Концепції резервування для допоміжної системи живлення

Концепції резервування для допоміжної системи живлення

Безпека понад усе

Наскрізний контроль — від мережі до споживача.

Переваги

  • Допоміжна система живлення з наскрізним резервуванням від мережі до споживача
  • Контроль резервування шляхом постійної перевірки вхідної напруги, вихідного струму та лінії розв’язки
  • Однозначна сигналізація за допомогою світлодіодних індикаторів і сигнального контакту
  • Довгий строк експлуатації навантажень завдяки стабільній напрузі
  • Довгий строк експлуатації блоків живлення та перетворювачів постійного струму на постійний завдяки рівномірному розподілу навантаження

Застосування

Експлуатаційна готовність дуже важлива для установок, що використовуються в неперервних технологічних процесах. Навіть короткі перерви в роботі вузлів установки або окремих компонентів через тривалий час, необхідний для зупинення та запуску технологічного процесу, можуть призводити до тривалих, а тому дорогих простоїв.

Тому резервування — це випробуваний засіб, що у багатьох випадках дозволяє уникнути окремих помилок. Воно підходить і для завжди потрібних допоміжних систем живлення, які, як правило, мають напругу 24 В постійного струму. Для резервування 24-вольтного живлення здійснюється паралельне підключення двох допоміжних електромереж з розв’язкою, яка забезпечується модулями резервування. Живлення, що подається, розподіляється між окремими навантаженнями за допомогою відповідних розподілювачів із запобіжниками.

Якщо більш уважно придивитися до поточних навантажень в переробній промисловості, то можна побачити системи контролю розподілу (DCS), віддалені станції вводу/виводу та активні розподілювачі, які часто живляться через дві розв’язані клеми. Окрім того, в систему входять і численні інші споживачі, такі як нормалізатор сигналу, реле та чотирипроводові передавачі, які мають лише один вхід напруги.

У зв’язку з цим одразу виникають такі важливі запитання:

  • Яку структуру повинна мати мережа допоміжного живлення для забезпечення високої готовності цих двох різних типів навантаження?
  • Чи достатньо для цього двох паралельно підключених блоків живлення?
  • Як контролюється резервування?

Рішення

Контроль резервування QUINT Oring  

Контроль резервування підвищує готовність

Залежно від бажаної концепції резервування компанія Phoenix Contact пропонує відповідні рішення:

Мережа живлення з резервуванням
Якщо виникла необхідність у резервуванні мережі допоміжного живлення, передусім треба дати відповідь на запитання: чи допустима відмова системи керування процесами через зникнення струму в низьковольтній мережі?

Якщо відповідь негативна, подавати енергію в систему допоміжного живлення слід із двох різних мереж, а саме з двох низьковольтних установок з окремим живленням або з однієї низьковольтної установки та, наприклад, акумуляторної установки.

Резервування блока живлення

Обидві самостійні мережі мають бути належним чином розведені та зведені в потрібних місцях.

Низька напруга перетворюється за допомогою сучасних імпульсних блоків живлення в розподільних приміщеннях, досягаючи рівня, потрібного для допоміжного живлення. В акумуляторних установках коливання навантаження за наявності довгих ліній ведуть до коливань напруги, які можуть скорочувати строк експлуатації та погіршувати працездатність споживачів.
Тому перед розподілом, тобто безпосередньо перед споживачами, напруга з акумуляторних установок має стабілізуватися до бажаного рівня за допомогою перетворювача постійного струму на постійний.

Приклади систем живлення з резервуванням  

Живлення від двох низьковольтних мереж перед модулями розв’язки (зображення ліворуч)
Живлення від низьковольтної мережі та акумуляторної установки перед модулями розв’язки (зображення праворуч)

Сила струму та розташування блоків живлення й перетворювача постійного струму на постійний (а отже й відстань до споживачів) грають важливу роль під час вибору потрібної напруги та поперечного перерізу провідників.

Як і у випадку з акумуляторною установкою, тут діє таке правило: що ближче до центру здійснюється остаточне перетворення на допоміжну напругу, то більшим є падіння напруги в довгих лініях до навантажень.
Досить часто використовується напруга 28 В постійного струму, щоб до навантаження доходили необхідні 24 В. У таких випадках нерідко вибираються провідники з великим перерізом для мінімізації падіння напруги.

Якщо обидві лінії допоміжного живлення підключаються паралельно, вони мають бути розв’язані за допомогою відповідних діодів для запобігання появі перехідних струмів.

Діодні модулі QUINT Oring  

Модуль резервування подає сигнал нормального стану

Упродовж усього життєвого циклу системи слід пам’ятати, що резервування забезпечується лише тоді, коли сумарний струм навантаження всіх споживачів не перевищує максимальний струм окремого блоку живлення. Лише так в разі відмови однієї лінії живлення друга зможе повністю задовольнити потребу в енергії.

Інтелектуальні діодні модулі (наприклад, QUINT Oring) контролюють сумарний струм і подають аварійний сигнал, коли споживання струму стає зависоким. Це спрощує розширення системи та дає змогу ідентифікувати потенційні несправності в профілактичних цілях. Окрім того, завдяки активному балансуванню струму (ACB) ці технології забезпечують рівномірне навантаження обох мережевих ліній, що подовжує строк експлуатації блоків живлення або перетворювачів постійного струму на постійний.

Якщо на пристрої-споживачі напруги спостерігається значне відхилення, про це також своєчасно виводиться сигнал. Після діоду розв’язки часто встановлюється розподілювач із запобіжником. Після нього лінія живлення вже не є резервованою, навіть якщо споживач із паралельними клемами живлення отримує енергію через два окремі запобіжники. Тому збої в цій частині лінії або в розподілювачі із запобіжником все таки можуть призводити до відмови установки.

Мережа допоміжного живлення з повним резервуванням

Підключення споживачів через модулі розв’язки  

Підключення споживачів через модулі розв’язки

Оптимальна концепція резервування включає в себе дві самостійні мережі, що підключені за каскадним принципом через два блоки живлення (або сполучні перетворювачі постійного струму на постійний) до двох інтелектуальних модулів резервування. Лише так можна забезпечити повне резервування живлення всіх споживачів,
рівномірний розподіл навантаження в мережах допоміжного живлення та контроль резервування.

До кожного споживача прокладаються дві окремі лінії живлення: по одній від кожного з двох розділювачів потенціалу. Завдяки цьому можна напряму підключати паралельні клеми резервування споживачів першого типу. Для подачі живлення на споживачів другого типу обидві окремі лінії допоміжного живлення зводяться безпосередньо перед споживачем за допомогою додаткового модуля розв’язки.

PHOENIX CONTACT в Україні ТОВ „Фенікс Контакт”

03115, Україна, м.Київ
вул. Краснова, 27
+ 380 44 594 55 22

Цей веб-сайт використовує cookies ("кукі"). Продовжуючи переглядати, ви погоджуєтеся з нашою політикою щодо використання cookie. Читайте нашу політику конфіденційності для отримання більш детальної інформації.

Закрити