औद्योगिक अनुप्रयोगों और खतरनाक स्थानों की मांग के लिए बिजली आपूर्ति का चयन करना

कठोर और संभावित विस्फोटक वातावरण के लिए औद्योगिक प्रणालियों के स्वचालन में वृद्धि, जिसमें उत्पादन लाइनें, औद्योगिक रोबोटिक्स प्रणाली, ऊर्जा बुनियादी ढांचा, रिफाइनरी,और अर्धचालक विनिर्माण लाइनोंप्रणाली डिजाइनर द्वारा चुनी गई औद्योगिक बिजली आपूर्ति न केवल उच्च पीक शक्ति और बिजली आपूर्ति बैकफ्लो सुरक्षा की आवश्यकताओं को पूरा करेगी,लेकिन विश्वसनीयता की आवश्यकताओं को भी पूरा करते हैं, स्थायित्व, सुरक्षा, उच्च शक्ति घनत्व, उच्च दक्षता और विभिन्न जटिल नियामक अनुपालन आवश्यकताओं।

इस पेपर में बिजली प्रणाली डिजाइनरों के लिए मांग वाले स्वचालन अनुप्रयोगों के लिए सामना की जाने वाली चुनौतियों पर चर्चा की गई है।यह समझाते हुए कि वे डिजाइनरों को इन चुनौतियों का सामना करने में कैसे मदद करते हैं.

औद्योगिक बिजली आपूर्ति की चुनौतियां
इलेक्ट्रॉनिक उपकरण और प्रणाली विनिर्माण लाइनों, नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों, वितरण गोदामों और रासायनिक प्रसंस्करण सुविधाओं के लिए कठोर औद्योगिक वातावरण के संपर्क में हैं।इलेक्ट्रॉनिक उपकरण अत्यधिक तापमान के संपर्क में आ सकते हैं, आर्द्रता, यांत्रिक झटके, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई), कंपन, धूल, रासायनिक संपर्क और विस्फोटक वातावरण। क्योंकि इलेक्ट्रॉनिक्स का व्यापक रूप से बिजली, नियंत्रण और निगरानी में उपयोग किया जाता है,इन सभी अनुप्रयोगों को सटीकता सुनिश्चित करने के लिए डिजाइन किया जाना चाहिए, सटीकता, विश्वसनीयता और सुरक्षा।

बिजली की आपूर्ति महत्वपूर्ण है। औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के मुख्य घटक के रूप में, औद्योगिक बिजली की आपूर्ति एसी और डीसी विनियमित बिजली की आपूर्ति का समर्थन करती है।इसके आउटपुट को कनेक्टेड उपकरण की बुनियादी ऊर्जा खपत आवश्यकताओं को पूरा करना होगाउदाहरण के लिए, विद्युत यांत्रिक प्रणालियों जैसे कि मोटर, पंप,और गति नियंत्रण ड्राइव स्टार्टअप और औद्योगिक बिजली की आपूर्ति पर बहुत उच्च पीक धाराओं की आवश्यकता होती है इन धाराओं प्रदान करने में सक्षम होना चाहिएसामान्य तौर पर, औद्योगिक विद्युत आपूर्ति में भी अति-भोल्टेज, अति-वर्तमान और अति ताप संरक्षण कार्य होंगे।

भार या लाइन में परिवर्तन होने पर बिजली की आपूर्ति में अच्छी वोल्टेज विनियमन क्षमता होनी चाहिए और उच्च दक्षता सुनिश्चित होनी चाहिए।यह विशेष रूप से कॉम्पैक्ट बाड़े में स्थापित बिजली की आपूर्ति के लिए महत्वपूर्ण है, जहां कम दक्षता से अत्यधिक गर्मी का निर्माण हो सकता है।

औद्योगिक विद्युत आपूर्ति के लिए रूपरेखा विनिर्देश भी महत्वपूर्ण हैं। औद्योगिक विद्युत आपूर्ति को सीमित स्थान वाली मशीनों या नियंत्रण कैबिनेट में स्थापित किया जा सकता है। इसके अलावा,औद्योगिक अनुप्रयोगों में दोषपूर्ण उपकरणों के त्वरित प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती हैयह आवश्यक है कि औद्योगिक बिजली आपूर्ति सुरक्षा और विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी) के लिए प्रमाणित हो।

खतरनाक स्थान प्रमाणन
खतरनाक स्थान (HazLoc) प्रमाणन का एक विशिष्ट क्षेत्र है। राष्ट्रीय विद्युत संहिता (NEC) एक खतरनाक स्थान को एक क्षेत्र के रूप में परिभाषित करती है जहां ज्वलनशील गैसों या वाष्पों की उपस्थिति,ज्वलनशील तरल पदार्थ, ज्वलनशील धूल, ज्वलनशील फाइबर या उड़ने वाले फ्लिंट से आग या विस्फोट का खतरा हो सकता है।औद्योगिक बिजली आपूर्ति और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को विशेष रूप से HazLoc वातावरण में काम करने के लिए प्रमाणित किया जाना चाहिए.

अंडरराइटर्स लैबोरेटरीज (यूएल), यूरोपीय संघ के विस्फोटक वातावरण के लिए उपकरण निर्देश (एटीईएक्स) के साथ मिलकर, खतरनाक स्थानों में उपयोग किए जाने वाले घटकों के लिए परीक्षण मानकों की स्थापना करता है।यह प्रमाणन यह साबित कर सकता है कि प्रमाणित उपकरण निर्दिष्ट खतरनाक क्षेत्र में उपयोग के लिए आवश्यक न्यूनतम प्रासंगिक सुरक्षा मानकों को पूरा करता है.

प्रमाणन में दो कारकों को ध्यान में रखा जाता हैः वाष्पीकरणीय पदार्थ का प्रकार और इसकी उपस्थिति की संभावना। संभावित विस्फोटक का प्रकार प्रमाणन श्रेणी को निर्धारित करता है।वर्ग 1 में ज्वलनशील वाष्प और गैसें शामिल हैंश्रेणी 2 में आटा जैसे ज्वलनशील धूल शामिल हैं; श्रेणी 3 में ज्वलनशील फाइबर और फ्लाइंग (कई मात्रा में ज्वलनशील कण जैसे कपड़े) शामिल हैं।

खतरनाक पदार्थों के अस्तित्व की संभावना खतरनाक क्षेत्रों के ज़ोनिंग प्रकार को निर्धारित करती है। डिवीजन 1 उन वातावरणों को कवर करता है जहां खतरनाक पदार्थ आमतौर पर मौजूद होते हैं।डिवीजन 2 ऐसे वातावरण को कवर करता है जहां खतरनाक पदार्थ सामान्यतः मौजूद नहीं होते हैं, लेकिन कुछ शर्तों के तहत मौजूद हो सकता है।

हाज़लॉक अनुप्रयोगों के लिए औद्योगिक बिजली आपूर्ति
TRACO पावर की DIN रेल TIB-EX सीरीज़ की उच्च दक्षता वाली बिजली आपूर्ति (चित्र 1) कठोर वातावरण और खतरनाक स्थानों के लिए डिज़ाइन की गई है।डीआईएन रेल एक प्रकार का धातु रेल है जिसका उपयोग व्यापक रूप से उपकरण रैक या पैनल कैबिनेट में औद्योगिक नियंत्रण उपकरण स्थापित करने के लिए किया जाता है. यह श्रृंखला पैनल माउंट आवश्यकताओं के अनुरूप निचले माउंट प्रोफाइल के लिए साइड-माउंट विकल्प भी प्रदान करती है। यह श्रृंखला बिजली की आपूर्ति यूएल हैज़लॉक क्लास 1 के अनुरूप है,डिवीजन 2 (C1D2) और ATEX (EN60079-0), EN60079-7 और EN60079-15) सुरक्षा मानकों के साथ EMC प्रमाणित है।

TRACO पावर के लिए TIB-EX DIN रेल बिजली आपूर्ति
चित्र 1: TIB-EX श्रृंखला के DIN रेल बिजली आपूर्ति HazLoc C1D2 प्रमाणित और EMC प्रमाणित हैं, 80 W, 120 W, 240 W और 480 W के लिए नामित (स्रोतः TRACO पावर)

HazLoc C1D2 पावर सप्लाई को उन क्षेत्रों में सुरक्षित संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें सामान्यतः ज्वलनशील गैसें या वाष्प होते हैं, लेकिन असामान्य परिस्थितियों जैसे लीक की स्थिति में बाहर निकल सकते हैं,उपकरण या वेंटिलेशन प्रणाली की विफलता.

C1D2 उपकरण की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि यह सामान्य और आकस्मिक परिचालन स्थितियों में प्रज्वलन का स्रोत नहीं बनेगा।इस तरह के उपकरण को इस तरह से डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि वे उष्णकटिबंधीय विस्फोटक वातावरण को प्रज्वलित करने के लिए पर्याप्त विद्युत ऊर्जा या गर्मी न उत्सर्जित करें।इसलिए, सामान्य संचालन के दौरान ऐसे उपकरण आर्क या विद्युत चिंगारी उत्पन्न नहीं करेंगे, और संलग्नक संरचना लुप्तप्राय खतरनाक पदार्थों के प्रवेश की दर को सीमित कर सकती है।

HazLoc प्रमाणन के अलावा,इन convector ठंडा बिजली की आपूर्ति 88% से 95% (मॉडल के आधार पर) की दक्षता है और - 40 ° C से + 60 ° C (पूर्ण भार) के तापमान पर काम कर सकते हैं. नामित शक्ति 80 W, 120 W, 240 W और 480 W, आउटपुट वोल्टेज 12 V, 24 V या 48 V, ऑपरेटिंग वोल्टेज 85 VAC से 264 VAC, आवृत्ति 50/60 Hz।

TIB-EX श्रृंखला बिजली की आपूर्ति औद्योगिक वातावरण के लिए बहुत उपयुक्त है, जिसमें आउटपुट ओवरवोल्टेज और शॉर्ट सर्किट सुरक्षा सहित व्यापक संचालन सुरक्षा कार्य हैं।बिजली की आपूर्ति की इस श्रृंखला बिजली लाइन के वोल्टेज गिरावट को रोक सकता है, यानी वोल्टेज नामित मूल्य के 90% से कम हो जाता है, लेकिन यह पूरी तरह से डिस्कनेक्ट नहीं किया जाएगा।बिजली की आपूर्ति की श्रृंखला SEI F47 Sag Immunity Specification के अनुरूप है।.

टीआईबी-एक्स बिजली की आपूर्ति भी अल्पकालिक शक्ति अधिभार का सामना करती है और 150% अधिभार पर 4 सेकंड तक आउटपुट बनाए रखती है। यह श्रृंखला स्टेपर मोटर्स, सोलेनोइड वाल्व,या एक्ट्यूएटर - लोड जो प्रारंभिक ऊर्जा पर उच्च वर्तमान वृद्धि उत्पन्न करते हैं.

औद्योगिक वातावरण में एक और आम घटना रिवर्स पावर है, जहां इंडक्टर्स और रिडक्शन मोटर्स जैसे भार बिजली की आपूर्ति में वोल्टेज वापस फीड करते हैं।टीआईबी-एक्स श्रृंखला बिजली की आपूर्ति में इस तरह के भार के कारण बंद या विफलता को रोकने में मदद करने के लिए बिजली की आपूर्ति बैकफ्लो सुरक्षा का महत्वपूर्ण कार्य है.

स्विचिंग मोड पावर सप्लाई (एसएमपीएस) को प्रारंभ में अपने इनपुट कैपेसिटर को चार्ज करना होता है, जिसके परिणामस्वरूप पावर सप्लाई को पहली बार लाइन से कनेक्ट करने पर बड़े इनरश करंट हो सकते हैं।अधिकांश एसएमपीएस बिजली आपूर्ति (जैसे टीआईबी-एक्स श्रृंखला) इस वृद्धि वर्तमान को नियंत्रित करने के लिए अधिभार वर्तमान सीमाओं का उपयोग करते हैंये आपूर्ति 30 ए (230 वीएसी इनपुट), 15 ए (115 वीएसी) के सर्ज करंट के लिए नामित हैं।

सभी मॉडल सामने और साइड पैनलों पर डीसी-ओके संपर्क बंद और डीसी-ओके एलईडी संकेतक के माध्यम से आउटपुट स्थिति की सूचना देते हैं।

80 W TIB 080-12EX AC/DC DIN रेल बिजली आपूर्ति (चित्र 2) का नामित आउटपुट वोल्टेज 12 V और अधिकतम धारा 6.7 A है। बिजली आपूर्ति 3.71 "x 1.26" x 4.50 मिमी के आकार में कॉम्पैक्ट है।