Kiedy wersja 2023 National Electrical Code (NEC) zostanie wydana jeszcze w tym roku, branża zostanie wprowadzona do nowego typu obwodu zasilania - takiego, który może zmienić sposób zasilania budynków i technologii w przyszłości.
Najnowsza edycja NEC, która ma zostać wydana jesienią 2022 roku, zawiera nowy artykuł 726, który został stworzony dla obwodów klasy 4.
Nowa klasyfikacja klasy 4 standaryzuje ulepszony format energii elektrycznej. Gdy dowiesz się więcej o klasie 4, zdasz sobie sprawę, że ma ona wiele nazw: systemy zasilania zarządzane błędami, pakietowy transfer energii (PET), Digital Electricity™ (DE), zasilanie impulsowe lub inteligentne systemy transferu. Terminy te są używane zamiennie, ale wszystkie odnoszą się do obwodów klasy 4.
Systemy zasilania zarządzane błędami są już używane w niektórych inteligentnych budynkach, ale grupa zadaniowa w ramach NEC uznała, że systemy te są na tyle unikalne i wyspecjalizowane, że potrzebują własnej sekcji kodeksu.
Czym są systemy zasilania zarządzane przez awarie?
Aby zrozumieć klasę 4, ważne jest również zrozumienie obwodów klasy 2 i 3.
Obwody klasy 2 mogą obsługiwać niższą moc (do 100 VA) w wielu typach środowisk. Uwzględniają one bezpieczeństwo z punktu widzenia inicjacji pożaru i zapewniają ochronę przed porażeniem prądem elektrycznym. Obciążenia mocy klasy 2 są często dostarczane za pośrednictwem kabli Power over Ethernet (PoE).
Obwody klasy 3 działają podobnie do obwodów klasy 2, ale obsługują wyższe ograniczenia napięcia i mocy. Obciążenia klasy 3 mogą być również dostarczane za pośrednictwem kabli PoE.
Podczas gdy systemy klasy 2 i 3 są systemami o ograniczonej mocy i napięciu znamionowym do 300 V, klasa 4 jest nowym standardem dedykowanym systemom zasilania zarządzanym przez awarie o napięciu znamionowym do 450 V.
Te zarządzane awariami systemy zasilania zapewniają do 20 razy więcej mocy lub 20 razy większą odległość niż PoE i stanowią opłacalną alternatywę dla zasilania prądem przemiennym.
Co oznacza "zasilanie zarządzane przez awarię"?
W przeciwieństwie do obwodów klasy 2 i 3 z ograniczeniem mocy, systemy klasy 4 nie ograniczają mocy wyjściowej źródła zasilania.
Zamiast tego stale monitorują usterki i kontrolują dostarczanie prądu dostępnego w nienormalnych warunkach. Zmniejsza to ryzyko porażenia prądem lub pożaru poprzez ograniczenie ilości energii, która może trafić do usterki.
Technologia ta sprawia, że systemy klasy 4 są równie bezpieczne, jeśli nie bezpieczniejsze niż systemy klasy 2 i 3. W rezultacie systemy klasy 4 mogą być instalowane przez tych samych integratorów i wykonawców, którzy instalują również okablowanie kategorii i PoE.
Jak one działają?
Systemy zasilania zarządzane przez awarie mogą ograniczać dostępną moc na różne sposoby.
Użyjmy Digital Electricity, stworzonego przez VoltServer, jako prawdziwego przykładu. Podczas korzystania z Digital Electricity, analogowa energia elektryczna AC lub DC pochodzi z sieci, baterii lub zasilacza awaryjnego (UPS). Nadajnik konwertuje przychodzącą analogową energię AC lub DC na cyfrową energię elektryczną.
Ta cyfrowa energia elektryczna jest następnie dzielona na jednostki pakietowe, które łączą moc i dane, dzięki czemu oba mogą być przesyłane za pośrednictwem tego samego kabla strukturalnego. Odbiornik konwertuje cyfrową energię elektryczną z powrotem na analogowy prąd zmienny lub stały.
W każdej sekundzie prawie 500 takich pakietów - z których każdy zawiera bardzo małą ilość energii - przemieszcza się od nadajnika do odbiornika.
Stały strumień setek pakietów na sekundę jest stale monitorowany pod kątem usterek. Nadajnik jest w stanie rozpoznać usterkę w ciągu ułamka sekundy - nieprawidłowe okablowanie, zwarcie lub dotknięcie linii przesyłowych - i zatrzymać transmisję pakietów. Powoduje to natychmiastowe zatrzymanie przepływu energii elektrycznej i sprawia, że przewody są bezpieczne w dotyku.
Oprócz priorytetowego traktowania bezpieczeństwa, klasa 4 jest również uważana za bardziej wydajną i opłacalną niż alternatywy dostępne do dostarczania takiej ilości energii na duże odległości. Ponieważ klasa 4 wykorzystuje małe przewodniki, wymagana jest mniejsza ilość miedzi.
Jak zasilanie zarządzane przez awarie zmieni przyszłość?
Zajmie to trochę czasu, ale wielu ekspertów branżowych przewiduje, że klasa 4 może pewnego dnia służyć jako podstawowa infrastruktura szkieletowa zasilania w obiektach. Dzieje się tak już w projektach takich jak teksański Sinclair Hotel i Circa Casino & Resort w Las Vegas.
W miarę jak budynki stają się coraz bardziej inteligentne i potrzebują więcej urządzeń, zasilania i łączności, klasa 4 będzie realną opcją w obiektach takich jak lotniska, biura klasy A, stadiony i areny oraz zakłady przemysłowe do obsługi systemów o znaczeniu krytycznym, takich jak radia 5G i małe komórki, infrastruktura dystrybucji energii, rozproszone systemy antenowe (DAS), pasywne sieci optyczne (PON) i systemy wykorzystujące przełączniki PoE.