Угольная промышленность, нефтегазовая, энергетическая отрасли требуют надёжного и безопасного электроснабжения. Источники питания обязаны обладать стойкостью и способностью функционировать в реальных условиях эксплуатации. Они должны выдерживать воздействие непреднамеренных электромагнитных помех, вибраций, а также иметь широкий температурный диапазон.
Само собой, подобные устройства всегда должны отвечать жёстким требованиям, которые предъявляют к системе промышленной автоматики в целом. Если источник питания не соответствует требованиям, вся система становится уязвимой. В данной статье пойдет рёчь о новой линейке производимых в России источников питания КВНТ.
КВНТ — локализованная в России серия источников питания TRIO POWER, которая представляет собой сбалансированный источник питания, сочетающий в себе оптимальный набор функций, механическую и электрическую прочность, высочайшее качество сборки. В рамках программы импортозамещения в компании Phoenix Contact приняли решение локализовать серию источников питания TRIO POWER и переименовать её в КВНТ.
Наименование КВНТ придумали не просто так. Аббревиатура имеет расшифровку, отражающую основные преимущества устройства:
- К — компактные, так как, например, источник питания мощностью 240 Вт имеет ширину всего 42 мм.
- В — вибростойкие
- Н — низко
- Т — температурные, так как они работают в широком диапазоне температур.
Ключевые преимущества КВНТ
Один из основных параметров, на который обращают внимание при выборе источника питания, — это диапазон входного напряжения.
У КВНТ широкий диапазон по входному напряжению — от 85 В до 264 В переменного тока и от 99 В до 275 В постоянного, что позволяет работать в сетях с различным номинальным напряжением. Диапазон температуры эксплуатации составляет от −25 до +70 °С.
Но говоря о широком диапазоне температур, всегда нужно обращать внимание и на максимальную температуру, при которой сохраняется номинальная мощность. Ведь даже если выбрать источник питания с запасом 20 %, можно столкнуться с тем, что при высоких температурах мощности не хватит.
Для КВНТ она составляет +60 °С, при дальнейшем повышении температуры номинальная мощность снижается на 2,5 % на каждый кельвин повышения температуры.
Источники питания КВНТ имеют увеличенный запас прочности, который позволяет им спокойно запускаться при −40 °С. В лаборатории Phoenix Contact в России проводились типовые испытания источников питания в климатической камере — по внутренней методике компании.
В ходе тестирования устройства в отключенном состоянии охлаждались при температуре −40 °С в течение 24 часов. После производился холодный пуск при номинальной нагрузке и измерялись основные параметры.
По результатам испытаний специалисты лаборатории определили, что устройства запускались надёжно, а выходное напряжение нарастало монотонно от 0 до Uном. Источники питания успешно прошли проверку холодом, так что их можно смело применять в условиях экстремально низких температур.
На текущий момент Phoenix Contact локализовала однофазные КВНТ с выходным током 3, 5, 10 и 20 А. Их отличительная особенность состоит в том, что у источников питания до 5 А включительно корпус пластиковый (класс воспламеняемости согласно UL 94 — V0), а у 10 А и выше — металлический. Пластиковая только передняя панель.
Зачастую нагрузка находится удалённо от источника питания, что приводит к падению напряжения. При помощи потенциометра, расположенного на передней панели, можно регулировать напряжение на выходе источника питания в пределах от 24 до 28 В для компенсации провалов напряжения.
Дополнительно стоит отметить динамический резерв мощности Dynamic Boost, благодаря которому выходная мощность может достигать 150 % от номинальной в течение 5 секунд, а функция OVP (Over voltage protection) ограничивает перенапряжение в пределах до ≤30 В (EN61131-2).
При питании емкостных и индуктивных нагрузок вполне достаточно обеспечить резерв по мощности источника питания только на время их запуска. Функция Dynamic Boost может быть полезна в системах, где в дополнение к постоянной нагрузке происходит периодическое включение/выключение каких-либо механизмов, и от источника питания требуется дополнительная мощность только раз в несколько минут.
Зачастую в питающих сетях происходят не только провалы напряжения, но и всплески, вызванные переходными процессами или асимметрией (перекос фаз). КВНТ выдерживают кратковременное повышение напряжения до 300 В переменного тока и обладают высокой стойкостью к импульсным помехам — до 6 кВ, что позволяет им надёжно работать в различных сетях.
Возможность параллельного и последовательного соединения по выходу увеличивает спектр применений КВНТ: это могут быть как резервированные системы питания, так и системы с биполярным напряжением.
Как известно, в отказоустойчивых системах единичный отказ не только не должен приводить к аварийной ситуации, но и обязан быть диагностируемым. Для обнаружения неисправности будет полезен сигнальный контакт DC OK. Если один из параллельно включенных источников питания перестал работать, второй возьмёт на себя всю нагрузку, но при этом оператор с помощью сигнала DC OK узнает, в каком именно канале произошел отказ.
Также при построении отказоустойчивых систем немалую роль играет наработка между отказами (MTBF), которая рассчитывается с использованием MTBF. КВНТ обладают высоким значением MTBF — свыше 1 млн часов при температуре 40 °С. Это говорит о том, что в источнике питания применяют высококачественные компоненты, за счёт которых этот параметр существенно улучшается.
Инновационная конструкция
Благодаря инновационной конструкции КВНТ все компоненты расположены на плате с одной стороны, что позволило создать компактный корпус устройства. Поэтому у данного источника питания очень эффективный теплоотвод, так что его можно размещать в электротехнических шкафах малого размера.
Если возникает необходимость, то при температуре T >40 °C возможна установка источников питания максимально близко друг к другу с минимальными расстояниями между ними всего 10 мм. А в случае, если температура эксплуатации не будет превышать T <40 °C, источники питания можно устанавливать вплотную друг к другу.
Помимо этого, источники питания КВНТ имеют высокую механическую и электрическую прочности, а корпус устройства выдерживает вибрации от 4 до 30g, что позволяет размещать их в установках с повышенными требованиями к вибростойкости.
Компактные габариты изделий экономят ресурсы за счёт уменьшения необходимого пространства для устройства, а время монтажа влияет на стоимость системы в целом. Технология подключения Push-in экономит до 25 % времени монтажа по сравнению с винтовым подключением.
Источники питания КВНТ — идеально сбалансированные источники питания, которые полностью соответствуют современным техническим требованиям.
