电压跌落和电源故障

电压下降和电源故障——这两个事件会导致制造和加工设施的一切暗淡下来。当机器或加工线由于电源故障而出现故障时,公司在短短一个小时内就会损失数千美元。公司正在投入大量资金和资源,以帮助预防或缩短此类失败的持续时间。

随着24 VDC供电控制系统数量的增加,机器制造商和用户发现,一个典型的电源可能有一些内置功能,以帮助在电压下降和电源故障,但需要一个更强大的系统提供额外的保护。

许多机器由plc和工业pc控制,一个小的电源跌落或内部电源故障可以使系统的控制器无用。多年来,一些设备已经开发为工业控制部门,以帮助电源下降和电源故障。其中一些设备是冗余模块、缓冲模块和电池备份类型的系统。如果主电源系统出现临时故障,所有这些辅助模块都有助于提供某种程度的保护。

我应该使用什么防护措施?

最常见的问题是“什么样的保护对我的系统足够好?”这个问题没有简单的答案,但是了解辅助模块的功能可以帮助你找到正确的方向。

即使一个设备有良好的,稳定的输入电源,很少发生主功率下降或电压损失,可以有一个高度关注失去内部电源供应。如果需要一个可靠的冗余保护系统,那么冗余模块将是最佳选择。冗余模块用于监控双路供电。如果一个电源出现故障,或被完全移除进行维修,那么冗余模块将把整个负载分配给正常工作的电源。大多数冗余模块都有一个输出触点,它发出故障信号,因此任何问题都可以及时纠正。它们还在电源和模块之间有一个互连的通信链路,因此冗余模块在任何时候都知道每个电源的状态。一个好的冗余模块还应该具有输出电压的短路保护和过载保护。当使用这种类型的系统时,一个关注是冗余模块没有考虑到主要设施电力系统的损失。如果供给制造设施的电力系统失效,冗余电力控制系统也会失效。

在有持续的短时电压下降或电力不足的系统中,一种称为缓冲模块的设备将有助于保持控制系统平稳运行。缓冲模块通常由大型电容组组成,可以在故障发生时存储和释放能量。缓冲模块与馈电电源并联,因此负载从电源转移到缓冲模块对负载是透明的。快速释放储存能量的能力,防止在保护控制系统的操作损失。由于通常没有移动部件,缓冲模块是免维护的,其存储能力不会在产品的生命周期中退化。对于这种类型的故障,这种类型的保护比其他保护模块有很大的优势。

在一个经常出现电压下降、电力不足和停电的远程系统中,电池备份系统可以处理所有这些情况。电池备份系统由电源、电池备份模块、大小合适的电池和用于监控系统的任何可选配件(如温度探头)组成。电池备份系统可以使电池在正常情况下持续充电。该系统虽然是最复杂的,但提供了最可靠的保护,并覆盖了可能发生的最广泛的电力故障范围。如果电源故障,失去输入电源,或经历电压下降或断电,负载被转移到电池。电池备份系统的一大优点是能够调整控制系统在故障状态下运行的时间。通过选择一个更大的存储容量的电池,系统保持活跃的时间更长。

另一种解决方案是将辅助模块组合起来,提供覆盖各种故障的保护系统。如果你有两个电源喂养成一个冗余模块,和冗余模块并行连接的负载和缓冲模块,用户现在有冗余系统,也可以度过短暂的电压下降或警戒灯火管制,以及处理失败的喂养电源之一。

随着对现有发电站的需求增长,人们的兴趣将转向保护控制电力质量的替代方法。集成辅助保护模块等设备将有助于保持系统的正常运行并发挥最大潜力。

由莱尼Filipkowski
AutomationDirect产品工程师

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最初出版日期:2006年3月1日