Systém záložního napájení el. energií pro motorickou zátěž do výkonu cca 3kW (určeno zejména pro požární zařízení)
FRECON/M
TECHNICKÁ PŘÍRUČKA
FRECON, spol. s r.o. Hodkovická 115, 142 00 Praha 4 tel.: 02/41 71 32 44-45 fax: 02/41 72 10 52 e-mail:
[email protected] http://www.frecon.cz
1
=
přídavná bateriová skříň
vstupní usměrňovač
~
samostatná bateriová skříň
VÝSTUPNÍ FILTR
přídavná bateriová skříň
výstupní střídač
=
RFI FILTR
~
vstup 1 x 230V / 50Hz
chod systému
MIKROPROCESOROVÝ BLOK ŘÍZENÍ
baterie téměř vyčerpány dálková signalizace (bezpotenciálové kontakty)
výstup 2 (pomocné obvody) max. 50W (1x230V/50Hz)
1 N1 PE
bateriový test (tlačítko na čelním panelu)
8
výstup 3 (pomocné obvody např. klapka požárního ventilátoru) max. 20W (1x230V/50Hz)
2 N1 PE
sign. CHOD na čelním panelu
7
termokontakt motoru
OVLÁDACÍ OBVODY (možnost přizpůsobení funkce specielním požadavkům zákazníka)
(3x230V)
motor (3x230V/50Hz)
M
TEST
výstup 1 silové připojení
U V W PE motoru
STOP
START
místní aktivace START/STOP - aktivace resp. deaktivace výstupů 1 a 3 (tlačítka START / STOP na čelním panelu)
dálková aktivace povelu START dálková aktivace povelu START - aktivace výstupů 1 a 3 - aktivace výstupů 1 a 3 (např. pož. tlačítka - aktivace impulsem) (při ztrátě signálu 24VDC od EPS) 3 4 PE 5 6
sdružený alarm
místní signalizace (LED diody)
výstupní svorkovnice S12 S11 S10 S09 S08 S07 S06 S05 S04 S03 S02 S01
výpadek sítě
VYMĚŇTE BATERIE
BAT. TÉMĚŘ VYČERPÁNY
VYBITÉ BATERIE
SYSTÉM BEZ PORUCHY
VÝPADEK SÍTĚ
BATERIE ODPOJENY
čelní panel
nástěnná rozvodnice
FRECON / M - Systém záložního napájení motorické zátěže: 3x230V/50Hz, IMAX = 11A
1. Obecný popis systému Záložní systém FRECON/M slouží ve spojení s uzavřenými, plynotěsnými Aku-bateriemi k zálohovanému napájení motorické zátěže (zejména požárních ventilátorů, čerpadel, atd.). V normálním provozu (za přítomnosti vstupní sítě) jsou zálohované obvody napájeny přes vstupní usměrňovač a výstupní střídač ze vstupní napájecí sítě, v případě výpadku síťového napájení jsou zálohované obvody automaticky přepojeny na Aku-baterie systému FRECON/M.
2. Schéma systému
obr.1.
3. Technická data TYP: FRECON/M 18 37 55 75 110 150 220 250 Architektura systému skutečný ON-LINE s dvojí konverzí Čas přepnutí síť ↔ Aku-baterie 0s VSTUP: Napětí 1 x 230 V ± 10 % Frekvence 50 Hz ± 5 % ZÁLOHOVANÉ VÝSTUPY: Zálohovaný výstup 1 (silové připojení motoru) Napětí 3 x 230 V ± 10 % (přítomno pouze po aktivaci povelu „START“) Frekvence 50 Hz Jmenovitý proud (A) 1,4 2,4 3,0 4,0 5,5 7,0 10,0 11,0 Modulace pulsní šířková (PWM) – 18 kHz Přetižitelnost 150 % / 1 min Zálohovaný výstup 2 (připojení pomocných obvodů) Napětí 1 x 230 V ± 10 % (trvale přítomné) Tvar výstupního napětí sinus Frekvence 50 Hz Výkon max. 50 W Zálohovaný výstup 3 (připojení pomocných obvodů – např. požární klapky) Napětí 1 x 230 V ± 10 % (přítomno pouze po aktivaci povelu „START“) Tvar výstupního napětí sinus Frekvence 50 Hz Výkon max. 20 W PROSTŘEDÍ: Provozní teplota okolí 0 ÷ 30oC Doporučená provozní teplota okolí 20 ÷ 25oC Relativní vlhkost max. 90 %, nekondenzující Krytí IP20 NORMY: Bezpečnost ČSN EN 60 204-1:2000 emise: ČSN EN 50 081-1; ČSN EN 55 011/B1 Elektromag. kompatibilita odolnost: ČSN EN 50 082-1,2 Rozměry: v x š x h (nástěnná rozvodnice) 800 x 800 x 250 mm Hmotnost: (kg) 62 72
4. Aku-baterie Baterie jsou umístěny v samostatných bateriových skříních. K systému lze paralelně připojit až 3 bateriové skříně pro prodloužení doby zálohování. Bateriové skříně jsou samonosné, lze je instalovat na sebe. Ostatní vlastnosti systému zůstávají beze změn. AKU-BATERIE: Rozměry bateriové skříně: v x š x h (mm) Hmotnost včetně baterií (kg) Typ baterií Počet baterií (12V/7Ah) Jmenovité napětí Životnost baterií (závisí na režimu používání)
160 x 700 x 350 90 uzavřené, plynotěsné 28 336 V cca 5 let
Doba zálohování z Aku-baterií výkon motoru na hřídeli 180 W 370 W 550 W 750 W 1100 W 1500 W 2200 W 2500 W 2750 W 3000 W
1 bateriová skříň 350 min 180 min 120 min 80 min 50 min 30 min 18 min 13 min 11 min 10 min
2 bateriové skříně 800 min 430 min 270 min 210 min 130 min 100 min 50 min 42 min 37 min 34 min
2
3 bateriové skříně 1350 min 660 min 450 min 330 min 220 min 150 min 100 min 80 min 70 min 60 min
5. Signalizace provozních stavů a poruch 5.1. Místní signalizace Optická – na čelním panelu (8x LED dioda) 5.1.1. Aku-baterie odpojeny – červená LED Signalizace je aktivována v případě, když nejsou připojeny Aku-baterie k záložnímu systému. 5.1.2. Výpadek vstupní napájecí sítě – žlutá LED Signalizace je aktivována v případě nepřítomnosti vstupní napájecí sítě. 5.1.3. Záložní systém bez poruchy – zelená LED Signalizace je aktivována, pokud záložní systém nevykazuje žádnou poruchu (vnitřní napěťové hladiny jsou v dovolené toleranci). 5.1.4. Vybité baterie – červená LED Signalizace je aktivována v okamžiku ukončení zálohovaného napájení výstupu 1 v důsledku vyčerpání kapacity Aku-baterií. Výstup záložního systému 1 je bez napětí. Výstup 2 zůstává pod napětím ještě cca další 2 hodiny až do úplného vybití Aku-baterií. 5.1.5. Baterie téměř vyčerpány – žlutá LED Signalizace je aktivována v případě blížícího se ukončení zálohovaného napájení výstupu 1 z baterií. V okamžiku aktivace signalizace zbývají cca 3 minuty záložního provozu pro výstup 1. 5.1.6. Vyměňte Aku-baterie – žlutá LED Signalizace je aktivována v případě neúspěšného výsledku manuálního testu Aku-baterií systému. Stávající kapacita Aku-baterií je snížena, systém již není schopen zajistit požadovanou dobu zálohování. Doporučujeme kontrolu Aku-baterií a následně jejich výměnu. 5.1.7. Chod (zálohovaný výstup 1 je aktivován povelem „START“) – zelená LED Signalizace je aktivována v případě přítomnosti napětí na výstupu 1. Provozní stavy a odpovídající signalizace
LED trvale svítí LED nesvítí nezávisí na dané provozní situaci
1 Systém nevykazuje žádnou poruchu – normální provozní stav: Aku-baterie jsou připojeny, nabity a nevykazují sníženou kapacitu; všechny vnitřní napěťové hladiny systému jsou v dovolené toleranci. 2 Baterie téměř vyčerpány – vstupní síť není přítomna; povel START byl aktivován – zálohovaná zařízení na obou výstupech jsou napájena z baterií systému. Blíží se ukončení zálohovaného provozu na výstupu 1. Zbývající doba zálohování: cca 3 min. 3 Vybité baterie – zálohované napájení výstupu 1 bylo ukončeno v důsledku vyčerpání kapacity baterií. Výstup systému 1 je bez napětí. Pokud nedojde k návratu vstupní sítě, zůstává výstup 2 pod napětím ještě cca další 2 hodiny až do úplného vyčerpání kapacity baterií. 4 Vybité baterie a vstupní síť je přítomna – baterie jsou po předchozím výpadku sítě vybity. Systém může být provozován pouze v přítomnosti vstupní sítě bez možnosti záložního provozu z baterií v případě dalšího výpadku vstupní sítě. 5 Porucha vnitřních obvodů systému nebo úplné vybití baterií systému a) porucha vnitřních obvodů – vnitřní napěťové hladiny systému nejsou v dovolené toleranci b) úplné vybití baterií systému vlivem dlouhotrvajícího výpadku vstupní sítě Všechny výstupy systému jsou bez napětí, systém není schopen provozu v žádném režimu. 6 Baterie odpojeny – baterie jsou odpojeny od systému. Systém může být provozován pouze v přítomnosti vstupní sítě bez možnosti záložního provozu z baterií. 3
7 Vyměňte baterie – manuální test baterií vyhodnotil sníženou kapacitu baterií. Systém může být provozován jak v přítomnosti, tak při výpadku vstupní sítě. Systém však není schopen zajistit požadovanou dobu záložního provozu z baterií. 5.2. Dálková signalizace Bezpotenciálové kontakty vyvedené na výstupní svorkovnici systému (zatižitelnost kontaktů: 250V~/5 A). 5.2.1. Výpadek sítě => sepnuto S02 – S03 5.2.2. Sdružený alarm: „systém vykazuje poruchu“ nebo „vybité baterie“ nebo „baterie odpojeny“ nebo „vyměňte baterie“ => sepnuto S05 – S06 5.2.3. Baterie téměř vyčerpány => sepnuto S08 – S09 5.2.4. Chod systému (výstup 1 je pod napětím) => sepnuto S11 – S12 6. Standardní vybavení a vlastnosti 6.1. Systém je standardně vybaven 3 zálohovanými výstupy: - zálohovaný výstup 1 pro silové připojení motoru v napěťové soustavě 3x230V – na tomto výstupu není trvale přítomno napětí. Výstup je pod napětím pouze v případě požadavku na chod motoru ⇒ po aktivaci povelu „START“. • místní aktivace – tlačítkem „START“ na čelním panelu systému • dálková aktivace: - např. požárními tlačítky (aktivace impulsem) - od systému EPS (aktivace je provedena pouze v případě ztráty jinak trvale přítomného napětí 24VDC přivedeného z EPS vybavené vlastními bateriemi). Řízené zastavení motoru (tj. řízené odpojení napětí od výstupu 1) lze provést pouze místně; tlačítkem „STOP“ na čelním panelu systému, za předpokladu deaktivace signálu od EPS (tj. na příslušných svorkách záložního systému musí být přítomno napětí 24VDC z EPS). - zálohovaný výstup 2 pro napájení pomocných a ovládacích obvodů v napěťové soustavě 1x230V/50Hz – tento výstup je trvale pod napětím (za předpokladu nabitých Aku-baterií systému) bez ohledu na aktivaci resp. deaktivaci povelu „START“. - zálohovaný výstup 3 pro napájení pomocných obvodů, zejména klapky požárního ventilátoru v napěťové soustavě 1x230V/50Hz – na tomto výstupu není trvale přítomno napětí. Výstup je aktivován (resp. deaktivován) vždy současně s výstupem 1. 6.2. Test Aku-baterií - záložní systém je vybaven funkcí manuálního bateriového testu pro prověření stavu baterií. Aktivace testu – stiskem příslušného tlačítka na čelním panelu systému. Před provedením bateriového testu je nutno aktivovat povel „START“ (připojit zátěž) na dobu 5 minut! V případě neúspěšného testu dojde (cca po 5 min.) k rozsvícení LED „Vyměňte baterie“ na čelním panelu systému. 7. Volitelná výbava a příslušenství 7.1. Volitelná výbava V případě specifických požadavků objednatele (např. vyšší požadovaný zálohovaný výkon, jiný způsob ovládání, paralelní připojení více motorů, jiný typ zátěže než ventilátor atd.) je možno dodat atypické provedení záložního systému. Nutno vždy předem konzultovat s dodavatelem resp. výrobcem systému. 7.2. Volitelné příslušenství Panel dálkové signalizace • Funkce: 4x LED - systém připraven * - baterie téměř vyčerpány - výpadek vstupní napájecí sítě - chod (povel START aktivován)
*sdružená signalizace: systém bez poruchy; baterie jsou připojeny; nabity a nevykazují sníženou kapacitu 4
• Připojení: stíněným 7-žilovým kabelem (např. SRO 7-22) z ovládací svorkovnice systému. Max. vzdálenost panelu od systému: 100 m • Napájení: z vnitřních obvodů systému • Rozměry: 110 x 80 x 55 mm (v x š x h) 8. Podklady pro projektování Rozhodující kriteria a limitující faktory pro volbu, umístění a připojení vhodného typu záložního systému. 8.1. Umístění - Záložní systém FRECON/M osazený v nástěnné rozvodnici musí být umístěn ve svislé poloze na stěně v bezprašném prostředí neobsahujícím agresivní plyny a tekutiny, v prostředí, kde nedochází ke kondenzaci tekutin a atmosférické vlhkosti. V žádném případě není určen pro venkovní použití. Pro zajištění řádného odvětrání ponechte po pravé straně skříně a pod skříní volný prostor alespoň 150mm. - Bateriová skříň bude umístěna na podlaze pod systémem FRECON/M, se kterým bude spojena šňůrovým vedením (součást dodávky v délce 2 m). 8.2. Připojení • Vnější silové i ovládací obvody: horem přes průchodky do záložního systému (nástěnné rozvodnice) Bateriová skříň: spodem přes průchodky do záložního systému (nástěnné rozvodnice) Přídavné bateriové skříně: spodem přes průchodky, samostatnými kabely paralelně se základní bateriovou skříní • Jištění a dimenzování síťového přívodu do záložního systému Typ: kabel CYKY 3C Charakteristika předřazeného jištění: C TYP: Předřazené jištění Připojovací vedení – S [mm2]
FRECON/M (A)
18 25 4
37 25 4
55 25 4
75 25 4
110 25 4
150 25 4
220 32 6
250 32 6
• Mezi výstupními svorkami systému (výstupem 1) a zálohovaným motorem neosazujte žádný jistící prvek (všechny ochrany pro motor, kromě tepelné ochrany vinutí, jsou součástí systému). • Zálohované výstupy 2 a 3 jsou v záložním systému již odjištěny. • Termokontakty zálohovaného motoru – systém je připraven pro připojení termokontaktů motoru (viz. obr. 1). V případě zálohování požárních ventilátorů termokontakty nepřipojujte! Ochrana zdraví a životů osob je důležitější než ochrana motoru. POZN.: V případě, když nebudou termokontakty připojeny, je nutno příslušné svorky v záložním systému proklemovat. • Silové kabelové propojení: systém – zálohovaný motor doporučujeme navrhnout co nejkratší; použít stíněné kabely nebo jiným způsobem potlačit vliv vyzařovaného elmag. rušení (např. uložením kabelu do ocelových trubek). Stínění připojte na straně systému na ochranný vodič PE, druhý konec ponechte nepřipojený. 8.3. Charakter připojované zátěže • Zálohovaný výstup 1: pouze motorická Standardně je systém nastaven pro připojení motoru ventilátoru. Jiný typ zátěže (např. motor čerpadla, atd.) nutno předem konzultovat s dodavatelem záložního systému. 3 fázové napětí zálohovaného výstupu 1 je 3 x 230V. Zapojení motoru musí být přizpůsobeno dle štítkových hodnot tak, aby nedošlo k poškození motoru. U většiny běžných asynchronních motorů odpovídá tomuto napětí zapojení vinutí motoru do trojúhelníku! Určujícím údajem pro volbu typu záložního systému je hodnota jmenovitého proudu do motoru v napěťové soustavě 3 x 230V. Tato hodnota nesmí být větší než jmenovitý výstupní proud záložního systému. Volte vždy systém s nejbližší vyšší hodnotou jmenovitého výstupního proudu. Štítkový výkon motoru není pro volbu rozhodující! 5
• Zálohovaný výstup 2: pouze pomocné ovládací obvody (relé; stykače; napájení dálkové signalizace záložního systému, apod.) Max. příkon zátěže: 50W / 1 x 230V / 50Hz • Zálohovaný výstup 3: pouze pomocné obvody, především určeno pro napájení klapky požárního ventilátoru Max. příkon zátěže: 20W / 1 x 230V / 50Hz 8.4. Doba zálohování z Aku-baterií systému Rozhodujícím kriteriem je výkon motoru na hřídeli, uváděný výrobci motorů ve wattech. Dále viz. kapitola 4. Aku-baterie. POZN.: Odběry ze zálohovaných výstupů 2 a 3 není nutno uvažovat. Max. povolené odběry jsou již v tabulce doby zálohování v kapitole 4. zahrnuty. 8.5. Paralelní připojení více motorů na zálohovaný výstup 1 Na zálohovaný výstup 1 je možno dle potřeby paralelně připojit až 6 motorů. Všechny motory budou řízeny (tj. spouštěny a zastavovány) současně, chod jednotlivých motorů lze samostatně signalizovat na čelním panelu záložního systému. Případné připojení více klapek požárních ventilátorů je možno provést jedním kabelem z výkonově posíleného výstupu 3. Tento kabel lze dle aktuální dispozice rozbočit k jednotlivým klapkám v instalační krabici mimo záložní systém. • Návrh příslušného typu záložního systému: (In mot.1 + In mot.2 + ............. In mot.6) * 1,1 < In příslušného typu záložního systému • Stanovení doby zálohování: Celkový zálohovaný výkon je dán součtem výkonů jednotlivých motorů na hřídeli. Potřebnou konfiguraci s ohledem na požadovanou dobu zálohování určete dle kapitoly 4. Aku-baterie. • Mezi výstupními svorkami systému (výstupem 1) a jednotlivými motory neosazujte žádné jistící prvky – motory budou proti nadproudu jednotlivě odjištěny přímo v záložním systému. (specielní úprava standardního provedení) Upozornění: Nutno vždy předem konzultovat s dodavatelem resp. výrobcem záložního systému. 8.6. Hmotnost záložního systému a bateriových skříní Při návrhu umístění systému nutno zajistit statické posouzení stavební konstrukce (potřebné údaje jsou uvedeny v kapitole 3. a 4.) 8.7. Maximální ztrátový tepelný výkon Při návrhu umístění systému nutno zajistit vypracování výpočtu tepelných ztrát s ohledem na dodržení optimální provozní teploty: 20 ÷ 250C Maximální ztrátový tepelný výkon: FRECON / M18÷150: cca 300W FRECON / M 220÷250: cca 400W 8.8. Ochrana proti přepětí Přepětí na rozvodech nn vzniká při úderu blesku, při spínacích jevech na rozvodech vn a vvn a při spínání spotřebičů v rozvodech nn. Záložní systém musí být v předřazeném rozvaděči chráněn 2. stupněm ochrany proti přepětí (např. SLP275V – SALTEK) 8.9. Odrušení, filtrace • Pro zajištění EMC dle ČSN EN 50 081-1, ČSN EN 55 011/B1 – bytová mez odrušení je systém standardně vybaven vstupním odrušovacím filtrem. Síťový přívod do skříně systému (odrušený přívod) nesmí být vázán do společného svazku, ani zatahován společně do trubek a kabelových žlabů s vývodním kabelem na motor a jinými kabely, které mohou vyzařovat rušivé el. mag. pole ! 6
.
Vzdálenost mezi odrušenými a neodrušenými kabely včetně ovládacích vedení nesmí být menší než 30 cm. Není-li možné tuto podmínku dodržet, je nutné použít buď stíněných kabelů nebo chránit kabely uzemněnými kovovými trubkami. •
Na výstupu 1 záložního systému je standardně osazena motorová tlumivka, která umožňuje v nevyhnutelných případech prodloužit kabelovou vzdálenost mezi systémem a zálohovaným motorem nad 30 m. Motorová tlumivka rovněž snižuje strmost nárůstu napětí du/dt na vstupních závitech asynchronních motorů a jejich namáhání vyšším napětím.
7
