Zasilacze, które znajdują zastosowanie w systemach ochrony przeciwpożarowej spełniają wymagania normy PN-EN 54-4 oraz PN-EN 12101-10. Nie mniej ważne są przy tym odpowiednie certyfikaty CNBOP oraz VDS.

Typowy zasilacz z podtrzymaniem bateryjnym ma za zadanie dostarczanie napięcia gwarantowanego z sieci elektroenergetycznej. W przypadku zaniku napięcia kluczową rolę odgrywa dostarczanie energii za pomocą elementów wewnętrznych zasilacza. Nowoczesne akumulatory są bezobsługowe. Bardzo często wykonuje się w technologii żelowej lub AGM. Istotną rolę odgrywają wyjścia z odpowiednimi zasilaczami. W przypadku przełączania źródła zasilania ważne jest wyeliminowanie na wyjściu zaników napięcia i innych zakłóceń zasilania.

Wymagania normy PN-EN 54-4

Norma PN-EN 54-4 precyzuje szereg wymagań jakie powinny spełniać zasilacze znajdujące zastosowanie w systemach ochrony przeciwpożarowej. I tak też wymagane jest sygnalizowanie braku sieci, dwa niezależne wyjścia zasilacza zabezpieczone przed zwarciem, kompensacja temperaturowa napięcia ładowania baterii oraz pomiar rezystancji obwodu baterii. W zasilaczach powinno znaleźć zastosowanie zabezpieczenie baterii przed całkowitym rozładowaniem oraz ochrona zacisków baterii przed zwarciem. Istotną rolę odgrywa odpowiednia sygnalizacja obejmująca przepalenie bezpiecznika baterii, uszkodzenie obwodu ładowania, niskiego napięcia wyjściowego, wysokiego napięcia wyjściowego oraz uszkodzenia zasilacza. Oprócz tego kluczowe miejsce zajmuje zabezpieczenie przed przepięciem, zwarciem oraz przeciążeniem. W zakresie wyjść w zasilaczu należy przewidzieć wyjście awarii zbiorczej (alarm), wyjście techniczne EPS oraz wyjście techniczne APS.
Producenci nowoczesnych zasilaczy przewidują zdecydowanie więcej specjalistycznych rozwiązań niż przewiduje norma. I tak też niejednokrotnie uwzględnia się wejście sygnału awarii zewnętrznej, sterowane wyjście przekaźnikowe, zdalny test akumulatorów, pomiar napięcia sieci zasilającej 230VAC, a także sygnalizację otwarcia obudowy.

Cechy zasilaczy

Oferowane na rynku zasilacze cechują się maksymalnym obciążeniem prądowym wynoszącym 2, 3, 5 oraz 7 A. Przewidziano miejsce na zabudowę akumulatorów: 2×17 Ah, 2×28 Ah lub 2×40 Ah. Dwa niezależne wyjścia są zabezpieczone. Istotną cechą nowoczesnych zasilaczy jest wysoki poziom sprawności, niski poziom tętnień napięcia, mikroprocesorowy system automatyki, a także inteligentna ochrona zasilacza w stanie przeciążenia oraz pomiar rezystancji obwody akumulatorów. Istotną rolę odgrywa automatyczna kompensacja temperaturowa ładowania akumulatorów. Urządzenie jest w stanie testować akumulatory a proces ich ładowania bazuje na procesie dwufazowym. Kontroli w odniesieniu do akumulatorów poddaje się ciągłość obwodu, napięcia, stanu bezpieczników, a także ładowania i konserwacji. Nie mniej ważna jest ochrona akumulatorów przed nadmiernym rozładowaniem i przeładowaniem. Wyjścia akumulatorów są zabezpieczone przed zwarciem i odwrotnym podłączeniem.
Zasilacz kontroluje prąd obciążenia, napięcie wyjściowe oraz stany bezpieczników. Przewiduje się zabezpieczenia: przeciwzwarciowe, przeciążeniowe, termiczne, nadnapięciowe, przepięciowe oraz antysabotażowe inicjowane w przypadku otwarcia obudowy.
Napięcie zasilania urządzenia wynosi 230 V AC. W niektórych zasilaczach przewidziano port komunikacyjny z zaimplementowanym protokołem Modbus RTU.
W typowym urządzeniu przewiduje się chłodzenie konwekcyjne. Wewnętrzna pamięć pozwala na zapamiętanie stanu pracy zasilacza. Można uwzględnić wejścia/wyjścia techniczne z izolacją galwaniczną oraz wyjścia techniczne sygnalizacji zaniku sieci 230 V AC, sygnalizacji awarii zasilacza oraz sygnalizacji awarii akumulatorów. Nie mniej ważne są sterowane wyjścia przekaźnikowe oraz wejście i wyjście awarii zbiorczej. Niejednokrotnie jest możliwy wybór czasu sygnalizacji zaniku sieci 230 V AC. Każda awaria jest kodowana a kod poddaje się archiwizacji.
Przydatne rozwiązanie stanowi wskazywanie parametrów elektrycznych takich jak np. napięcie, prąd, rezystancja obwodu czy też napięcie sieci zasilającej 230 V AC. Wszelkie awarie mogą być również sygnalizowanie akustycznie. Na rynku oferowane są zasilacze z wyjściami 230 V AC oraz 24 V.

Z wyświetlaczami LCD

W niektórych modelach zasilaczy uwzględniono wyświetlacz LCD. Tym sposobem konfiguracja ustawień zasilacza może odbywać się z poziomu panelu. Zazwyczaj uwzględniane są 3 poziomy dostępu, które zabezpieczone są hasłami. Zyskuje się również dostęp do historii pracy zasilacza. Przydatne rozwiązanie stanowi rozbudowany zakres informacji na wyświetlaczu LCD. Do dyspozycji użytkownika jest zegar czasu rzeczywistego z podtrzymaniem bateryjnym.
Panel z przyciskami wraz z wyświetlaczem umożliwia odczyt wszystkich parametrów technicznych. Za pomocą panelu zatwierdzany jest parametr aktualnie wyświetlany.

Interfejsy komunikacyjne

Specjalne interfejsy komunikacyjne pozwalają na wymianę danych z innymi urządzeniami. I tak też interfejs USB-TTL zapewnia połączenie lokalne komputera PC z zasilaczem a interfejs jest rozpoznawany przez system operacyjny jako wirtualny port COM. Z kolei interfejs RS-485- -TTL pozwala na połączenie zasilacza do magistrali RS-485 z zachowaniem separacji galwanicznej. Należy podkreślić, że komunikacja w takiej magistrali bazuje na torze dwuprzewodowym, różnicowym w trybie pół-dupleksowym a nadawanie i odbiór danych odbywa się w sposób naprzemienny.
Dużym uznaniem cieszy się interfejs Ethernet. Pozwala on na połączenie zasilaczy z komputerem PC w sieci Ethernet. Interfejs może współpracować z oprogramowaniem umożliwiającym zdalny monitoring parametrów poprzez cykliczny podgląd aktualnego stanu zasilacza. Oprócz tego jest możliwy odczyt historii zdarzeń, podgląd wykresów prądów i napięć oraz zdalne wykonanie testu akumulatora. Nowoczesny system wymiany danych nie obejdzie się bez sieci bezprzewodowych. Tym sposobem zastosowanie znajdują interfejsy Wi-Fi. Również i w tym przypadku jest możliwy zdalny monitoring podstawowych parametrów pracy zasilacza.
Przydatne rozwiązanie stanowi interfejs RS-485–Ethernet przeznaczony do konwersji sygnałów między magistralą RS-485 a siecią Ethernet. Niektóre interfejsy tego typu wymagają zewnętrznego zasilania 10÷30 V DC. Istotną rolę odgrywa separacja galwaniczna. Niejednokrotnie przewiduje się hermetyczne obudowy zasilacza, które chronią przed wpływem niekorzystnych warunków środowiskowych. Z kolei interfejs RS-485-Wifi pozwala na przetwarzanie sygnałów między magistralą RS-485 a siecią Wi-Fi. Skorzystać można również z interfejsu USB-RS-485 umożliwiającego połączenie magistrali RS-485 do komputera PC poprzez port USB. W takim rozwiązaniu nie jest potrzebne zewnętrzne zasilanie.

Zdalny monitoring

Specjalne programy komputerowe pozwalają na zdalny monitoring pracy zasilacza. Typowa aplikacja tego typu umożliwia skonfigurowanie połączeń, analizowanie parametrów oraz zarządzanie grupami zasilaczy. W oknie zdalnego pulpitu zasilacza monitorowane są parametry takie jak napięcie na wyjściach, prąd symetryczny, stan zasilania sieciowego 230 V AC i jego wartość, napięcie, stan naładowania, a także temperaturę oraz rezystancję wewnętrzną akumulatora. Oprócz tego jest możliwe wykonanie zdalnego testu poprawności pracy akumulatora.
Program zdalnej obsługi pozwala na monitorowanie wyjść technicznych, wejścia awarii zbiorczej, stanu sterowanego wyjścia przekaźnikowego oraz stanu wejścia wyłącznika antysabotażowego. Przydatne rozwiązanie stanowi odczyt historii zdarzeń oraz historii parametrów.

Montaż zasilacza

Na etapie montażu zasilacza przeznaczonego do pracy w systemach przeciwpożarowych należy pamiętać o kilku ważnych zasadach. Zasilacze tego typu projektuje się z myślą o pracy ciągłej a więc nie przewidziano wyłącznika zasilania. Konieczne jest zatem zapewnienie odpowiedniej ochrony przeciążeniowej w obwodzie zasilającym. Oprócz tego ważne jest aby instalator poinformował użytkownika o sposobie odłączenia zasilacza od napięcia sieciowego. Najczęściej odłączenie w tym zakresie bazuje na wydzielonym i oznaczonym odpowiednim bezpieczniku w rozdzielnicy. Należy zwrócić uwagę na wykonanie instalacji elektrycznej zgodnie z obowiązującymi normami i przepisami.
Montaż zasilaczy powinien przewidzieć pozycję pionową ze swobodnym, konwekcyjnym przepływem powietrza za pomocą otworów wentylacyjnych obudowy. Zazwyczaj na bocznych ściankach obudowy umieszcza się przetłoczenia przeznaczone do wprowadzania przewodów instalacyjnych. Przetłoczenie gdzie będzie zamontowana dławnica trzeba w pierwszej kolejności wybić a w powstałym otworze zamontować dławnice chroniące obudowę przed dostępem wilgoci i zanieczyszczeń.

Trzeba pamiętać, że zasilacz w określonych odstępach czasu wykonuje test akumulatorów, podczas którego jest przeprowadzany pomiar rezystancji połączeń. Trzeba więc dokładnie zamontować przewody do akumulatorów poprzez mocne przykręcenie ich do odpowiednich zacisków zasilacza i akumulatorów. Jeżeli aplikacja tego wymaga trzeba podłączyć przewody od urządzeń do wyjść i wejść technicznych: wyzwalających alarmy, awarii zbiorczej zasilacza oraz sygnalizacji zaniku sieci.
Ważny jest odpowiedni montaż akumulatorów we właściwym miejscu obudowy. Na etapie podłączania akumulatora z płytą zasilacza koniecznie trzeba zwrócić uwagę na odpowiednią biegunowość. Akumulator jest łączony szeregowo za pomocą specjalnego przewodu.
W następnej kolejności można podać napięcie zasilania 230 V AC, o którego obecności powinny informować odpowiednie diody LED zasilacza. Warto zmierzyć pobór prądu przez odbiorniki i dobrać prąd ładowania akumulatorów tak aby nie przekroczyć całkowitej wydajności prądowej zasilacza. Po wykonaniu odpowiednich testów i kontroli działania zasilacz należy zamknąć.

Damian Żabicki