Neprekinjeno napajanje je pomembno tako za posamezen stroj v industrijskem podjetju kot za velik proizvodni kompleks kot celoto. Sodobni energetski sistemi so precej zapleteni in zanesljivi, vendar se ne spopadajo vedno s to nalogo. Katere vrste UPS se uporabljajo za industrijske objekte? Katere zahteve morajo izpolnjevati? Ali obstajajo kakšni posebni pogoji delovanja za takšno opremo?
Zahteve za industrijske UPS
Glede na namen lahko izpostavimo glavne značilnosti, ki bi jih morali imeti neprekinjeni napajalniki za industrijske objekte:
- Visoka izhodna moč. Določena je z močjo opreme, ki se uporablja v podjetjih.
- Maksimalna zanesljivost. Določen je v fazi razvoja zasnove virov. Pri njihovi izdelavi se uporabljajo komponente, ki lahko močno povečajo zanesljivost naprav. To seveda podraži UPS, a hkrati podaljša življenjsko dobo tako samih virov kot opreme, ki jo dajejo z električno energijo.
- Premišljen dizajn, ki olajša diagnostiko, vzdrževanje in popravilo napajalnikov brez prekinitve. Ta pristop omogoča enostaven dostop do vseh sistemskih enot in zmanjša čas, potreben za razstavljanje ali zamenjavo komponent UPS.
- Možnost skaliranja in gladkega povečanja moči. To je potrebno, ko se potreba po energiji poveča.
Vrste industrijskih UPS
Obstajajo tri glavne vrste napajalnikov za neprekinjeno napajanje, ki se uporabljajo v industrijske namene:
- Rezerva (sicer znana kot Off-Line ali Standby). Takšni viri so opremljeni z avtomatskimi stikali, ki v primeru izpada električne energije preklopijo obremenitev na baterije. Gre za enostavne in poceni sisteme, ki pa niso opremljeni s stabilizatorji omrežne napetosti (kar pomeni, da se baterije hitreje izrabijo) in zahtevajo določen čas za preklop napajanja na baterije (približno 4 ms). Takšni UPS-ji se spopadajo le s kratkotrajnimi izpadi električne energije in se uporabljajo za servisiranje nekritične proizvodne opreme.
- Line-interaktiven. Takšni viri so opremljeni s transformatorji za stabilizacijo izhodne napetosti. Posledično se zmanjša število stikal za napajanje baterij in prihrani življenjska doba baterije. Vendar UPS-ji niso zasnovani za filtriranje hrupa in krmiljenje valovne oblike napetosti. So optimalni za neprekinjeno napajanje opreme, za katero je pomembna samo vhodna napetost.
- Na spletu (On-Line). V takih virih pride do dvojne pretvorbe napetosti. Najprej iz izmeničnega v neposrednega (napaja se na baterije), nato pa spet v izmeničnega, ki se uporablja za napajanje industrijske opreme. V tem primeru ni jasno nadzorovana le vrednost napetosti, temveč tudi faza, frekvenca in amplituda izmeničnega toka. Nekateri proizvajalci namesto dvojne pretvorbe uporabljajo dvosmerne pretvornike, ki izmenično opravljajo funkcije usmernika ali razsmernika. Spletni UPS-ji varčujejo z energijo in jih odlikuje povečana učinkovitost. Takšni viri so primerni za zaščito močne in omrežno občutljive opreme.
Poleg tega lahko industrijske UPS razdelimo v dve skupini glede na vrsto dobavljenega bremena:
- Prva vključuje brezprekinitvene napajalnike, ki se uporabljajo za zaščito proizvodnih procesov in delovne opreme pred izpadi električne energije. V ta namen se lahko uporabljajo rezervni ali line-interactive UPS-ji.
- V drugo spadajo UPS-ji, ki se uporabljajo za neprekinjeno napajanje IT infrastrukture: sistemov za shranjevanje podatkov ali strežnikov. Za to so primerni spletni viri.
Delovni pogoji za industrijske UPS
Podjetja v različnih panogah imajo svoje specifike, zato imajo različne zahteve glede napajalnikov brezprekinitvenega napajanja. Pravzaprav je vsak tak projekt edinstven in potrebuje opremo za svoje pogoje. Tukaj je le nekaj primerov proizvodnih posebnosti:
- UPS, ki se uporabljajo v rafinerijah nafte za zagotavljanje varnega delovanja destilacijskih kolon, se uporabljajo za zagotavljanje zasilnega napajanja ne samo krmilnih sistemov, ampak tudi aktuatorjev. V skladu s tem morajo imeti visoko moč.
- Geotermalne elektrarne proizvajajo stranski produkt: plin žveplov dioksid. V stiku z atmosfersko vlago tvori hlape žveplove kisline. Lahko hitro uniči materiale, ki se uporabljajo za izdelavo neprekinjenih napajalnikov.
- Na naftnih ploščadih na morju je nevarnost tudi povečana vlaga, sol in možnost horizontalnih ali vertikalnih premikov podlage, na katero je nameščen UPS.
- Topilnice vsebujejo močna elektromagnetna polja, ki lahko povzročijo motnje in sprožijo odklopnike.
Zgornji seznam je mogoče dopolniti z desetinami drugih primerov. Hkrati, ne glede na posebnosti industrijskega podjetja, morajo neprekinjeni napajalniki zanesljivo delovati 15–25 let. Prepoznamo lahko dva glavna dejavnika, ki vplivata na delovanje UPS-a:
- Namestitev. Strogo ni priporočljivo postavljati virov v bližino porabnikov energije. Zaščititi jih je treba pred visokimi temperaturami, onesnaženim zrakom ali mehanskimi vplivi. Za UPS-e je optimalna temperatura 20–25 °C, vendar pravilno delujejo tudi pri temperaturah do 45 °C. Nadaljnje podaljševanje življenjske dobe baterije skrajšuje življenjsko dobo baterij, saj se vsi kemični procesi v njih pospešijo.
Škodljiv je tudi prašen zrak. Fini prah deluje kot abraziv in vodi do obrabe delovnih površin ventilatorjev in odpovedi njihovih ležajev. Lahko poskusite uporabljati UPS brez ventilatorjev, vendar je veliko varneje, da jih na začetku zaščitite pred takšnimi vplivi. Da bi to naredili, je treba opremo postaviti v ločen prostor z vzdrževanimi temperaturnimi pogoji in čistim zrakom.
- Obnova električne energije. Sama ideja, da bi del električne energije vrnili v omrežje in jo ponovno uporabili, je vsekakor koristna. Omogoča vam zmanjšanje stroškov energije. Sistemi za obnovitev se aktivno uporabljajo na primer v železniškem prometu, vendar so škodljivi za neprekinjeno napajanje. Ko se uporablja povratna energija, se napetost enosmernega vodila poveča. Posledično se sproži zaščita in UPS preklopi v obvodni način. Posledic okrevanja ni mogoče popolnoma odpraviti. Zmanjšati jih je mogoče le z uporabo transformatorskih brezprekinitvenih napajalnikov.
Vir: www.habr.com