Redundáns megoldások segédtápellátáshoz

Redundáns megoldások segédtápellátáshoz

Biztos, ami biztos

Teljes körű felügyelet, a hálózattól a fogyasztóig.

Előnyei

  • Átfogó redundáns segédtápellátás a hálózattól minden fogyasztóig
  • A redundancia felügyelete: a bemeneti feszültség, a kimeneti áram és a leválasztott szakasz állandó ellenőrzése
  • Egyértelmű LED-es és jelzőérintkezős jelzések
  • Az állandó feszültségszint biztosítja a terhelés hosszú élettartamát
  • Az egyenletes terhelésmegoszlás biztosítja a tápegységek és a DC/DC átalakítók hosszú élettartamát

Alkalmazás

A rendelkezésre állás számos folyamattechnikai létesítményben kimagasló szerepet játszik. A berendezésrészek vagy akár csak az egyik komponens rövid idejű üzemszünete esetén, a folyamatok újraindítása a termelés hosszú idejű és költséges leállását is okozhatja.

Ezért a rendszerek redundáns kialakításával elkerülhető, hogy a rendszer egy részének meghibásodása (SPOF) a teljes rendszer kimaradásához vezessen. Ez a mindenhol elvárt (általában 24 V DC) segédtápellátás esetében is így van. A 24 V-os tápellátás redundáns kialakításához arra van szükség, hogy két segédfeszültség-hálózatot párhuzamos kapcsoljunk és redundanciamodulokkal leválasszuk egymástól. A kimenő tápellátást a megfelelő biztosító elosztó juttatja az egyes terhelésekre.

Az olaj-, gáz- és vegyiparra jellemző terhelések esetében általában Osztott Intelligenciájú Folyamatirányitó Rendszereket (DCS), távvezérelt I/O állomásokat és aktív rendező-elosztókat alkalmaznak, amelyeket két, egymástól leválasztott betápláló kapoccsal látnak el. Emellett persze sok olyan fogyasztó is található, például leválasztó-erősítők, relék, 4 vezetékes távadók, amelyek csak egyetlen feszültségbemenettel rendelkeznek.

Ezzel az alábbi kérdések merülnek fel:

  • Milyen legyen a segédtápellátás kialakítása, hogy a két különféle terhelés számára nagy rendelkezésre állást biztosítson?
  • Elegendő-e két tápegységet párhuzamosan kapcsolni?
  • Hogyan lehet a redundanciát felügyelni?

Megoldás

QUINT Oring redundanciafelügyelet  

A redundancia felügyelete növeli a rendelkezésre állás mértékét

A Phoenix Contact mindig a megfelelő megoldást nyújtja függetlenül attól, hogy Ön milyen elgondolással szeretné a redundáns rendszerét kialakítani:

Redundáns tápellátó hálózat
A redundáns segédfeszültséggel kapcsolatban először azt kell eldönteni, hogy vajon a kisfeszültségű hálózat kimaradása okozhat-e a vezérlésben is kimaradást.

Amennyiben nem, úgy a segédfeszültség-hálózatot két különböző hálózatból érdemes megtáplálni. Tehát vagy két egymástól függetlenül táplált kisfeszültségű berendezésre vagy egy kisfeszültségű berendezésre és például egy további akkumulátoros berendezésre van szükség.

Tápegység-redundancia

Az így nyert két független hálózatot megfelelően kell szétosztani és az arra megfelelő helyen kell összekapcsolni.

A kisfeszültségű hálózatokat a kapcsolótérben korszerű kapcsolóüzemű tápegységekkel alakítják át a segédfeszültség-hálózat szintjére. Az akkumulátoros berendezéseknél a hosszabb vezetékutak miatt a terhelés és így a feszültség is ingadozik; ami a fogyasztók élettartamát és működését
kedvezőtlenül befolyásolja. Ezért az akkumulátorok feszültségét már az elosztás, illetve a terhelések előtt DC/DC átalakítókkal a megfelelő feszültségszinten kell stabilizálni.

Példák redundáns tápellátásra  

Tápellátás 2 kisfeszültségű hálózatból a leválasztómodulok előtt (bal oldali kép)
Tápellátás kisfeszültségű és akkumulátoros hálózatból a leválasztómodulok előtt (jobb oldali kép)

Az áramerősség mértéke, valamint a tápegységek és DC/DC átalakítók elhelyezése (azok távolsága a fogyasztóktól) fontos szempont a helyes feszültségszint és vezeték-keresztmetszet megválasztásakor.

Mint imént az akkumulátoros berendezésnél, itt is igaz. minél inkább központosított a végső segédfeszültségre való átalakítás, annál nagyobb a feszültségesés a terhelésekhez vezető hosszú
vezetékek miatt. Hogy a terhelések számára a kívánt 24 V DC még rendelkezésre álljon, gyakran a 28 V DC szint mellett döntenek. Ezekben az esetekben általában nagy vezeték-keresztmetszetet alkalmaznak, hogy a feszültségesés minimális legyen.

Ha a segédfeszültség két redundáns ágát párhuzamosan kapcsoljuk, megfelelő diódákkal le kell választani egymástól azokat, hogy megakadályozzuk a kiegyenlítő áramok kialakulását.

QUINT Oring diódamodulok  

Redundanciamodul jelzése: OK

A létesítmény teljes életciklusa alatt szem előtt kell tartani a redundanciához elengedhetetlen feltételt: a terhelések terhelőáramának összege nem lépheti túl valamelyik tápegység maximális áramerősségét. Csak így biztosítható, hogy valamelyik ág kiesésekor a másik tápegység az ellátást teljesen átvegye.

Intelligens diódamodulokkal (például QUINT Oring) az összegáram felügyelhető; ezek riasztanak, ha az áramfelvétel mértéke túl magas. Így az esetleges bővítések egyszerűbbek, de a rejtett hibák is felismerhetők (prediktív karbantartás). Továbbá intelligens modulokkal a két ág terhelése egyenletes (ACB), így a tápegységek, illetve DC/DC átalakítók élettartama maximális.

Ha valamelyik készülék kimeneti feszültsége túlságosan eltér, a modulok ezt is időben jelzik. A leválasztódiódák után általában biztosító-elosztót helyeznek el. A tápláló ág innentől kezdve nem redundáns, akkor sem, ha a terheléseket redundáns betáplálókapcsokkal és két különböző biztosítón keresztül látják el. Az ágon illetve a biztosító-elosztón fellépő hiba a teljes létesítmény kimaradásához is vezethet.

Teljesen redundáns segédtápellátás

Fogyasztók csatlakoztatása leválasztómodulon keresztül  

Fogyasztók csatlakoztatása leválasztómodulon keresztül

Egy rendszer redundanciája akkor optimális, ha két egymástól teljes mértékben független hálózatból áll; ez két tápegység (illetve DC/DC csatoló) és két intelligens redundanciamodul kaszkádkapcsolásával érhető el. Csak így lehet minden terhelést valóban redundánsan ellátni, a két segédfeszültség-hálózatot egyenletesen
terhelni, valamint a redundanciát felügyelni.

Minden fogyasztóhoz két leválasztott táplálóvezeték vezet: az egyik az első, a másik a második potenciálelosztótól. Ezáltal a redundáns betáplálókapcsok közvetlenül a T1 típusú fogyasztókhoz köthetők. Közvetlenül a T2-fogyasztók előtt pedig a két leválasztott segédfeszültség-ágat egy további leválasztómodullal kapcsolják össze a betápláláshoz.

PHOENIX CONTACT Kft.

H-2040 Budaörs,
Gyár u. 2.
(+36)-23/501-160

Ez a honlap cookie-kat (sütiket) használ, a böngészés folytatásával Ön elfogadja a cookie-kra (sütikre) vonatkozó szabályainkat. További információkért olvassa el az adatvédelmi szabályainkat.

Bezárás