gefran GD Solid state relay Mode d'emploi

GD 40A
RELAIS STATIQUE AVEC COMMANDE LOGIQUE ET DIAGNOSTIC
Caractéristiques principales
• Relais statique, à courant alternatif,
avec commande par signal logique.
• Commutation pour passage zéro
• Courant nominal 25Arms, 40Arms
• Tension non répétitive: 1200 Vp
• Tension nominale: jusqu'à 530VCArms
• Plage commande d'entrée: 5…30VCC
• Opto-isolation: 4000Vrms
(entrée/sortie)
• Diagnostic Hb intégré (rupture
partielle de la charge, jonction en
court-circuit)
• Protection contre les surtempératures
(opt.)
• Diode bicolore de signalisation
commande entrée/état d'alarme
• MOV (varistance) embarqué
Applications principales
• Lignes d’extrusion et
presses à injection pour
matières plastiques
• Machines d'emballage et
de conditionnement
• Installations de
polymérisation et de
production de fibres
synthétiques
• Industrie chimique et
pharmaceutique
• Fours électriques
industriels
• Installations de
transformation pour
l’industrie alimentaire
PROFIL
DONNEES TECHNIQUES
DIAGNOSTIC
Les relais statiques de la gamme GD (du
type “zero crossing”) sont des
actionneurs statiques, dotés de
diagnostic pour la rupture de la charge
(fonction Hb), avec échelle
ampèremétrique sélectionnable et seuil
d'intervention réglable.
En option, il est possible d'ajouter une
protection thermique contre les
surtempératures de la jonction.
Un signal d'alarme est disponible sur la
sortie.
Les relais statiques de la gamme GD
sont proposés avec des tailles de
courant de 40A, une tension nominale de
480Vca et une commande d'entrée par
signal logique Vcc.
Ils sont en outre dotés d'une protection
contre les régimes transitoires par MOV
(varistance).
Les relais de la gamme GD doivent être
utilisés avec un dissipateur adéquat.
Grâce à leurs performances, ils sont
compatibles avec des délais de
commutation très brefs, avec des millions
d'opérations, sans que cela n'entraîne
l'usure des composants.
De nombreux accessoires sont
disponibles : dissipateurs, fusibles et
porte-fusibles.
Caractéristiques générales
Alarme Heater break (Hb)
Catégorie d’utilisation: AC1
Tension de travail nominal:
480Vac (max. range 48..530Vca)
Fréquence nominale: 50/60Hz
Tension non répétitive: 1200Vca
Tension de commutation pour le zéro: < 20V
Délai d’activation: =1/2 cycle
Délai de désactivation: =1/2 cycle
Chute de tension au courant nominal:
= 1,4Vrms
Facteur de puissance = 1
Entrées de commande
Absorption maximale: < 5mA à 30V
Tension inverse maximale: 36Vcc
Tension de contrôle: 5...30Vcc
Tension d’amorçage sûr: > 4,25Vcc
Tension de désamorçage sûr: < 3Vcc
Alimentation
Vs = 20...30Vcc ±10%
Absorption 30mA à 30Vcc
Sorties
Courant nominal: 40A à 40°C service
continu
Surintensité non répétitive t=20ms: 600A
I2t pour fusion: 1010A2s
dV/dt critique avec sortie désactivée:
1000V/µs
Caractéristiques thermiques
Température de la jonction: ≤ 125°C
Rth jonction/boîtier: ≤ 0,65K/W
Rth jonction/environnement: ≤ 12K/W
Elle réalise le contrôle de la charge par
mesure du courant à l'intérieur du
dispositif.
Le fond d'échelle ampèremétrique est
sélectionnable parmi les valeurs 5, 10,
15, 20, 25, 30, 35, 40A.
A l'intérieur de l'échelle sélectionnable, il
est possible de programmer le seuil
d'intervention de l'alarme sur 10 niveaux.
Alarme thermique (en option)
Elle réalise la protection thermique
contre les surtempératures de la jonction,
en mode “or” avec l’alarme Hb.
Sortie d’alarme
La sortie d’alarme est du type PNP (non
protégée contre le court-circuit)
(tension de sortie = Vs - 0.7Vcc,
Rout = 82Ω, Iout max. = 20mA).
L’alarme est signalée à l’aide d’une diode
jaune.
Isolation
Tension nominale d’isolation contrôle/sortie
de puissance: 4000VCArms
Conditions d’ambiantes
• Température de fonctionnement: de 0 à
80°C (suivant les courbes de dissipation)
• Humidité relative maximale: 50%...40°C
• Altitude maximale d’installation: 2000m
au-dessus du niveau de la mer
• Degré de pollution: 3
• Température de stockage: -20...+85°C
Calcul de la puissance dissipée par le
relais statique
Relais statique monophasé
Pd = 1,4 * IRMS [W]
IRMS = courant de la charge monophasée.
Calcul de la résistance thermique du
dissipateur
Rth = (90°C - T.amb. maxi) / Pd
avec Pd = puissance dissipée
T.amb. maxi = température maximale de
l’air dans l’armoire électrique.
Utiliser un dissipateur avec une résistance thermique inférieure à celle calculée
(Rth).
Prescriptions de montage
Le dispositif doit être protégé par un fusible ultra-rapide adéquat (accessoire).
Les applications qui comportent des
groupes statiques requièrent un interrupteur automatique de sécurité pour sectionner la ligne de puissance sur la charge.
Protéger le relais statique contre les sur-
températures, en utilisant un dissipateur
adéquat (accessoire).
Le dissipateur doit être relié à la terre.
Le dissipateur doit être dimensionné en
fonction de la température ambiante et
du courant de la charge (se reporter à la
documentation technique).
Procédure de montage sur le dissipateur:
la surface de contact module-dissipateur
doit présenter une erreur maximale de
planéité de 0,05 mm et une rugosité
maximale de 0,02 mm.
Les orifices de fixation, présents sur le
dissipateur, doivent être filetés et évasés.
Attention: appliquer 1 gramme de pâte
de silicone thermo-conductrice (il est
recommandé d'utiliser le composé DOW
CORNING 340 HeatSink) sur la surface
métallique de dissipation du module.
Les surfaces doivent être propres et la
pâte thermo-conductrice doit être exempte d'impuretés.
Visser alternativement les deux vis de
fixation, jusqu'à atteindre un couple de
0,60 Nm pour les vis M4.
Attendre 30 minutes, de manière à ce
que le surplus de pâte puisse s'écouler.
Visser alternativement les deux vis de
fixation, jusqu'à atteindre un couple de
1,2 Nm pour les vis M4.
Il est conseillé de contrôler la qualité d'exécution de manière aléatoire, en déposant le module pour vérifier l'absence de
bulles d'air sous la plaque de cuivre.
Limites d’utilisation
• la dissipation thermique du relais statique entraîne une élévation de la temperature de l’installation.
• ventiler ou climatiser les armoires pour
évacuer la chaleur dissipée.
• contraintes de montage (respecter les
distance de montage pour garantir une
bonne dissipation par convection naturelle)
• tension maxi de ligne du thyristor et
limites en transitoire, le relais statique est
équipé de dispositifs de sécurité internes
(en fonction des modèles).
• courant de fuite < 3mA (valeur maxi
avec tension nominale et température de
jonction de 125°C)
DESCRIPTION DE LA FACE AVANT
6
5
10
9
1:
2:
3:
4:
5:
6:
7:
8:
Alimentation auxiliaire 24Vcc (Vs)
Commun (0V)
Signal de contrôle (+)
Sortie d’alarme
Borne de connexion charge
Borne de connexion ligne
Diode de signalisation bicolore (rouge/jaune)
Sélecteur intérieur de réglage du seuil
d’intervention diagnostic Hb
9: Commutateur pour sélectionner l’échelle de
diagnostic Hb
10: LAB-1 étiquette d’identification relais
8
7
4 3 2 1
FONCTION ALARME HEATER BREAK (Hb)
La fonction détection de la rupture de la charge (Hb) permet à l'instrument d'effectuer le diagnostic pendant la conduction et la
baisse du courant de charge (II) au-dessous d'un seuil sélectionnable (It). Le diagnostic détecte également l'unité en court-circuit, en surveillant l'éventuelle conduction de courant en l'absence du signal de contrôle.
Programmation de l'alarme
Le fond d'échelle (valeur maximale) du seuil est programmé à l'aide des commutateurs situés sous le cache de l'instrument.
Le sélecteur, du type mono-tour, permet de déplacer le seuil d'intervention de 0% (rotation du sélecteur dans le sens des
aiguilles d'une montre) à 100% (rotation du sélecteur en sens inverse à celui des aiguilles d'une montre) du fond d'échelle programmé.
SELECTION FOND D’ECHELLE
COURANT DE SEUIL (Ifs)
DIODE DE SIGNALISATION
DIODE ROUGE
Alimentation V présente
PROGRAMMATION COURANT DE SEUIL (It)
DIODE ROUGE
Signal de contrôle présent
DIODE JAUNE
Sortie alarme active
Exemple:
Vn=230V Tension nominale de la charge
ll= 26.5 A Courant de charge
It*= 21 A Seuil d’intervention alarme; si le courant prend des valeurs inférieure, l’alarme intervient.
(*) Lors de la définition du courant de seuil (lt), prendre en compte le fait que les oscillations du secteur (normalement ± 10%)
modifient la valeur du courant II dans le même pourcentage. D'où la nécessité de programmer le seuil en considérant des marges adéquates, pour éviter les fausses signalisations d'alarme.
A l'aide des commutateurs, programmer la valeur de fond d'échelle du courant de seuil (lfs), selon le tableau suivant:
Courant de charge (II) @ Vn
0...4A
4...9A
9...13A
13...18A
18...22A
22...27A
27...31A
31...40A
Fond d’échelle
courant de seuil (Ifs)
5A
10A
15A
20A
25A
30A
35A
40A
Donc, avec II = 26,5A, l’on programme le courant de fond d’échelle à Ifs = 30A
A l’aide du sélecteur, programmer le courant de seuil (It), en considérant la formule suivante:
TR% = It / Ifs * 100
Dans l’exemple TR% = 21[A] / 30[A] * 100 = 70%
Vérification de l’alarme Hb
Amener le dispositif en état de conduction, en alimentant la charge au courant maximum.
A l'aide d'une pince ampèremétrique, vérifier le courant de charge (ll).
La diode de signalisation d'alarme (jaune) doit être éteinte.
Tourner le sélecteur en sens inverse à celui des aiguilles d'une montre : le courant de seuil lt augmente.
Lorsque la diode de signalisation jaune s'allume, le courant de seuil est égal au courant de la charge (lt= ls).
L’alarme est active.
Tourner le sélecteur dans le sens des aiguilles d'une montre pour réduire le courant de seuil lt, jusqu'à ramener le sélecteur à
sa position d'origine (diode jaune éteinte).
GABARIT DE FIXATION AU DISSIPATEUR ET
DIMENSIONS HORS TOUT
EXEMPLES DE RACCORDEMENT
D
A
C
B
Profondeur: 34mm
Poids: 165g
A(mm) B(mm) C(mm) D(mm)
GD40
20
47,5
100
35
M4
TABLEAU DE CHOIX DES COSSES POUR LES BORNES DE PUISSANCE
Borne de puissance
Borne de commande
(LINE, LOAD)
(1, 2, 3, 4)
Taille
Type de
Type de
Surf. de
Surf. de
Sect. *
Sect. *
cosse
cosse
contact
contact
conducteur /
conducteur /
preé-isolée couple de serrage
preé-isolée couple de serrage
(LxP)
(LxP)
type de vis
type de vis
40A
6,3x9
M3
Œillet /
fourche /
embout
min. 0.35 mm2
max. 2,5 mm2
11,5x12
M5
Œillet /
fourche /
embout
0,6 Nm Max
min. 1 mm2
max. 10 mm2
(embout)
min. 1 mm2
max. 16 mm2
(Œillet/ fourche)
1,5 - 2,2 Nm
(*) Les sections maxi indiquées se rapportent à des câbles en cuivre unipolaires, isolés en PVC.
Note : pour la terminaison de terre, il est nécessaire d'utiliser des cosses à œillet.
(LxP) = largeur x profondeur [mm]
Vous trouverez ci-après la section nominale minimum admissible en fonction des courants nominaux des groupes statiques,
pour des conducteurs en cuivre isolés en PVC, en régime continu et à la température ambiante de 40°C, selon les normes CEI
44-5, CEI 17-11, IEC 408 et conformément aux normes EN60204-1.
Courant nominal
10A
25A
40A
Section nominale
du câble en mm2
2,5
6
10
ACCESSOIRES
Une vaste gamme d'accessoires est disponible : dissipateurs, fusibles et porte-fusibles, plaquettes d'identification.
Pour leur sélection, se reporter à la section “Relais à l'état solide - Accessoires”.
REFERENCES DE COMMANDE
GD
40
/ 480
DIAGNOSTIC
MODELE
GD
COURANT NOMINAL
40Aac
0
Hb
1
Hb avec protection contre
les surtempératures
40
TENSION NOMINALE
480Vac
480
Pour des informations sur la disponibilité des codes, veuillez contacter le personnel GEFRAN.
La GEFRAN spa se réserve le droit d’apporter toute modification, matérielle ou fonctionnelle, sans aucun préavis et à tout moment.
•AVERTISSEMENTS
ATTENTION: ce symbole indique un danger.
Avant l’installation, merci de lire les précautions suivantes:
• Pour le raccordement de l’appareil, suivre scrupuleusement les indications du manuel.
• Utiliser un câble de dimension adéquate pour le calibre en courant et en tension mentionnés dans les spécifications techniques.
• Si l’appareil est utilisé pour des applications comportant des risques pour les personnes ou pour les machines, il doit obligatoirement être utilisé avec un dispositif d’alarme auxiliaire.
• Les gradateurs de puissance sont conçus pour assurer une fonction commutation qui n'inclut pas la protection de la ligne de charge ou des
dispositifs raccordés à celle-ci. Le client devra prévoir tous les dispositifs de sécurité et de protection nécessaires, conformément aux normes
électriques en vigueur
Il est recommandé de vérifier régulièrement que ce dispositif d’alarme fonctionne même pendant le fonctionnement normal de l’équipement.
• L’appareil NE DOIT PAS être utilisé dans un environnement où il peut y avoir présence de gaz dangereux (inflammable ou explosif).
• En mode de fonctionnement continu, le dissipateur peut atteindre une température de 100°C ; par ailleurs, du fait de son inertie thermique, il
maintient une température élevée même après sa mise hors tension. Ne pas le toucher et éviter tout contact avec les câbles électriques.
• Avant d’intervenir sur les éléments de puissance, couper l’alimentation de l’armoire électrique.
• NE PAS ouvrir le capot lorsque l’appareil est sous tension!
Installation:
• Raccorder l’appareil à la terre en utilisant la borne de terre appropriée.
• Les câbles d’alimentation doivent être séparés des câbles d’entrée et sortie de l’appareil; vérifier toujours que la tension appliquée correspod
à celle indiquée sur le capot de l’appareil.
• Maintenir l’appareil à l’écart des poussières, de l’humidité, de gaz corrosifs et de source de chaleur.
• Respecter les distances d’installation entre appareils (pour permettre la dissipation de la chaleur engendrée).
• A l'intérieur de l'armoire électrique, à proximité des GD, il est conseillé d'installer un ventilateur pour maintenir l'air en mouvement;
Maintenance:
• Vérifier périodiquement l'état de fonctionnement des éventuels ventilateurs de refroidissement et nettoyer régulièrement les filtres à air de
ventilation de l'armoire électrique.
• Les réparations doivent être exclusivement réalisées par un personnel spécialisé et convenablement formé. Mettre l'instrument hors tension
avant d'accéder à ses composants internes.
• Ne pas nettoyer le boîtier au moyen de solvants dérivés d'hydrocarbures (trichloréthylène, essence, etc.). L'utilisation de ces solvants compromet la fiabilité mécanique de l'instrument. Pour nettoyer les parties externes en plastique, utiliser un chiffon propre humecté d'alcool éthylique ou d'eau.
Assistance technique:
GEFRAN met son propre service après-vente à la disposition de ses clients. La garantie ne couvre pas les défauts dus à une utilisation non
conforme au mode d'emploi.
Conforme aux directives ECC 2004/108/CE et 2006/95/CE et modifications ultérieures références aux normes: EN 61000-6-2 (immunité en environnement industriel) EN 61000-6-4 (émission en environnement industriel) - EN 61010-1 (prescriptions de sécurité).
GEFRAN spa
via Sebina, 74
25050 Provaglio d’Iseo (BS)
Tel. +39 030 9888.1 - fax +39 030 9839063
Internet: http://www.gefran.com
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