Niezawodne zasilanie pomocnicze dla infrastruktury inteligentnych sieci energetycznych

Wraz z przyspieszeniem globalnego wdrażania inteligentnych sieci energetycznych, inteligentne liczniki energii elektrycznej stały się kluczową infrastrukturą dla zaawansowanego zarządzania energią, reakcji na zapotrzebowanie oraz zdalnego monitorowania.

Inteligentne liczniki są bezpośrednio podłączone do sieci AC na poziomie dystrybucji i muszą działać nieprzerwanie w warunkach zmiennych parametrów sieci. Zaprojektowanie niezawodnego wewnętrznego modułu zasilania AC-DC jest zatem kluczowe dla zapewnienia długoterminowej stabilności systemu, bezpieczeństwa oraz zgodności z normami.

Wyzwania projektowe w systemach inteligentnych liczników energii

W rzeczywistych wdrożeniach inteligentne liczniki energii muszą działać niezawodnie w kilku wymagających scenariuszach:

• Ciągła praca 24/7: Moduły zasilania muszą zapewniać bardzo wysoki średni czas między awariami (MTBF), aby wspierać długi okres eksploatacji liczników, które zazwyczaj działają przez wiele lat bez przerwy.
• Wysokie wymagania dotyczące izolacji i bezpieczeństwa: Ponieważ liczniki instalowane są na poziomie dystrybucji, wymagane jest silne zabezpieczenie izolacyjne w celu zapewnienia bezpieczeństwa elektrycznego.
• Kompatybilność EMC dla modułów komunikacyjnych: Inteligentne liczniki często integrują moduły komunikacyjne PLC lub bezprzewodowe. Zasilanie musi zapewniać doskonałą kompatybilność elektromagnetyczną, aby zapobiec zakłóceniom wpływającym na dokładność pomiarów i komunikację danych.
• Wahania napięcia sieci i zdarzenia przejściowe: Moduł zasilania musi tolerować niestabilne warunki wejściowe AC oraz wytrzymywać przepięcia typowe dla poziomu dystrybucji.
• Adaptacja do trudnych warunków środowiskowych: Inteligentne liczniki są często instalowane w zewnętrznych obudowach i muszą wytrzymywać trudne warunki, takie jak wysokie temperatury, wilgotność oraz instalacje na dużych wysokościach.

Dlaczego moduł zasilacza AFCV20 firmy Arch Electronics jest odpowiedni do zastosowań w aplikacjach liczników energii

• Szeroki zakres napięcia wejściowego: zaprojektowany dla globalnych warunków sieci
  • 90-305VAC szeroki zakres wejściowy: Inteligentne liczniki często działają w niestabilnych warunkach sieci. AFCV20 obsługuje napięcia wejściowe do 305VAC, zapewniając stabilną pracę wewnętrznych obwodów pomiarowych i komunikacyjnych nawet przy dużych wahaniach napięcia.
  • Zgodność z wejściem DC: Moduł obsługuje również szeroki zakres napięcia wejściowego AC 120-430VDC, zapewniając większą elastyczność projektową w systemach dystrybucji DC lub specjalistycznych środowiskach przemysłowych.
• Izolacja klasy II: uproszczona instalacja i zwiększone bezpieczeństwo
  • Brak konieczności uziemienia ochronnego: AFCV20 posiada konstrukcję izolacji klasy II, co oznacza brak potrzeby stosowania przewodu ochronnego (PE) podczas instalacji. Znacznie zmniejsza to złożoność i koszt instalacji, szczególnie w starszych budynkach lub zewnętrznych skrzynkach licznikowych.
  • Zwiększona ochrona: Wzmocniona struktura izolacji poprawia bezpieczeństwo elektryczne oraz zmniejsza ryzyko zakłóceń systemowych wynikających z pętli masy.
• Zgodność z OVC III i wysoka ochrona izolacyjna
  • Zaprojektowany dla instalacji na poziomie dystrybucji: AFCV20 spełnia wymagania kategorii przepięciowej III (OVC III) (dla instalacji do 2000 m n.p.m.), zapewniając większą odporność na przepięcia typowe dla tego środowiska.
  • Wzmocniona izolacja: Dzięki izolacji wejście-wyjście 4300VAC moduł skutecznie chroni niskonapięciowe obwody sterowania i przetwarzania danych przed zakłóceniami wysokiego napięcia.
• Niskie zużycie energii i odporność środowiskowa
  • Bardzo niskie zużycie energii bez obciążenia: Zużycie energii bez obciążenia wynosi mniej niż 0,1W, co pomaga spełnić rygorystyczne wymagania dotyczące niskiego poboru energii własnej w licznikach.
  • Szeroki zakres temperatur pracy (-40°C do +85°C): Zaprojektowany do trudnych warunków, moduł zapewnia niezawodną pracę zarówno w wysokich temperaturach, jak i w zimnym klimacie, przy MTBF przekraczającym 400 000 godzin.
  • Praca na dużych wysokościach do 5000 m: AFCV20 obsługuje działanie na wysokościach do 5000 metrów, umożliwiając wdrażanie liczników w regionach górskich.

Integracja systemu licznika: elastyczna konfiguracja dzięki 

W typowej konstrukcji inteligentnego licznika energii wewnętrzne obwody często wymagają dwóch poziomów napięcia:

• Obwody pomiarowe i sterujące: Układy pomiarowe oraz mikrokontrolery (MCU) zazwyczaj pracują przy napięciu 5V.
• Moduły komunikacyjne i sterujące: Moduły RF lub PLC oraz układy sterowania przekaźnikami często wymagają napięcia 12V.

Dwuwyjściowa konfiguracja modułu zasilania AFCV20-5S12S zapewnia istotne korzyści integracyjne:

• Zmniejszenie liczby komponentów: Jeden moduł może jednocześnie dostarczać +5V (2000mA) oraz +12V (833mA), zastępując tradycyjne rozwiązania wymagające dwóch oddzielnych przetwornic AC-DC lub połączenia AC-DC z dodatkową przetwornicą DC-DC.
• Optymalizacja wykorzystania przestrzeni: Przy kompaktowych wymiarach 52.5 x 27.5 x 23.5 mm moduł dostarcza wiele napięć w niewielkiej obudowie, umożliwiając oszczędność miejsca na PCB.
• Poprawa stabilności systemu: Ograniczenie liczby komponentów i etapów konwersji mocy zmniejsza szumy elektryczne i poprawia dokładność pomiarów.

• 

  Moduł zasilacza AC/DC Arch Electronics AFCV20-5S (20W/5V)

  Oznaczenie producenta: AFCV20-5S

  Dostępność:

  Zapytaj o dostępność

  20W, Wejście: 90-305 VAC lub 120-430 VDC, Napięcie wyjściowe: 5 VDC, Pojedyncze wyjście, Prąd wyjściowy: 4A (maks)
• 

  Moduł zasilacza AC/DC Arch Electronics AFCV20-12S (20W/12V)

  Oznaczenie producenta: AFCV20-12S

  Dostępność:

  Zapytaj o dostępność

  20W, Wejście: 90-305 VAC lub 120-430 VDC, Napięcie wyjściowe: 12 VDC, Pojedyncze wyjście, Prąd wyjściowy: 1.67A (maks)
• 

  Moduł zasilacza AC/DC Arch Electronics AFCV20-15S (20W/15V)

  Oznaczenie producenta: AFCV20-15S

  Dostępność:

  Zapytaj o dostępność

  20W, Wejście: 90-305 VAC lub 120-430 VDC, Napięcie wyjściowe: 15 VDC, Pojedyncze wyjście, Prąd wyjściowy: 1.33A (maks)
• 

  Moduł zasilacza AC/DC Arch Electronics AFCV20-24S (20W/24V)

  Oznaczenie producenta: AFCV20-24S

  Dostępność:

  Zapytaj o dostępność

  20W, Wejście: 90-305 VAC lub 120-430 VDC, Napięcie wyjściowe: 24 VDC, Pojedyncze wyjście, Prąd wyjściowy: 0.83A (maks)
• 

  Moduł zasilacza AC/DC Arch Electronics AFCV20-5S12S (18.4W/5V/12V)

  Oznaczenie producenta: AFCV20-5S12S

  Dostępność:

  Zapytaj o dostępność

  18.4W, Wejście: 90-305 VAC lub 120-430 VDC, Napięcie wyjściowe: 5V/12 VDC, Pojedyncze wyjście, Prąd wyjściowy: 2A oraz 0.75A (maks)
• 

  Moduł zasilacza AC/DC Arch Electronics AFCV20-12D (20W/12V/-12V)

  Oznaczenie producenta: AFCV20-12D

  Dostępność:

  Zapytaj o dostępność

  20W, Wejście: 90-305 VAC lub 120-430 VDC, Napięcie wyjściowe: +12V/-12 VDC, Pojedyncze wyjście, Prąd wyjściowy: 0.83 oraz 0.83A (maks)
• 

  Moduł zasilacza AC/DC Arch Electronics AFCV20-15D (20W/15V/-15V)

  Oznaczenie producenta: AFCV20-15D

  Dostępność:

  Zapytaj o dostępność

  20W, Wejście: 90-305 VAC lub 120-430 VDC, Napięcie wyjściowe: +15V/-15 VDC, Pojedyncze wyjście, Prąd wyjściowy: 0.66 oraz 0.66A (maks)

Gamma Sp. z o.o. jest autoryzowanym dystrybutorem rozwiązań Arch Electronics w Polsce. Zachęcamy do zapoznania się z ofertą firmy Arch oraz do kontaktu z naszym działem handlowym w celu zamówienia sampli.