Домашняя страница
Отраслевые решения и области применения
Сети постоянного тока в промышленности

Сети постоянного тока

Сети постоянного тока в промышленности

Перспективная технология постоянного тока, разработанная компанией Phoenix Contact, обеспечивает сбалансированное и регенеративное поступление, хранение и распределение энергии. Откройте для себя наши решения для безопасных сетей постоянного тока.

Люди в производственном цехе со схематическим изображением сети постоянного тока

Передовая технология постоянного тока для устойчивого развития здесь и сейчас Устойчивое развитие – это не просто громкое слово, оно всегда было нашей миссией.

Phoenix Contact ведет Вас по пути к миру с регенеративной энергией, которая эффективно накапливается и распределяется. Таким образом, электрическая энергия может быть использована в любое время и в любом месте. Именно поэтому мы в компании Phoenix Contact уделяем особое внимание концепциям и решениям для безопасного использования технологии постоянного тока в микросетях.

Устойчивое развитие уже начинается с правильного использования технологии постоянного тока.

Д-р Кристиан Хельмиг, вице-президент по разъемам полевых устройств и д-р Мартин Веттер, исполнительный вице-президент по инновациям

Инженер в производственном цехе по выпуску автомобилей

Постоянный ток – промышленная энергосистема будущего? От производства до хранения и снабжения

В современном мире большинство оконечных устройств уже питаются постоянным током (DC). Как зарядные станции, так и электроприводы в промышленных условиях работают с постоянным током, генерируемым из переменного тока. По этой причине различные компании в рамках проекта DC-INDUSTRIE и DC-INDUSTRIE 2 исследуют целостную интеллектуальную сеть на основе постоянного тока.

Сотрудники отдела машиностроения в Phoenix Contact

Идея заключается в том, что постоянный ток, вырабатываемый возобновляемыми источниками энергии, напрямую снабжает потребителей в сети, например, машины, двигатели или конвейеры, электроэнергией без потерь на преобразование.

Благодаря сетевому взаимодействию в сети постоянного тока, можно также подавать энергию торможения установки обратно в сеть в виде электроэнергии. Произведенные излишки собираются в системах хранения энергии и, при необходимости, подаются обратно в сеть. Это снижает мощность питания до 80 %. Кроме того, можно снизить как пиковую нагрузку, так и нагрузку на коммунальную сеть.

Преимущества сети постоянного тока

Повышение энергоэффективности, благодаря рекуперации энергии, снижению потерь при преобразовании и использованию возобновляемых источников энергии и энергоаккумуляторов
Оптимизация ресурсов за счет снижения потребления меди до 55 %, снижения затрат на оборудование и уменьшения занимаемой площади
Избежание остановок производства из-за отказа сети электроснабжения
Основа для интеллектуального управления энергетическими потоками

Обзор сети постоянного тока в промышленности

Интерактивная карта изображений: Изображение сети постоянного тока в промышленности со станциями: солнце, ветер, аккумуляторный накопитель, Power-to-X, производство и офис

Солнечная энергия

Фотогальванические установки являются важными генераторами электроэнергии из возобновляемых источников энергии. Они вырабатывают постоянный ток и поэтому могут быть эффективно интегрированы в сеть постоянного тока без необходимости преобразования его в переменный ток. Мы будем рады проконсультировать Вас по вопросам менеджмента электропитания, применения фотовольтаики и защиты от перенапряжений для фотогальванических систем, размещаемых на крыше.

Узнать больше

Энергия ветра

Энергия от ветросиловых установок может подаваться из промежуточного контура постоянного тока в сеть постоянного тока с помощью преобразователя постоянного тока. Соединение через сеть переменного тока больше не требуется. Здесь Вы найдете наши решения для ветросиловых установок, модульного мониторинга состояния и измерения тока молнии.

Узнать больше

Зарядная инфраструктура

Двунаправленное подключение зарядных колонок к сети постоянного тока позволяет заряжать аккумуляторы автомобилей, а также использовать их в качестве кратковременных энергоаккумуляторов. Как производитель технологий зарядки постоянным током, компания Phoenix Contact поставляет компоненты для разработки и установки зарядных станций постоянного тока для электромобилей. Узнайте сейчас о зарядных кабелях постоянного тока, устройствах управления зарядкой постоянного тока и силовой электронике постоянного тока.

Узнать больше

Power-to-X

Избыток энергии от солнечных электростанций и ветросиловых установок можно эффективно использовать с помощью электролиза для производства топлива (Power-to-Fuel), водорода и метана (Power-to-Gas), аммиака и метанола (Power-to-Liquid) или других химических веществ. Эти вещества, в свою очередь, используются для выработки электрической энергии и, таким образом, берут на себя роль энергоаккумулятора. Энергоаккумуляторы обеспечивают стабильность в сетях постоянного тока. Электролиз также основан на постоянном токе, что делает целесообразной интеграцию систем Power-to-X в сеть постоянного тока. Узнайте прямо сейчас о компонентах для мониторинга, автоматизации и цифровизации электролиза.

Узнать больше

Офис и освещение

Многие офисные коммуникационные устройства, такие как ПК и мониторы, а также светодиодные осветительные приборы, требуют постоянного напряжения. Для подключения этих потребителей к сети переменного тока необходимы блоки питания с выпрямителем и промежуточным контуром постоянного тока. Однако если объединить эти потребители в сеть постоянного тока, можно сэкономить значительную часть входной цепи блоков питания. Это позволяет экономить компоненты, вес и объем.

Узнать больше

Роботы и конвейерные ленты

Двигатели постоянного тока используются в качестве приводов для сетей постоянного тока. Однако ранее использовавшиеся трёхфазные двигатели также могут быть эффективно интегрированы в сеть постоянного тока благодаря промежуточному контуру DC в частотных преобразователях. Таким образом можно снизить пиковые нагрузки, особенно при использовании мощных роботов и конвейерных лент. Кроме того, энергия торможения может быть эффективно восстановлена в сети постоянного тока за счет рекуперации.

Узнать больше

Системы хранения энергии

Аккумуляторные накопители используются в сетях постоянного тока для поддержки сети. Излишки энергии можно накапливать и использовать, когда это необходимо. Интеграция энергоаккумуляторов также снижает пиковые нагрузки, например, при запуске крупных машин, и уменьшает нагрузку на общественную сеть снабжения. Мы покажем Вам инновационные решения для энергоаккумуляторов.

Узнать больше

Подключение к сети переменного тока

Двунаправленное подключение к сети переменного тока позволяет как подавать питание из сети переменного тока в сеть постоянного тока, так и возвращать излишки энергии из сети постоянного тока в общественную сеть снабжения.

Управление сетью

Эффективное управление сетью обеспечивает интеллектуальное управление энергетическими потоками. Анализируя данные, можно выявить и избежать узкие места. Это помогает оптимизировать использование имеющейся энергии.

Часто задаваемые вопросы: технология постоянного тока

Вид сверху на цех по производству автомобилей

Человек с планшетом, на котором отображаются данные об энергопотреблении

Почему наблюдается тенденция к постоянному току?

Промышленный сектор, в частности, ищет подходящие решения для реализации климатических целей. В условиях изменения климата мир сталкивается с ростом стоимости энергии, дефицитом ресурсов и растущим спросом на энергию. Одним из подходов к решению этой проблемы является переход от сети переменного тока к сети постоянного тока на заводе. Выработка возобновляемой электроэнергии, хранение энергии и рекуперация энергии являются ключевыми словами изменения климата, которые реализуются в микросети постоянного тока. Это снижает потребление энергии и пиковые нагрузки (купирование пиковой нагрузки). Это разгружает и стабилизирует сеть снабжения. Проектирование сети постоянного тока в промышленности является одним из подходов к сбалансированному промышленному производству в будущем.

Какое отношение имеет постоянный ток к устойчивому производству?

В микросети на основе постоянного тока электроэнергия вырабатывается за счет эффективной интеграции возобновляемых источников энергии, которые производятся нейтральным с точки зрения выбросов CO₂ способом. Эта энергия используется непосредственно потребителями электроэнергии в сети постоянного тока без дальнейшего преобразования постоянного тока в переменный. Это позволяет экономить потери при преобразовании, что, в свою очередь, снижает потребление энергии. Кроме того, можно использовать всю энергию торможения в процессах подъема. Энергия, которая в противном случае была бы потеряна в виде тепла, теперь возвращается в сеть постоянного тока в виде электрической энергии. Энергоаккумуляторы накапливают излишки электроэнергии постоянного тока для последующего использования.
Сочетание сбалансированной выработки электроэнергии, рекуперации энергии и хранения энергии обеспечивает больше устойчивого развития и более высокую энергоэффективность на заводе.

Сколько можно сэкономить?

Помимо экономии энергопотребления, использование сети постоянного тока также создает потенциал в области экономии материалов и пространства.

Потери энергии можно сократить примерно на 6-8 %, отказавшись от преобразования постоянного тока в переменный. Кроме того, использование подходящих энергоаккумуляторов приводит к снижению мощности питания из общественной сети до 80 %. Полное использование энергии торможения также позволяет экономить от 15 до 20 % энергии в зависимости от области применения. Эти факторы значительно повышают энергоэффективность сетей постоянного тока по сравнению с сетями переменного тока.

Потенциал экономии материалов и пространства также значителен. В сетях постоянного тока при той же мощности возможна экономия меди и изоляционных материалов до 40 %. В условиях дефицита ресурсов это имеет большое значение. Конструкция устройств постоянного тока также значительно меньше по размеру, чем устройств переменного тока. Снижение расхода материала позволяет дополнительно экономить пространство.

В чем недостаток преобразования постоянного тока в переменный?

Преобразование постоянного тока в переменный ток или постоянного напряжения в переменное напряжение связано с потерями, поскольку для преобразования требуется энергия. Это увеличивает потребление энергии, что, в свою очередь, снижает энергоэффективность. Кроме того, необходимы преобразователи DC-AC, которые требуют соответствующего места в приложении, которое экономится за счет отсутствия преобразования.

Использование постоянного тока для потребителей напрямую заменяет прежние преобразования DC-AC-DC. Это повышает энергоэффективность, так как чистая сеть постоянного тока обычно экономит 6 - 8 % энергии по сравнению с сетью переменного тока. Дальнейшая экономия возможна за счет использования энергии торможения и накопления постоянного тока напрямую.

Какие опасности могут скрывать сети постоянного тока?

В приложениях постоянного тока электрическая дуга может привести к повреждению контактов и корпусных деталей, а в худшем случае также представлять опасность для пользователей. Это обстоятельство требует нового подхода к разработке штекерных соединителей. Различные технологии для штекерных соединителей постоянного тока были разработаны компанией Phoenix Contact в рамках исследовательских проектов. Использование в штекерных соединителях методов гашения является инновационным подходом для защиты операторов от опасностей, связанных с электрической дугой.

Мы доверяем сетям постоянного тока Phoenix Contact – компетентный партнер по использованию сетей постоянного тока в промышленности

Будучи одним из 39 партнеров из промышленности и научных кругов, мы также являемся частью исследовательского проекта ZVEI «DC-INDUSTRIE 2», который финансируется Федеральным министерством экономики и защиты климата. Phoenix Contact, разумеется, также участвует в следующем проекте - ODCA (Open Direct Current Alliance) в качестве основателя и председателя.

Д-р Кристиан Хельмиг, вице-президент по разъемам полевых устройств и д-р Мартин Веттер, исполнительный вице-президент по инновациям Phoenix Contact GmbH & Co. KG перед системой распределения постоянного тока

В связи с необходимым энергетическим переходом в промышленном производстве и связанным с этим максимальным использованием возобновляемых источников энергии, рабочая группа поставила перед собой цель обеспечить эффективное, безопасное и стабильное энергоснабжение производственных объектов постоянным током.
Phoenix Contact участвует в национальных и международных рабочих группах и проводит интенсивные исследования в области использования промышленных сетей постоянного тока в области автоматизации предприятий с упором на перспективный электромонтаж.
Например, одним из ключевых вопросов, решаемых компанией Phoenix Contact, является предотвращение электрической дуги в области штекерных соединителей постоянного тока.

От теории к практике Сети постоянного тока на производстве и в зданиях

Phoenix Contact идет еще дальше, потому что одних исследований нам недостаточно. Как лидер в области инноваций и эксперт в области электромонтажа, мы хотели бы сделать первый шаг, быть там самим, набираться опыта и решать проблемы.
Одной из перспективных областей применения сетей постоянного тока является производство автомобилей. Когда один из наших партнеров из ODCA запланировал установить сеть постоянного тока в качестве тестовой системы, мы смогли быстро предоставить поддержку с помощью наших компонентов, поддерживающих постоянный ток.

Посмотреть ссылку сейчас

Сотрудники, проектирующие здание с сетью постоянного тока

Мы также установили сеть постоянного тока в здании 60 на территории нашего кампуса в Бломберге. От планирования до готовой установки был создан успешный проект промышленной сети постоянного тока. Конечно, мы полагаемся на собственную продукцию и в рамках этого разрабатываем дальнейшие компоненты с поддержкой постоянного тока. Использованные технологии и разработанные решения, разумеется, доступны и нашим клиентам в качестве новаторов All Electric Society.

Постоянный ток как новатор CO₂-нейтрального производства

Здание 60 - пример сети постоянного тока

Новое здание 60 в Бломберге также имеет собственную промышленную сеть постоянного тока и полностью использует потенциал возобновляемых источников энергии.

К приложению постоянного тока G60