Автоматизация шахтных процессов невозможна без надёжного электропитания. Контроллеры, датчики, исполнительные механизмы и системы связи — всё это нуждается в стабильном напряжении. И в условиях повышенной влажности, пыли, перепадов температуры и нестабильного электроснабжения лучше всего зарекомендовали себя импульсные источники питания (ИП).
В этой статье разберём, зачем импульсные источники питания применяются в шахтном оборудовании, как они устроены, и на что обращать внимание при выборе.
Импульсный источник питания (ИПИП) — это электронное устройство, преобразующее переменное или нестабильное постоянное напряжение в стабильное выходное напряжение, необходимое для питания чувствительной электроники.
В отличие от традиционных (линейных) источников, импульсный преобразователь работает на высокой частоте, что позволяет значительно снизить габариты, вес и тепловыделение при высокой эффективности.
Условия подземной добычи крайне специфичны:
нестабильные линии электропитания, особенно при больших расстояниях;
необходимость в гальванической развязке и защите от перенапряжений;
ограничения по размеру и весу оборудования;
повышенные требования к надёжности и тепловой устойчивости.
📌 Импульсные ИП позволяют:
подавать стабильное напряжение 12/24/36 В на ПЛК, датчики, приёмопередатчики, модули защиты и сигнализации;
работать от нестабильных сетей 85–265 В AC или 110–375 В DC;
иметь КПД до 90–95%, что особенно важно в ограниченных вентиляционных условиях;
монтироваться на DIN-рейку внутри взрывозащищённых шкафов;
функционировать при температурах от –40 до +70 °C.
Импульсный источник работает по следующей схеме:
Выпрямление и фильтрация входного напряжения.
Переменное напряжение выпрямляется и сглаживается.
Высокочастотная коммутация.
С помощью ключевого транзистора напряжение быстро включается и выключается — с частотой десятки/сотни килогерц.
Понижение напряжения через трансформатор.
Высокочастотный трансформатор понижает напряжение до нужного уровня.
Выпрямление и стабилизация выходного сигнала.
На выходе формируется стабильное напряжение 5В, 12В, 24В и т.д.
Обратная связь.
Система следит за отклонениями и корректирует работу ключа в режиме реального времени.
| Преимущество | Описание |
|---|---|
| ✅ Компактность | Минимальные размеры по сравнению с трансформаторными БП |
| ✅ Высокий КПД | До 95%, меньше тепла и нагрузка на вентиляцию |
| ✅ Универсальность входа | 100–240 В AC, 110–375 В DC — работают от любой шахтной сети |
| ✅ Надёжность | Защита от КЗ, перегрузки, перегрева, скачков |
| ✅ Совместимость | Поддержка DIN-рейки, монтаж в шкафы, интерфейс с ПЛК |
| ✅ Широкий температурный диапазон | Идеально для работы под землёй |
Питание датчиков и преобразователей (например, 24 В для герконов или датчиков давления)
Энергоснабжение приёмопередатчиков связи и телеметрии
Питание контроллеров и ПЛК, включая взрывозащищённые шкафы
Запуск электромагнитных пускателей, сигнальных ламп и сирен
Резервное питание через батареи и UPS-системы
Вот чек-лист основных критериев:
Мощность и ток нагрузки. Учитывайте суммарное потребление всех устройств.
Входное напряжение. Поддержка нестабильных сетей и генераторов.
Взрывозащита. ИП должен быть сертифицирован для работы в шахтах (маркировка [Ex] и ГОСТ).
Температурный диапазон. Подходит ли источник для холодных штреков и теплых участков?
Размер и способ крепления. DIN-рейка, монтаж в шкаф или модульное исполнение?
Наличие защиты. От короткого замыкания, перегрузки, перенапряжения.
Документация и поддержка. Важно для технического надзора и поверки.
Импульсный источник питания — это незаменимый элемент современной шахтной автоматики. Он обеспечивает стабильное электропитание в самых тяжёлых условиях, защищает дорогостоящее оборудование и способствует надёжной работе всей системы.
Выбирая ИП для шахты, помните: качество источника питания — это безопасность и устойчивость работы всего оборудования.
Нужна помощь в подборе источника питания для шахтного проекта?
Мы подскажем подходящее решение, проведём расчёт и предоставим взрывозащищённую документацию.
