Koncepce redundance pro pomocný napájecí zdroj

Koncepce redundance pro pomocný napájecí zdroj

Bezpečnost je bezpečnost

Průběžně sledovaný, ze sítě až ke spotřebiči.

Vaše výhody

  • Průběžně redundantní pomocný napájecí zdroj ze sítě ke každému spotřebiči
  • Dohled redundance permanentním sledováním vstupního napětí, výstupního proudu a odpojovací trasy
  • Jednoznačná hlášení prostřednictvím LED a signálního kontaktu
  • Dlouhá životnost zátěží díky konstantní hladině napětí
  • Dlouhá životnost síťových zdrojů a měničů DC/DC díky rovnoměrnému rozdělení zatížení

Aplikace

Dostupnost hraje v mnoha technologických zařízeních význačnou roli. Dojde-li v částech zařízení nebo také u jednotlivých komponent ke krátkým přerušením, mohou se tato přerušení kvůli dlouhým doběhům, popř. rozběhům procesů prodloužit, a tím způsobit drahé výrobní výpadky.

Proto jsou redundantní systémy v mnoha případech osvědčeným prostředkem k zamezení míst s možností výskytu poruch. Tak je tomu i u všude potřebného pomocného napájecího zdroje, který se prosadil ve většině rozsahů s 24 V DC. K realizaci redundance pro napájení 24 V jsou paralelně zapojovány dvě pomocné napěťové sítě a vzájemně odpojovány pomocí modulů redundance. Výstupní napájení je na jednotlivé zátěže rozváděno příslušnými bezpečnostními rozvodkami.

Pokud se blíže podíváte na běžné zátěže v procesním průmyslu, uvidíte systémy DCS (Distribution-Control-System), vzdálené stanice V/V a aktivní sdružené rozvodky, které jsou často napájeny dvěma vzájemně odpojenými napájecími svorkami. Vedle toho se však nachází i mnoho dalších spotřebičů, jako oddělovací zesilovač, relé, 4vodičový vysílač, které disponují jedním napěťovým vstupem.

Zde se okamžitě vnucují další otázky:

  • Jak musí být vytvořen pomocný napájecí zdroj, aby byly napájeny a dostupné oba tyto rozdílné typy zatížení?
  • Stačí použít dva paralelně zapojené síťové zdroje?
  • Jak se kontroluje redundance?

Řešení

Dohled redundance QUINT Oring  

Dohled redundance zvyšuje dostupnost

Společnost Phoenix Contact Vám nabízí vhodné řešení, podle toho, kterou koncepci redundance chcete realizovat:

Redundantní napájecí síť
Pokud přemýšlíte o redundantním pomocném napětí, měli byste si nejdříve odpovědět na otázku, zda může výpadek proudu nízkonapěťové sítě vést k výpadku řídicí techniky.

Pokud na ni odpovíte ne, tak by měla být pomocná napájecí síť napájena ze dvou různých sítí. Tedy buď ze dvou nezávisle napájených nízkonapěťových zařízení, nebo z jednoho nízkonapěťového zařízení a např. z baterie.

Redundance síťového zdroje

Obě získané nezávislé sítě musí být odděleny vhodným způsobem a spojeny na správném místě.

Nízkonapěťové sítě jsou pomocí moderních spínacích síťových zdrojů v elektrických rozvodnách měněny na hladinu pomocné napěťové sítě. V bateriích vede kolísání zátěže u dlouhých vedení ke kolísání napětí, které může negativně ovlivnit funkci a životnost spotřebičů
. Proto by mělo být před rozvodem, a tím před zatížením, napětí stabilizováno z baterií prostřednictvím měniče DC/DC na požadovanou hladinu napětí.

Příklady pro redundantní napájecí zdroj  

Napájení ze 2 nízkonapěťových sítí před oddělovacími moduly (obrázek vlevo)
Napájení z nízkonapěťové a bateriové sítě před oddělovacími moduly (obrázek vpravo)

Výška proudu a poloha síťových zdrojů a měniče DC/DC (a tím vzdálenost od spotřebičů) hrají velkou roli při výběru správné hladiny napětí a průřezů vodičů.

Stejně jako předtím u baterie i zde platí: Čím centrálnější je přeměna na konečné pomocné napětí, tím z toho vyplyne větší pokles napětí na dlouhých drahách vedení k
zátěžím. 28 V DC není žádnou zvláštností, aby bylo na zátěži ještě k dispozici požadovaných 24 V DC. V těchto případech jsou často vybrány velké průměry vodičů k minimalizaci poklesu napětí.

Jsou-li pak oba redundantní pomocné napěťové obvody paralelně zapojeny, měly by být odpojeny vhodnými diodami, aby bylo zamezeno vyrovnávacím proudům.

Diodové moduly QUINT Oring  

Modul redundance signalizuje OK

Přitom je třeba v rámci cyklu životnosti zařízení dbát na to, aby byla redundance dána jen tehdy, když není součet zatěžovacích proudů všech zátěží větší než maximální proud samostatného síťového zdroje. Jen tak je zajištěno, že při výpadku obvodu toho druhého bude napájení kompletně převzato.

Inteligentní diodové moduly (např. QUINT Oring) převezmou dohledovou funkci součtového proudu a spustí alarm, je-li odběr proudu příliš velký. To usnadňuje rozšíření a identifikuje plíživé chyby (preventivní údržba). Navíc tyto inteligentní moduly prostřednictvím Active Current Balancing (ACB) také zajišťují rovnoměrné zatížení obou síťových obvodů, což prodlužuje životnost síťových zdrojů, popř. měničů DC/DC na maximum.

Pokud se přístroj na straně výstupního napětí příliš odchyluje, bude také toto chování včas nahlášeno. Často po odpojovací diodě následuje bezpečnostní rozvodka. Napájecí větev však již není odtud redundantní, i když jsou zátěže s redundantními napájecími svorkami napájeny prostřednictvím dvou různých pojistek. Poruchy vzniklé u obvodu nebo bezpečnostní rozvodky mohou i zde stále ještě vést k výpadku zařízení.

Plně redundantní pomocný napájecí zdroj

Připojení spotřebičů oddělovacími moduly  

Připojení spotřebičů oddělovacími moduly

Optimální koncepce redundance průběžně sestává ze dvou nezávislých sítí, které jsou pomocí dvou síťových zdrojů (popř. vazební člen DC/DC) kaskádově zapojeny dvěma inteligentními moduly redundance. Jen tak mohou být všechny zátěže skutečně redundantně napájeny, jednotlivé pomocné napěťové sítě rovnoměrně
zatěžovány i kontrolována redundance.

Ke každému spotřebiči jsou přivedena dvě oddělená napájecí vedení: Jedno z prvního a jedno z druhého rozdělovače potenciálu. Tím mohou být nyní přímo zapojeny redundantní napájecí svorky typu spotřebiče 1. Přímo před spotřebiči typu 2 jsou pak oba samostatné obvody pomocného napětí spojeny prostřednictvím dalšího odpojovacího modulu k napájení.

PHOENIX CONTACT, s.r.o.

Mokráň záhon 4
821 04 Bratislava
+421 2 3210 1470

Táto webová stránka používa súbory cookies, pokračovaním v prezeraní stránok súhlasite s našou cookie politikou. Viac informácií nájdete v našich zásadách o ochrane osobných údajov.

zavrieť