CONVERTITORI DC/DC NON ISOLATI ASSEMBLATI IN CUSTODIA

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1 CONVERTITORI DC/DC NON ISOLATI ASSEMBLATI IN CUSTODIA MANUALE OPERATIVO PREMESSA Con l acquisto del convertitore DC/DC il cliente si impegna a prendere visione del presente manuale e a rispettare e far rispettare dal personale le indicazioni operative in esso contenute. Il costruttore non sarà, in ogni caso, responsabile per danni diretti, indiretti, o accidentali a persone o materiali conseguenti a operazioni o manovre non conformi a quanto prescritto. Le caratteristiche del convertitore DC/DC sono elencate nel paragrafo GENERALITÀ del presente manuale. Il convertitore DC/DC deve essere installato e controllato da personale abilitato e competente, come richiesto dalla normativa vigente, e seguendo le istruzioni riportate al paragrafo INSTALLAZIONE del presente manuale. La lettura attenta del paragrafo FUNZIONAMENTO del presente manuale permette di acquisire padronanza dell apparecchio, conoscere le funzioni disponibili, e valutare i limiti di funzionamento oltre i quali non si opera più in sicurezza e con i giusti margini. La manutenzione del convertitore DC/DC deve essere eseguita da personale qualificato e informato dei pericoli collegati alle operazioni su apparecchiature elettriche, il quale deve attenersi a quanto descritto nel paragrafo MANUTENZIONE del presente manuale. Non sono ammesse operazioni o manovre con la custodia aperta e il convertitore in tensione. Qualora fosse indispensabile per misure o verifiche operare con custodia aperta e convertitore in tensione è indispensabile la presenza di altra persona, abilitata, che possa intervenire tempestivamente in caso di emergenza. ATTENZIONE Il convertitore contiene condensatori elettrolitici ad elevata capacità che, pur essendo l apparecchiatura dotata di adeguati circuiti di scarica, necessitano di parecchi secondi per esaurire integralmente l energia accumulata; è pertanto indispensabile, prima di accedere alle parti interne del convertitore, attendere che l energia dei condensatori si sia esaurita verificando, con uno strumento affidabile, la scomparsa della tensione ai morsetti di entrata e di uscita. Il mancato rispetto delle norme di sicurezza generali e di quelle riportate in grassetto nel presente manuale costituiscono grave pericolo per le persone.

2 INSTALLAZIONE SPOSTAMENTO - COLLOCAZIONE Il convertitore assemblato in custodia pesa circa 15 kg. La movimentazione deve essere effettuata utilizzando adeguate protezioni. AERAZIONE - FILTRI I convertitori DC/DC hanno grado di protezione IP 21; la ventilazione è naturale nei convertitori aventi tensioni 110V 125V e/o correnti 60A, è forzata nei convertitori aventi tensioni 110V 125V e/o correnti > 60A e nei convertitori con tensione 220V. I convertitori con ventilazione naturale devono essere installati in posizione verticale per garantire la convezione naturale. I convertitori con ventilazione forzata possono essere installati in posizione orizzontale. In ogni caso l installazione deve essere tale da non impedire il flusso dell aria di raffreddamento sia in ingresso che in uscita dalle griglie di areazione e la collocazione deve evitare che il convertitore venga investito dall aria calda generata da altri componenti o da altri convertitori. Deve essere curata la pulizia di eventuali filtri posti sui quadri di contenimento al fine di assicurare il corretto ricambio dell aria. CAVO di TERRA Il cavo di messa a terra deve essere conforme a quanto prescritto dalle norme. Il morsetto di terra installato sul convertitore è da 16 mm 2 o da 35 mm 2 in coerenza con le correnti erogate. Il cavo di terra deve esser collegato prima di alimentare il convertitore. CAVI di POTENZA Particolare attenzione deve essere prestata, al cablaggio della potenza, quando i convertitori sono utilizzati in parallelo. La sezione e lunghezza dei cavi di ogni singola connessione tra convertitore e relativo nodo di parallelo devono essere uguali. Diversamente non sarà possibile mantenere costante la ripartizione della corrente erogata tra i singoli convertitori (ripartizione che avviene a compensazione della tensione) in tutte le condizioni di carico. SMALTIMENTO In caso di smaltimento dei convertitori non procedere autonomamente ma affidarsi agli ENTI preposti secondo la legislazione del paese in cui l apparecchiatura è installata.

3 GENERALITÀ Il presente manuale operativo è dedicato ai convertitori utilizzati negli impianti in cui è richiesta la tensione continua stabilizzata in presenza di una sorgente di tensione continua avente una dinamica necessariamente ampia (tipica la tensione della batteria in carica e in scarica). I convertitori DC/DC serie M71 e M85 si dividono nelle due grandi famiglie STEP-DOWN e STEP-UP. I convertitori STEP-DOWN stabilizzano la tensione di uscita ad un valore minore della tensione in entrata e sono a positivo passante. I convertitori STEP-DOWN nella versione base sono composti da: Induttanza in ferrite o ferro-silicio con premagnetizzazione in DC Modulo convertitore ad alta frequenza con relativo dissipatore Unità di regolazione della tensione con trimmer accessibile dall esterno Relè ausiliari per conduzione del convertitore Morsetti di potenza Morsettiera ad innesto 12 poli per l interfaccia dei comandi e delle segnalazioni Custodia in lamiera zincata con grado di protezione IP21 Ventilatore per il raffreddamento con eventuale relativo alimentatore, (solo dove previsto nell esecuzione base) Quali opzioni nei convertitori STEP-DOWN possono essere installati a richiesta: Diodo di parallelo 1V1 Unità di minima tensione ritardata 1B1 (con doppia segnalazione esterna) Unità di massima tensione ritardata 1B2 (con segnalazione esterna e blocco erogazione) Unità di massima corrente ritardata 1B3 (con segnalazione esterna e blocco erogazione) Ulteriore morsettiera ad innesto 12 poli per interfaccia delle segnalazioni Ventilazione forzata aggiuntiva ridondante Unità di monitoraggio della ventilazione 1B4 Strumento digitale per l indicazione della tensione e/o della corrente erogata I convertitori STEP-UP stabilizzano la tensione di uscita ad un valore maggiore della tensione in entrata e sono a negativo passante. I convertitori STEP-UP nella versione base sono composti da: Condensatore elettrolitico tampone di ingresso (che non deve essere considerato come filtro di spianamento) Induttanza in ferrite o ferro-silicio con premagnetizzazione in DC Modulo convertitore ad alta frequenza con relativo dissipatore Unità di regolazione della tensione con trimmer accessibile dall esterno Doppio diodo a catodo comune (un diodo per conduzione un diodo per parallelo) Unità metrica di gestione STEP-UP 1B1 Relè ausiliari per conduzione del convertitore Morsetti di potenza Morsettiera ad innesto 12 poli per l interfaccia dei comandi e delle segnalazioni Custodia in lamiera zincata con grado di protezione IP21 Ventilatore per raffreddamento con eventuale relativo alimentatore, attivato quando il convertitore è acceso (solo dove previsto nell esecuzione base) Quali opzioni nei convertitori STEP-UP possono essere installati a richiesta: Ventilazione forzata aggiuntiva ridondante Ulteriore morsettiera ad innesto 12 poli per interfaccia delle segnalazioni Unità di monitoraggio della ventilazione 1B4 Strumento digitale per l indicazione della tensione e/o della corrente erogata

4 FUNZIONAMENTO Il funzionamento dei convertitori DC/DC è condizionato dalla qualità della tensione media continua in ingresso. Minore è l ondulazione residua migliore è il comportamento del convertitore. La presenza di condensatori ad alta capacità in ingresso ai convertitori comporta la necessità di inserirli tramite adeguati circuiti di precarica. STEP-DOWN versione base Il convertitore STEP-DOWN mantiene stabile la tensione di uscita al valore impostato per dinamica della tensione di ingresso compresa tra il 105% e il 150% della tensione di uscita. Quando la tensione di ingresso scende al disotto del 105% della tensione di uscita il convertitore, che rimane acceso, diventa trasparente e introduce una caduta di tensione tra ingresso e uscita compresa tra il 4% e il 5%. La caduta di tensione può essere eliminata cortocircuitando il polo negativo tra ingresso e uscita. Per adattare la tensione di uscita alle proprie esigenze (compensare ad esempio piccole cadute di tensione dell impianto) si può agire sul trimmer multi giro accessibile dall esterno della custodia e posto in prossimità del led verde che indica che il convertitore è acceso. Rotazioni orarie aumentano la tensione. ATTENZIONE non sono ammesse modifiche superiori al 4% della tensione nominale. Nel convertitore STEP-DOWN in esecuzione base devono essere collegati tra loro in modo permanente i morsetti 3 e 4 della morsettiera X1. Agendo con un contatto tra i morsetti 1 e 2 della morsettiera X1 si può procedere all accensione e allo spegnimento elettronico del convertitore. Ai morsetti 7+ e 8- del convertitore STEP-DOWN è sempre disponibile la tensione presente all uscita a monte di eventuali diodi di parallelo. Tale tensione è utilizzabile per prelievi inferiori a 300mA. STEP-DOWN opzioni Per utilizzare due o più convertitori in parallelo al fine di garantire la ridondanza calda o per aumentare la portata in corrente dell impianto i convertitori devono essere disaccoppiati dal diodo di parallelo 1V1 posto sul negativo. La ripartizione della corrente tra i moduli avviene a compensazione della tensione. Pertanto, dopo aver rispettato quanto indicato alla voce CAVI di POTENZA del capitolo INSTALLAZIONE, si procede a calibrare la ripartizione della corrente tra i moduli agendo delicatamente sul trimmer multi giro che serve a tarare la tensione. Per ottenere una calibratura accettabile (differenza di erogazione tra i moduli al 10%) è necessario: Applicare un carico significativo 30 50% della corrente erogabile da ogni modulo Controllare con una pinza amperometrica in Dc la corrente erogata da ogni modulo dal polo negativo e correggerne il valore agendo sul trimmer multi giro. Rotazioni orarie aumentano la corrente. Agire delicatamente e attendere che il sistema entri in equilibrio. L unità di minima tensione ritardata 1B1 è impiegata quando si vuole controllare la presenza e il valore della tensione erogata dal convertitore. Poiché la tensione di uscita può abbassarsi anche quando il convertitore entra in limitazione (condizione possibile ma non pericolosa) l intervento dell unità 1B1 è opportunamente ritardato, segnalato localmente con lo spegnimento del Led associato al relè e in remoto tramite due contatti a scambio privi di tensione. L unità di massima tensione ritardata 1B2 è impiegata quando si vuole controllare il valore della tensione erogata dal convertitore e prevenire che valori eccessivi possano danneggiare le utenze.

5 Poiché la tensione di uscita può alzarsi transitoriamente in concomitanza con rilascio a gradino del carico (condizione possibile ma non pericolosa) l intervento dell unità 1B2 è opportunamente ritardato. Il permanere della tensione erogata ad un valore elevato per un tempo superiore al ritardo impostato provoca il blocco dell erogazione del convertitore. Con lo spegnimento del convertitore cessa l erogazione e l unità 1B2 rilascia. L acquisizione in remoto dell informazione deve essere effettuata esternamente. Il reset del blocco può essere effettuato agendo sul contatto di accensione posto tra i morsetti 1 e 2 della morsettiera X1 oppure inserendo un pulsante NC tra i morsetti 3 e 4 della morsettiera X1. L unità di massima corrente ritardata 1B3 è impiegata quando si vuole controllare il valore della corrente erogata dal convertitore e prevenire che valori eccessivi del carico possano bloccare il convertitore in limitazione di corrente. Poiché le punte di carico possono transitoriamente provocare l intervento della limitazione (condizione possibile ma non pericolosa) l intervento dell unità 1B3 è opportunamente ritardato. Il permanere della corrente erogata ad un valore elevato per un tempo superiore al ritardo impostato provoca il blocco dell erogazione del convertitore. Con lo spegnimento del convertitore cessa l erogazione e l unità 1B3 rilascia. L acquisizione in remoto dell informazione deve essere effettuata esternamente. Il reset del blocco può essere effettuato agendo sul contatto di accensione posto tra i morsetti 1 e 2 della morsettiera X1 oppure inserendo un pulsante NC tra i morsetti 3 e 4 della morsettiera X1. L utilizzo dell unità di massima corrente 1B3 comporta l impiego di un derivatore di corrente il cui segnale è reso disponibile ai morsetti 9+ e 10- della morsettiera X1. In presenza della ventilazione ridondante l unità di monitoraggio 1B4 sorveglia l assorbimento di corrente dei due ventilatori, e nel caso in cui uno dei due ventilatori manifesti uno scostamento eccessivo dell assorbimento rispetto al valore indicato dal costruttore dei ventilatori segnala in remoto l anomalia con un contatto in chiusura ai morsetti 11 e 12 della morsettiera X1. STEP-UP versione base Il convertitore STEP-UP eleva e stabilizza la tensione di uscita ad un valore superiore a quella di entrata. Come precisato all inizio del capitolo GENERALITÀ il funzionamento descritto nel presente manuale è specifico e finalizzato alle utenze che esigono una tensione di alimentazione in corrente continua stabilizzata sia in presenza che in assenza della tensione di rete. In presenza della tensione di rete la stabilizzazione della tensione alle utenze è garantita dal convertitore STEP-DOWN che preleva l energia dalla sorgente che carica e mantiene carica la batteria ad una tensione più alta di quella richiesta dalle utenze. Al mancare della tensione di rete il convertitore STEP-DOWN viene alimentato direttamente dalla batteria. La tensione della batteria comincia a diminuire e, quando il valore della tensione è prossimo al 105% della tensione di uscita, viene acceso il convertitore STEP-UP che alza la tensione all ingresso del convertitore STEP-DOWN ad un valore circa coincidente con il livello di CARICA RAPIDA della batteria. Il convertitore STEP-UP rimane acceso fino al raggiungimento della tensione di fine scarica della batteria. Al ritorno della tensione di rete la batteria ritorna in carica, la tensione ai suoi morsetti sale e il convertitore STEP-UP viene spento quando la tensione al suo ingresso raggiunge circa il 108% della tensione di uscita del convertitore STEP-DOWN. L unità di minima tensione istantanea 1B1 è utilizzata per inserire e disinserire il convertitore STEP-UP su criteri di tensione secondo le modalità sopra descritte. La ventilazione forzata, nei modelli dove è prevista, è attivata solo quando il convertitore STEP-UP è inserito.

6 Nel convertitore STEP-UP agendo con un contatto tra i morsetti 1 e 2 della morsettiera X1 si può procedere all accensione e allo spegnimento elettronico del convertitore. ATTENZIONE lo spegnimento elettronico del convertitore non elimina l erogazione ma inibisce solamente la funzione di elevare la tensione di uscita. In questa fase così come nella fase di spegnimento automatico la corrente fornita in uscita è supportata da un adeguato diodo di continuità 1V1. Ai morsetti 7+ e 8- del convertitore STEP-UP è sempre disponibile la tensione presente all uscita a monte dei diodi di parallelo. Tale tensione è utilizzabile per prelievi inferiori a 300mA. STEP-UP opzioni A richiesta può essere inserito un derivatore di corrente il cui segnale è reso disponibile ai morsetti 9+ e 10- della morsettiera X1. In presenza della ventilazione ridondante l unità di monitoraggio 1B4 sorveglia l assorbimento di corrente dei due ventilatori, e nel caso in cui uno dei due ventilatori manifesti uno scostamento eccessivo dell assorbimento rispetto al valore indicato dal costruttore dei ventilatori segnala in remoto l anomalia con un contatto in chiusura ai morsetti 11 e 12 della morsettiera X1. MANUTENZIONE I convertitori DC/DC serie M71 e M85 non hanno parti soggette ad usura che necessitino di interventi sostitutivi preventivi; tuttavia i convertitori, come tutti i componenti elettrici, sono soggetti ad invecchiamento che è accelerato in presenza di condizioni ambientali sfavorevoli. Pertanto come manutenzione ordinaria deve essere previsto: Verifica periodica delle connessioni elettriche (soprattutto nei periodi iniziali) Verifica del funzionamento delle ventole di raffreddamento (ove installate) Verifica annuale dei valori elettrici Verifica dei filtri dei quadri di contenimento Nel caso sia necessario smontare il convertitore assicurarsi, prima di effettuare qualsiasi manovra, che il modulo sia privo di alimentazione e che l energia accumulata nei condensatori sia esaurita. Per rimuovere il convertitore è sufficiente scollegare i quattro cavi di potenza, il cavo di terra e disinserire le morsettiere ad innesto.