Parete, scaffale o pavimento: guida di progettazione del filtro armonico attivo modulare

Riassunto.Scegliere un filtro armonico attivo modulare e' davvero una decisione su come crescera' la pianta, non solo su dove appenderà l'alloggiamento.i formati montati su scaffalature e i formati a terra differiscono per corrente per telaioIn questo articolo si confrontano i tre tipi di costruzione con le classi tipiche di corrente,spiega come l'espansione parallela funziona effettivamente a livello del controller e del CT, definisce le fasi di rilevamento e di messa in servizio che mantengono stabile un sistema multimodale e copre anche le questioni pratiche sollevate dagli acquirenti in fase successiva dei progetti: manutenzione dei sistemi di scambio a caldo,Deratamento in ambienti sigillati, indirizzamento dei moduli sui bus di comunicazione condivisi, e la differenza tra l'aggiunta di capacità e l'aggiunta di ridondanza.

Che cosa definisce un filtro armonico attivo modulare?

Un filtro modulare è costruito da unità di alimentazione ripetute che condividono un controller, un punto di misurazione della corrente e un bus di comunicazione.Induttore di uscita e protezione localeL'architettura è importante perché disconnette la capacità installata dalla dimensione dell'alloggiamento:un requisito di 100 A può essere soddisfatto da due moduli 50 A in un rack da 19 pollici, o da un unico armadio a pianta, e le due soluzioni si comportano in modo molto diverso durante la vita dell'impianto.

Il mercato delle unità a bassa tensione è dominato da tre fattori di forma: le unità a parete sono compatte, in genere da 15 a 60 A, e si basano sulla convezione forzata naturale o a bassa velocità.piccole officine e lavori di ristrutturazione in cui non è disponibile spazio a pavimento. I moduli montati su rack seguono la convenzione da 19 pollici, di solito 25-100 A per modulo, e sono destinati ad essere impilati in un armadietto o in un rack dedicato con flusso d'aria da fronte a posteriore.Apparecchiature per la trasmissione di energia, CT e protezione contro le sovratensioni, e copre 75-600 A in un unico involucro.

L'espansione parallela ha due requisiti tecnici: in primo luogo, ogni modulo deve vedere lo stesso riferimento di corrente, che è normalmente derivato da un insieme di CT sul lato del carico del sistema.La ripartizione della produzione deve essere equilibrata entro un certo numero di percentili., altrimenti un modulo raggiunge il suo limite di corrente mentre gli altri sono leggeri.la scelta determina la facilità con cui un sistema può essere esteso e la latenza tollerata dal circuito di controllo.

Infine, la modularità non è la stessa cosa della ridondanza.ma forniscono disponibilità N+1 solo se il controllore può isolare un'unità difettosa e continuare con il resto senza abbassare il livello di compensazione al di sotto dell'obiettivoTale distinzione dovrebbe essere iscritta nel disciplinare piuttosto che presupposta.

Un'ulteriore distinzione è tra un dispositivo modulare e un sistema modulare.un guasto del ventilatore colpisce l'intero armadioI moduli distribuiti su diversi punti di un bus di comunicazione hanno un raffreddamento indipendente e una protezione indipendente.che aumenta la disponibilità al costo di un maggiore cablaggio e di un indirizzamento più attentoGli impianti di grandi dimensioni utilizzano sempre di più il modello distribuito a livello di sottopiattaforma e un unico armadietto alla piattaforma principale.

Perché l'architettura modulare è utile nei progetti reali

1La capacità segue il carico.Pochissime piante conoscono il loro carico armonico un anno prima.Modulo montato su rack 50Ae un secondo in parallelo all'arrivo della nuova linea di produzione mantiene il capitale allineato alla domanda reale.

2I piccoli moduli si adattano alle stanze elettriche esistenti.I progetti di retrofit raramente hanno una superficie di pavimento di 800 mm di larghezza, ma spesso hanno 4 U di spazio per scaffalature o una sezione di parete.Modulo di alimentazione 25A per l'impilazione su scaffalatura da 19 pollicipossono essere installati in una sottostazione in funzione senza spegnere i pannelli adiacenti.

3La manutenzione diventa un'attività programmata.La sostituzione di un singolo modulo richiede minuti e spesso può essere effettuata con il sistema alimentato, mentre una singola unità monolitica richiede un'interruzione completa.tale differenza determina se la manutenzione è mai eseguita in tempo.

4Il raffreddamento e la progettazione termica sono più semplici da ragionare.I moduli hanno definito il flusso d'aria e le curve di deratazione definite, quindi un armadio multi-modulo può essere progettato con un aumento di temperatura prevedibile.Un singolo recinto di grandi dimensioni con flusso d'aria interno irregolare spesso è più caldo di quanto suggerisce la sua classificazione.

5- Miglioramento dei trasporti e della gestione dei cantieri.Un modulo da 25 kg si muove attraverso un ascensore di servizio; un armadio da 200 kg no. Ai piani superiori e nelle stanze di fabbrica congestionate questo è un problema di orario, non una preferenza.

6La strategia di risparmio diventa pratica.Il mantenimento di un modulo di ricambio copre ogni telaio in un sistema standardizzato, il che è molto più attraente per i distributori e i partner OEM che lo stoccaggio di interi armadi.75A armadietto a terraL'economia delle parti di ricambio è diversa.

7La documentazione rimane gestibile.Un modulo standardizzato ha un manuale, un set di parametri e un elemento di ricambio, mentre un armadio su misura ha un set di disegni unici che diventa obsoleto nel momento in cui il progetto cambia.Per i distributori che supportano più siti, che la standardizzazione vale più di un piccolo vantaggio di prezzo rispetto all'hardware.

Come selezionare e commissionare un sistema modulare AHF

Passo 1 Misurare la superficie disponibile delle pareti, lo spazio per i rack, l'impronta del pavimento, la larghezza della porta e l'entrata del cavo.perché l'aria calda si stratifica e una posizione della parete vicino al soffitto può essere 8 ̊10 °C più calda del pavimento.

Fase 2 Confirmare il flusso d'aria e il livello di sicurezza.I moduli a scaffale richiedono un flusso d'aria da davanti a dietro con spazio libero su entrambe le facce; le unità a parete hanno bisogno di spazio di convezione libero sopra e sotto.e il disegno dovrebbe mostrare la temperatura interna calcolata alla temperatura ambiente massima.

Fase 3 ¢ Progettazione della CT e dell'architettura di riferimento.Se i moduli vengono aggiunti successivamente, il riferimento deve essere ridistribuito e i coefficienti di condivisione devono essere ricontrollati;In caso contrario, il nuovo modulo trasporterà meno corrente di quella prevista e il sistema sembrerà aver guadagnato meno capacità di quanto dovrebbe..

Fase 4  pianificare l'indirizzamento e le comunicazioni.Su un bus RS485 o CAN condiviso, ogni modulo ha bisogno di un indirizzo univoco e il controller ha bisogno di un ordine di votazione definito.i moduli non etichettati sono il motivo più comune per cui un'ampliamento successivo richiede il doppio del tempo previsto.

Fase 5  messa in servizio del sistema, non del modulo.Applicare un carico passo con tutti i moduli alimentati e verificare una ripartizione equilibrata, una regolazione stabile e l'assenza di corrente circolante tra i moduli.Verificare che la rimozione di un modulo dal servizio lasci il resto entro le sue qualificheQuesto test dura un'ora e previene la maggior parte delle controversie di garanzia.

Una nota sui layout ibridi: molte piante combinano unafiltro di potenza attiva multifunzione 50A ∼ 600Asul pannello principale con un piccoloModulo 30AQuesto distribuisce la compensazione vicino alla fonte, riduce le perdite dei cavi e consente di dimensionare ogni area sul proprio spettro.Lo sforzo di ingegneria è modesto, e il risultato è di solito migliore di un dispositivo centrale di grandi dimensioni.Portfolio di filtri armonici attiviper confrontare i fotogrammi.

Realita' aggiornate.In un impianto in funzione il limite è raramente la progettazione elettrica, ma la finestra di spegnimento.con l'installazione CT come unico passaggio che richiede che l'alimentatore sia mortoLe unità murarie in una sala impianto in funzione necessitano di un'autonomia di lavoro e di una barricata temporanea, che spesso prolunga il programma più del lavoro elettrico stesso.Pianificare questa logistica nella fase di quotazione, perché determinano se il progetto è terminato alla data promessa.

Cosa scrivere nella specifica di parallelo.Indicare la capacità finale, non solo la prima fase; richiedere un numero massimo documentato di moduli per controllore; richiedere che il controllore segnali corrente, temperatura e stato per modulo;e richiedono che un modulo rimosso dal servizio non scarica il restoQueste quattro frasi eliminano la maggior parte dell'ambiguità che causa controversie quando un sistema viene ampliato due anni dopo.

Verifica termica dopo l'installazione.In pratica, la temperatura interna dell'armadio dipende dalla salute del ventilatore, dalla pulizia del filtro e dal calore fornito dalle attrezzature vicine.Esame termico a pieno carico, effettuata dopo il primo mese di funzionamento, è la misura di affidabilità più economica disponibile: essa rileva un filtro bloccato o un ventilatore difettoso prima che il modulo raggiunga la sua soglia di protezione.Registrare il risultato nel registro di manutenzione e confrontarlo annualmente.

Garanzia e logistica dei ricambi.I sistemi modulari cambiano la conversazione sulla garanzia. Invece di negoziare un armadio di sostituzione, la discussione diventa uno scambio di moduli con una svolta definita, che è più facile per entrambe le parti.Confirmare se i moduli di ricambio sono conservati localmente, qual è il tempo di scambio e se il firmware deve corrispondere ai moduli di un unico sistema prima della firma:firmware non corrispondente è la causa più comune di un modulo che si rifiuta di unirsi a un gruppo esistente.

Un ultimo controllo prima di ordinare.Verificare che il frame selezionato abbia una curva di derating documentata, un numero di ricambi da ordinare indipendentemente e una versione del firmware del controller ancora supportata.e un sistema modulare è modulare solo durante la sua vita utile se i moduli rimangono disponibiliChiedi per quanto tempo sarà prodotto il telaio e cosa lo sostituirà, perché un impianto di cinque anni con un modulo obsoleto non è più espandibile di un armadio sigillato.

Domande frequenti

Posso aggiungere un modulo ad un AHF esistente più tardi?

Sì, a condizione che il regolatore supporti l'indirizzo aggiuntivo, che il rapporto CT sia adeguato e che l'alloggiamento o il rack abbia una capacità inutilizzata.Confirmare sia il numero massimo di moduli per controller e la disponibilità di slot fisici quando si acquista la prima unità.

È affidabile come un armadietto?

L'affidabilità dipende dalla progettazione e dalla protezione termica, non dal formato.Il rischio consiste nell'installare i moduli a scaffale in un recinto sigillato senza pianificazione del flusso d'aria.

Quanto possono essere vicine le unità montate sul muro?

Seguire il disegno del fabbricante, in genere 100×150 mm sopra e sotto per la convezione.Unità montate fianco a fianco senza spazi vuoti attirano l'aria di scarico l'una dell'altra e si scaricano prima di quanto suggerisce la scheda dati.

L'operazione parallela riduce l'efficienza?

Ogni modulo funziona a carico parziale, che può essere leggermente meno efficiente di un'unità a carico nominale, ma la differenza è piccola a carico del 50-75%.I benefici derivanti dalla disponibilità e dal mantenimento di solito superano le perdite marginali.

Qual è la differenza tra espansione di capacità e ridondanza?

L'espansione della capacità aggiunge corrente di compensazione per soddisfare un carico maggiore.La ridondanza richiede una capacità di ricambio più un controller che isoli automaticamente un modulo difettoso.

Sono possibili dimensioni di telaio miste in parallelo in un sistema?

Alcuni controller consentono dimensioni miste con condivisione proporzionale, ma complica l'equilibrio e l'espansione.più facile da stoccare e più facile da risolvere anni dopo.

Conclusioni

Il muro, il rastrello o il pavimento sono una decisione che si prende per tutta la vita, perché stabiliscono come l'impianto crescerà e come sarà mantenuto.mantenere un modulo di ricambio, progettare la CT e l'architettura di riferimento per la capacità finale piuttosto che per il primo acquisto, e mettere in servizio il sistema come sistema.Abbinare il fattore di forma alla sala elettrica è importante come abbinare la corrente nominale al calcolo.

Pianifica un'installazione a tappe o un retrofit multi-module?Inviaci le dimensioni della stanza, il programma di carico e il piano di espansione, e noi proporremo una combinazione di cornici con uno schema di parallelizzazione e di indirizzamento documentato.Sono disponibili configurazioni private label e OEM.Contattaci per una proposta di configurazione.