Irreguläre Netzschwankungen, kurzzeitige Netzunterbrechungen, lange Leitungen, Offshore- oder abseits gelegene Anlagen: Ein umfassendes Stromversorgungssystem sollte für jede mögliche Anwendung etwas Passendes bieten. Was aber zeichnet eine Stromversorgungslösung aus, die langfristig für eine hohe Anlagenverfügbarkeit sorgt?
Neben einer leistungsstarken Technologie spielen Integrationsfähigkeit und Individualisierbarkeit der Komponenten eine wichtige Rolle. Kapazitative Lasten wie das Starten von Motoren mit hohen Anlaufströmen, Schalthandlungen von Ventilen, ein gleichzeitiges Anlaufen von mehreren 24-V-Verbrauchern oder auch eine Erweiterung bestehender Anlagen stellen Herausforderungen an die Stromversorgung.
Hier bietet etwa die Quint-Power-Serie von Phoenix Contact eine Kombination aus einer dauerhaften Leistungsreserve, dem statischen Boost, und einer dynamischen Leistungsreserve, dem dynamischen Boost.
SFB-Technologie
Zum Schutz der Verbraucher im Fehlerfall ist das sichere Auslösen der DC-Sicherungen ein wichtiger Punkt. Alle Arten von Absicherungen – wie etwa Standard-Leitungsschutzschalter, Schmelz- und elektronische Sicherungen – müssen im Kurzschlussfall schnell und selektiv ausgelöst werden.
Zudem soll der Fehler die parallel angeschlossenen Verbraucher nicht beeinträchtigen. Auch dabei ist ein Stromversorgungssystem besonders gefordert, es muss einen hohen Ausgangsstrom bei immer stabil bleibender konstanter Ausgangsspannung liefern. Dabei unterstützt die von Phoenix Contact entwickelte SFB-Technologie (Selective Fuse Breaking). Mit dem sechsfachen Nennstrom für 15 ms stellt sie ausreichend Strom zur Verfügung, um handelsübliche Leitungsschutzschalter sicher auszulösen.
So lassen sich 24-VDC-Stromkreise sehr wirtschaftlich und zuverlässig absichern. Nur der fehlerhafte Strompfad wird abgeschaltet, der Fehler ist eingegrenzt und wichtige Anlagenteile bleiben in Betrieb.
Einfache Integration
Als Komplettsystem bietet die Quint Power mehr als 100 Produkte, darunter Stromversorgungen, DC/DC-Wandler, Redundanzmodule, unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) und Energiespeicher. Die Komponenten lassen sich für nahezu jedes Applikationsszenario individuell kombinieren.
In Kombination mit dem passenden DC/DC-Wandler sorgt die Stromversorgung am Ende langer Leitungen für aufgefrischte, gewandelte oder galvanisch getrennte 24 VDC – etwa bei einer zusätzlichen galvanischen Trennung zwischen zwei Verbrauchern oder bei einer Vermischung von Verbrauchern mit unterschiedlicher Versorgungsspannung. Für eine redundante Spannungsversorgung in ganz unterschiedlichen Applikationen sorgt das Quint-Programm mit seinen optionalen Redundanzmodulen. Neben einem vollständigen Monitoring an allen Punkten des Versorgungssystems bietet das Quint-Redundanzkonzept eine SIL-3-Zertifizierung für die Funktionale Sicherheit und erhöht auch damit die Betriebssicherheit der Anlage.
Bei Netzschwankungen, kurzzeitigen Netzunterbrechungen oder kritischen und sensiblen Verbraucherkreisen, die im Fehlerfall zur Datensicherung kurzzeitig gepuffert werden müssen, kommt das unterbrechungsfreie Stromversorgungssystem aus der Quint-Familie zum Einsatz. Ob kurze oder lange Überbrückungszeiten, wenige oder viele Überbrückungszyklen, verschiedenste Umgebungstemperaturen: Hier unterstützt das System mit der jeweils passenden Speichertechnologie.
Präventive Wartung
Jederzeit und standortunabhängig über das komplette System informiert sein – auch das wollen immer mehr Anlagenbetreiber. So sollten beispielsweise Offshore-Anlagen fernüberwacht werden können, um aufwendige, zeit- und kostenintensive Serviceeinsätze zu vermeiden.
Hier wird die Wartung optimiert, Vor-Ort-Termine werden seltener und Wartungsarbeiten weniger. Dazu wird die Anlage vollständig überwacht, alle relevanten Informationen sind jederzeit abrufbar. Ideal sind hier Komponenten, die nicht nur überwachen, sondern gleichzeitig miteinander kommunizieren können.
Neben der vollständigen Systemüberwachung – von der Eingangsspannung bis hin zum Verbraucher – sollten die entsprechenden Systeme auch Möglichkeiten zur Überwachung und Signalisierung von Betriebs- und Batteriezuständen bieten. Die von Phoenix Contact entwickelte IQ-Technologie überwacht den angeschlossenen Energiespeicher und erhöht die Lebensdauer durch ein intelligentes Batterie- und Lastmanagement.
Sowohl die Batterieerkennung als auch die Anpassung der Ladeparameter erfolgt automatisch. Über die integrierten industrieüblichen Schnittstellen können alle relevanten Daten und Informationen zum Energiespeicher und zum unterbrechungsfreien Stromversorgungssystem zu jedem Zeitpunkt von überall auf der Welt abgerufen werden.
Digitaler Zwilling
Neben der Fernwartung bietet das Gesamtsystem weitere Möglichkeiten, Zeit und Kosten zu sparen. So lassen sich viele Prozesse effizienter und reibungsloser gestalten.
Suche, Beschaffung, Aufbereitung, Überarbeitung und Anpassung von notwendigen Produktdaten zur Nutzung im CAE-Programm verschlingen oft wertvolle Ressourcen und verlängern die Durchlaufzeiten. Ein Schlüssel für die Effizienz bei Engineering-Prozessen ist daher die Verfügbarkeit vollständig ausgeprägter Produktdaten in den Datenportalen der genutzten CAE-Programme.
Sämtliche Quint-Komponenten sind digital beschrieben und verfügen über standardisierte Produktdaten wie zum Beispiel ETIM oder eCl@ss. Mithilfe der Planungs- und Markierungssoftware Project complete werden die Daten aus allen gängigen CAE-Programmen eingelesen und automatisch direkt in eine Klemmenleisten-Konfiguration überführt.
Bei der Planung einer Anlage zeigt sich häufig, dass ein aktueller Planungsstand durch individuelle Applikationsanforderungen in mehreren Iterationsschritten modifiziert werden muss. In der Regel führt jede Änderung – bei Parametern, Schnittstellen und Anschlusstechnik – zu einem Mehraufwand.
Hier vereinfacht das Stromversorgungssystem Quint Power die Arbeit des Planers: Mithilfe des Quint-Konfigurators können die Stromversorgungen individuell parametriert und ab Stückzahl 1 bestellt werden. Aus einem breiten Spektrum an Komponenten für alle gängigen industriellen Schnittstellen wird nach individuellen Bedürfnissen ausgewählt und eingesetzt. Auch zwischen Push-in- und Schraubanschlusstechnik kann gewählt werden.
Fazit
Maximale Anlagenverfügbarkeit hat in allen Branchen oberste Priorität. Voraussetzung dafür ist eine sichere Stromversorgung. Quint Power kann eine solche Komplettlösung für die zuverlässige 24-V-Versorgung sein. Alle Komponenten aus dem abgestimmten Programm – Stromversorgungen, DC/DC-Wandler, Redundanzmodule und USV – sorgen einzeln und in Kombination für einen unterbrechungsfreien hochverfügbaren Anlagenbetrieb. Das Ganze ist hier mehr als die Summe aller Teile.
