wersja mobilna
Online: 306 Środa, 2016.09.28

Galeria produktów

Rynek

Podłącz zasilanie

środa, 19 listopada 2014 10:32

Rynek aparatury elektrycznej i elektroenergetycznej to branża bardzo bliska automatyce i jednocześnie sektor o znacznie większym zasięgu niż ta ostatnia. Dzieje się tak, gdyż zasilanie maszyn i urządzeń, przetwarzanie energii oraz gwarantowanie jej dostępności to z jednej strony w przemyśle zagadnienia o znaczeniu podstawowym, z drugiej dotyczące również aplikacji w budynkach, pojazdach szynowych, sektorze infrastrukturalnym i przede wszystkim teleinformatycznym. Pod hasłem "zasilanie" kryje się też często zapewnianie ochrony różnych instalacji, zarządzanie zużyciem energii i wiele pokrewnych zagadnień. W analizie opisujemy produkty z tym powiązane - od zasilaczy i osprzętu elektroinstalacyjnego, przez aparaturę niskiego napięcia, po kompleksowe systemy zasilania gwarantowanego. Przyglądamy się ich najważniejszym zmianom technologicznym oraz temu, jak kształtuje się lokalna branża produkcji i dystrybucji.

Spis treści » Zasilacze i UPS-y
» Aparatura niskiego namięcia i złączki
» Pokaż wszystko
Zasilacze i UPS-y

Rys. 1. Główni krajowi odbiorcy zasilaczy i UPS-ów

Konieczność zapewniania ciągłego i wysokiej jakości zasilania jest kluczowa w centrach przetwarzania danych, obiektach o szczególnym znaczeniu w zakresie bezpieczeństwa, laboratoriach, systemach sterowania w transporcie i infrastrukturalnych, budynkach użyteczności publicznej i naturalnie samym przemyśle.

W tym ostatnim backup zasilania stosuje się przede wszystkim w zakresie systemów sterowania i gromadzenia danych, gdzie UPS-y i zasilacze buforowe dostarczają energię elektryczną do sterowników, komputerów przemysłowych i podobnych urządzeń. Ważne są również aplikacje, gdzie przerwa w zasilaniu może się wiązać z wystąpieniem niebezpieczeństwa dla personelu, oraz takie, w przypadku których przerwanie procesu produkcyjnego może oznaczać duże koszty.

Poniżej przedstawiamy asortyment urządzeń zasilających, które wykorzystywane są do celów takich jak wymienione. Oprócz nich przemysł ekstensywnie korzysta z ze standardowych zasilaczy niewielkich mocy, które można znaleźć w praktycznie każdej szafie elektrycznej i maszynie. Produkty te i związany z nimi rynek opisujemy w trzecim rozdziale bieżącej analizy.

Wersje buforowe i bezprzerwowe

Rys. 2. Najpopularniejsze marki sprzedawanych w kraju zasilaczy; zestawienie nie odzwierciedla wielkości sprzedaży

Systemy zasilania gwarantowanego kojarzone są typowo z UPS-ami (Uninterruptible Power Supply), aczkolwiek zasilacze tego typu stanowią często jedynie ich element - i to nie wszystkich. Przykładowo istotną grupą urządzeń są wersje buforowe, a więc zasilacze prądu stałego, które przeznaczone są do współpracy z baterią akumulatorów.

Pracują one zazwyczaj ze standardowymi napięciami występującymi w systemach automatyki, sterowania czy teleinformatycznych, a także zapewniają separację galwaniczną i mają wbudowane zabezpieczenia, przez co pośrednio pełnią funkcję filtrów aktywnych. Ich producenci oferują urządzenia mogące pracować w różnych konfiguracjach układowych, dostarczając zazwyczaj wyposażenie dodatkowe, które zwiększa ich funkcjonalność - np. w zakresie rejestracji pracy i zdalnego nadzoru.

Istotną grupą zasilaczy buforowych są wersje o dużych mocach, które składają się z modułów zasilaczy (np. 220 V / 100 A) mogących być zestawianych w "pakiety" po kilka-, kilkanaście jednostek. W efekcie moc systemu sięgać może kilkuset kW, a on sam może być rozbudowywany zależnie od potrzeb.

Do zasilaczy prądu stałego dodawane mogą być też przetwornice DC/DC, które pozwalają na zapewnienie zasilania odpowiedniej wartości napięciem stabilizowanym. Takie moduły mogą być stosowane przykładowo w układach zasilania bateryjnego w standardzie 220/110 V, gdzie konieczne jest też uzyskanie napięć niższych - jak np. 24 V, które służą do zasilania sterowników i innych urządzeń automatyki.

Konwersja napięcia może odbywać się też w drugą stronę, a więc "w górę". Stosowane mogą być tu również kombinacje z kilkoma szynami dystrybucji energii oraz redundancją, co w sposób modułowy pozwala stworzyć system dopasowany do danej aplikacji.

Przejdźmy do zasilaczy bezprzerwowych, a więc urządzeń będących "właściwymi" UPS-ami. Pracować one mogą z jedno- i trójfazowymi odbiornikami prądu przemiennego, przy czym same zasilane mogą być zarówno ze źródła napięcia AC, jak i DC. Występuje kilka typów UPS-ów, jeżeli chodzi o ich architekturę, przy czym w przemyśle w szczególności popularne są wersje pracujące on-line, które pełnią również funkcję filtrów pozwalających na zasilanie odbiorników napięciem wolnym od zaburzeń sieciowych.

Zależnie od aplikacji możliwe jest tworzenie układów z redundancją, w tym wielokrotną. W niedawnym badaniu rynku nasi respondenci zwracali uwagę na coraz większe zainteresowanie klientów UPS-ami dynamicznymi, w szczególności DRUPS, czyli Diesel Rotary UPS. Magazynują one energię we wprawianym w ruch kole zamachowym, zapewniając w sytuacji krytycznej utrzymanie zasilania przez kilka-, kilkanaście sekund, co pozwala na uruchomienie agregatu prądotwórczego. Ten rodzaj zasilaczy jest szczególnie preferowany w przypadku zastosowań o dużych mocach.

KONRAD GURTAT

AG IT PROJECT

  • Gdzie stosowane są UPS-y i jakie są ich cechy charakterystyczne?

UPS-y przemysłowe, typowo trójfazowe, stosowane są jako zasilacze przeznaczone do konkretnych urządzeń - przemysłowych, medycznych, badawczych, lub podtrzymują zasilanie dla przygotowanej infrastruktury - np. serwerowni, piętra budynku lub też całego budynki. Ich moce zazwyczaj zaczynają się od 10 kVA i sięgają 800 kVA dla pojedynczego zasilacza lub kilka MVA dla zespołu zasilaczy połączonych równolegle.

W ostatnich latach większość producentów odeszła od rozwiązań transformatorowych na rzecz zasilaczy bazujących na tranzystorach IGBT. Taka konstrukcja pozwala ograniczyć koszty produkcji oraz masę zasilacza. Standardem stał się współczynnik mocy na poziomie 0,8 lub 0,9 dla bardziej wymagających zastosowań. Wzrosła też sprawność takich zasilaczy do poziomu 92-96%.

  • Jak wygląda rynek niewielkich zasilaczy UPS?

Polski rynek małych zasilaczy UPS został zdominowany przez dwóch producentów - Ever oraz APC, aczkolwiek pojawiają się też inni mniej znani dostawcy próbujący zdobyć miejsce w tym sektorze. Technologicznie urządzenia te niewiele się zmieniły na przestrzeni ostatnich lat - są to głównie wykonania w technologii offline lub line interactive. Dostawcy małych zasilaczy chcą jednocześnie zdobyć klienta głównie ceną. Głównymi odbiorcami takich urządzeń są przede wszystkim użytkownicy domowi oraz małe biura, które nie mają przygotowanej infrastruktury dla większy zasilaczy.

Znacznie więcej niż zasilacze

Rys. 3. Sytuacja w branży krajowej

Systemy zasilania gwarantowanego z zasilaczem buforowym czy bezprzerwowym zawierają liczne elementy dodatkowe, takie jak moduły pomiarowe, rejestrujące i przede wszystkim układy przełączające. Te ostatnie są wykorzystywane do włączania obwodów obejściowych (bypass) oraz rezerwowego toru zasilania, przy czym używane tutaj mogą być te bazujące na stycznikach mocy układy SZR (samoczynnego załączania rezerwy zasilania) oraz, co jest coraz częstsze ze względu na szybkość pracy, rozwiązania static switch (szybkie łączniki bezstykowe).

W systemach zasilania gwarantowanego kluczowe są też akumulatory (baterie). Nasza branża korzysta tutaj z różnych rodzajów ogniw, przy czym do najpopularniejszych należą kwasowo- ołowiowe, wykonywane zazwyczaj w wersjach bezobsługowych. Elementami składowymi omawianych systemów mogą być też agregaty prądotwórcze, przy czym dotyczy to zazwyczaj instalacji większej mocy (w zakresie kilkuset kVA czy MVA).

Część z dostawców branżowych dostarcza ponadto filtry aktywne. Ich podstawową funkcją jest kompensowanie odkształceń prądu, które powstają na skutek pracy w sieci odbiorników o nieliniowych charakterystykach prądowo-napięciowych. Oprócz zmniejszania współczynnika THDi filtry mogą symetryzować obciążenie poszczególnych faz i zmniejszać obciążenie przewodu zerowego w sieciach trójfazowych.

Firmy specjalizujące się w omawianej tematyce oferują często nie tylko same produkty, takie jak te opisane powyżej, ale tak naprawdę rozwiązania "pod klucz". W tym przypadku klient definiuje nie tyle ich zawartość (moduły), a raczej oczekiwane parametry - napięcie zasilania, moc, czas podtrzymania, liczbę i typ napięć wyjściowych, wymagane zabezpieczenia, funkcje monitorowania pracy, itd. W takich przypadkach mówi się często o systemach zasilania potrzeb własnych, które służą do kompleksowego zasilania odbiorników AC i DC.

WOJCIECH SOMMER

MERATRONIK

  • Jakie cechy zasilaczy małogabarytowych i jaka oferta ich dostawców są ważne dla polskich klientów?

Największe projekty realizują bardzo często małe firmy wdrażające elementy linii produkcyjnych w dużych fabrykach. Tam układy zasilania zawsze odgrywają kluczową rolę w realizacji zadań, które są stawiane przed urządzeniami przemysłowymi.

Najmniejsza awaria powodująca przestój w produkcji może kosztować bardzo wiele, dlatego dla naszych klientów liczy się niezawodność i możliwość pracy w trudnych warunkach przy często wielogodzinnym obciążeniu. Rozwój automatyzacji pomiarów jest bardzo intensywny, stąd też kluczowe jest, aby zasilacze wyposażone były w odpowiednie interfejsy i istniała możliwość ich łatwej implementacji w systemie.

Ewolucja w zakresie parametrów i funkcjonalności

Rys. 4. Bieżąca koniunktura w branży

Grupą produktów dotychczas nieomówionych, a bardzo popularnych na rynku, są zasilacze małogabarytowe. Są one wykorzystywane w praktycznie wszystkich gałęziach współczesnej techniki - bez względu na sektor, aplikację czy typ systemu docelowego. W przemyśle, który jest ich głównym odbiorcą, wersje małogabarytowe występują przede wszystkim w wykonaniach do montażu na szynie DIN oraz przeznaczonych do integracji w urządzeniach i maszynach (zasilacze open frame).

Omawiane produkty stosowane są też m.in. w telekomunikacji, aparaturze pomiarowej, medycznej, transporcie, na rynku security (nadzór, systemy alarmowe, kamery) i naturalnie urządzeniach powszechnego użytku. Jednocześnie ich asortyment obejmuje także wersje samodzielne, montowane w szafach rack 19" oraz niewielkie zasilacze wtyczkowe.

Technologie zasilaczy profesjonalnych zmieniają się, a kształt im oraz rynkowi nadają wymagania użytkowników. W ostatniej dekadzie nastąpiła bardzo ważna przemiana, która wiązała się z zastąpieniem większości stosowanych zasilaczy liniowych, bazujących na transformatorach sieciowych i zwykłych stabilizatorach szeregowych, wersjami impulsowymi.

Powodów ku temu było kilka, przy czym głównym była kwestia sprawności, którą zasilacze impulsowe mają znacznie większą niż tradycyjne. Dzięki temu dla równoważnej mocy mogą być one mniejsze i lżejsze, a do tego wymagają mniej intensywnego chłodzenia. Obecnie standardem jest sprawność wynosząca 80-90%, najlepsze jednostki mają sprawność przekraczającą 90%. Skutkiem tego kilkusetwatowy zasilacz pracujący bez chłodzenia wymuszonego, który montowany jest side by side z innymi urządzeniami w szafie elektrycznej, nie jest dzisiaj niczym wyjątkowym.

Kolejnym czynnikiem był ten związany z kosztami. Duży wzrost cen metali w ostatnich latach spowodował, że koszty radiatorów, transformatorów sieciowych przestały być pomijalnie niskie w całkowitych kosztach projektu, a nierzadko stawały się dominujące. Do tego doszła drożejąca energia elektryczna oraz obniżki cen zasilaczy impulsowych wywołane efektem dużej skali ich produkcji na świecie. Efekt jest taki, że dzisiaj zasilacz impulsowy jest tańszy od równoważnego zasilacza liniowego, który stał się rozwiązaniem niszowym.

Duża sprawność to cecha, która korzystnie przenosi się także na kolejny bardzo ważny czynnik selekcji produktów, jakim jest jakość. Wysoko sprawny zasilacz, który nie grzeje się nawet przy oddawaniu dużej mocy, jest też w stanie zapewnić dłuższą bezawaryjną pracę. Producenci przykładają coraz większą wagę do tego, aby ich produkty były niezawodne w aspekcie długoterminowym i odporne na stany nieustalone, przeciążenia i błędy, bo w ten sposób budują znaczenie swojej marki, konkurując z tanimi dostawcami.

Od strony układowej zasilacze wyposaża się dzisiaj we wszechstronne układy zabezpieczające, rozbudowane filtry wejściowe, sterowniki zapewniające sygnalizację stanu zasilacza i inne obwody ochronne - na tyle skuteczne, że awaria na skutek przeciążenia czy zwykłego błędu podczas montażu staje się praktycznie niemożliwa.

Kierunkiem rozwoju technologii zasilaczy jest nie tylko polepszanie ich parametrów, ale też zwiększanie funkcjonalności. W tym ostatnim pomaga cyfryzacja i wykorzystanie do sterowania pracą układów bazujących na mikrokontrolerach.

Takie zasilacze mają sporo zalet, bowiem pozwalają zrealizować w prosty sposób wiele przydatnych funkcji, jak np. sterowania oszczędnościowego stopniem mocy przy niskich obciążeniach, zapewniają możliwość programowania parametrów - przykładowo progów zadziałania zabezpieczeń, jak też monitoringu i zdalnej sygnalizacji stanu pracy. Sterowanie cyfrowe ułatwia zarządzanie podziałem mocy przy połączeniu równoległym oraz sprawdza się w specjalizowanych wersjach - na przykład zasilaczach buforowych.

Do innych ważnych cech omawianych urządzeń polscy dostawcy zaliczyli m.in. możliwość pracy przy dużych przeciążeniach oraz ich rozbudowę w zakresie funkcji zabezpieczających. Na wymogi klientów nakłada się oczywiście cena - nieraz bowiem odbiorcy dobierają zasilacz bez większej analizy parametrów, kierując się po prostu kryterium kosztów. Te ostatnie są szczególnie istotne ze względu na dużą konkurencję na rynku i sam charakter omawianych produktów, które, jakkolwiek by nie patrzeć, są towarami powszechnymi i w dużej części standardowymi.

Trzy kluczowe rynki

Rys. 5. Konkurencja na omawianych rynkach

Sektory rynku związane z dostarczaniem zasilaczy małogabarytowych i systemów zasilania gwarantowanego rozpościerają się na wiele rynków docelowych. Jeżeli temat ten zawęzić by do zastosowań profesjonalnych, to wyróżnić tutaj można przede wszystkim trzy kluczowe obszary - przemysł, sektor teleinformatyczny oraz energetykę.

Ta ostatnia obejmuje również zapewnianie zasilania m.in. w budynkach, obiektach użyteczności publicznej, itd. Ważnymi rynkami końcowymi, zdaniem respondentów redakcyjnej ankiety, są też te związane z zastosowaniami w transporcie, laboratoriach i szpitalach oraz z użyciem w aplikacjach specjalnych i niszowych.

Jeżeli chodzi o zakres działalności odbiorców, to sytuacja jest tutaj również analogiczna, jak w przypadku publikowanych dotychczas w informatorze analiz rynku. W poprzednich wydaniach informowaliśmy, że głównymi odbiorcami urządzeń zasilających są w Polsce klienci końcowi związani z szeroko rozumianym przemysłem, integratorzy systemów i, w przypadku zasilaczy małogabarytowych - producenci maszyn i urządzeń. Stan ten utrzymuje się również obecnie, nie zmieniła się też pozycja dystrybutorów i odbiorców pozaprzemysłowych. Strona popytowa jest zatem dosyć niezmienna, a sam rynek określić można jako dojrzały.



 

Najlepsi w branży