Od SI48-10 do współczesnych siłowni DC – rozwój technologii zasilania telekomunikacyjnego 

Na wystawie poświęconej historii techniki na Politechnice Śląskiej w Gliwicach można zobaczyć urządzenie, które dla MERAWEX ma szczególne znaczenie – prostownik SI48-10, jeden z pierwszych modeli opracowanych przez firmę dla systemów zasilania telekomunikacyjnego.

Dziś jego konstrukcja wyraźnie różni się od współczesnych siłowni DC. Inne są technologie przetwarzania energii, sposób sterowania, możliwości diagnostyczne i metody komunikacji. Podstawowa funkcja pozostała jednak taka sama: zapewnienie stabilnego zasilania odbiorników oraz podtrzymanie ich pracy w przypadku zaniku zasilania sieciowego.

Porównanie SI48-10 ze współczesnymi systemami SI48 pozwala prześledzić, jak przez ponad 30 lat zmieniała się technologia stosowana w systemach zasilania telekomunikacyjnego.

W systemach telekomunikacyjnych system zasilania musi współpracować z baterią i zapewniać właściwe warunki jej ładowania.

W SI48-10 zastosowano układy odpowiedzialne m.in. za stabilizację napięcia oraz kontrolę procesu ładowania.

Jednym z rozwiązań była kompensacja temperaturowa napięcia ładowania. Napięcie było korygowane w zależności od temperatury baterii, co pozwalało ograniczyć ryzyko przeładowania lub niedoładowania akumulatorów.

System wyposażono również w układ RGR, czyli rozłącznik głębokiego rozładowania. W przypadku nadmiernego spadku napięcia baterii następowało jej odłączenie od obciążenia. Chroniło to akumulatory przed skutkami zbyt głębokiego rozładowania.

W konstrukcjach powstających w latach 90. realizacja tych funkcji wymagała odpowiednich układów pomiarowych, regulacyjnych i wykonawczych.

W starszych konstrukcjach znaczny udział w masie i wymiarach urządzenia miały elementy magnetyczne i inne podzespoły pracujące przy niskiej częstotliwości. Rozwój techniki impulsowej pozwolił na zastosowanie znacznie wyższych częstotliwości pracy układów przetwarzania energii.

W efekcie możliwe stało się:

• zmniejszenie wymiarów i masy urządzeń,
• zwiększenie gęstości mocy,
• ograniczenie strat energii,
• uzyskanie wyższej sprawności,
• zastosowanie bardziej zaawansowanych metod regulacji.

Współczesne moduły prostownikowe stosowane w siłowniach SI48 osiągają sprawność przekraczającą 90%.

W SI48-10 funkcje regulacyjne i zabezpieczenia realizowane były za pomocą klasycznych układów analogowych.

Współczesne siłownie wykorzystują sterowniki mikroprocesorowe, które pozwalają na jednoczesny pomiar wielu parametrów oraz realizację bardziej rozbudowanych algorytmów sterowania.

Sterownik może monitorować m.in.:

• napięcie i prąd wyjściowy,
• parametry wejściowe,
• stan poszczególnych modułów,
• temperaturę,
• napięcie baterii,
• stany alarmowe,
• parametry pracy prostowników.

Zmiana ta wpłynęła nie tylko na sposób regulacji napięcia. Pozwoliła również połączyć sterowanie z diagnostyką i komunikacją.

W starszych systemach informacje o stanie urządzenia były przekazywane przede wszystkim lokalnie, za pomocą sygnalizacji i styków alarmowych.

Współczesne systemy zasilania mogą komunikować się z urządzeniami nadrzędnymi za pomocą interfejsów cyfrowych, takich jak RS485 czy Ethernet. W zależności od konfiguracji możliwy jest również dostęp do parametrów urządzenia przez sieć oraz integracja z systemami monitoringu.

Informacje o stanie systemu mogą być przekazywane do centrum nadzoru, a dane historyczne wykorzystywane podczas diagnostyki.

Bateria pozostaje jednym z najważniejszych elementów systemu zasilania gwarantowanego. Zmieniły się jednak możliwości jej monitorowania.

W starszych rozwiązaniach podstawą była kontrola napięcia oraz odpowiednie sterowanie procesem ładowania. Stosowano również zabezpieczenie przed głębokim rozładowaniem.

Współczesne systemy mogą analizować znacznie większą liczbę parametrów związanych ze stanem baterii. W zależności od zastosowanej konfiguracji możliwe jest m.in. monitorowanie napięcia, prądu, temperatury oraz parametrów pozwalających ocenić kondycję baterii.

Oznacza to zmianę podejścia do diagnostyki – od reakcji na wystąpienie alarmu do wcześniejszego wykrywania nieprawidłowości.