Компания «Феникс Контакт» представила на рынке первую в мире систему непрерывного мониторинга импульсных перенапряжений на базе облачных технологий ImpulseCheck. Внедрение подобной системы анализа воздействий импульсных перенапряжений на электроустановку позволяет предотвратить риски сбоя в электропитании оборудования.
Цифровой щит для сети
Такие термины, как цифровизация, интернет вещей, с большой скоростью проникают в современную промышленную лексику. Эти значения можно трактовать достаточно широко, но одним из важных аспектов, в данном случае, является возможность управлять жизненным циклом систем, подсистем или отдельных компонентов. Постоянный мониторинг состояния отдельных элементов систем позволяет предсказывать возможные поломки, оптимизировать технологические процессы. Объединение полученных данных в единое информационное поле с использованием облачных сервисов позволяет улучшать производственную загрузку, логистику, снижать производственные издержки.
Первая в мире облачная система анализа воздействий импульсных перенапряжений на электроустановку, представленная компанией «Феникс Контакт», имеет связанный с облаком модуль, который позволяет пользователю контролировать в режиме реального времени состояние устройств защиты, а также получать детальную информацию о том, какие импульсные воздействия имели место на объекте в определенном интервале времени.
Защита от импульсных перенапряжений напрямую обеспечивает эксплуатационную готовность производственной системы, поэтому тренд на цифровизацию проникает и в сферу устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Уже сейчас во многих отраслях, где активно применяется защита от импульсных перенапряжений, используются эти простейшие средства контроля состояния. Как правило, присутствует визуальная сигнализация о выходе УЗИП из строя, которую при необходимости можно вывести через сухие контакты на управляющие устройства.
Выпуск на рынок системы ImpulseCheck от компании «Феникс Контакт» дает возможность клиентам получать более детальную информацию о состоянии защитных устройств и интегрировать полученные данные в новые цифровые сервисы. Кроме того, сам процесс принятия решения о необходимости использования УЗИП на конкретном объекте и выбор их параметров основаны на теоретических выкладках, которые зачастую вызывают много вопросов. Система ImpulseCheck обеспечивает поступление подробной информации о реальных импульсных воздействиях как на УЗИП, так и на само электрооборудование. Таким образом, клиент получает данные для анализа и принятия решения — прежде всего о том, защита какого уровня требуется (и нужна ли она вообще).
ImpulseCheck — как это работает?
Система состоит из компактного измерительного модуля (ширина 22,5 мм) для регистрации в реальном времени импульсных токов и перенапряжений, к которому подключается до четырех датчиков (рис. 1). К модулю можно подключить еще и контакты удаленной сигнализации состояния УЗИП (если они имеются). Датчики крепятся к кабелям, с помощью которых УЗИП подключено к электросети, измеряют импульсные токи, отслеживая изменения электромагнитного поля, и передают эту информацию в микроконтроллер. Далее эти данные передаются в облачный сервис и анализируются. Компания «Феникс Контакт» использует собственную платформу Proficloud.
Proficloud является оптимальной платформой для автоматизации процессов на базе IoT (интернета вещей). Она позволяет создавать гибкие и оптимальные процессы, а также интегрировать приложения сторонних производителей.
Для работы с системой ImpulseCheck, в частности, для создания интерфейса с пользователем, используется специальное приложение ImpulseAnalitics. В режиме реального времени фиксируются и протоколируются такие данные, как амплитуда импульсных токов, заряд и энергия каждого импульсного воздействия. Эти данные анализируются и выстраивается модель старения УЗИП, используемого в установке пользователя. Как результат — пользователь получает информацию о текущем статусе УЗИП как через интерфейс приложения ImpulseAnalitics, так и на самом измерительном модуле. Для фиксации текущего статуса контролируемого УЗИП используется трехступенчатая система:
- зеленый статус — защитные устройства полностью функционируют;
- желтый статус — защитные устройства функционируют, однако анализ состояния говорит о том, что УЗИП близко к выработке своего ресурса, требуется плановая замена защитного устройства;
- красный статус — защитные устройства вышли из строя и требуется их немедленная замена.
На измерительном модуле для отображения статуса используется соответствующая светодиодная сигнализация. В зависимости от типа объекта есть определенные требования к периодичности проверки защитных устройств в соответствии с основным международным стандартом по молниезащите МЭК 62305 (эти требования указаны в ч. 3 данного стандарта).
Благодаря облачной интеграции ImpulseCheck позволяет сгенерировать отчет о текущем состоянии защитных устройств в любой момент времени. Все бизнес-процессы, связанные со своевременной заменой выработавших свой ресурс УЗИП, могут быть автоматизированы (рис. 2).
В качестве дополнения (в некоторых случаях это может быть основной задачей) пользователь получает полный отчет обо всех имевших место импульсных воздействиях на электроустановку. Кроме численных значений основных параметров (амплитуды токов и напряжений, значения заряда и энергии), данные можно отобразить в виде графической прорисовки импульсов. Форма и амплитуда импульсов позволяют пользователю делать выводы о типе воздействий на электрооборудование. Например, были ли это коммутационные перегрузки, грозовые импульсные скачки (от удара молнии) или имели место длительные перенапряжения.
Основные параметры ImpulseCheck
Обратим внимание на ключевые показатели системы:
- напряжение питания анализатора: 24 В;
- DC (потребляемый ток 30–50 мА).
Параметры измеряемых импульсов:
- диапазон амплитуды по току: 100А...40 кА (при амплитуде импульса выше 40 кА значения будут фиксироваться, но при графической прорисовке будет теряться часть волны импульса);
- частота дискретизации: 500 кГц;
- максимальная измеряемая длительность: 1 секунда;
- подключение анализатора к Ethernet: RJ45;
- подключение анализатора к источнику питания: винтовые клеммы или шина TBUS.
Что в итоге
Если обобщить сказанное, то использование современных облачных технологий системой ImpulseCheck обеспечивает выполнение следующих задач:
- непрерывный анализ состояния устройств защиты от импульсных перенапряжений;
- быстрая генерация отчета о состоянии УЗИП в любой момент времени;
- формирование задания на замену устройств защиты в автоматическом режиме;
- регистрация импульсных воздействий на электроустановку в режиме реального времени;
- получение детального отчета о характере импульсных воздействий на электроустановку с привязкой ко времени и с возможностью графической прорисовки импульсов;
- оповещение через мобильные устройства при изменении статуса состояния УЗИП или при определенных критериях импульсных воздействий.
Таким образом, клиент получает точное представление о том, надежно ли защищено его оборудование от тех перенапряжений, которые могут вывести его из строя и оказаться причиной выгорания сетей электропитания. От подобных рисков есть способы защиты. А следить онлайн за тем, как все эти устройства работают, теперь стало возможным с помощью системы ImpulseCheck — надежным помощником в тех отраслях, где используются разветвленные электросети с множеством удаленных объектов, включая российские железные дороги.
