Folyamatos rendelkezésre állás
Időben történő felismerés, hatékony védelem, kimaradások megakadályozása
Gazdasági válság idején nem csak az ár jelentkezik tényezőként egy ipari berendezés kiválasztásánál, hanem olyan gazdasági szempontok is, mint a termelékenység, az energiahatékonyság és az energiabiztonság. Ez utóbbiak egyre nagyobb jelentőségűek.
Egy berendezés-leállás jelentős hatást gyakorol ezekre a tényezőkre, ezért az üzemeltetőnek a megbízható és zavarmentes üzem biztosítását kell célként kitűznie.
Intézkedések a különböző zavartényezők ellen
A berendezések rendelkezésre állását eltérő tényezők befolyásolhatják. Az előre nem látható tényezők – pl. a közvetlen vagy a közvetett villámcsapások hatásai – károsodáshoz vagy a működési funkciók korlátozásához vezethetnek. Számos ok azonban magában a berendezés adottságaiban rejlik.
Gyakori zavartényező maga a kapcsolási folyamat. A motorok bekapcsolásakor néhány kV-os zavarfeszültségek keletkeznek – hogy csak egyetlen példát említsünk. A rendelkezésre állást negatívan befolyásolhatja még a szigetelés károsodása, a kapacitív levezetőáramok, a rövid ideig tartó feszültségesések, valamint a rövidzárlatok.
A klasszikus zavarok felsorolása könnyű és egyszerű, az ellenintézkedések meghozatala azonban komoly megfontolásokat igényel.
A zavarmentes üzem alapját az EMC-biztos berendezés-tervezés és –kivitelezés képezi. Ez azonban még csak az első lépés a megfelelő hálózat- és jelminőség elérése érdekében. A berendezés tervezőinek és üzemeltetőinek a lehető leghamarabb kell megvizsgálniuk azt, hogy hol és milyen típusú rendelkezésre-állási korlátokba ütközhetnek.
Első a túlfeszültség védelem
A rendelkezésre állás korlátozásának egyik oka lehet a túlfeszültség. A hatékony intézkedések alapelve a védőáramkör-elv alkalmazása. Ekkor a védendő objektum köré gondolatban egy kört húzunk. A körbe érkező összes vezetéket értékelni kell a védőintézkedések tekintetében.
A fentiek mellett a feszültségellátást, a mérés-, vezérlés- és szabályozástechnikát, valamint az adatátvitel-technikát is figyelembe kell venni. A tápellátás túlfeszültség védelmi készülékeivel és az adattechnikai védőkészülékekkel szemben azonban más-más követelményeket támasztanak. A tápegységek komponensei esetében első sorban rész-villámáramokról és utánfolyó áramokról – a tápellátó hálózattól a levezetőn keresztül vezetett váltakozó áramokról – beszélünk. Mindemellett fontosak a rövidzár-állósággal és az érintésbiztonsággal szemben támasztott követelmények is. Az adattechnikai levezetők esetében azonban olyan műszaki paraméterek játszanak döntő szerepet, mint a határfrekvencia, a különösen alacsony védelmi fokozat, az alacsony jelbefolyásolások, valamint a rendszerkonform csatlakozástechnikák.
A Phoenix Contact komplett szolgáltatóként van jelen a túlfeszültség-védelem széles területén, és célja, hogy minden megoldáshoz a megfelelő levezetőt kínálja. Minőségi referenciaként a legfontosabb mérce a túlfeszültség védelmi készülékek termékszabványa, az MSZ IEC 61643. A villamos berendezések rendelkezésre állása a túlfeszültség védelmi koncepció kiváló minőségű védelmi eszközökkel történő konzekvens megvalósításának köszönhetően jelentősen megnövekedetett.
EMC megoldások a nagyfrekvenciájú zavarfeszültségek ellen
A nagy-energiájú zavarok mellett – ahogy azt a túlfeszültség-védelem esetében megfigyelhetjük – a kis-energiájú impulzusok is befolyásolják a jelminőséget. Ebben az esetben többnyire nagyfrekvenciájú zavarokról beszélünk, amelyek problémákat okozhatnak a végberendezésekben. Klasszikus példa erre a rádió recsegése, amelyet egy erős halogénlámpa bekapcsolásakor tapasztalhatunk. A fűtőberendezések közelében telepített telefon-berendezések sem működnek megfelelően a gyújtóláng villamos gyújtása esetén. Ezekben az esetekben az elektronika funkciójában károsodik.
Az ilyen típusú károsodás ellen Phoenix Contact termékkínálatába tartozó kalapsínen található szűrők nyújtanak segítséget. A szűrőknek olyan változatai is kaphatók, amelyeknél a szűrőfunkció egy 3. típusú túlfeszültség-védelemmel kombinált, amelyet a köznyelvben finomvédelemnek hívunk. Hogy a funkciókorlátozást meghibásodás vagy zavar okozta-e, az többnyire lényegtelen – a rendeltetésszerű rendelkezésre állás ténye nem áll fenn.
A monitorozás megakadályozza a lekapcsolást
A korlátozott rendelkezésre állás már akkor is, ha a berendezésben keletkezett hiba – például egy rövidzárlat vagy egy szigetelési hiba – kiold egy erre a célra szánt védőkészüléket és ez lekapcsolást, az áramkör megszakítását eredményezi.
Napjainkban számos olyan készülék működik, amelyekben a bemeneti kondenzátorokon keresztül tartós levezetőáram jön létre, amely az említett meghibásodások esetén PE vezetőn folyik. Ennek következtében a kikapcsoló szervek működésben lépnek, pl. hibaáram védőkapcsoló kiold annak ellenére, hogy személyek védelemére nincs szükség. A berendezésekben végzett mérések alátámasztják, hogy a PE-vezetőn áram folyik. Ez ipari környezetben igen gyakran előfordul (IT rendszer esetén). A magas szintű rendelkezésre állás lehetővé tételéhez ezeket a levezetőáramokat is felügyelni kell.
A monitorozás célja a bekövetkező lekapcsolás lehető leghamarabbi felismerése. A Phoenix Contact új RCM készüléksorozata különbözeti áramot felügyelő modulokat kínál, amelyek eleget tesznek ennek a feladatnak. A modulok folyamatosan felügyelik a levezetőáramokat és összehasonlítják ezeket egy beállított maximum értékkel. Amennyiben a rendszerben fellépő levezető áram eléri a maximális érték 80%-át, a rendszer egy potenciálfüggetlen váltóérintkezőn keresztül értesítést küld, és időben figyelmezteti a berendezés üzemeltetőjét arra, hogy a berendezés állapotának további rosszabbodása rövidesen lekapcsoláshoz vezet. Így az üzemeltető időben meghozhatja az üzemkimaradást megakadályozó intézkedéseket.
A hibaáram védőkapcsolókhoz hasonlóan a különbözeti áramot felügyelő készülékek esetén is különbséget teszünk az A és B típusú készülékek között. A B típusnak az A típussal szemben az az előnye, hogy a készülékek nagyfrekvenciájú levezetőáramokat is érzékelnek. A 2009 júliusában hatályba lépett DIN V VDE 0664-110 szabvány előírja a 20 kHz frekvenciáig terjedő levezetőáramok meghatározását. A gyakorlatban nagyobb frekvenciák is léteznek, amelyek szintén befolyásolják a hálózat állapotát és a jelminőséget. Ezért a Phoenix Contact készülékei 100 kHz-ig terjedő frekvenciákra méretezettek.
A szünetmentes tápegység áthidalja a feszültség-kimaradásokat
Amennyiben a túlfeszültség-védelem és a különbözeti áram felügyelete ellenére mégis feszültség-kimaradásra kerülne sor – a megfelelő megoldás jelentős anyagi befektetéssel jár. A magas szintű rendelkezésre állás érdekében a rövid idejű feszültség-kimaradásokat át kell hidalni. A berendezések vagy berendezésrészek egy meghatározott állapotban kikapcsolhatók, és az mindaddig tovább üzemeltethetők, míg az aktuális adatok elmentésre kerülnek. Az ilyen esetekre a Phoenix Contact szünetmentes tápegységeket (UPS) kínál az 1kVA és 6 kVA közötti teljesítményosztályokban. A készülékek tovább bővítik a kalapsínre szerelhető Phoenix Contact UPS-ek termékkínálatát. Az új készülékek esetében úgynevezett online UPS rendszerekről beszélünk, amelyek hálózati üzemben is lehetővé teszik az UPS rendszeren keresztül történő tápellátást. A készülékek eleget tesznek a legszigorúbb követelményeknek és a 2003 óta hatályos IEC 62040-3 szabvány szerint a VFI-SS-111 osztályba tartoznak.
A fenti osztályozás szerint, a kimeneti feszültség független a bemeneti feszültségtől és a bemeneti frekvenciától. (VFI: Voltage Frequency Independend). A kimeneti feszültség a hálózati üzemmód és az akkumulátoros üzemmód esetén egyaránt szinuszos (-SS: 1. betű = hálózati üzemmód, 2. betű = akkumulátoros üzemmód). A készülékek ezen kívül eleget tesznek a különböző zavartípusokra vonatkozó legmagasabb szintű követelményeknek (-111).
A Phoenix Contact új UPS készülékei kitűnő feltételeket kínálnak az ipari környezetben történő használathoz. Egyaránt használhatók „Stand-Alone“ készülékként a munkahelyen, vagy a megfelelő tartozékokkal a 19“-os szekrényekben.
Szolgáltatás a legnagyobb mértékű rendelkezésre állásért
A berendezések rendelkezésre állásának optimalizálására szolgáló készülékek és intézkedések a mindenkori alkalmazás feltételeinek megértését igénylik. A termékek csak abban az esetben lehetnek segítségünkre, ha megfelelően választottuk ki őket. A túlfeszültség-védelem, szünetmentes tápegység és a különbözeti áram monitorozását illetően a berendezések megalapozott műszaki ismeretére van szükség ahhoz, hogy tartósan hatékony intézkedéseket lehessen meghozni. A Phoenix Contact vállalat nem csupán termékszállítóként nyújt segítséget, hanem a rendelkezésre állás témakörében átfogó tanácsadói, oktatási és szervizelési szolgáltatásokkal is szolgál.
Felújított üzleti egység
A rendelkezésre állás a berendezés gazdaságos üzemelése tekintetében nagy jelentőséget kap. Az elektrotechnika, mint vezérlő idegpálya megfelelő és tartós működése ennek fontos feltétele. A számos zavarhatás, például a túlfeszültségek, a szigetelési hibák és levezető áramok, magas frekvenciájú zavarok vagy feszültség-kimaradások jelentős mértékben korlátozhatják a rendelkezésre állást.
Memon Tomislav - Termékmenedzser, túlfeszültség-védelem