Funktionsbeschreibung SCT5xxx
Die Beckhoff SCT5xxx Durchsteckwandler für Differenzstrom messen den momentanen Echtzeitwert sowohl des DC- als auch des AC-Fehlerstroms mit Hilfe des eingebauten Wandlerkopfes mit integriertem ausgeglichenem Flux-Gate-Detektor. Zum Schutz der Funktion und insbesondere des Brandschutzes der elektrischen Anlage setzt der SCT den True RMS (TRMS) Wert des Fehlerstroms um, der der in der Isolierung abgeleiteten Wärmemenge entspricht. Um ein hohes Maß an Flexibilität bei der Verwendung des SCT zu gewährleisten und für möglichst viele potenzielle Anwendungen geeignet zu sein, sind diese Geräte mit drei vom Benutzer auswählbaren Parametern ausgestattet, die sich auf den endgültigen TRMS-Wert auswirken, der am 4-20mA-Ausgang als Analogwert ausgegeben sowie am Relaisausgang und der Status-LED angezeigt wird.
Der Parameter "Frequenzbereich (FR)" begrenzt die Frequenzbandbreite der gemessenen Differenzströme. Nachdem der gewünschte Frequenzbereich ausgewählt wurde, bestimmt der Parameter "Integrationszeit (IT)" die Länge des Integrationsfensters für den TRMS-Wert. Schließlich wird der TRMS-Wert entsprechend der gewählten "Rated RC limit" in zwei verschiedene Bereiche skaliert (Details in den Tabellen der elektrischen Spezifikationen). Nach diesen Zwischenschritten ist der TRMS-Wert des Differenzstroms bereit, an den analogen 4-20mA-Ausgang ausgegeben zu werden. Das Verhalten des Relaisausgangs und der Status-LED wird jedoch durch einige zusätzliche Verarbeitungsblöcke beeinflusst, wie unten beschrieben.
Der "Bemessungs-RC-Grenzwert (RL)" legt den Pegel fest, bei dessen Überschreitung durch den gewichteten TRMS der Relaisausgang und die Status-LED den Zustand umschalten. Der gewichtete TRMS wird aus dem TRMS-Wert durch Anwendung eines Gewichtungsfilters gewonnen, der die Fehlerströme mit höheren Frequenzen abschwächt, während er die niederfrequenten Fehlerströme gemäß den geltenden Produktnormen vollständig durchlässt.
Der Grund für diese Wahl ist, dass höhere Werte hochfrequenter Fehlerströme in Schaltnetzteilen typischerweise auftreten, wenn schnell wechselnde Spannungen z. B. an der Kabelisolierung, den Ausgangs-dv/dt-Filtern, dem EMV-Eingangsfilter und den Y-Kondensatoren gegen Erde anliegen.
Die Bestimmung des Status des Relaisausgangs erfolgt mit einem Komparator mit Hysterese, d. h. nach der Aktivierung des Relais muss der TRMS-Wert des Fehlerstroms um eine bestimmte Hysterese sinken, bevor der Relaisausgang deaktiviert wird. Im Falle einer wiederholten Aktivierung und Deaktivierung des Relais wird es im aktivierten Zustand verriegelt und die Testtaste muss mindestens 3 Sekunden lang gedrückt werden, um es zurückzusetzen.
