Hungary
 
en
hu
 
Hungary
 
en
hu
 

Egyenáram a jövő hatékony gyáráért

A DC témával kapcsolatos ismeretek és a megfelelő kábelek


Valójában már biztos: az ipari gyártócsarnokok energiaellátása a jövőben egyre gyakrabban egyenárammal valósul meg. Az eddigi váltakozó áramú ellátástól való eltérésnek köszönhetően nagyobb energiahatékonyság és számos további előny várható egyre több alkalmazás esetén, amelyek már belsőleg is egyenáramú köztes áramkörökre támaszkodnak. Ez azt jelenti, hogy a vállalatok a CO2-kibocsátásukat is csökkenthetik.


Milyen előnyöket és lehetőségeket ígér az egyenáramú ellátórendszer?


Az alábbi szövegben áttekintést kaphat az egyenáramú üzemek céljairól. A kábelek és vezetékek lényeges komponensek egy ilyen infrastruktúra kiépítésének tervezése során. A kisfeszültségű egyenáramú kábelek portfóliója, amely tökéletesen illeszkedik az ipar követelményeihez, nálunk természetesen elérhető.

„Kábelkeresztmetszet kiszámítása egyenáram esetén” c. tájékoztató

Egyenáramú szakértőink készítettek egy útmutatót, amely segít a váltakozó és egyenáramú rendszerek kábel- és vezetékkeresztmetszetének kiszámításában és kiválasztásában. Ön is kíváncsi arra, hogy

  • milyen képletek segítségével számítható ki az egyenáramú hálózat vezetőárama?
  • hogyan állapítható meg a szükséges vezetékkeresztmetszet?
  • hogyan vegye figyelembe a várható kábelhosszúságot a számításában?


Csillapítsa tudásszomját, és töltse le részletes tájékoztatónkat.

Töltse le most

A LAPP az ODCA alapító tagja


A LAPP évek óta aktívan részt vesz az egyenárammal kapcsolatos ipari kutatási projektekben, és 2022-ben alapító tagként csatlakozott az újonnan alakult ODCA (Open Direct Current Alliance) szövetséghez. Az ODCA a DC-INDUSTRIE2 utódprojektjének tekinthető.. Most az ipari energiahálózatok egyenárammal való ellátásának előnyei és az ehhez szükséges meglévő koncepciók nemzetközi szabványosítása áll a középpontban. Az egyenáram ígéretes eszköz a sikeres energetikai átállás támogatására, és ezáltal fontos hozzájárulás az éghajlat és az erőforrások védelméhez.

Szórólap: Egyenáram

Ipari egyenáram-ellátás a gyártóüzemek számára - a világ első egyenáramú kábelportfóliójával a LAPP-tól
Töltse le most

Tanulmány

Kábelek és vezetékek keresztmetszetének kiszámítása és kiválasztása váltakozó áramú és egyenáramú rendszerekben
Töltse le most

Tanulmány

A réz keresztmetszetének és az átviteli veszteségeknek az összehasonlítása váltakozó és egyenáramú rendszerek kábeleinél.
Töltse le most

Egy egyenáramú ipari ellátóhálózat célkitűzései


Az energetikai átállás megvalósítása és a CO2-kibocsátás csökkentése

Az ipari termelőberendezések egyenáramra történő átállásának ötlete nem véletlen, hanem a sikeresen megvalósított egyenáramú projektek, például a DC-INDUSTRIE és a DC-INDUSTRIE2 eredménye, ahol az ipar és a kutatás az ipari termelésben történő energetikai átállás megvalósításán dolgozik. A fenntarthatóság gondolata ebben lényeges szerepet játszik. Ugyanis az ipari gyártás során a messze legnagyobb energiafogyasztás az elektromos motoroknak és meghajtásoknak tulajdonítható. Ha ezek energiaigénye csökkenthető vagy hatékonyságuk növelhető lenne, az közvetlen hatással lenne a vállalat CO2-kibocsátására.

Nagyobb rugalmasság és ellátási stabilitás a megújuló energiák integrálásával

Az egyenáramú hálózatok azonban azért is ígéretesek, mert a váltakozó áramú hálózatokhoz képest nagyobb rugalmasságot, egyúttal nagyobb stabilitást is kínálnak. A megújuló energiák integrálása esetén különösen a nagymértékben automatizált és digitálisan hálózatba kapcsolt termelési környezetek profitálnak a decentralizált és önellátó energiaellátásból, valamint a berendezések ezzel járó, tartósan stabil rendelkezésre állásából.

Az iparág széles körű részvétele felgyorsítja az egyenáramú rendszerek szabványosítását. A felhasználók, tervezők, gyártók, beszállítók, kutatóintézetek, szabványügyi szervezetek és szövetségek szoros együttműködése révén remélhetőleg felgyorsul az ipari energiaellátás forradalma.

Mikor és kinek jöhet szóba az egyenáram?


Alapvetően mindenkinek, aki ma új üzemet épít, foglalkoznia kell az egyenáramú energiaellátás témájával.


Mely termelőberendezések esetén jöhet szóba az egyenáramú rendszer?

  • Nagy energiaigényű berendezések, pl. ív- vagy hegesztési alkalmazások
  • Gyárak, amelyek telephelyükön megújuló energiákkal saját maguk állítanak elő áramot,
  • Olyan berendezések, amelyek a készülékeket és gépeket számos szervohajtáson keresztül pontosan szabályozzák, pozícionálják, gyorsítják és lefékezik,
  • Olyan robotikai alkalmazásokkal rendelkező létesítmények, amelyekben dinamikus mozgásokat végeznek,
  • Nagy irodaépületek.

Legyen szó berendezés- és gépgyártásról, számítógépes központról, logisztikáról vagy megújuló energiáról – a DC-hálózatok számos ágazatban megtalálhatók. Tájékoztatjuk Önt az egyenáramú berendezésellátás előnyeiről.

Kezdjük el együtt az átalakulási folyamatot!

Váltakozó és egyenáram – egyszerűen elmagyarázva


Az AC/DC rövidítések mögött nemcsak egy ausztrál rockzenekar rejlik. Az elektrotechnikában ezek a rövidítések mindig is a kétféle áramot, a váltakozó áramot (AC), illetve egyenáramot (DC) jelölik.

Mi a váltakozó áram és váltakozó feszültség?


A legtöbb klasszikus gép vagy háztartási készülék váltakozó árammal működik. A váltakozó áram olyan áram, amely folyamatosan változtatja áramlási irányát.


A váltakozó feszültséget nagy erőművi generátorokban állítják elő (például víz-, de szén- vagy atomerőművekben is). Itt elektromos, szinusz alakú feszültségről van szó, időszakosan változó polaritással. Ha a fogyasztók be vannak kötve (a hálózatba), szinusz alakú áram áramlik.


Az egyfázisú váltakozó feszültségű rendszerek mellett léteznek háromfázisú váltakozó áramú rendszerek is. Csak egy helyett három, 120°-os fáziseltolású váltakozó feszültségű áramvezető van, hogy nagyobb teljesítményt igénylő nagy gépek és készülékek árammal való ellátására is alkalmas legyen.

Mi az egyenáram és az egyenáramú feszültség?


A számítógépek, a mobiltelefonok és a LED-ek is egyenárammal működnek. Az egyenáram olyan áram, amely nem változtatja áramlási irányát.


Egyenáram csak akkor keletkezik, ha egyenáramú feszültség van jelen. Itt mindig azonos polaritással rendelkező elektromos feszültségről van szó.

5 nyomós ok arra, hogy egyenáramot használjon a gyárcsarnokában


Az ipari termelőberendezések váltakozó áramról egyenáramra történő átállítása ugyanakkor számos előnnyel jár:

A gépek és készülékek szervo-meghajtásokkal történő pontos gyorsítása és lefékezése a gyártócsarnokokban sok energiát szabadít fel. Ez a visszatáplált energia akkumulátorok és egyéb tárolók segítségével átmenetileg „tárolható”. A fel nem használt energia így nem vész el, hanem később igény esetén nagyon gyorsan lehívható. Ez a hatékonyságnövekedés akkor is észrevehető, amikor a berendezésben rövid távú terhelési csúcsok fordulnak elő.

A szükséges energiamennyiséget ezután már nem a helyi hálózatból kell beszerezni, hanem elérhető a saját, belső tárolókból.

A hálózattól független energiaellátás érdekében számos energiaforrást használnak, mint például akkumulátorokat, üzemanyagcellákat vagy megújuló energiákat, különösen fotovoltaikus rendszereket. Csatlakoztatásuk sokkal egyszerűbb az egyenáramú hálózatban, mivel természetüknél fogva már egyenáramot szállítanak.

A gyártóberendezésekben számos fordulatszám-szabályozott szervohajtás létezik, amelyeket frekvenciaváltók vezérelnek. A frekvenciaváltóknak mindig egyenáramra van szükségük a belső közbenső körükben. Ehhez a váltakozó feszültségből átmenetileg egyenáramú feszültség keletkezik, amely a fordulatszámtól függően változó frekvenciájú váltakozó feszültséggé alakul át (elv: AC ->DC ->AC).

A váltakozó áramú termeléshez képest az egyenáramú rendszerben lényegesen kevesebb helyen kell az energiát váltakozó áramról egyenáramra vagy egyenáramról váltakozó áramra átalakítani.

Mivel minden energiaátalakítás elvileg átalakítási veszteségekkel jár, megállapítható, hogy kevesebb átalakítási pont nagyobb energiamegtakarítással jár. Például a váltakozó áram és egyenáram közötti átalakítási veszteségek az alkalmazási esettől függően egyszámjegyű százalékos tartományban takaríthatók meg.

Az egyenáramú hálózatban bekövetkező kevesebb energiaveszteség emellett az alacsonyabb vezetőáram [A] miatt jelentkezik, amely az egyenáramú hálózatok egyenáramú kábelein keresztül áramlik. Ez az egyenáramú hálózatban alapvetően magasabb hálózati feszültségnek, valamint a meddőteljesítmény csökkenésének köszönhető. A gépekben az elektromos és/vagy mágneses mezők időszakos felhalmozódása és csökkenése miatt a kapcsolódó energia kiegészítő meddőáram formájában ingadozik a vezetőkben, amely a tényleges energiaáramlás (hatásos áram) mellett további veszteségeket eredményez. Ezek a mezők azonban szükségesek a gépek üzemeltetéséhez. Ez a folyamat folyamatos hurokban zajlik, és a váltakozó áramú hálózatokban nemkívánatos energiaveszteséghez vezet.
Egy olyan termelő létesítményt, amely csak egyetlen csatlakozással rendelkezik a nyilvános váltakozó áramó ellátó hálózathoz, és egyébként belsőleg egyenárammal működik, kevésbé érintik a külső energiaingadozások és feszültségcsökkenések. Különösen az adatközpontok vagy az ütemezett gyártással rendelkező termelések függnek döntően a megszakítás nélküli áramellátástól. A sokkal önellátóbb egyenáramú hálózatban, nanoszekundum-tartományban lévő reakcióidővel, a feszültségingadozások gyorsan kiegyenlíthetők. A nem tervezett üzemi leállások így könnyebben elkerülhetők, és így még jobban biztosítható a berendezés vagy gép komponenseinek elérhetősége és működőképessége.

Egyenáramú ellátás: milyen megtakarítások érhetők el?


Az egyenáramú energiaellátás nemcsak számos előnyt ígér, de különböző költségmegtakarítást is, amelyek rövid idő alatt megtéríthetik a telepítési költségeket.

Energiamegtakarítás a következőknek köszönhetően

  • tárolórendszerek integrációja
  • megújuló energiák integrációja
  • az összes visszanyert energia felhasználása
  • kisebb átviteli veszteségek

Erőforrás-megtakarítás a következők által:

  • kisebb keresztmetszetűre méretezett kábelek, kevesebb érrel (alacsonyabb rézszükséglet)
  • kevesebb átalakító, kisebb átalakítók (több helyet jelent)

    
 

Védelem a külső hálózati ingadozások miatt keletkező rendszerleállásokkal szemben

  • Elkerülhetők a gyártási folyamatban felmerülő drága leállások, valamint a magas javítási költségek.

Miben különböznek az egyenáramú kábelek a váltakozó áramú kábelektől?


A LAPP-nál a kábel- és csatlakozástechnológia területén világpiaci vezetők vagyunk, és jól ismerjük az alacsony feszültségtartományban használt kábelek tulajdonságait. Magyarázatunk rövid áttekintést nyújt a váltóáramú és az egyenáramú kábelek közötti legfontosabb különbségekről:

különbségek a felépítésben

A váltakozó feszültségű teljesítményátvitelhez (háromfázisú rendszer) 5-eres kábelekre van szükség; egyenáram esetén 1 vagy 2 vezető kerül felhasználásra. Az egyenáramú kábel egy DC+ és DC- érből, valamint a legegyszerűbb esetben egy semleges vezetékből áll.

különbségek a színkódolásban

Egy speciálisan egyenáramra tervezett kábel vezetői eltérő színkódolással rendelkeznek, mint a váltakozó áramú kábelek. A DIN EN 60445 szerint a külső vezetők azonosításához piros és fehér színeket kell használni, míg a váltakozó áramú kábelek esetén ezeket a külső vezetőket szürke, barna és fekete jelöléssel kell jelölni.

Anyaghasználat

A kisebb vezetékszámnak és a kisebb vezetékkeresztmetszeteknek köszönhetően az egyenáramú kábelekhez általában kevesebb rézre van szükség, mint a váltakozó áramú kábelek esetén. Az érintetlen egyenáramú feszültségellátás érdekében a meglévő körülményeknek megfelelően ügyelni kell a kiváló minőségű érszigetelésre. Ebben a tekintetben azonban nincsenek speciálisabb előírások, mint a váltakozó feszültséggel történő használat esetén.

A vezetékkeresztmetszet kiválasztása

A megfelelő vezetékkeresztmetszet kiválasztásával a kábelek a szükséges áramterhelhetőséghez méretezhetők. A kapcsolódó védőelemekkel együtt a csatlakoztatott készülékek védettek a túlterhelés és rövidzárlat ellen. A szükséges keresztmetszet meghatározásához sok esetben ugyanúgy járhatunk el mint a váltakozó áramú kábelek esetén. Határozza meg a vezetőáramot, vegye figyelembe a fektetési módot és a kábelhosszúságot, majd ellenőrizze, hogy a használt kábelanyag hőálló-e.

A LAPP kábelei és vezetékei a teljesen egyenáramú hálózathoz


A LAPP-nál évtizedek óta kutatjuk a kábelek és vezetékek szigetelőanyagainak hosszú távú stabilitását, valamint az érszigetelések szigetelési szilárdságát. Időközben úttörővé váltunk az ipari és egyéb egyenáramú alkalmazásokhoz használt kisfeszültségű kábelek fejlesztésében is.

Ábra: Egy egyenáramú ellátással rendelkező gyártócsarnok példaszerű ábrázolása

Ismerjük kihívásait, és kiváló minőségű, rendkívül korszerű, egyenáramra kialakított portfólióval rendelkezünk, amely tartalmazza az egyenáramú hálózat lényeges komponenseit.

Az egyes termékekről további értékes információkat talál online áruházunkban.