4921 Relais électronique à étages USH

CA1N4921F
04.04.2000
Siemens Building Technologies
Landis & Staefa Division
4921
Relais électronique à étages USH
pour la commande de batteries électriques
Relais électronique à étages pour enclenchement / déclenchement et réglage
progressif de batteries électriques
• 4 relais intégrés 250 V~ / 5(2) A
• 1 sortie progressive 0...10 V–
• 1 sortie tout ou rien modulé (TRM) 0/10 V–
• 1 entrée de verrouillage séparée
• Convient pour la commande du variateur de puissance SEA41.2 (ou LS20-1)
Le relais électronique à étages USH est conçu pour les régulateurs de la gamme
CLASSIC, DESIGO 30 et INTEGRAL RS. Il peut commander l'enclenchement et le
déclenchement consécutif de batteries électriques par le biais de 4 relais intégrés, ou
assurer leur régulation progressive via une sortie 0...10 V–.
La sortie tout ou rien modulé (TRM) 0/10 V– permet en outre de commander le varia-
teur de puissance Landis & Staefa SEA41.2 (ou LS20-1). L'USH dispose aussi d'une
entrée de verrouillage.
Fonctionnement / technique
Le relais à étages USH fonctionne avec l'algorithme CStep . Il possède 4 relais pour la
commande de contacteurs de puissance et un étage "progressif" pour la commande de
relais à semi-conducteur (variateurs de puissance, par exemple SEA41.2 ou LS20-1).
Le nombre de relais actifs peut être fixé par un commutateur rotatif.

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L'étage "progressif" fournit deux signaux différents :
– un signal progressif 0 ...10 V–
– un signal tout ou rien modulé (TRM) 0/10 V– avec une durée de période réglable
manuellement (2 s / 40 s).
51060
ON
12
5
9
8
7
6
4
3
2
1
00 Relais
0
1
2
345
12
3
4
PIP
NC
NC 40s
2s
5 6 7 8 9
4 3 2 1
Légende :
1 Plaque explicative pour les commutateurs 2 + 3
2 Commutateur pour durée de période
3 Commutateur rotatif pour mode de régulation P / PI
avec nombre de relais actifs
4 LED pour signal "progressif" (TRM)
5 LED pour signal "progressif" (0 ...10 V–)
6 LED relais 1
7 LED relais 2
8 LED relais 3
9 LED relais 4
La charge globale de la batterie chaude électrique doit être répartie de manière binaire
sur les relais. L'étage "progressif" et les relais actifs sont combinés de sorte à obtenir la
répartition suivante des charges :
Relais actifs Répartition des charges théoriques en %
Etage pro-
gressif Relais 1 Relais 2 Relais 3 Relais 4
0 100 ----
15050---
2252550--
3 12,5 12,5 25 50 -
4 6,25 6,25 12,5 25 50
Pour des exemples de calcul, voir le chapitre "Dimensionnement - exemples de calcul".
L'algorithme de commutation
CStep
assure que les petites charges sont commutées
plus fréquemment et les plus grandes le moins souvent possible. Les contacteurs de
puissance externes sont ainsi moins sollicités. Après des coupures de courant ou des
variations rapides de consigne, l'enclenchement des différentes charges est temporisé.
On évite ainsi des surcharges du réseau électrique.
Par un choix judicieux du mode de régulation P ou PI, le relais électronique à étages
USH s'adapte de manière optimale au régulateur (P pour régulateur P ; PI pour régu-
lateur PI [PDPI]).
L'état de commutation des relais et des étages "progressifs" est affiché sur le USH par
l'intermédiaire de 6 LED.
Commande
Lors de la rédaction de la commande, préciser le nombre, la désignation et la référence
de chaque pièce.
Exemple :
2 relais électroniques à étages USH
Combinaison d'appareils
Le relais électronique à étages peut être utilisé avec les régulateurs Landis & Staefa
CLASSIC, DESIGO 30 et INTEGRAL RS. Il peut commander directement des batteries
électriques ou des variateurs de puissance. La sortie progressive ou tout ou rien mo-
dulé permet de commander des variateurs de puissance.
Exécution
Le relais électronique à étages USH se compose d'un boîtier en tôle d'acier et d'un
circuit imprimé comportant les relais. Les raccordements externes sont réalisés à l'aide
de borniers embrochables.
Sous le capot transparent se trouvent les commutateurs et les LED.

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Dimensionnement
Exemples de calcul
Les régulateurs à comportement P ou PI (PDPI) peuvent être utilisés avec le USH.
Paramétrage des régulateurs :
– régulateur P: xp = 40 % du ∆t de l'étage "progressif" de la batterie électrique
• Signal de sortie : 2 ...10 V– (universel)
– Régulateurs PI (PDPI) : xc = ∆t de la batterie électrique
• Signal de sortie : 2 ...10 V– (universel)
P / PI :
Le mode de régulation P ou PI à afficher dépend du type de régulateur (P ou PI
[PDPI]) utilisé.
Nombre de relais actifs :
Le nombre de relais à activer dépend du pourcentage de la puissance totale que le
variateur de puissance peut commander, par exemple le variateur de puissance
SEA41.2 (ou LS20-1).
– SEA41.2 (individuel) à 230 V~ = 5,7 kW
– SEA41.2 (3 en parallèle) à 400 V~ = 30 kW
– LS20-1 (individuel) à 230 V~ = 4,5 kW
– LS20-1 (3 en parallèle) à 400 V~ = 22 kW
Pourcentage puissance variateur Nombre de relais soit nombre d'étages de puissance
100 % 0 1
60 ...100 % 1 2
30 ... 60 % 2 4
20 ... 30 % 3 8
10 ... 20 % 4 16
La charge commutée par l'étage "progressif" doit être quelque peu supérieure, mais au
moins égale à la charge commutée par le premier relais. Chaque charge suivante doit
être inférieure à la somme des charges précédentes.
Chaque charge est à répartir de manière homogène sur les 3 phases.
Données :
– Puissance de la batterie chaude 50 kW
– Accroissement de la température sur la batterie chaude 20 K
– Caractéristique de régulation du régulateur PDPI
– Puissance de l'étage "progressif" (3 x LS20-1 à 400 V~) 22 kW
Réglages sur le USH :
– Nombre de relais actifs 22 kW / 50 kW = 44 % -> 2 relais
– Mode de régulation PI
– Nombre de relais 2 -> c'est à dire 4 étages
Répartition des charges :
Charge minimale : 50 kW / 4 étages = 12,5 kW (théorique)
– charge "progressive" 15 kW
– charge 1 10 kW
– charge 2 25 kW total : 50 kW
Paramétrage du régulateur (CLASSIC ou DESIGO 30) :
– xc20 K
– Signal de sortie 2...10 V–
Régulateurs
Relais à étages USH
Répartition des charges
Exemple 1

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Données :
– Puissance de la batterie chaude 20 kW
– Accroissement de la température sur la batterie chaude 15 K
– Caractéristique de régulation du régulateur P
– Puissance de l'étage "progressif" (LS20-1 à 230 V~) 4,5 kW
Réglages sur le USH :
– Nombre de relais actifs 4,5 kW / 20 kW = 22,5 % -> 3 relais
– Mode de régulation P
– Nombre de relais 3 -> c'est à dire 8 étages
Répartition des charges :
Charge minimale : 20 kW / 8 étages = 2,5 kW (théorique)
– charge "progressive" 3 kW
– charge 1 2 kW
– charge 2 5 kW
– charge 3 10 kW total : 20 kW
Le pourcentage de l'augmentation de température de l'étage progressif est proportion-
nel au pourcentage de puissance.
Soit 3 kW = 15 % de 20 kW
15 % de 15 K = 2,25 K
Paramétrage du régulateur (CLASSIC) :
– xp0,4 x 2,25 K = 0,9 K
– Signal de sortie 2...10 V–
Indications pour le montage
Les bornes de raccordement doivent être facilement accessibles.
– Assurer l'évacuation de la chaleur produite pendant le fonctionnement par une cir-
culation d'air suffisante.
40623
max. ø 4,5 mm
Montage direct
4 trous sont prévus pour le montage avec
des vis.
40622
Montage sur rails
La partie inférieure du boîtier est normali-
sée pour le montage sur rails DIN.
Type de rail : EN50022-35 x 7,5
Exemple 2

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Caractéristiques techniques
Alimentation : très basse tension
Tension nominale 24 V~, 50 ... 60 Hz
- Tolérance de tension maxi. +15/–10 %
Consommation 7 VA
Sécurité primaire aucune
Signal de positionnement 0...10 V–
Entrée de verrouillage ouvert = autorisé / 0 V (NS) = verrouillé
Sortie de relais contact à l'enclenchement, libre de poten-
tiel
- charge du contact par étage 250 V~ maxi.
5A max. charge ohmique
2 A maxi. charge inductive (cos ϕ > 0,4)
charge min. admise : 10 mA à 5 V–
- Potentiel par rapport à la terre 250 V~ max.
Sortie progressive 0 ...10 V– / 10 mA (source)
Sortie TRM 0/10 V– / 10 mA (source)
- durée mini. de période 2 s ou 40 s
avec régulateur P avec 0, 1, 2, 3 ou 4 relais
avec régulateur PI (PDPI) avec 0, 1, 2, 3 ou 4 relais
Mode de travail les relais s'enclenchent par tension crois-
sante (
CStep
)
Bornes de raccordement bornes à vis embrochables 2 x 1,5 mm2
Poids (emballage compris) 0,4 kg
Dimensions (L x H x P) 108 x 123 x 52 mm
Utilisation à l'intérieur, en armoire électrique
Plage de température
- Fonctionnement 5 ... 45 °C
- Transport et stockage – 25 ... 70 °C
Humidité ambiante 10... 90 % humidité relative, sans
condensation
Montage encliqueté sur rail (EN50022-35 x 7,5) ou
vissé sur un support quelconque
Sécurité produit EN 60730
- catégorie de surtension II
- Degré d'encrassement 2
Sécurité électrique TBT (TBTP selon CEI364-4-41)
Fonctionnement Type 1B selon EN60730
Conforme aux exigences CE
Entrées de si
g
nal :
Sorties de si
g
nal :
Modes de
fonctionnement :
Conditions générales
d'environnement :
Sécurité :