Pufferzeit (siehe
Bild 6-1), ob die Last für die benötigte Zeitspanne versorgt werden kann!
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Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
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Symptom:
Maßnahme:
Verbindlich ist nur die englische Originalversion
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23.10. FEHLERSUCHE
Die folgenden Leitlinien bieten Ihnen eine Anleitung für die Behebung der häufigsten Fehler und Probleme. Beginnen
Sie immer mit der wahrscheinlichsten und am einfachsten zu prüfenden Bedingung. Bei einigen Vorschlägen können
besondere Sicherheitsvorkehrungen erforderlich sein. Siehe zuerst Hinweise in Abschnitt 2.
LED „Eingangsspannung prüfen“
leuchtet
DC-USV hat nicht gepuffert
DC-USV hat aufgehört zu puffern
Ausgang hat sich im Normalbetrieb
abgeschaltet
DC-USV schaltet ständig zwischen
Normalbetrieb und Pufferbetrieb um
– Überprüfen Sie die Eingangsspannung (sie muss zwischen 22,8V und 30V
liegen).
– Der Inhibit-Eingang war gesetzt.
– Der Kondensator hatte nicht genügend Zeit, sich aufzuladen.
– Der Kondensator wurde entladen.
– Der Kondensator hatte nicht genügend Zeit, sich aufzuladen.
– Inhibit war aktiviert.
– PC-Modus war aktiviert.
– Der Übertemperaturschutz könnte ausgelöst haben. Lassen Sie die
DC USV abkühlen. –
Die speisende Quelle am Eingang ist zu klein und kann nicht genügend
Strom liefern. Verwenden Sie eine größere Stromversorgung oder verringern Sie die Ausgangslast.
Der PC-Modus war aktiviert (bei maximal 5s Dauer).
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Alle Werte gelten bei 24V, 10A Ausgangsstrom, 25°C Umgebungstemperatur und nach einer Aufwärmzeit von fünf Minuten,
soweit nicht anders angegeben.
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