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Stromversorgungen im Anlagenbereich

Risiken auf der DC-Seite minimieren

25. Juli 2022, 14:56 Uhr | Von Thomas Waggershauser, Director Product Management, und Maximilian Köhler, Product Manager, beide bei Puls

Um kontinuierliche und störungsfreie Fertigungsprozesse zu gewährleisten, sollte ein passendes Stromversorgungssystem eingeplant werden.

Aufgrund der angespannten Lieferketten sind kostenintensive Anlagenstillstände auf jeden Fall zu vermeiden. Die Ursachen dafür jedoch sowohl auf der AC- als auch der DC-Seite liegen. Deshalb gilt es, sich durch ein entsprechendes Stromversorgungssystem in beide Richtungen abzusichern.

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Bauteilmangel, pandemiebedingte Lockdowns, die angespannte Weltpolitik – all dies hat dazu geführt, dass die globalen Lieferketten derzeit am Limit sind. Deshalb können es sich Hersteller nicht leisten, dass ihre Anlagen auch noch aufgrund technischer Defekte oder äußerer Einflüsse stillstehen.

Ein entscheidender Faktor, das Risiko zu minimieren, ist eine zuverlässige Stromversorgung innerhalb der Anwendung. Um kontinuierliche und störungsfreie Fertigungsprozesse zu gewährleisten, sollte ein passendes Stromversorgungssystem eingeplant werden. Dabei sind unterschiedliche Ausbaustufen möglich – je nachdem wie kritisch die Anwendung ist. Schaltnetzteile dienen immer als Basis und werden um zusätzliche Komponenten wie DC-USV-Systeme, Sicherungen und Redundanz- oder Puffermodule ergänzt.

Seit über 40 Jahren bietet der Stromversorgungshersteller Puls seinen Kunden entsprechende Systeme, die vor hohen Ausfallkosten schützen.

Anwendung und Netzqualität jederzeit im Blick

Der erste Schritt, die Anlagenverfügbarkeit zu steigern, ist zu wissen, welchen Bedingungen die Maschine überhaupt ausgesetzt ist. Einige Netzteile von Puls können neben ihrer eigentlichen Aufgabe der Stromversorgung auch als Sensor agieren. Die Geräte liefern Anwendungsdaten entweder über IO-Link oder wie bei den einphasigen 24-V-Netzteilen CP10.248 (10 A) und CP20.248 (20 A) über ein integriertes Display. Über das Display lassen sich auf einen Blick alle relevanten Informationen zum Zustand der Anwendung sowie der Netzqualität ablesen. Auf Basis dieser Informationen können Anlagenbetreiber schnell regieren, um Schäden an der Anlage sowie Störungen im laufenden Betrieb vorzubeugen.

Die Netzteile erfassen Daten in zwei unterschiedlichen Modi: im Echtzeit- und im Aufzeichnungsmodus. Im Echtzeitmodus stellt die Stromversorgung Live-Betriebsdaten dar. Dazu zählen Eingangs- und Ausgangsspannung, Ausgangsstrom, Betriebsstunden und die Temperatur der Leistungselektronik. Im Aufzeichnungsmodus stellt das Gerät Maximal- und Minimalwerte von Parametern bereit, die seit Inbetriebnahme erfasst und gespeichert wurden. Neben den Ein- und Ausgangsparametern zu Spannung und Strom zählt das Gerät beispielsweise auch eingangsseitige Transienten mit. Diese Daten erlauben Rückschlüsse auf die Netzqualität und erlauben präventive Wartungsarbeiten.

Im Fehlerfall alarmiert das Netzteil den Anlagenbetreiber über einen integrierten Alarmrelaiskontakt und informiert über den Zustand. Servicetechniker können die Situation somit schneller analysieren und Stillstandzeiten reduzieren.

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Auf schlechte Netzstabilität reagieren

Die lokale Netzqualität beeinflusst die Anlagenverfügbarkeit stark. Dass sich die Stabilität der Stromnetze je nach Region stark unterscheidet, spürt Puls auch in seinen eigenen Werken in Deutschland, China und Tschechien. In Europa kommt es im Schnitt zu 0,3 Netzausfällen pro Monat. Dieser Wert erscheint erst einmal niedrig. Statistisch gesehen ist eine europäische Fabrik jedoch viermal im Jahr von einem Stromausfall betroffen. In anderen Teilen der Welt lassen sich ganz andere Werte beobachten.

In Südostasien fällt das Stromnetz ca. 4,8-mal pro Monat aus. In China kamen in den letzten Monaten zudem Rationalisierungsmaßnahmen der Regierung hinzu. Aufgrund von Energiemangel wurde der Strom in den Betrieben einfach abgestellt. Auch in den USA berichtet rund ein Viertel der Unternehmen, dass es mindestens einmal im Monat von einem Stromausfall betroffen ist.