Tensione Ausiliari - Quale la piu' usata e perche'

[Suppalele]

Salute a tutti!!

Mi chiedevo, a prescindere dei 24Vdc per i segnalli in presenza della maggior parte dei PLC, quale la tensione per ausiliari piu' usata? Per quale motivo tecnico? (oltre ch enormativo..)

E' solo uno spunto a titolo informativo, per "cultura personale" e ampliare le mie conoscenze.

Grazie e ciao a tutti!

[MASSIMOPC]

La tensione degli ausiliari dei quadri dipende innanzittutto dalla tensione di

funzionamento degli apperecchi che vogliamo utilizzare , se decido di utilizzare

una tensione aux di 70v non triverò apparecchiature che possono essere alimentate

a questa tensione ., quindi occorre indirizzarsi verso tensioni per le quali

è facile reperire il materiale (24v / 48v / 110v /220v) .Se decido di

attuare la protezione dei contatti indiretti e diretti mediante circuiti

SELV e PELV dovrò utilizare tensioni non superiori a 50v da trafo di sicurezza.

Nel settore in cui lavoro io (quadri di potenza) si preferisce avere tensioni

ausiliarie piuttosto alte (220v) perché le apparecchiature da alimentare

hanno assorbimenti piuttosto importanti (motori carica molle per

il comando a distanza di interruttori, bobine di grossi teleruttori) e quindi

si ha un risparmio nel dimensionamento dei conduttori degli ausiliari.

La protezione per i contatti indiretti viene attuata in genere attraverso l'interruzione

dell'alimentazione ,nel caso dei circuiti a 230v con protezioni che

interrompano il guasto in 0,4 secondi, altre forme come

uso di materiali di classe II o separazioni elettrica non sono in pratica usati.

I quadri di automazione avranno altre esigenze

[Claudio Monti]

Aggiungerei anche il discorso prezzi: cioe' oltre la scelta in base alla potenza assorbita (come indicato da massimo) tieni conto che in contattore 24VDC ti costa molto di + di uno 24VAC.

Va valutata anche l'integrazione con altre apparecchiature, ad esempio se usi un contattore basso assorbimento 24VDC lo puoi collegare direttamente all'uscita statica di un PLC 100mA, senza dover inserire interfacce a rele' o comunque usare moduli intermadi (e questo ti fa risparmiare anche sui cablaggi)

[adross]

Per quanto mi riguarda la tensione ausiliaria più utilizzata nei comandi, nei relè ausiliari, nei circuiti di comando dei quadri motori MCC, sulle elettrovalvole e sulla strumentazione in genere è di 110 VAC, fatto salvo il 24 VDC per i segnali delle logiche programmabili. Questa tensione non è una regola ma è determinata da una specifica interna di ingegneria aziendale. La tensione ausiliaria utilizzata nei sistemi di comando e protezione delle cabine MT e AT è di 110 VCC proveniente da batterie stazionarie caricate in tampone.

Ciao

[oiuytr]

Con le tensioni basse (24V), c'e' da prestare attenzione agli apparecchi in campo, che se hanno un assorbimento elevato e ci sono parecchi metri di cavo, diventa importante la caduta di tensione sui conduttori; quindi, vanno dimensionati per avere una caduta di tensione nei limiti piuttosto che per l'assorbimento del carico. Altro problema e' sui cablaggi lunghi di piccola sezione, dove diventa importante il dimensionamento delle protezioni (p.es. se ho un cto.cto. alla fine di un cavo 3x0.50 lungo 50m, un magnetotermico/fusibile da 10A non interviene e il cavo cola...)

[dtoso]

Nei quadri senza logiche (eseguiti con elettromeccanica classica) normalmente si usa 24 Vac oppure 110Vac

io e anche gli altri penso che usino di piu' 110Vac (con trasformatore 55-0-55 Vac dove lo zero lo collego a terra cosi' da un'eventuale dispersione l'operatore verso terra prende "solo" 55 Vac).

Ciao.

Davide.

Modificato: 13 febbraio 2004 da dtoso

[MASSIMOPC]

Con le tensioni basse se non non si utilizzano

cavi di sezione alta si hanno cadute di tensione inaccettabili per il corretto funzionamento

delle apparecchiature, con tensioni come il 24vdc il comando di apparecchiature come

motoriduttori e simili diventa impossibile ed è prassi corrente alimentare questi ultimi

con una tensione piu alta. Per proteggere adeguatamente i circuiti con tensione cosi bassa

e non utilizzare sezione che renderebbero impraticabile il cablaggio occorre introdurre

dei dispositivi di protezione su vari gruppi di circuiti , così anzichè per esempio avere un generale

ausiliari diciamo da 25A ne avremo vari da 6A. Per le alimentazioni aus. da trasformatori

occorre tenere conto della corrente massima di corto circuito di quest'ultimi per dimensionare

correnttamente il dispositivo di protezione affinché intervenga nei tempi previsti dalla norma, nel

caso piuttosto raro di trafo poco potenti con secondario a 230v si può essere costretti ad

usare il differenziale per proteggersi adeguatamente dai contatti indiretti

[Suppalele]

Ringrazio tutti quanti per le risposte!!

La mia era una domanda di "indagine statistica", per vedere nelle grandi realta' e da chi ha piu' esperienza di me, come si opera..

Generalmente io tendo ad usare i 110Vac per gli attuatori e per quanto piu' possibile, per evitare problemi di cadute di tensione sulle distanze (a parita' di potenza, la corrente diminuisce), di Icc al termine linea, di usare conduttori da Power center , di costi degli apparecchi, come dice giustamente Claudio Monti

(un mio cogno-omonimo! ).

Devo dire pero' che si trovano molto piu' facilmente apparecchi con funzionamento a 24 Vdc/ac (vedi rele' controllo emergenze).

Vorrei chiedere un'altra cosa: quanti di voi adottano la soluzione del dtoso? ->

  110Vac (con trasformatore 55-0-55 Vac dove lo zero lo collego a terra cosi' da un'eventuale dispersione l'operatore verso terra prende "solo" 55 Vac).

Domanda: Avendo messo a terra una parte del secondario, in teoria l'operatore non dovrebbe "prendere" niente... Perche' dovrebbero intervenire le protezioni sul secondario... O sbaglio?

Saluti!

[adross]

Io ho avuto molte esperienze con tensione 55 - 0 - 55 VAC.

Ciao

[elettrodino]

Suppalele Inviato il 13 Feb 2004, 08:06 AM

  Domanda: Avendo messo a terra una parte del secondario, in teoria l'operatore non dovrebbe "prendere" niente... Perche' dovrebbero intervenire le protezioni sul secondario... O sbaglio?

Se tocca la "prende" da tutte e due le fasi; inoltre sopra i 50 Volt non è piu' considerata bassa tensione; se una fase va' a massa salta uno dei due fusibili (perche' è ovvio che ne servono due).

[bit]

io e anche gli altri penso che usino di piu' 110Vac (con trasformatore 55-0-55 Vac dove lo zero lo collego a terra cosi' da un'eventuale dispersione l'operatore verso terra prende "solo" 55 Vac).

Mi dispiace contraddirti ma ciò è sbagliato, anche secondo la normativa.

I circuiti ausiliari, se non sono sorvegliati da idoneo dispositivo di controllo dell'isolamento, devono SEMPRE avere un polo collegato a massa, e a tale polo deve essere il comune di tutti gli utilizzatori alimentati dai circuiti ausiliari (bobine di contattori, relè, temporizzatori elettrovalvole, ecc...). Inoltre tale polo non deve essere protetto da fusibili. Questo per evitare che un guasto a massa in una di qualunque tipo in qualunque parte del circuito possa attivare contattori, elettrovalvole, ecc...

Se colleghi a massa il centrale del trasformatore e un filo che va alla bobina di un contattore ti va a massa il contattore è eccitato con 55 V e comincia a ballare, creando una situazione di pericolo per la macchina.

Se il circuito ausiliario è lasciato isolato senza controllo, un doppio guasto a massa potrebbe inibirti un pulsante di arresto o un fungo di emergenza, è ciò sarebbe molto pericoloso.

Se il comune delle bobine invece è già a massa ciò non può mai accadere. O non succede nulla o saltano le protezioni sul polo non a massa.

Se si ritiene pericolosa una tensione di 110 V, si deve utilizzare una tensione minore.

Ciao!

[Claudio Monti]

Son d'accordo con bit...

[Piero Azzoni]

ragionamo all'inverso ed andiamo per esclusione:

il 72 Vcc. derivava dal size standard di certi grossi pacchi di accumulatori eliminato

il 42 Vca. derivava dall'uso a 50 Hz. di componenti a 48 V/60 Hz. eliminato

il 48 Vcc. derivava dall'uso di questa tensione in taluni sistemi, specialmente in telecomunicazione eliminato con riserva

il 48 Vca. e' in netto disuso derivava dalla necessita' (o volonta' progettuale) di avere un tansione piu' alta possibile inferiore a 50 V.efficaci eliminato

il 110 Vcc. viene usato ancora oggi dove ci sono grossi (in genere molto grossi) sistemi di continuita' a quella tensione

sul 24 Vca. non so l'origine, ne' so a cosa serva

il 12 Vcc e 12 Vca sono tensioni molto basse che continueranno a sopravvivere per particolari device

ommetiamo le tensioni piu' strane di tanto........

rimane:

il 5 Vcc. o TTL molto valido, quando serve

il 24 Vcc. la tensione per eccellenza dell'automazione

nel passato con le varianti sink o NPN (-24) e source o PNP (+24), tendenzialmente ora si sta andando quasi sempre su un +24.

il 230 ed il 110 (o le sua varianti 100, 115, 120 e 125)

personalmente ritengo che queste tensioni debbano essere usate per cio' che consuma energia, dalla bobina del teleruttore di potenza in su, mediante un rele' di separazione di opportune caratteristiche (io personalmente uso quasi sempre l'RS30 della Weid.... che unisce all'assorbimento di bobina di 10 mA. un contatto da 8 A.)

queste tensioni sono del tutto equivalenti:

- sul piano concettuale, trattasi di bassa tensione

- sul piano della sicurezza, sono sempre sopra i 50 V.efficaci

- sul piano della caduta di tensione

il 110 V. nasce oltreoceano, dove anche la lavatrici sono a quella tensione.

ne deriva che se devo progettare un quadro per gli stati uniti prediligo il 110 (o 115, chiedo al cliente)

in sud america il 120, in giappone il 100.

qualcuno mi deve spiegare che senso ha usare da noi il 110 quando abbiamo un'ottimo 230 !!!!!

ne consegue che io immagino un quadro europeo sempre con queste due tensioni:

un 24 Vcc. che alimente il plc, gli ingressi, gli strumenti, le piccole elettrovalvole e i bassi carichi

un 230 Vca eventualmente ricavato con un trasformatore separatore 230/230 oppure 400/230 (allo scopo di abbassare le correnti di cortocircuito degli ausiliari, filtrare un poco le schifezze, tagliare poco poco i picchi)

che alimenta le bobine dei teleruttori, le grosse elettrovalvole taluni strumenti ed ausiliari

[dtoso]

Mi dispiace contraddirti ma ciò è sbagliato, anche secondo la normativa.

I circuiti ausiliari, se non sono sorvegliati da idoneo dispositivo di controllo dell'isolamento, devono SEMPRE avere un polo collegato a massa, e a tale polo deve essere il comune di tutti gli utilizzatori alimentati dai circuiti ausiliari (bobine di contattori, relè, temporizzatori elettrovalvole, ecc...). Inoltre tale polo non deve essere protetto da fusibili

Ma!

dalle mie parti ne ho visti diversi impianti fatti cosi' e di sicuro non ne sono io il fautore. A riguardo la norma che tu citi ho i miei dubbi esista realmente.

Devi anche tener conto che se un qualsiasi operatore che agisce ad esempio su un selettore che per qualche ragione ha perso isolamento ( la lampadina ha bruciato la ghiera luminosa del selettore) puo' arrivare

a contatto con un bel 110Vac verso terra dove con lo zero a massa ne prende "solo" 55 .

Concludendo se non si necessita di alte potenze sugli ausiliari e' preferibile optare per i 24 Vac.

Ciao.

Davide.

Modificato: 14 febbraio 2004 da dtoso

[oiuytr]

sul 24 Vca. non so l'origine, ne' so a cosa serva

Serve per avere sistemi SELV, che per definizione devono essere alimentati con max 25V

Ci sono settori, p.es. i sistemi di regolazione climatica (vedi Landis/Siemens, Johnson Control, ecc.), che la usano regolarmente.

Personalmente, e' la tensione che utilizzo maggiormente quando non ho elettronica e mi viene richiesto il 24V, in quanto gli apparecchi in ca sono piu' economici degli equivalenti in cc

il 48 Vcc. derivava dall'uso di questa tensione in taluni sistemi, specialmente in telecomunicazione

Anche per gli ausiliari dei quadri di cabina, ottenuti tramite batterie in tampone; personalmente ne ho visti anche a 60Vcc. Ultimamente questo sistema e' sempre meno usato (sono anni che non ne vedo), a favore del 230Vca ottenuto da UPS

nel passato con le varianti sink o NPN (-24) e source o PNP (+24), tendenzialmente ora si sta andando quasi sempre su un +24

Dipende dalla zona geografica. P.es. in Giappone e USA e' preferito l'NPN, prova ne sono alcuni componenti, p.es. i rele' Omron (ma anche altri Giapponesi) con il led, che per alimentarlo correttamente devi dare il positivo all'A2 (che dovrebbe essere il comune, in quanto gli zoccoli hanno 2 morsetti A2)

Concordo sul 110Vca, e' una tensione "ne carne ne pesce", ma alcuni progettisti la richiedono (il perche' non lo so)

[adross]

Sul 110 Vca non è solo richiesta da alcuni progettisti, ma e molto diffusa in ambienti industriali di grandi dimensioni, è, (raffinerie, centrali elettriche, impianti chimici e altro). Viene utilizzata per alimentare le bobine dei contattori dei motori, le elettrovalvole e altro. In questi impianti le distanze sono notevoli, (molte centinaia di metri). Considerando che è possibile avere anche 400 metri di distanza dall'alimentazione all'elettrovalvola o altro apparecchio, (a volte anche di più), la differenza di assorbimento e di caduta sulla linea diventa importante. Con il 110 VAC sulle lunghe distanze è inoltre possibile alimentare qualsiasi tipo di strumento o apparecchiatura. Per i costruttori di strumenti è una tensione standard. Viene prodotto e distribuito tranquillamente da UPS. Il 24V è un derivato se serve del 110V o di altra tensione.

Non credo che non sia "ne carne ne pesce" ma semplicemente una tensione come un'altra.

[Piero Azzoni]

per quel che riguarda il 24 Vca. continuo a pernsare che sia una tensione un po' stupidina, basta che ci sia un proximity, uno strumento qualsiasi e devi integrare il 24 Vca con il 24 Vcc.

a questo punto preferisco gestire tutti gli ausiliari a 24 Vcc. e vedere l'alimentazione di quanto a 24 Vca. come un circuito ausiliario di sola alimentazione

non ho mai apprezzato gli ausiliari di cabina a 230 Vca con UPS per due ragioni

la prima che un UPS converte due volte, in particolare la seconda conversione (da cc a ca) e' la piu' complessa, ne deriva che il sistema di continuita' e' enormemente piu' delicato di uno in cc

la seconda e' che se rimeni senza ups sei fregato al 100.%; un mio cliente pee esempio a "distrattamente" aperto i fusibili delle batterie a 24 V della cabina e dopo alcuni giorni si e' spento tutto. gli ho consigliato per telefono di mettere in parallelo la batteria del camion e staccarla dopo aver richiuso tutto, a questo punto tutto si e' sistemato da solo; come avrebbe fatto a 230 Vca. ?

per quanto riguarda la polarita' e' vero che i giapponesi continuano a ragionare NPN ma gli americani si sono portati da sink a source estatisticamente gli impianti sink in europa sono sempre piu' un'eccezione.

insisto e concordo sul giudizio negativo sul 110 V. in europa, non da' nessun vantaggio sul 230 V., anzi se proprio dobbiamo ragionare sulla caduta di tensione ricordiamo che, a parita' di potenza e' inversamente proporzionale alla tensione.

introduce invece, senza vantaggi un nuovo livello di tensione comunque NON standard.

il fatto che sia in uso in grandi abianti industriali e' solo perche' taluni di questo (sopratutto petrolifero e petrolchimico sono sorti da copie di progetti americani ed e' stata copiata anche (acriticamente) la tensione, mettendo un inutile trasformatore

e' un po' la stessa storia (al rovesco) del vecchio 42 Vca. dei vecchi-vecchi standard Fiat.

Modificato: 15 febbraio 2004 da Piero Azzoni

[Suppalele]

non ho mai apprezzato gli ausiliari di cabina a 230 Vca con UPS per due ragioni

la prima che un UPS converte due volte, in particolare la seconda conversione (da cc a ca) e' la piu' complessa, ne deriva che il sistema di continuita' e' enormemente piu' delicato di uno in cc

E' per questo (ed altri) motivi che esistono le manutenzioni programmate... e pi, se ti si guasta un UPS per gli ausiliari di cabina (stiamo parlando di poche centinaia di VA, quindi UPS piccoli), un UPS di "emergenza", provvisorio per tornare a far funzionare tutto lo trovi pure dal farmacista...

la seconda e' che se rimeni senza ups sei fregato al 100.%; un mio cliente pee esempio a "distrattamente" aperto i fusibili delle batterie a 24 V della cabina e dopo alcuni giorni si e' spento tutto. gli ho consigliato per telefono di mettere in parallelo la batteria del camion e staccarla dopo aver richiuso tutto, a questo punto tutto si e' sistemato da solo; come avrebbe fatto a 230 Vca. ?

Semplicemente non sarebbe successo!! Se togli la tensione all'ups, questo entra in funzxione e, a meno di averlo messo in una camera insonorizzata senza indicazioni, te ne accorgi subito perche' iniza a "bippare" per avvisare che e' in funzione! A maggior ragione con l'UPS 230Vac non corri il rischio di cui parli tu.. Ripeto, generalmente per gli ausiliari di una cabina di trasformazione MT/BT (oops.. stiamo parlando di questo, vero?) non servono gruppi UPS da centinaia di kVA con battery-box separati etc... Tutto quanto e' integrato nel sistema UPS, che limita cosi' gli errori di "stupidità".

Eppoi... In teoria l'accesso alla cabina lo ha solo personale qualificato... Almeno cosi' dovrebbe essere!!

Saluti!

[Piero Azzoni]

cosa e' la manutenzione programmata ?

(evidente che non sto parlando di una raffineria ma di piccole medie industrie che eseguono la manutenzione dopo il dodicesimo guasto)

se la soluzione fosse il bip basterebbe metterlo anche su un sistema in cc, il discorso e' un poco diverso.

e' fatto di cabine abbandonate da mesi, proprio perche' funzionano

e' fatto anche di una chiave cercata per mezz'ora quando manca la tensione

se il sistema non si tutela da solo (a dico sistema in termini generici, vale per un plc, per una cabina di media o per una pomapa antincendio) non lo tutela nessuno

e' per questo che quello che si fa va pensato bene

[Claudio Monti]

La norma di riferimento e' la 60204-1 par 8.3

Per quello che riguarda NPN o PNP, date un'occhiata a questa immagine e poi ditemi se i sistemi NPN soddisfano le normative di sicurezzo

Cosa succede a fronte di un guasto a terra sui sistemi con uscite NPN quando l'uscita del PLC e' spenta e comunque il negativo dell'alimentatore e' collegato a terra (come chiede la norma)? La bobina si eccita!