W dobie zastosowań coraz bardziej zaawansowanych procesów technologicznych istotne jest zapewnienie niezawodności zasilania elektrycznego. Pewność i jakość dostarczanej do odbiorników energii można zwiększyć za pomocą różnych środków technicznych. Jednym ze sposobów jest wykorzystanie systemów zasilania gwarantowanego z podwójnym przetwarzaniem energii (UPS-ów wykonanych w topologii on-line).
UPS w zastosowaniach przemysłowych
W przypadku zaniku lub nieprawidłowości napięcia sieciowego, zasilacz UPS umożliwia dostarczenie energii do odbiorników (przy wykorzystaniu energii zgromadzonej w akumulatorach) w określonym czasie, niezbędnym do bezpiecznego i kontrolowanego zakończenia realizowanych procesów, a często poprawia dodatkowo jakość napięcia dostarczanego do zasilanych urządzeń.
UPS-y przeznaczone do zastosowań przemysłowych mogą zasilać różnego rodzaju odbiorniki. Podtrzymać zasilanie zarówno pojedynczych elementów wykonawczych czy urządzeń kontrolno-pomiarowych, jak i całych stanowisk roboczych (np. obrabiarki CNC), a także automatyki przemysłowej wykorzystywanej na liniach produkcyjnych.
Kryteria doboru zasilaczy UPS
Dobierając zasilacz UPS należy odpowiedzieć sobie na pytanie jaki rodzaj urządzeń chcemy zabezpieczyć, określić moc pobieraną przez te urządzenia, sprawdzić czy będą występowały chwilowe udary prądowe podczas rozruchu maszyn, a także jaki jest wymagany czas ich podtrzymania. Bardzo istotne jest również właściwe dobranie rozwiązań w zakresie przeciążalności. Maszyny stosowane w przemyśle mają często duże (chwilowe) pobory prądów podczas ich uruchamiania, dlatego zasilacze UPS muszą charakteryzować się odpowiednią przeciążalnością, aby nie dochodziło do ich przeciążeń.
Duży prąd zwarcia UPS umożliwia uzyskanie selektywności zabezpieczeń na poszczególnych liniach zasilania. Na wyjściu zasilacza odbiorniki mogą być pogrupowane w kilka linii. Jeśli wystąpi zwarcie (stan awaryjny) w odbiorniku w jednej z zasilanych linii, wówczas, w przypadku niskiego prądu zwarcia, zasilacz może przejść w stan awaryjny i odłączyć zasilanie od wszystkich linii. W takiej sytuacji wszystkie odbiorniki nagle, niekontrolowanie przestaną pracować, co może pociągnąć za sobą wiele niekorzystnych konsekwencji. Zasilacze POWERLINE GREEN 33 LITE / PRO wyróżniają się dużym prądem zwarcia. W chwili wystąpienia zwarcia w jednej z linii następuje zadziałanie bezpiecznika liniowego (w torze, w którym wystąpiło zwarcie) i odłączenie jedynie tej części obwodu, natomiast odbiorniki w pozostałych liniach nadal są zasilane przez UPS.
W przypadku konieczności zasilenia urządzeń lub obiektu na kilka godzin warto rozważyć układ tandemowy – UPS + Agregat. W takim rozwiązaniu agregat zapewnia długi czas pracy, a UPS gwarantuje zasilanie do czasu uruchomienia generatora. Dodatkowo zasilacz stanowi układ filtrujący, który dostarcza do urządzeń napięcie o optymalnych parametrach. Co ważne, w praktyce często zdarza się, że zestawiane do współpracy UPS-y oraz agregaty nie funkcjonują prawidłowo. Aby uniknąć tego typu problemów warto skorzystać z rozwiązań dopracowanych i przetestowanych przez ekspertów, takich jak m.in. UPS-y EVER serii POWERLINE GREEN 33 LITE / PRO oraz polecane przez firmę EVER agregaty.
Dlaczego zasilacz UPS jest ważny w środowisku przemysłowym?
Oprócz podstawowego zadania, jakie stawiane jest przed zasilaczami UPS stosowanymi w przemyśle – zapewnienie ciągłości procesów, urządzenia w topologii on-line zapewniają również skuteczną ochronę przed najczęściej spotykanymi zaburzeniami występującymi w sieci elektroenergetycznej, takimi jak zaniki napięcia (krótkotrwałe bądź długotrwałe), wahania wartości napięcia (wzrosty lub zapady napięcia), przepięcia (krótkotrwałe impulsy wysokonapięciowe), wahania częstotliwości napięcia czy odkształcenia przebiegu napięcia (wyższe harmoniczne).
Wraz z rozwojem osprzętu elektrycznego, elektronicznego i informatycznego wzrasta niebezpieczeństwo powstawania i oddziaływania wspomnianych zaburzeń. Ich typ oraz charakter zależy od wykorzystywanych urządzeń. Układy, w których zachodzą częste stany łączeniowe elementów biernych (cewek i kondensatorów) mogą mieć tendencje do generowania przepięć (powstających w stanach przejściowych), które są szczególnie groźne dla pracy podzespołów elektronicznych (półprzewodnikowych). Oddziaływania te często skutkują uszkodzeniami podzespołów, powstawaniem nadmiernych strat mocy czy przegrzewaniem się osprzętu, a co za tym idzie prowadzą do awarii urządzeń lub całych systemów.
Stabilny proces produkcji, a koszty inwestycji
Zastosowanie UPS-ów ogranicza ryzyko zakłócenia przebiegu procesu produkcyjnego oraz zwiększa wydajność zakładu poprzez eliminację przestojów. Jako, że zakup UPS-ów jest często odkładany przez inwestorów, należy zwrócić uwagę na fakt, że koszty związane z przestojem zakładu w wyniku braku zasilania czy straty w materiałach nie nadających się do wykorzystania są niejednokrotnie o wiele większe niż rozsądna inwestycja w skuteczne zabezpieczenie. Dodatkowo niektóre zasilacze UPS marki EVER (POWERLINE GREEN 33 LITE / 33 PRO) oferują dodatkowe funkcjonalności (m.in. kompensację mocy biernej), które wpływają na realną redukcję kosztów zasilania. Przy doborze rozwiązania należy zatem przeliczyć potencjalne straty wynikające z nieplanowanych przestojów (związane z uruchamianiem długotrwałych, skomplikowanych i uciążliwych procedur rozruchowych albo w których nawet krótkotrwałe przestoje w pracy pociągają za sobą znaczne straty ekonomiczne) oraz porównać je z kosztem inwestycji w zasilacze UPS.
Publikacja artykułu: luty 2023 r.
