Hutschienen-Stromversorgungen des Typs Racpro1 sind in der Regel für eine Überlastfähigkeit von 120 Prozent der Nennleistung bei 45°C und einen Power Boost von 150 Prozent für bis zu 5s ausgelegt. Sie verfügen über eine schnelle Sicherungsauslösung für eine rasche Fehlerreaktion und einen verbesserten Schutz sowohl der Stromversorgung als auch der Last. In Verbindung mit den elektronischen Sicherungen der Serie Racpro1-4SP/24 kann der Kunde ein Schaltschrankdesign aufbauen, welches eine ordnungsgemäße Systemstabilität bei schwerwiegenden Fehlern einzelner Verbraucher gewährleistet.
Netzteile für die DIN-Schiene im Direktvergleich
Bei der Auswahl elektronischer Sicherungen sind vom Anwender jedoch eine Reihe von Kriterien zu beachten, die für eine sichere Systemstabilität erforderlich sind. Dazu gehören Untersuchungen bezüglich der Anlaufbedingungen gegenüber verschiedenen Lastzuständen, Kurzschluss und hohen kapazitiven Lasten, die häufig nicht ausreichend beachtet werden. Dieser Bericht beschreibt in welchem Maße die elektronischen Sicherungen der Serie Racpro1-4SP/24 die Systemstabilität der Schaltschrankanwendung im Vergleich zu ausgewählten Wettbewerbsprodukten sicherstellt.
Recom verglich seine Hutschienen-Netzteile und elektronischen Sicherungen der Baureihe Racpro1 mit denen zweier weiterer führender Hersteller (bezeichnet als Hersteller A und Hersteller B). Die Tests umfassten dabei Anlaufbedingungen mit Kurzschlüssen, Überlast und kapazitiven Lasten.
Leistungsfähigkeit bei Kurzschluss
Ohne angemessenen Schutz können Kurzschlüsse zu Kettenreaktionen und systemweiten Störungen im gesamten Schaltschrank führen. In direkten Vergleichstests stellte Recom fest, dass ein Kurzschluss in einem Schrank mit Geräten von Hersteller A zu Spannungsspitzen und Welligkeit an allen Ausgängen führte. Die E-Fuse von Recom isoliert den betroffenen Kanal, ohne das Verhalten der anderen Kanäle zu beeinflussen.
Der gleiche Test mit Geräten von Hersteller B führte zu einem vollständigen Spannungsabfall, wobei alle Kanäle ausfielen. Nach wiederholten Vorfällen wurde ein Kanal dauerhaft beschädigt. Racpro1-4SP/24 von Recom isolierte den Fehler. Nur der betroffene Kanal wurde abgeschaltet; bei den anderen Kanälen traten weder Spannungsabfall noch Welligkeit auf.
Leistungsfähigkeit des Überlastschutzes
In dieser Testreihe wurde ein Überlastfehler an einer 20A-Stromversorgung simuliert, indem an vier Ausgängen jeweils eine Last von 8A anlag, was insgesamt 32A ergab. Die Ausgänge der Racpro1-4SP/24-Geräte sind werkseitig so priorisiert, dass der Überlastzustand nur den Ausgang mit der niedrigsten Priorität betrifft.
Aber auch der Kanal mit höchster Priorität kann abgeschaltet werden, sofern dort eine Überlast herrscht, die die Eingangsspannung einbrechen lässt. Es wird davor allerdings versucht, die Versorgung zu stabilisieren, indem die Kanäle mit niedrigerer Prio abgeschaltet werden. Das Racpro1-4SP/24-Gerät steuert die Stromversorgung aktiv, anstatt unvorhersehbar zu reagieren, wodurch Ausfallzeiten reduziert und unvorhersehbares Maschinenverhalten verhindert werden.
Weder Hersteller A noch Hersteller B ermöglichen eine Kanal-Priorisierung. Unter diesen Testbedingungen lieferten beide das gleiche Ergebnis: einen unvorhersehbaren Ausfall, bei dem zufällige Kanäle abgeschaltet wurden.
Kapazitiver Anlaufstrom und Einschaltstrom
Kapazitive Lasten können beim Einschalten hohe Einschaltströme verursachen. Ohne Schutz vor hohen Einschaltströmen können Stromversorgungen eine schlecht geregelte Ausgangsspannung liefern, durch Überlastung ausfallen oder die Sicherung ausschalten. Der Racpro1-4SP/24 arbeitet im echten Konstantstrommodus, der die Einschaltlast regelt. Er bewältigt bis zu 4mF/A mit einer sequentiellen Einschaltverzögerung bis 100ms.
Der Test der kapazitiven Last umfasste eine Kapazität von 40mF mit einer zusätzlichen Last von 10A. Unter diesen Testbedingungen lieferte der Racpro1-4SP/24 einen linearen Spannungsanstieg, ohne andere Kanäle zu beeinträchtigen und die Strombegrenzung des Netzteils zu überschreiten. Die Geräte von Hersteller A zeigten während der gesamten Einschaltlastphase eine starke Welligkeit; die Geräte von Hersteller B fielen bereits bei geringen kapazitiven Lasten aus.
Die in Recoms Racpro1 integrierte Fehlerstrategie verringert thermische Belastungen, verhindert die Ausbreitung von Fehlern über mehrere Kanäle hinweg und erhöht letztlich die Stabilität des Systems.
Die drei Säulen sind:
- Sofortige Isolierung von Kurzschlüssen
- Prioritätsbasierte Abschaltung bei Überlast
- Adaptiver Neustart im Hiccup-Modus mit ansteigenden Zeitintervallen bis zu 6,2s
Darüber hinaus verhindert das echte Konstantstrom-Design, dass Betriebsbedingungen wie hohe kapazitive Einschaltlasten zu einem Fehler führen. Die Module können in Reihe geschaltet oder für einen sequenziellen Start konfiguriert werden, was Racpro1 zu einem grundlegenden Baustein für stabile, skalierbare Schaltschrank-Architekturen macht.
