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Redundante Sicherheit: Für extreme Anforderungen an die Verfügbarkeit

Der Parallelbetrieb zweier gekoppelter Stromversorgungen stellt eine redundante Versorgung sicher und verhindert Schäden. Im Zusammenspiel mit den neuen Quint-Power-Stromversorgungen von Phoenix Contact Power Supplies steigern die einkanaligen S-Oring-Module die hohe Verfügbarkeit zusätzlich.

Phoenix Contact Power Supplies Bildquelle: © Phoenix Contact Power Supplies

Bild 1: Redundantes Stromversorgungskonzept gegen Ausfälle: Quint Power und Quint S-Oring

Klassischerweise kommen redundante Stromversorgungssysteme in den Bereichen Öl und Gas sowie der chemischen Industrie zum Einsatz. Hier kann der Ausfall einer Steuerung, etwa in einer Raffinerie, zu hohen Kosten oder gar zu Störfällen führen, die Mensch und Umwelt gefährden. Doch auch in anderen Bereichen der Industrie kann der Ausfall der Hilfsspannung schnell den Verlust einer kompletten Charge bedeuten, wie zum Beispiel in der Glasherstellung. Weitere Einsatzgebiete einer redundanten Hilfsspannungsversorgung sind Kraftwerke und auch industrielle Produktionsanlagen, wo jede Minute Stillstand hohe Kosten verursacht.

Konsequent getrennt bis zur Last

Auch wenn die Stromversorgungen von Phoenix Contact – zum Beispiel die Modelle Trio Power oder Quint Power – bereits im Stand-alone-Betrieb hohe MTTF- (Mean Time To Failure) Werte aufweisen, setzen Anlagenplaner bei sensiblen Applikationen auf redundante Stromversorgungen. Hierbei werden primärseitig zwei Stromversorgungen parallel betrieben, sodass bei Ausfall einer Stromversorgung die zweite die Last vollständig übernimmt.

Dazu sind die Stromversorgungen so dimensioniert, dass der gesamte Strombedarf der angeschlossenen Lasten in allen Betriebszuständen von nur einem Modul abgedeckt wird. Mit Hilfe einer passiven Diode oder eines aktiven Leistungshalbleiters (MOSFET) werden die Stromversorgungen entkoppelt, sodass ein Kurzschluss in einer defekten Stromversorgung oder den Leitungswegen nicht dazu führt, dass die Versorgungsspannung am Verbraucher einbricht.

Entwickelt wurden die neuen Quint-S-Oring-Module von Phoenix Contact Power Suppies für Anwender, die extreme Anforderungen an die Verfügbarkeit der Versorgungsspannung stellen. S steht in diesem Zusammenhang für „Single“. Entstanden ist das Quint-S-Oring-Redundanzmodul in Zusammenarbeit mit Kunden aus dem Bereich der Prozess­automatisierung, die eine hohe Verfügbarkeit, wie sie die bestehenden Oring-Module bieten, noch einmal steigern wollten. Durch die konsequente Trennung der Strompfade und damit auch die Trennung der verschiedenen Potenziale bis zur Last werden auch bei Ausfall eines Redundanzmoduls die angeschlossenen Verbraucher weiterhin sicher versorgt (Bild 2). Auch Service-Einsätze beeinträchtigen die kontinuierliche Spannungsversorgung nicht.