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Energiemanagement Stromversorgung für Schiffs- und Unterwasseranwendungen

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Powerbox hat die Markteinführung der zweiten Generation von Stromversorgungen für Marineanwendungen und anspruchsvolle Industriesysteme angekündigt. Damit reagiert das Unternehmen auf die Forderung der Hersteller von Schiffsausrüstungen, die Logistik zu vereinfachen und den Energieverbrauch zu reduzieren. Außerdem sind digital programmierte Schutzfunktionen verbunden mit Redundanz und Parallelschaltungen integriert.

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Mit 500 W Ausgangsleistung hat die neue Stromversorgung einen typischen Wirkungsgrad von 94 % und kann bei Temperaturen zwischen –25 °C und 70 °C betrieben werden.
Mit 500 W Ausgangsleistung hat die neue Stromversorgung einen typischen Wirkungsgrad von 94 % und kann bei Temperaturen zwischen –25 °C und 70 °C betrieben werden.
(Bild: Powerbox)

Die Anforderungen an Produkte für Schifffahrts- und Offshore-Anlagen sind höher als für viele Anwendungen in Industrie- und Büroumgebungen, so dass die Hersteller von Stromversorgungen strenge Designregeln einhalten und Komponenten und Technologien auswählen müssen, die den internationalen Standards entsprechen.

Auch die Grenzen hinsichtlich mechanischer und klimatischer Anforderungen sind höher als bei typischen Industrieanwendungen. Häufig sind Schwingungen bis zu 4 g, große Temperaturschwankungen von –25 °C bis 70 °C und hohe relative Luftfeuchtigkeit, bei der Kondensation nicht auszuschließen ist. Die neue Stromversorgung PT578 von Powerbox soll die neuesten, für die Schiffsindustrie spezifischen Energietechnologien integrieren und bietet dem Hersteller zufolge eine einzigartige Kombination aus elektrischer und mechanischer Leistung.

Konforme Beschichtung schützt vor Feuchtigkeit und Korrosion

Mit 500 W Ausgangsleistung hat die neue Stromversorgung einen typischen Wirkungsgrad von 94 % und kann bei Temperaturen zwischen –25 °C und 70 °C betrieben werden. Das Gerät enthält eine aktive PFC und drei Ausgangsschutzmodi die per Firmware rekonfigurierbar sind. Es ist für Konvektionskühlung ausgelegt und durch konforme Beschichtung vor Feuchtigkeit und Korrosion geschützt. Dem Unternehmen zufolge hält es zudem hohen Schock- und Vibrationsbelastungen stand. Die für die PT578 entwickelte Technologie soll sich für Unterwasseranwendungen eignen, bei denen das Aggregat in neutralen Flüssigkeitsbehältern verbunden mit Teilen aus der PRBX Custom Power Library sicher betrieben werden muss.

Schiffsanwendungen und in Wasserbecken montierte Computer erfordern oft redundante Stromquellen. Um dies zu gewährleisten, werden in der Regel mehrere Stromversorgungen parallel geschaltet und über externe O-Ring-Dioden-Module miteinander verbunden. Um die Installation und Nutzung zu vereinfachen, ist die PT578 mit einer integrierten Schaltung ausgestattet, die es dem Benutzer ermöglicht, zu wählen, ob das Netzteil im „Single Mode“ oder im „Parallel Mode with droop current sharing“ betrieben werden soll. Dies soll auch die Anzahl der zu bevorratenden Produkte sowie den Platzbedarf im Rack reduzieren.

Ausgangsschutz unterschiedlich konfigurieren

Je nach Anwendung kann der Ausgangsschutz unterschiedlich konfiguriert werden (Abschalten, Hiccup-Modus oder Konstantstrom). Je nach den von der Firmware definierten Profilen und dem Ausgangsschutz kann die Betriebsart über einen DIP-Schalter mit werksseitiger Voreinstellung gewählt werden. Bei Bedarf ist es möglich, jedes der Profile in einem PRBX-Configuration-Center neu zu konfigurieren. Das Gerät verfügt außerdem über ein DC-OK-Signal und einen potentialfreien Relaiskontakt für den Fehlerschutz. Eine LED auf der Vorderseite zeigt den Status des Netzteils an (OK oder Störung).

Wenn der Konstantstrommodus gewählt wird, verhält sich das Gerät wie ein Stromgenerator und eignet sich für hohe kapazitive Lasten, die DC-Motoren antreiben, sowie als ideale Lösung zum Laden einer zweiten Batteriestufe für kritische Geräte wie Navigationssysteme.

PT578 arbeitet mit weiten AC-Eingangsspannungen von 90 VAC bis 265 VAC und mit einer DC-Busspannung von 125 VDC bis 375 VDC. Die Eingangsfrequenz beträgt 47-63 Hz bei AC und 440 Hz bei Marine-Airborneingang mit reduzierter PFC.

Zwei Versionen mit einstellbaren Ausgangsspannungen stehen in den Ausführungen Standard, 24 VDC (23 VDC bis 29 VDC) und 48 VDC (47 VDC bis 56 VDC) mit einer Ausgangsleistung von 500 W bei Spitzenleistungen bis 750 W während 10 Sekunden zur Verfügung.

Für internationale Marineanforderungen entwickelt

PT578 wurde für die internationalen Marineanforderungen entwickelt und entspricht den in der DNV-GL Tabelle 7 angegebenen Schwingungsbelastungen, Klasse B, ±1,6 mm Hubraum, 2-25 Hz, 4g; 25-100 Hz (1 Oktave/min). Laut Hersteller ist das Gerät durch eine konforme Beschichtung geschützt und arbeitet in einer feuchten Umgebung von bis zu 100 %, kondensiert bei allen relevanten Temperaturen und erfüllt die IEC60947-2 2kV, 60s. Das Produkt hat eine Isolation von 3000 VAC Input to Output und 2000 VAC Input to Chassis.

PT578 ist in einer 132 mm × 67 mm × 128 mm (ohne Hutschienenmontagegerät) Kassettenbox untergebracht, die mit ihrer kompakten Bauform eines der kompaktesten 500-W-Netzteile seiner Kategorie darstellt und somit Platz im Leistungsregal spart, um mehr Funktionen pro Schiene unterzubringen.

Zudem erfüllt das Gerät laut Hersteller auch die entsprechenden Anforderungen der EN61000-3 und -4, EMV-Emissionen EN60945 leitungsgeführt & gestrahlt, leitungsgeführte LF IEC60533 3VRMS, 50Hz-12kHz, EMV-Richtlinie 2014/30/EU und DNV-GL Temperaturklasse D, –25 °C bis 55 °C; Feuchteklasse B, bis 100 %, kondensierend.

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