Alimentazione industriale: quando conviene portare energia fuori dal quadro elettrico

Ti sei mai soffermato a pensare a quanto spazio occupano alimentatori, protezioni e sistemi di distribuzione all’interno del quadro elettrico o a quanto cablaggio serve per portare energia fino a sensori, attuatori, moduli I/O e azionamenti distribuiti lungo la macchina?

Quando le distanze aumentano e l’impianto diventa modulare, concentrare tutta l’alimentazione industriale in un unico punto può comportare cavi più lunghi, maggiori ingombri e una gestione più complessa.

Portare conversione, protezione e distribuzione della corrente vicino alle utenze può rendere l’architettura più semplice e flessibile. L’alimentazione a bordo macchina va però valutata in base a layout, carichi, condizioni ambientali e possibili ampliamenti.

Vediamo i vantaggi della distribuzione di energia e gli aspetti da considerare nella scelta di alimentatori industriali e sistemi per l’automazione decentralizzata.

Dalla gestione della corrente alla distribuzione IP67: come semplificare impianti, cablaggio e manutenzione

In un’architettura tradizionale, gli alimentatori convertono la tensione nel quadro e distribuiscono la corrente continua alle diverse utenze attraverso linee dedicate. Quando i carichi sono numerosi o distanti, questa configurazione può richiedere tratte di cavo estese, sezioni maggiori per contenere le cadute di tensione e molti collegamenti.

Una soluzione di distribuzione di energia con grado di protezione IP67 consente invece di installare alimentatori, moduli di protezione e sistemi di distribuzione direttamente in prossimità del processo. I componenti con questo grado di protezione sono progettati per operare fuori dall’armadio elettrico e resistere a polvere e acqua nelle condizioni previste dalla norma IEC 60529 (Degrees of protection provided by enclosures (IP CODE) ).

Spostare queste funzioni a bordo macchina permette di accorciare le tratte a bassa tensione, liberare spazio nel quadro e ridurre il carico termico interno. Anche la gestione dei guasti diventa più immediata, perché il tecnico può individuare con maggiore precisione il ramo interessato.

Perché portare l’alimentazione più vicino alla macchina può ridurre tempi di installazione ed errori di collegamento

Uno dei principali vantaggi dell’alimentazione a bordo macchina è la possibilità di sostituire parte del cablaggio tradizionale in morsettiera con cavi preassemblati e connettori industriali standardizzati.

Le connessioni codificate riducono il rischio di scambiare linee di segnale e alimentazione, mentre il preassemblaggio limita le operazioni manuali durante il montaggio. La macchina può così essere suddivisa in moduli già cablati e testati, collegati in fase di installazione finale attraverso interfacce definite.

Questo approccio riduce i collegamenti sul campo, semplifica le verifiche e facilita collaudo e sostituzione dei componenti. Il beneficio riguarda sia il costruttore sia l’utilizzatore finale, che può contare su un impianto più ordinato e semplice da ampliare.

Alimentatori, distribuzione dell’energia e automazione decentralizzata: cosa valutare in fase di progettazione

Portare l’alimentazione fuori dal quadro richiede una progettazione accurata. Non basta scegliere un componente IP67: occorre valutare l’intera architettura elettrica e il comportamento reale dei carichi.

Corrente nominale, picchi di avviamento, contemporaneità delle utenze e margine per future espansioni determinano il corretto dimensionamento degli alimentatori industriali e dei sistemi di protezione.

Vanno inoltre considerati lunghezza e sezione dei cavi, caduta di tensione, selettività delle protezioni, temperatura, vibrazioni, umidità e accessibilità dei componenti.

Anche la diagnostica è centrale. In un sistema di automazione decentralizzata, conoscere lo stato dei singoli canali, gli assorbimenti e gli eventuali sovraccarichi permette di localizzare rapidamente un’anomalia ed evitare che un problema circoscritto coinvolga una parte più ampia dell’impianto.

La soluzione decentralizzata è particolarmente vantaggiosa nelle macchine modulari, negli impianti estesi e nelle applicazioni in cui lo spazio nel quadro è limitato. 

Le soluzioni Murrelektronik per l’alimentazione decentralizzata

In Murrelektronik sviluppiamo soluzioni complete per portare alimentazione, protezione, segnali e dati direttamente in prossimità del processo.

Gli alimentatori Emparro67 sono progettati per l’installazione fuori quadro e convertono la tensione vicino alle utenze. Le versioni diagnostiche rendono disponibili al sistema di controllo informazioni utili sullo stato dell’alimentazione.

Per la protezione elettronica e la distribuzione della corrente proponiamo Mico67 , una soluzione IP67 che monitora i circuiti a 24 VDC e isola selettivamente il ramo interessato in caso di sovraccarico o cortocircuito.

A queste tecnologie affianchiamo cavi preassemblati, connettori di potenza e sistemi come Vario-X, per realizzare architetture modulari e più semplici da installare.

Il risultato è un sistema di alimentazione industriale concepito come parte integrante dell’architettura della macchina, dalla progettazione iniziale fino alla manutenzione.