Urządzenia dla Energetyki 3/2013 by Urządzenia dla Energetyki

dla

Urządzenia Energetyki

Specjalistyczny magazyn branżowy ISSN 1732-0216 INDEKS 220272

Nr 3/2013 (70)

w tym cena 16 zł ( 8% VAT )

|www.urzadzeniadlaenergetyki.pl| • ELKOMTECH S.A. – 25 lat wdrażania nowych technologii w polskiej energetyce • Magazynowanie energii • • Złącza fotowoltaiczne MC4 – Multi-Contact • Komunikacja w systemach Smart Metering i Smart Grid • • OPTIMA 145 – rozdzielnica wysokiego napięcia w izolacji gazowej – ELEKTROBUDOWA SA. •

urządzenia dla energetyki 3/2013 (70)

Szeroka gama stacjonarnych baterii akumulatorów (klasycznych i VRLA) System rekombinacji gazów ® AquaGen premium.top Systemy zasilania awaryjnego, rozdzielnice potrzeb w³asnych pr¹du sta³ego i zmiennego Odzysk i utylizacja zu¿ytych akumulatorów

od redakcji

Spis treści n WYDARZENIA I INNOWACJE Samolot zasilany ciekłym wodorem......................................................6 Nowa seria zasilaczy UPS 5P firmy Eaton............................................8 Pomysł nagrodzony..........................................................................................9 Największa na świecie innowacyjna elektrownia oceaonotermiczna ........................................................................................ 10 IBM obiecuje tani prąd solarny…......................................................... 11 Małe wielkie baterie...................................................................................... 12 Przyszłość fotowoltaiki – czarny krzem?........................................... 14 Wodór z ksylozy – nadzieja dla rynku paliw................................... 16 Nowa przecinarka spalinowa od Makity.......................................... 17 n technologie, produkty informacje firmowe ELKOMTECH S.A. – 25 lat wdrażania nowych technologii w polskiej energetyce....................................................... 18 Najwyższy standard ochrony w zakresie łukochronności w nowej linii stacji transformatorowych produkcji Ormazabal.................................................................................... 21 Komunikacja w systemach Smart Metering i Smart Grid......................................................................................................... 22 Co każdy inwestor o złączach fotowoltaicznych MC4 firmy Multi-Contact wiedzieć powinien... !!!................................... 24

Wydawca Dom Wydawniczy LIDAAN Sp. z o.o. Adres redakcji 00-241 Warszawa, ul. Długa 44/50 lok. 109 tel.: 22 812 49 38, fax: 22 810 75 02 e-mail: redakcja@lidaan.com www.lidaan.com

Urządzenia Energetyki dla

Prezes Zarządu Andrzej Kołodziejczyk tel. kom.: 502 548 476, e-mail: andrzej@lidaan.com Dyrektor ds. reklamy i marketingu Dariusz Rjatin tel. kom.: 600 898 082, e-mail: darek@lidaan.com Zespół redakcyjny i współpracownicy Redaktor naczelny: mgr inż. Marek Bielski, tel. kom.: 500 258 433, e-mail: marek.w.bielski@gmail.com Dr inż. Andrzej Maciej Maciejewski, tel. kom.: 601 991 000, e-mail: andrzej.maciejewski3@neostrada.pl Sekretarz redakcji: mgr Marta Olszewska tel. kom.: 531 266 287, e-mail: marta.is.roxy@gmail.com Dr inż. Wojciech Żurowski, doc. dr Valentin Dimov (Bułgaria), Inż. Armand Kehiaian (Francja), prof. dr hab. inż. Andrzej Krawczyk, prof. dr hab. inż. Krzysztof Krawczyk, dr inż. Jerzy Mukosiej, prof. dr hab. inż. Andrew Nafalski (Australia), prof. dr hab. inż. Andrzej Rusek, prof. dr inż. Wiesław Seruga, prof. dr hab. Jacek Sosnowski, prof. dr hab. inż. Czesław Waszkiewicz, prof. dr hab. inż. Jerzy Ziółko mgr Anna Bielska Redaktor Techniczny Robert Lipski, info@studio2000.pl Fotoreporter: Zbigniew Biel Opracowanie graficzne: Studio2000.pl

Transformatory uziemiające firmy Trafta.......................................... 35

Redakcja nie odpowiada za treść ogłoszeń. Redakcja zastrzega sobie prawo przeprowadzania zmian w tekstach, np. adiustowania lub skracania, a także nieodsyłania materiałów nie zakwalifikowanych do druku. Przedruk, a także publikacja w innej formie, np. elektronicznej w internecie, tylko za zgodą wydawcy i właściciela praw autorskich.

OPTIMA 145 ....................................................................................................... 38

Prenumerata realizowana przez RUCH S.A:

Urządzenia i systemy do automatycznego nadzoru stanu izolacji sieci i odbiorów niskiego napięcia......................... 28

Ogranicznik przepięć B+C+D z 10 letnią gwarancją................. 42 Nowe mierniki firmy Tettex do badania transformatorów.... 45 Firma Kontron przyspiesza implementację Power Architecture® wprowadzając uniwersalny zestaw startowy komputera modułowego.................................... 46 Magazynowanie energii............................................................................. 48 Nowoczesne metody oceny stanu linii kablowych wysokiego napięcia....................................................................................... 50 n eksploatacja i remonty Wiha VDE – innowacyjność, komfort i bezpieczeństwo......... 54 Narzędzia izolowane BAHCO 1000V................................................... 58 Bezpieczne narzędzia od firmy Lange Łukaszuk......................... 62 Szlifierki kątowe firmy DWT...................................................................... 64 n targi Podsumowanie targów HANNOVER MESSE 2013...................... 66

Zamówienia na prenumeratę w wersji papierowej i na e-wydania można składać bezpośrednio na stronie www.prenumerata.ruch.com.pl Ewentualne pytania prosimy kierować na adres e-mail: prenumerata@ruch.com.pl lub kontaktując się z Telefonicznym Biurem Obsługi Klienta pod numerem: 801 800 803 lub 22 717 59 59 – czynne w godzinach 7.00 – 18.00. Koszt połączenia wg taryfy operatora.

Współpraca reklamowa: Elkomtech.......................................................................................I okładka makita...............................................................................................II okładka elektrobudowa konin........................................................ III okładka mikronika..................................................................................... IV okładka bezpol..................................................................................................................37 energetab..........................................................................................................60 energetykacieplna.pl...............................................................................34 energoelektronika.pl..............................................................................17 expopower........................................................................................................44 hoppecke.............................................................................................................. 3 Jean MÜller......................................................................................................42 kontratech........................................................................................................ 7 kontron.............................................................................................................47 lange Łukaszuk.............................................................................................61 mersen.................................................................................................................41 nexans.................................................................................................................15 power pol heat..............................................................................................13 protektel...........................................................................................................33 semicon...............................................................................................................27 sna europe poland.....................................................................................57 taurus technic................................................................................................ 5 wiha.......................................................................................................................55

urządzenia dla energetyki 3/2013

ens acy j

Ko mp

Nu w

lsc

wydarzenia i innowacje

Samolot zasilany ciekłym wodorem W przemyśle lotniczym od dłuższego już czasu trwają poszukiwania alternatywnych wobec konwencjonalnej metody, opartej na ropie i obciążonej wysokimi kosztami – finansowymi, społecznymi i ekologicznymi – sposobów zasilania samolotów. Jednym z nich ma być zaprezentowany właśnie po raz drugi przez amerykański koncern Boeing projekt maszyny napędzanej ciekłym wodorem.

śród specjalistów pojawiają się opinie, że ten sposób zasilania to obok opisywanej na już na naszych łamach w pełni ekologicznej technologii solarnej, zastosowanej w samolocie Solar Impulse, najbardziej obiecujący i perspektywiczny sposób dostarczania energii latającym maszynom, który odmienić może, jak twierdzą twórcy projektu, oblicze lotnictwa. Projekt prototypowego, bezzałogowego samolotu Boeinga nosi nazwę Phantom Eye, a jego szczególną, decydującą o wyjątkowości cechą jest zasilanie ciekłym wodorem. Przeznaczony jest głównie do celów wojskowych, zwiadowczych i szpiegowskich, chociaż w razie potrzeby zabierze na pokład maksymalnie 250 kg ładunku. Samolot jest wspólnym dziełem inżynierów Boeinga i firmy Air Products, którzy pracowali nad stworzeniem niedrogiego i innowacyjnego układu paliwowego, jaki mógłby zaopatrywać samolot w ciekły wodór. Takie rozwiązanie uznano właśnie za gwarancję wydajności, która pozwala na dużą oszczędność paliwa. Co więcej, jedynym produktem ubocznym jest woda, dzięki czemu, jak przekonują twórcy i koncern Boeing, Phantom Eye ma być samolotem przyjaznym środowisku. Pierwszy lot nowego typu samolo-

tu odbył się 1 czerwca ubiegłego roku, kiedy to Phantom Eye wystartował z Dryden NASA Flight Research Center i w trakcie 28-minutowego lotu osiągnął prędkość 114 km/h, osiągając wysokość 1 243 metrów. Niestety, ta pierwsza próba skończyła się połowicznym sukcesem – podczas manewru lądowania samolot uległ uszkodzeniu – podwozie zahaczyło wtedy o dno wyschniętego jeziora, na którym Phantom Eye miał wylądować. Czas pomiędzy kolejnymi próbami wykorzystano jednak na udoskonalenie systemu odpowiedzialnego za lą-

dowanie oraz wzmocniono podwozie. Drugi lot odbył się w pustynnej kalifornijskiej bazie lotniczej o nazwie Edwards – tym razem obyło się bez problemów. Samolot osiągnął niemal trzy kilometry wysokości i prędkość około stu kilometrów na godzinę Zaprezentowany prototyp był pomniejszony do około 70 procent swej docelowej wielkości. Maszyna, dzięki zastosowaniu ciekłego wodoru, może wzbić się na 20 km i w powietrzu spędzić 4 dni. Fot. Boeing

OM n

urządzenia dla energetyki 3/2013

wydarzenia i innowacje

Nowa seria zasilaczy UPS 5P firmy Eaton Nowa seria zasilaczy UPS 5P firmy Eaton zapewnia wysoką wydajność oraz zintegrowane zarządzanie i monitoring energii dla środowisk wirtualizowanych.

aton ogłosił dzisiaj wprowadzenie na rynek w regionie EMEA ( Europa, Bliski Wschód i Afryka) nowego zasilacza bezprzerwowego (UPS) z serii 5P. Wysokowydajna seria UPS-ów w technologii line-interactive, dostępna w zakresie mocy do 1550 VA, doskonale podtrzymuje zasilanie serwerów, switchy i ruterów oraz urządzeń pamięci masowej w szafach serwerowych i małych centrach danych. Seria zasilaczy 5P wspiera podstawowe strategie wirtualizacji środowiska poprzez bezproblemową integrację z oprogramowaniem Intelligent Power® oraz zapewnia ułatwione zarządzanie energią dzięki intuicyjnemu wyświetlaczowi a także zintegrowanemu pomiarowi energii i czystej fali sinusoidalnej na wyjściu. Nowa seria 5P uzupełnia ostatnio wprowadzoną i już bardzo popularną serię 5PX, oferująca klientom szeroką gamę wysokowydajnych zasilaczy UPS w zakresie mocy do 3kVA.«Wirtualizacja środowiska odgrywa coraz większą rolę nawet w mniejszych instalacjach IT», stwierdza Christophe Jammes, menedżer ds. produktów jednofazowych w Eaton Power Quality Division. Aż do tej pory trudno było znaleźć małe systemy UPS, które byłyby zoptymalizowane pod kątem użycia w środowiskach wirtualizowanych. Nasze nowe serie urządzeń 5P i 5PX w pełni rozwiązują ten problem poprzez bezpośrednią integrację z wiodącymi platformami wirtualizacyjnymi. Urządzenia zapewniają ponadto użytkownikom dodatkową korzyść dzięki wyjątkowo dużej wydajności operacyjnej i stanowią duży postęp w technologii UPS.

Na wbudowanym z przodu UPS-a wyświetlaczu LCD pokazywane są kompleksowe informacje o stanie systemu zasilania wraz kluczowymi parametrami pracy w czasie rzeczywistym. Wyświetlacz może być skonfigurowany w wielu językach , a jego funkcje są uzupełniane przez łatwe w użyciu klawisze nawigacyjne pozwalające na szybką i prostą konfigurację UPS. Wyjątkowo wysoka wydajność operacyjna sięgająca 98 % zmniejsza koszty energii jak i ogranicza wymagania co do chłodzenia, a zintegrowana funkcja pomiaru kWh pozwala dostarczać energię zgodnie z dokładnie zmierzonym obciążeniem. Ułatwienie stanowi również funkcja sterowania segmentami obciążenia, która pozwala odłączyć mniej istotne odbiorniki w trakcie przerw zasilania, co pozwala przedłużyć czas pracy zasilacza. Dostępne w serii 5P programowanie Eaton Intelligent Power to innowacyjne połączenie zarządzania energią i oprogramowania zabezpieczającego Dzięki niemu użytkownicy mogą płynnie zintegrować się z oprogramowaniem wirtualizacyjnym VMware´s vCenter ServerTM, jak również platformami wirtualizacyjnymi takimi jak Citrix® XenServer, Microsoft SCVMM, Red Hat i innymi platformami Xen® open source. W trakcie zakłóceń w dostawach energii integracja pozwala na automatyczną i bezproblemową migrację na żywo maszyn wirtualnych do urządzeń działających bezproblemowo oraz zapewnia płynne zamykanie komputerów, maszyn wirtualnych

i serwerów w trakcie dłuższych przerw w zasilaniu. Dodatkowo seria 5P oferuje złącze USB i interfejs szeregowy oraz miejsce na opcjonalną kartę komunikacyjną poprawiającą system zarządzania poprzez funkcjonalność SNMP/Web lub wyjście styków przekaźnikowych. Nowe zasilacze z serii 5P, dostępne w zakresie mocy od 650VA do 1550VA, zapewniają na wyjściu czystą falę sinusoidalną zasilająca nawet najbardziej wrażliwe odbiorniki, włączając w to serwery z aktywnym system poprawy współczynnika mocy (A-PFC). Technologia zarządzania akumulatorami ABM, opracowana przez firmę Eaton, zapewnia maksymalną żywotność baterii i niezawodność serii 5P. Technologia ta gwarantuje,że akumulatory są ładowane tylko gdy zachodzi taka konieczność, co przedłuża żywotność baterii nawet o 50%. Dodatkowo, gdy baterie wymagają konserwacji bądź wymiany, można je wymienić «na gorąco» ( hot swapping) bez przerw w dostawie energii do wrażliwych urządzeń obsługiwanych przez UPS. Seria 5P wysoko wydajnych urządzeń UPS jest dostępna w kompaktowych obudowach typu tower i wersji 1U do zabudowy rack, która zapewnia niezrównaną gęstość upakowania mocy do 1,1 kW na jedną jednostkę 1U . Wszystkie modele są oferowane ze standardową trzyletnią gwarancją na komponenty elektroniczne i dwuletnią na baterie. Więcej informacji o serii zasilaczy bezprzerwowych 5P moż-

urządzenia dla energetyki 3/2013

wydarzenia i innowacje na znaleźć odwiedzając stronę www. eaton.eu/5P. Więcej informacji dotyczących rozwiązań firmy Eaton w zakresie jakości energii jest dostępnych pod adresem www. eaton.eu/powerquality. Najnowsze informacje dostępne na Twitterze na kanale @Eaton_UPS bądź w serwisie LinkedIn na stronie Eaton EMEA. Sektor elektryczny Eaton jest globalnym liderem w dziedzinie dystrybucji zasilania i zabezpieczenia obwodów;

zabezpieczenia zasilania zapasowego; regulacji i automatyki; oświetlenia i bezpieczeństwa; rozwiązań strukturalnych i sprzętu instalacyjnego; rozwiązań do pracy w surowych i niebezpiecznych warunkach; a także usług inżynieryjnych. Dzięki swojemu zestawowi globalnych rozwiązań Eaton jest w stanie sprostać najbardziej krytycznym wyzwaniom w zarządzaniu zasilaniem elektrycznym dnia dzisiejszego. Eaton to zróżnicowane przedsiębiorstwo zarządzające energią, oferujące

energooszczędne rozwiązania wspomagające efektywne zarządzanie wykorzystaniem energii elektrycznej, hydraulicznej i mechanicznej. W 2012 roku firma Eaton, globalny lider w dziedzinie technologii, nabyła Cooper Industries plc. Przychód połączonych firm w 2012 roku na podstawie obliczeń pro forma wyniósł 21,8 mld USD. Eaton zatrudnia około 103 000 pracowników i oferuje swoje produkty w ponad 175 krajach. Aby uzyskać więcej informacji, patrz www.eaton.eu. Eaton n

Pomysł nagrodzony Jędrzej Blaut, student Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH, zdobył złoty medal z wyróżnieniem na 41. Międzynarodowej Wystawie Wynalazczości, Nowoczesnej Techniki i Wyrobów w Genewie.

dbywająca się w dniach 10-14 kwietnia br. wystawa zgromadziła 725 wynalazców z 45 krajów, którzy zaprezentowali ponad tysiąc innowacyjnych rozwiązań. Wydarzenie to przyciągnęło ponad 60 tys. zwiedzających. Jędrzej Blaut, student kierunku mechanika i budowa maszyn

na WIMiR AGH, otrzymał złoty medal z wyróżnieniem. Jego projekt został oceniony przez kilkunastoosobowe, międzynarodowe jury uzyskując najwyższą ocenę komisji. Wynalazek Jędrzeja Blauta, „Podatne gniazdo USB typu A” – rozwiązuje problem wkładania pendrive’a do gniazda USB w komputerze złą stroną.

Większość użytkowników pendrive’ów dostrzega dużą niewygodę przy wkładaniu urządzenia do komputera, ponieważ często umieszcza urządzenie złą stroną. Celem wynalazku jest zlikwidowanie tego problemu poprzez modyfikację gniazda USB znajdującego się w komputerze. Zmiana polega na zastosowaniu elastycznej konstrukcji listwy portu, która dostosowuje się do ułożenia końcówki USB podłączanego urządzenia – mówi Blaut. Modyfikacja pozwala zachować standardowe gabaryty portu, jest także kompatybilna ze wszystkimi generacjami portu USB. Zmiana konstrukcji portu mogłaby nastąpić przy okazji wprowadzenia nowego standardu USB (np. 4.0). Jędrzej Blaut jest także laureatem ogólnopolskiego konkursu studenckiego „Konkurs na Pomysł” (czerwiec 2012) oraz tegorocznego konkursu „Student-Wynalazca” organizowanego przez Politechnikę Świętokrzyską. Dzięki zwycięstwu w „Konkursie na Pomysł” jego rozwiązanie zapewnione ma już ochronę patentową. (AB/MB) n

urządzenia dla energetyki 3/2013

wydarzenia i innowacje

Największa na świecie innowacyjna elektrownia oceaonotermiczna Gigantyczna, zaprojektowana na niespotykaną dotąd skalę elektrownia OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) powstanie u wybrzeży Chin. W inwestycję zaangażowane są Lockheed Martin, czyli jeden z największych na świecie koncernów zbrojeniowych wraz z Reignwood Group.

emorandum porozumienia na budowę pilotażowej elektrowni OTEC, czyli wykorzystującej ciepło oceanów do produkcji prądu, podpisano w Pekinie 20 kwietnia. Projekt jest unikalnym w skali świata jeśli chodzi o zasięg i rozmach przedsięwzięciem w zakresie wykorzystania do produkcji energii elektrycznej różnicy temperatur pomiędzy zimnymi wodami głębin oceanicznych, a ciepłymi wodami powierzchniowymi. Projekt budowy największej na świecie elektrowni OTEC ma postać eksperymentalną – naukowcy chcą bowiem sprawdzić na przykładzie tego projektu, czy takie źródło energii odnawialnej jest w istocie tak efektywne, jak wynika z założeń i wstępnych wyliczeń. W przeciwieństwie do innych odnawialnych źródeł energii (jak choćby energia słońca, czy wiatru) elektrownia oceanotermiczna może produkować energię elektryczną przez całą dobę. Odpowiednie do tego warunki klimatyczne posiadają oczywiście obszary tropikalne oraz ciepłe. Technologia OTEC powinna, jak przewidują eksperci, doskonale sprawdzić się w rejonach wyspiarskich i na tych obszarach nadmorskich, gdzie koszty transportu tradycyjnej energii są wyjątkowo wysokie.

Chińska elektrownia do swojej pracy będzie wykorzystywała zarówno ciepłą, jak i zimną wodę – ciepła zostanie bowiem podgrzana do temperatury wrzenia, a powstała przy tej okazji para, a konkretnie ciśnienie, z jakim będzie się wydostawać, wprawi w ruch potężne turbiny produkujące prąd elektryczny. W dalszej kolejności gorąca para powróci dzięki zimnej wodzie do postaci ciekłej i zostanie ponowie podgrzana. Chińczycy zakładają, że elektrownia pracować będzie nieustannie przez cały rok, generując przy tym 10 megawatów mocy. To wystarczająco dużo, by zasilić w energię planowany przez Reignwood Group ośrodek czystej energii znajdujący się na kontynencie. Obie zaangażowane w projekt firmy – Lockheed Martin i Reignwood Group planują wykorzystać doświadcze-

nie zdobyte przy realizacji projektu do jego dalszych udoskonaleń i rozwoju w celach komercyjnych. Kolejne obiekty mają powstać w ciągu najbliższych 10 lat, a każda przyszła elektrownia oceanotermiczna ma posiadać moc do 100 MW, co jest ekwiwalentem 1,3 miliona baryłek ropy rocznie. Korzyści wynikające z przeprowadzenia takiego przedsięwzięcia to także zmniejszenie emisji dwutlenku węgla o pół miliona ton. Oszczędności wynikające z uniknięcia spalania paliwa kopalnego mierzone w dolarach amerykańskich sięgają natomiast aż 130 milionów rocznie. Kolejny plus inwestycji wynika z faktu, że elektrownie OTEC zajmują nieporównywalnie mniej miejsca niż tradycyjne. OM n Fot.: mat. prasowe Lockheed Martin

urządzenia dla energetyki 3/2013

wydarzenia i innowacje

IBM obiecuje tani prąd solarny… Z okazji Dnia Ziemi konsorcjum naukowców z IBM, Airlight Energy i kilku europejskich ośrodków badawczych przedstawiło zapowiadany jako przełom w produkcji taniego prądu solarnego system HCPVT (High Concentration PhotoVoltaic Thermal). Rozpoczęty właśnie projekt o tej nazwie potrwa trzy lata i poskutkuje, jak zapewnia IBM, wprowadzeniem niezwykle wydajnego systemu fotowoltaicznego, zdolnego do koncentracji mocy 2 000 Słońc.

nnowacyjny system HCPVT, który łączy najefektywniejszą dziś technologię 3-połączeniowych ogniw fotowoltaicznych z wodnym chłodzeniem chipów – służącym w tym przypadku odzyskowi ciepła – może nie tylko konwertować potężne moce energii, ale także odsalać i uzdatniać do picia wodę oraz chłodzić budynki. Ogólna efektywność zamiany energii ma w nim sięgać 80 procent. Wśród źródeł finansowania posiada dotację na 2,4mln $ od Szwajcarskiej Komisji Technologii i Innowacji. W projekcie uczestniczą też inne podmioty. Prototyp systemu HCPVT to duża, zbudowana z tanich materiałów (np. betonu) antena o parabolicznym kształcie z umieszczonymi w jej wnętrzu wieloma lustrami, które za sprawą hydraulicznego napędu, sterowanego specjalnym oprogramowaniem, ustawiają się pod najbardziej optymalnym kątem w stosunku do promieni słonecznych. To właśnie umożliwia wykorzystanie większości promieniowania. Nie bez powodu też w nazwie systemu znalazło się określenie „high concentration” – energia skupiana przez lustra jest 2 000 razy większa niż typowa energia promieniowania słonecznego (1,3kW/m2). Wychwytywana przez lustra energia kierowana jest następnie na chłodzone cieczą odbiorniki, składające się z setek bardzo wydajnych układów – chipów fotowoltaicznych, których wielką zaletą jest to, że wykonane zostały w technologii 3-połączeniowej. Pozwoliło to wyeliminować straty energii, które powstają, gdy tylko część energii określonych pasm spektrum jest wychwytywana przez efekt fotowoltaiczny. Wielo-połączeniowe (multijunction) ogniwa rozwiązują ten problem, reagują bowiem jednocześnie na różne zakresy długości światła. Dzięki temu każdy z układów w nowym systemie może – na obszarach o znacznym nasłonecznieniu – konwertować średnio 200-250 watów w ośmiogodzinnym trybie pracy.

To jednak nie wszystko – prócz sporych zasobów odnawialnej energii, system HCPVT może zapewnić również pokaźne ilości wody pitnej, która stanowi produkt uboczny procesu chłodzenia ogniw. IBM wykorzystało tu swoje doświadczenia w chłodzeniu superkomputerów: chip fotowoltaiczny (o wielkości około 1cm kwadratowego) otoczony został bowiem systemem rurek o – wyjściowo – mikrometrowej średnicy, które odzyskają tę część energii, która inaczej byłaby stracona, czyli ciepło. Dzięki temu gorąca woda będzie odprowadzana dalej i wykorzystana do dalszej produkcji prądu, co pozwoli dodatkowo na odsalanie wodę lub chłodzenie powietrza. W tym procesie wykorzystywane jest

zjawisko odparowywania słonej wody pod wpływem wysokiej temperatury, co umożliwia zarazem pozbycie się soli. W ten sposób można uzyskać 30-40 litrów na metr kwadratowy konstrukcji. Naukowcy zapewniają, że większa instalacja może zapewnić wodę dla małego miasteczka. Ten system chłodzenia może być wykorzystany także jako klimatyzator, który – w przeciwieństwie do tradycyjnych urządzeń – nie degraduje ozonosfery.

urządzenia dla energetyki 3/2013

Naukowcy mają nadzieję, że tę technologię będzie można z powodzeniem wykorzystać w południowej części Europy, w Afryce, na Półwyspie Arabskim, na południu Stanów Zjednoczonych, a także w Ameryce Południowej i Australii. Wstępne obliczenia wykazują, że HCPVT będzie około trzech razy tań-

szy w budowie niż aktualne systemy. Jeśli rzeczywiście, jak zapewniają twórcy projektu, ostateczna cena energii elektrycznej za kilowat zejdzie tu poniżej 10 centów, to HCPVT okaże się ważnym elementem solarnej energetyki – zwłaszcza tam, gdzie oprócz prądu brakuje wody pitnej lub gdzie tanim kosztem trzeba ochłodzić pomieszczenia. Fot. i materiały prasowe: IBM OM n

wydarzenia i innowacje

Małe wielkie baterie Mikroskopijne – rzędu kilku milimetrów – rozmiary i niewiarygodna, jak na dzisiejsze standardy, możliwości magazynowania energii, dorównująca superkondensatorom. Takie, ultranowoczesne, stworzone przez zespół naukowców z Illinois baterie, a w zasadzie mikrobaterie litowe ładują się w dodatku ok. 1 000 razy szybciej niż tradycyjne.

Profesor William P. King, kierownik badań

e rewolucyjne zmiany w dziedzinie magazynowania energii, które poskutkować mogą m.in. tym, że telefon komórkowy znów ładować będziemy mogli tylko raz na tydzień, a z samej komórki naładować akumulator samochodowy, czy nadać sygnał radiowy o 30-krotnie większym zasięgu niż dziś, są efektem prac naukowców z University of Illinois, którzy już przed dwoma laty donosili o opracowaniu metody nadawania katodom baterii specjalnej trójwymiarowej budowy, ułatwiającej transport jonów. Stworzenie takiej struktury umożliwiło wtedy szybsze ładowanie i rozładowywanie – przy zachowaniu zasad przechowywania energii w formie chemicznej. Od tego czasu zespół z Illinois rozwinął i udoskonalił wcześniejszą technologię nano-strukturyzacji, łącząc zalety transportu jonowego z właściwościami przechowujących energię elektrostatycznie superkondensatorów. Stworzone w wyniku tych wysiłków przez zespół profesora Williama P. Kinga „najmocniejsze baterie na planecie”, jak informuje Nature Communications, to kilkumilimetrowe ogniwa o trójwymiarowej nano-strukturze zapewniającej świetny balans między mocą i pojemnością, która to struktura może być w przyszłości dalej specyfikowana do różnych zastosowań. Zwiększona znacznie gęstość mocy – rzędu 7.4 mW cm−2 μm−1 – oznacza możliwość naładowania baterii w komórce w kilka sekund i kilkudziesięciokrotne zmniejszenie wielkości baterii w różnych urządzeniach. Mikrobaterie litowe pozwalają zmagazynować 2 000 razy więcej energii niż jakiekolwiek inne mikrobaterie, czym dorównują najlepszym superkondensatorom. W przeciwieństwie do tych urządzeń, które podczas rozładowywania całego prądu pozbywają się w kilka sekund, mikrobaterie mogą uwalniać

urządzenia dla energetyki 3/2013

wydarzenia i innowacje

W procesie konstrukcyjnym można użyć różnych materiałów, autorzy aktualnej publikacji testowali katody z np. Ni(OH)2, LiMn2O4, LiFePO4.

energię przez bardzo długi czas, jak choćby akumulatory litowo-jonowe stosowane powszechnie w telefonach. Tym, co czyni nowe baterie tak wyjątkowymi jest budowa elektrod, mających formę trójwymiarowych bloków o porowatych ścianach. Dzięki takiej właśnie strukturze reakcje chemiczne powodujące uwalnianie (lub magazynowanie)

prądu mogą zachodzić na większej powierzchni, przy zachowaniu małych rozmiarów ogniwa (w typowych akumulatorach litowo-jonowych stosuje się elektrody dwuwymiarowe – płaskie, o mniejszej powierzchni aktywnej). Nowe mikrobaterie pozwolą nie tylko tworzyć znacznie bardziej funkcjonalne mikro-aparaty, mikro-mikrofony, mi-

kro-czujniki medyczne, atmosferyczne, ale też, jak zapewnia profesor King, zrewolucjonizować rynek elektroniki użytkowej. Jego zdaniem, innowacyjna technologia umożliwi skonstruowanie akumulatorów o 30 razy mniejszym rozmiarze fizycznym od wykorzystywanych obecnie, co wpłynie nie tylko na rozmiar i wagę urządzeń, ale także na długość ich działania bez ładowania. Co więcej, mikrobaterie litowe, jak już wspomniano, umożliwiają błyskawiczne nieomal ładowanie, około 1 000 razy szybsze niż inne mikrobaterie. Choć wszystko brzmi świetnie, w praktyce trudno przewidzieć, kiedy rewolucyjne osiągnięcie naukowców z Illinois zostanie realnie wdrożone do zastosowań w przemyśle, elektronice itd., tym bardziej, że korporacje produkujące sprzęt elektroniczny bardziej niż o udostępnianie klientom związanych ze zdobyczami techniki zysków z efektywności i wydajności dbają o czerpanie zysków z eksploatacji dobrze znanych technologii. OM n FOT. University of Illinois

Rok 2013: Perspektywy rozwoju polskiego rynku ciepła i energii Podstawowe kierunki polityki w stosunku do sektora ciepłowniczego Kluczowe elementy strategii rynkowej polskich przedsiębiorstw ciepłowniczych z uwzględnieniem strategii inwestycyjnych realizowanych przez jednostki samorządu terytorialnego Nowoczesne technologie oraz systemy organizacji i zarządzania w sektorze ciepłowniczym

Szczegółowe informacje:

www.pOwErpOlhEat.pl urządzenia dla energetyki 3/2013

11-13 CZERWCA 2013 KAZIMIERZ DOLNY 13

wydarzenia i innowacje

Przyszłość fotowoltaiki – czarny krzem? Chociaż ostatnie doniesienia wskazują, że w dziedzinie fotowoltaiki najbardziej obiecującym materiałem okazać się może grafen, krzem – tym razem czarny – nie ustępuje jednak pola. Niemieckofiński zespół naukowców opracował bowiem nowe ogniwo słoneczne w oparciu o ten materiał.

adacze z niemieckiego Fraunhofer ISE we współpracy z naukowcami z fińskiego Uniwersytetu Aalto opracowali ogniwa z czarnego krzemu o najwyższej efektywności. Sięga ona teraz 18,7 procent, naukowcy są jednak przekonani, że wkrótce przekroczą barierę 20 procent efektywności. Rzecz w tym, że tzw. czarne ogniwa, zbudowane na bazie czarnego krzemu – materiału stworzonego w latach 90. – odbijają mniej światła niż tradycyjne ogniwa krzemowe, co oznacza oczywiści większą absorpcję promieniowania elektromagnetycznego. Badacze zastosowali technologię dyfuzji boru oraz nanostrukturalną warstwę glinu, co pozwala polepszyć strukturalne, optyczne właściwości czarnego krzemu i uzyskać 187 watów energii z metra kwadratowego pokrytego takimi ogniwami. Stworzenie minielektrowni solarnej o mocy 7kW wymagałoby zatem skonstruowania 37,4 metrów kwa-

dratowych powierzchni pokrytej czarnymi ogniwami. W październiku ubiegłego roku spory sukces w dziedzinie efektywności czarnych ogniw odnieśli Amerykanie z Natcore Technology. Opracowali oni bowiem idealnie czarną powłokę dla ogniw słonecznych, która niemal nie odbija światła słonecznego, dzięki czemu prawie całe światło padające na ogniwo może zostać przechwycone i przemienione w energię elektryczną. Wcześniej, najbardziej efektywne ogniwa słoneczne były w stanie zaabsorbować 96 procent promieni słonecznych – a w przypadku ogniw fotowoltaicznych każdy foton ma znaczenie, dlatego, chociaż różnica wydawać się może minimalna, było to spore osiągnięcie. Do stworzenia czarnej, absorbującej całe promieniowanie słoneczne powłoki naukowcy z Natcore Technology wykorzystali wtedy opracowaną przez

siebie technologię osadzania z fazy płynnej (liquid phase deposition – LPD), która pozwala na kontrolę osadzania dwutlenku krzemu i mieszanki tlenków krzemu na powierzchni roztworu wodnego w temperaturze otoczenia. Twórcy tej technologii wskazują, że LPD jest tańsze i łatwiejsze do zastosowania niż wykorzystywane obecnie w produkcji ogniw słonecznych osadzanie z fazy gazowej. Amerykanie osiągnęli wtedy poziom 18,2 procent efektywności. Wykorzystywali oni jednak w swoim projekcie utlenianie termiczne, co spowodowało, że technologia okazała się zbyt droga do zastosowania w komercyjnej produkcji. Finowie chcą aby ich rozwiązanie było nie tylko efektywniejsze, ale również by po dopracowaniu było opłacalne ekonomicznie. OM n Fot.: Aalto University

urządzenia dla energetyki 3/2013

at the core of performance

Because so much of your performance runs through caBles Kable i systemy kablowe Nexans są obecne w każdym miejscu naszego codziennego życia. Tworzą infrastrukturę energetyczną i telekomunikacyjną, występują w przemyśle, budownictwie, statkach, farmach wiatrowych, pociągach, samochodach, samolotach, … Prawdopodobnie nawet o tym nie wiesz, bo nie widzisz ich na co dzień. Nasze kable i systemy kablowe otwierają drzwi do światowego postępu. Nexans Polska sp. z o.o. · ul. Wiejska 18, 47-400 Racibórz marcom.info@nexans.com · www.nexans.pl

Światowy ekspert w dziedzinie kabli i systemów kablowych

wydarzenia i innowacje

Wodór z ksylozy – nadzieja dla rynku paliw W USA opracowano tanią i efektywną metodę pozyskiwania wodoru z wody i ksylozy – cukru stanowiącego powszechny element biomasy. Dzięki wykorzystaniu naturalnych źródeł odnawialnych i stworzeniu efektywnej, niskoemisyjnej technologii, udało się osiągnąć rezultaty, o jakich dotychczas można było marzyć.

nia. Zespołowi profesora Y.H. Percivala Zhanga udało się stworzyć z nich taką mieszankę, jaka nie występuje normalnie w naturze, a jaka pozwala pozyskać aż 9,6 mola H2 z 1 mola ksylozy. Po połączeniu enzymów z ksylozą i polifosforanami dochodzi do uwolnienia dużych ilości wodoru z ksylozy. Pozyskuje się go w ten sposób trzykrotnie więcej

Tak jednoznaczny zysk energetyczny pozwala mówić o przełomie i możliwym szybkim urynkowieniu tej nowoodkrytej technologii. Tym bardziej, że, ja się szacuje rynek wodoru wart jest dziś wart około 100 miliardów USD. Wodór jest pozyskiwany głównie z gazu ziemnego, co prócz wysokich kosztów przysparza potężnych zanieczyszczeń

niż jest to możliwe za sprawą innych, alternatywnych metod, w których do produkcji wodoru wykorzystywane są mikroorganizmy. Cała reakcja przebiega, jak wspomniano, w niskiej temperaturze i dostarcza większą ilość energii w postaci wodoru niż ilość energii chemicznej zawarta w ksylozie i polifosforanie. Jest to pierwszy niskotemperaturowy proces produkcji wodoru, którego efektywność przekracza 100 procent, co oznacza, że otrzymuje się więcej energii niż dostarczona wyjściowo. Inne technologie zamiany cukrów w biopaliwa odznaczają się wydajnością energetyczną mniejszą niż 100 procent.

środowisku. Uzyskany wodór jest wykorzystywany do produkcji amoniaku w przemyśle nawozów sztucznych oraz do rafinacji w przemyśle petrochemicznym. Pojawienie się na rynku taniego wodoru pozyskiwanego ze źródeł odnawialnych może więc w istocie doprowadzić do poważnych zmian. Mówi się, że opracowana przez Zhanga technologia może trafić na rynek już w ciągu trzech lat. Jak mówi zaś sam Zhang – Używanie nieodnawialnych źródeł do produkcji wodoru nie ma sensu. Sądzimy, że nasze odkrycie zmieni reguły gry w świecie energii alternatywnej. OM n

Fot. Virginia Tech

ukces zespołu naukowców z Virginia Tech pracujących pod kierownictwem profesora Y.H. Percivala Zhanga polega na tym, że stworzyli oni metodę naprawdę pozwalającą na zastąpienie ropy czy gazu ziemnego przez biopaliwa, dla których substratem produkcyjnym jest zawierająca tłuszcze lub właśnie cukry biomasa. Jak powiedział Jonathan R. Mielenz z Oak Ridge Laboratory – Kluczem do sukcesu jest użycie przez Zhanga drugiego najbardziej rozpowszechnionego w roślinach cukru, dzięki któremu uzyskał wodór. To olbrzymia zaleta. Dzięki temu zmniejszył się koszt pozyskania wodoru z biomasy. Na tanie i efektywne uzyskanie wodoru z budującego hemicelulozę cukru – ksylozy – pozwoliło tu zastosowanie miksu enzymów i fosforylacji. Dotychczas prowadzono wiele badań mających na celu opracowanie tanich procesów chemicznej dekonstrukcji różnych form zawartych w biomasie cukrów i tłuszczów, co doprowadziło m.in., do stworzenia techniki transestryfikacji, czy fermentacji alkoholowej bądź metanowej. Tym, co stanowiło główną przeszkodę w komercyjnym zastosowaniu i upowszechnieniu podobnych metod produkcji wodoru z biomasy były jednak wysokie koszta oraz niska jakość otrzymywanego gazu. Technologia opracowana przez zespół z Virginia Tech pozwala natomiast na pozyskanie bardzo niskim kosztem dużych ilości wysokiej jakości gazu z dowolnych roślin – proces zachodzi w niskiej temperaturze (50 stopni Celsjusza) i przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym. Biokatalizatory niezbędne do zastosowania podczas reakcji to kombinacja kilkunastu enzymów wyizolowanych z różnych mikroorganizmów. Co istotne, produkcja tych enzymów, jak podają informacje źródłowe, ma być ta-

urządzenia dla energetyki 3/2013

wydarzenia i innowacje

Nowa przecinarka spalinowa od Makity Makita wprowadza na rynek pierwszą na świecie przecinarkę spalinową z silnikiem 4-suwowym. Nowatorskie urządzenie cechuje się niską emisją spalin i hałasu.

owa przecinarka wyposażona jest w zawór dekompresyjny ułatwiający rozruch, a także pompkę zasysającą paliwo. Dźwignię włącznika zaopatrzono w funkcję ssania oraz automatyczną funkcję pół-gazu. Dzięki zastosowaniu sprężyn

w EK7651H, przecinarka posiada efektywny system tłumienia drgań. Atutem jest także beznarzędziowa obsługa filtra powietrza. Dla łatwiejszego prowadzenia maszyny zastosowano w niej rolki. EK7651H przystosowana jest do współpracy z tarczami ścier-

nymi i diamentowymi o maksymalnej średnicy 355 mm i średnicy otworu montażowego 25,4 mm. Maksymalna głębokość cięcia to 122 mm. Materiały prasowe Makita n

Regionalne Seminaria / Szkolenia dla Służb Utrzymania Ruchu QR CODE

Wygenerowano na www.qr-online.pl

23.05.2013 - Rzeszów 20.06.2013 - Trójmiasto 10.10.2013 - Bydgoszcz 04.12.2013 - Warszawa

Jeżeli jesteś zainteresowany uczestnictwem w Seminarium, zaprezentowaniem produktu

c js ie a m zon ść nic Ilo gra o

lub nowego rozwiązania napisz do nas: marketing@energoelektronika.pl Energoelektronika.pl tel. (+48) 22 70 35 291

urządzenia dla energetyki 3/2013

Partnerzy:

technologie, produkty – informacje firmowe

ELKOMTECH S.A. – 25 lat wdrażania nowych technologii w polskiej energetyce Już od 25 lat Przedsiębiorstwo Wdrożeń Postępu Technicznego ELKOMTECH S.A. z Łodzi, wdraża w polskiej energetyce polską myśl techniczną. Systemy i urządzenia, będące autorskimi rozwiązaniami firmy, od wielu lat wspomagają pracę służb nadzoru i eksploatacji energetyki zawodowej oraz przemysłowej. Unikalne rozwiązania w dziedzinie automatyki zabezpieczeniowej oraz koncentracji, przesyłu i analizy informacji zapewniają firmie czołowe miejsce wśród dostawców tego typu urządzeń i systemów, a duże zaplecze projektowo – badawcze umożliwia śledzenie i wdrażanie najnowszych światowych rozwiązań. Profil działalności ELKOMTECH S.A. jest firmą produkcyjną, zajmującą się tworzeniem oprogramowania oraz wytwarzaniem urządzeń przeznaczonych do nadzoru przesyłu energii elektrycznej. Firma dostarcza urządzenia telemechaniki i automatyki stacyjnej, systemy nadzoru pracy stacji elektroenergetycznej, systemy zdalnego nadzoru i sterowania siecią elektroenergetyczną oraz jej zarządzania. Kluczowe produkty firmy to: yy WindEx – zintegrowany system sterowania i nadzoru nad siecią elektroenergetyczną, yy Ex-MST, Ex-micro, Ex-ML – telemechaniki oraz koncentratory danych, yy Ex-BEL, Ex-fBEL, Ex-mBEL – elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa.

Innowacyjność i doświadczenie Powstanie firmy zainicjowała współpraca na linii biznes-nauka. Doświadczenie inżynierów pracujących bezpośrednio przy nadzorze sieci elektroenergetycznej, przy współpracy z miejscowym ośrodkiem naukowym, zaowocowało produktem, który bardzo szybko znalazł uznanie na rynku energetyki polskiej. Był to mikroprocesorowy system zdalnego nadzoru nad stacjami elektroenergetycznymi Ex-2CR. Podstawowym zadaniem systemu była wizualizacja stacji elektroenergetycznych na ekranie monitora, z możliwością animacji rysunkiem, jako alternatywa do makiety synoptycznej. Jednocześnie umożliwiał on wysłanie polecenia ste-

Rysunek 1. Siedziba firmy – wejście główne

rowania stelemechanizowanymi elementami obiektu energetycznego oraz wizualizację jego wykonania. Atutem tego systemu była praca w czasie rzeczywistym. Od tej pory przedsiębiorstwo przeznacza wiele sił i środków na rozwój i innowację. Firma zatrudnia szereg specjalistów, którzy na bieżąco śledzą postęp techniczny na świecie i czynnie uczestniczą w rozwoju myśli technicznej na polskim rynku. Dzięki temu ELKOMTECH, wprowadzając nowy produkt na rynek, może zapewnić, że jest on wykonany przy pomocy najnowszych technologii oraz zgodnie ze standardami obowiązującymi na rynku Unii Europejskiej. Jednym z najważniejszych założeń firmy jest stała współpraca przy pracach rozwojowych z kadrą inżynieryj-

ną energetyki zawodowej oraz otwarcie na doświadczenie specjalistów zajmujących się bezpośrednio nadzorem i eksploatacją sieci elektroenergetycznej. Między innymi w tym celu organizowana jest rokrocznie konferencja naukowo-techniczna będąca doskonałą platformą wymiany uwag i doświadczeń pomiędzy konstruktorami i programistami a potencjalnymi nabywcami produktów znanych pod marką Ex. Dzięki temu możliwa jest elastyczność i szybka reakcja na potrzeby energetyki. Wysoka pozycja w rankingu firm działających w branży energetycznej, a przede wszystkim środowisko, w którym pracują produkowane przez ELKOMTECH urządzenia, zobowiązuje firmę do stałego utrzymywania najwyższej jakości wytwarzanych wyrobów.

urządzenia dla energetyki 3/2013

technologie, produkty – informacje firmowe Wdrożenia światowych standardów i innowacji technologicznych na rynku polskim Atutem firmy jest bardzo dobra znajomość realiów polskiego systemu elektroenergetycznego umożliwiająca szybkie wypuszczenie na rynek produktów spełniających najnowsze światowe standardy a zarazem w pełni zintegrowanych z istniejącą infrastrukturą. Nowoczesne rozwiązania systemów sterowania i nadzoru stacji energetycznej (SSiN) produkcji ELKOMTECH umożliwiają zdalne prowadzenie monitoringu i diagnostyki pracy urządzeń stacyjnych w czasie rzeczywistym, zapewniają ciągłość funkcjonowania w stanach awaryjnych. Systemy te zapewniają in-

Rysunek 2. Siedziba firmy

Rysunek 3. Siedziba firmy – sala uruchomień

urządzenia dla energetyki 3/2013

tegrację urządzeń związanych z obwodami wtórnymi stacji energetycznej oraz pełną współpracę ze zdalnymi systemami nadzoru. Spełniają najnowsze standardy obowiązujące w energetyce zawodowej, w tym standard IEC 61850. Najnowsza wersja zdalnego systemu sterowania i nadzoru WindEx zbudowana jest od podstaw zgodnie z normą IEC 61970-301, przez co zarówno struktura danych wewnętrznych systemu jak i danych wymienianych z systemami zewnętrznymi jest zgodna ze standardem CIM (Common Information Model). Dzięki zastosowaniu zaleceń normy system ten stał się systemem otwartym, a użytkownicy otrzymali możliwość bezpośredniego pozyskiwania i udostępniania danych zewnętrznym systemom informatycznym zgodnym z powyższą normą. Zdecydowana większość produkowanych przez firmę urządzeń to nowoczesne wielofunkcyjne sterowniki mikroprocesorowe o budowie modułowej, których funkcje ustala się na drodze programowej, przez co mogą być łatwo dostosowane do potrzeb użytkownika. W trakcie prowadzenia prac projektowych szczególną uwagę przywiązuje się do zapewnienia wysokiej odporności na zakłócenia elektromagnetyczne, niskiego poboru mocy oraz możliwości elastycznego dostosowywania się do różnych typów zasilania. Produkty firmy projektowane są zgodnie z aktualnymi i przewidywanymi standardami unijnymi. ELKOMTECH S.A. posiada własne laboratorium badań bezpieczeństwa i kompatybilności elektromagnetycznej. W laboratorium wykonywane są badania typu precompliance (wstępne). Badaniom podlegają wyroby będące w trakcie: projektowania, procesu oce-

technologie, produkty – informacje firmowe

go automatyczną rekonfigurację napowietrznej sieci dystrybucyjnej i pełną kontrolę nad obiektem SN i SN/nN z wykorzystaniem najnowszych rozwiązań łączności bezprzewodowej (GSM, TETRA). Urządzenie, w przypadku kontroli obiektu SN, pełni rolę telemechaniki (telemetria, telesygnalizacja i telesterowanie) z funkcjami zabezpieczeń i automatyk sieciowych, a także kontroluje źródło energii dla napędu wyłącznika. Zastosowanie sterownika na obiekcie SN/ nN umożliwia objęcie go pełną kontrolą poprzez jednoczesną integrację funkcji kilku urządzeń działających na tego typu obiektach. W szczególności: zdalny dostęp do obiektu (synoptyka, telesterowanie), wykrywanie przepływu prądu zwarciowego po stronie średniego napięcia, pomiar prądów, napięć, mocy i energii po stronie niskiego napięcia oraz pomiar wybranych elementów jakości energii po stronie niskiego napięcia. W przypadku sterowników (typu Ex-MST2) przeznaczonych do nadzoru dużych obiektów energetycznych trwające prace ukierunkowane są na wdrożenie w urządzeniu technologii rozproszonej, gdzie moduły I/O stanowią samodzielne elementy systemu, które mogą być rozmieszczane nieza-

leżnie od szafy sterownika. Łączność modułu komputera z rozproszonymi modułami I/O odbywa się poprzez połączenia światłowodowe. Rozwój oprogramowania (WindEx) prowadzony jest w kierunku integracji z różnymi informatycznymi systemami wspomagającymi procesy związane z dystrybucją energii, w tym zarządzania majątkiem, paszportyzacji (m.in. technologie oparte na GIS), ERP czy ASSET MANAGEMENT. Każdy z obszarów działalności firm dystrybucyjnych wymaga zastosowania specjalizowanych systemów IT o odmiennych zasadach działania. Pełna kontrola nad wszystkimi zjawiskami związanymi z dystrybucją energii narzuca konieczność wymiany informacji pomiędzy nimi. Istotnym czynnikiem, wpływającym na proces integracji, jest czas i sposób dostępu do poszczególnych danych. Dlatego tak ważna jest możliwość bezpośredniej współpracy poszczególnych systemów. Rozwiązaniem może być zastosowanie szyny danych ESB, która łączy systemy IT z ich partnerami biznesowymi za pośrednictwem usług (ang. Service-Oriented Architecture, SOA). System WindEx wykorzystuje mechanizmy SOA do wymiany informacji pomiędzy różnymi aplikacjami i programami przy pomocy technologii intranetowej. Istotną gałęzią produkcji firmy jest automatyka zabezpieczeniowa. Rosnące znaczenie jakości oraz pewności dostaw energii elektrycznej nakłada wysokie wymagania na organizację, a w tym na stopień automatyzacji nawet stosunkowo prostych stacji energetycznych. Dlatego też ELKOMTECH poświęca dużą uwagę na tworzenie elementów automatyki zabezpieczeniowej, o różnym stopniu skompilowania, mocy obliczeniowej i zakresie funkcjonalności, dostosowanej do różnych wielkości obiektów oraz poziomów zasilania. Obecnie prowadzone są zaawansowane prace nad nowoczesną automatyką zabezpieczeniową przeznaczoną dla pól liniowych WN. Umożliwi to oferowanie klientom kompletnego, zintegrowanego systemu SSiN oraz EAZ. Mamy nadzieję, że wysiłek firmy ELKOMTECH wkładany zarówno w rozszerzanie możliwości funkcjonalnych dotychczasowych produktów, jak i we wdrażanie innowacyjnych rozwiązań spełniających najnowsze standardy światowe, przyczyni się do rozwoju nowoczesnego zarządzania infrastrukturą elektroenergetyczną energetyki zawodowej i przemysłowej.

Rysunek 5. System WindEx – wizualizacja okien systemu na stanowisku dyspozytorskim

ELKOMTECH n

Rysunek 4. Siedziba firmy – linia montażu powierzchniowego

ny zgodności lub produkcji. Wykonanie badań wstępnych na terenie firmy umożliwia znaczne obniżenie kosztów badań wykonywanych w niezależnych, akredytowanych laboratoriach. Przy produkcji urządzeń wykorzystywane są nowoczesne automatyczne linie do montażu powierzchniowego elementów elektronicznych. Produkowane urządzenia przechodzą szczegółową kontrolę jakościową z wykorzystaniem urządzeń do automatycznej optycznej inspekcji jakości montażu.

Kierunki rozwoju Prowadzone przez firmę ELKOMTECH prace badawcze i projektowe ukierunkowane są zarówno na dalsze udoskonalanie sztandarowych produktów firmy, jak i na przygotowanie innowacyjnych produktów, służących zapewnieniu wysokiej jakości zaopatrywania odbiorców w energię elektryczną. W przypadku sterowników (typu Ex-mBEL) przeznaczonych do nadzoru małych obiektów sieciowych (np. rozłączników/wyłączników słupowych) prace rozwojowe prowadzone są w kierunku stworzenia nowoczesnego zautomatyzowanego systemu, umożliwiające-

urządzenia dla energetyki 3/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Najwyższy standard ochrony w zakresie łukochronności w nowej linii stacji transformatorowych produkcji Ormazabal

rmazabal Polska Sp. z o.o. wprowadza na polski rynek nowe stacje transformatorowe zgodne z dopiero opracowywaną wersją normy IEC62271-202, zwiększającą wymagania w zakresie łukochronności. Produkowane przez nas stacje przechodzą obecnie rygorystyczne testy w renomowanym laboratorium IPH w Berlinie pod kątem wypełnienia wymogów nowej normy. Ormazabal od zawsze przykładał najwyższą wagę do kwestii bezpiecznej obsługi i użytkowania oferowanych urządzeń, nasze rozdzielnice SN typu CGMCOSMOS oraz CGM.3, posiadają certyfikaty zaświadczające o najwyższym poziomie łukochronności. Nowe układy ekranów łukochronnych

w wyposażeniu stacji gwarantują podwyższoną ochronę, zapewniając bezpieczeństwo obsłudze stacji jak i osobom postronnym. Ekrany ochronne zostały rozmieszczone nie tylko w części rozdzielnicy SN ale również w innych narażonych na ogień miejscach jak kratki wentylacyjne i włazy. Naszym klientom proponujemy stacje transformatorowe z obsługą od wewnątrz typu PF-P, stacje transformatorowe z obsługą z zewnątrz typu ormaSET-P oraz złącza kablowe typu CMS-P. Wymienione stacje transformatorowe przystosowane są do pracy w kablowej i napowietrznej sieci rozdzielczej zarówno energetyki zawodowej jak i przemysłowej. Dzięki specyficznej konstrukcji możliwe jest zaprojektowa-

nie niemal dowolnego wariantu stacji. Stacje transformatorowe produkcji Ormazabal są zaprojektowane dla transformatora olejowego, rozdzielnicy SN oraz rozdzielnicy nn. Najważniejsze komponenty jak rozdzielnica i transformator są produkowane przez Ormazabal i od wielu lat cieszą się niezmiennym zaufaniem naszych Klientów na polskim rynku. Zbliżające się targi ENERGETAB 2013 będą doskonałą okazją do zaprezentowania nowych stacji transformatorowych wyposażonych w najnowsze rozwiązania zwiększające bezpieczeństwo. Zapraszamy do spotkania na naszym stoisku. Zespół Ormazabal Polska Sp. z o.o. n

Fabryka stacji transformatorowych Ormazabal Polska Sp. z o.o. w Pyskowicach

Rysunek poglądowy przykładowej konfiguracji stacji transformatorowej z obsługa od wewnątrz typu PF-P

urządzenia dla energetyki 3/2013

Rysunek poglądowy przykładowej konfiguracji stacji transformatorowej z obsługa z zewnątrz typu ormaSET-P

Fabryka stacji transformatorowych Ormazabal Polska Sp. z o.o. w Pyskowicach uzyskała w tym roku certyfikat ISO 9001

technologie, produkty – informacje firmowe

Komunikacja w systemach Smart Metering i Smart Grid W ostatnich kilku latach w polskiej elektroenergetyce podejmowanych jest szereg działań polegającycj na dostosowaniu sieci elektroenergetycznych do wymagań, które są niezbedne dla wdrożenia systemów Smart Metering czy Smart Grid.

ednym z podstawowych wymagań jest zapewnienie w obrębie sieci elektroenergetycznej sprawnej komunikacji, która z punktu widzenia systemu Smart Grid powinna zapewnić: yy dwukierunkową transmisję pomiędzy systemem informatycznym i urządzeniem pomiarowym (licznik energii elektrycznej), yy odpowiednio krótkie czasy dostępu do urządzeń pomiarowych, np. odczyt danych pomiarowych z dowolnego licznika w ciągu maksymalnie kilku sekund, yy możliwość łatwej integracji urządzeń pomiarowych dla innych mediów (gaz, ciepło, woda), yy możliwość łatwej integracji z HAN (Home Area Network – tzw. sieć transmisji danych w obrębie budynku) w celu sterowania odbiorami energii oraz informowania odbiorców o sytuacji na rynku energii przy pomocy używanych w gospodarstwie domowych terminali typu: komputer, telewizor, smartfon, iPad itp. yy wymaganą przepustowość danych, yy zunifikowany, standardowy protokół transmisji danych. Dodatkowo systemy Smart Grid narzucają dodatkowe wymagania: yy zwiększona przepustowość danych, często systemy działające w Smart Grid wymagają kilka, kilkadziesiąt razy większą przepustowość danych niż jest to potrzebna dla Smart Meteringu, yy zastosowanie takiego protokołu przesyłania danych, który pozwoli na bezkonflikowe i niezależne koegzystowanie wielu systemów. System transmisji danych może być zintegrowany z siecią elektroenergeyczną (np. transmisja z wykorzystaniem lini energetycznych niskiego i/lub średniego napięcia), może on również być niezależny od sieci elektroenergetcznej, musi jedynie obejmować taki sam obszar jaki zajmuje ta sieć. Można tu wymienić systemy łączności bezprzewodowej takie jak: GSM/ GPRS/3G/4G, CDMA, sieć radiową w paśmie 868MHz itp.

Oba z wymienionych sposobów (linia energetyczna vs. łączność bezprzewodowa) mają zarówno swoje zalety, jak i wady. Ich stosowanie, lub nie wynika zazwyczaj z konfiguracji seci elektroenergetycznej. Zazwyczaj na danym obszarze bybiera się sposób wiodący, który w pewnych warunkach bywa wspierany innym rodzajem transmisji danych. Z moich praktycznych doświadczeń, płynących z wielu wykonanych instalacji, wynika, że jednym bardzo dobrych sposobów jest zbudowanie na bazie sieci elektroenergetycznej systemu komunikacyjnego w oparciu o technologię szerokopasmowej transmisji po liniach energetycznych. System ten określany jest mianem BPL (Broadband Power Line communication). Jest on rozwinięciem innego systemu wykorzystującego linie energetyczne do transmisji, a mianowicie PLC (Power Line Communication). Kilkoma z głównych róznic pomiędzy oboma systemanmi jest to, że: yy system BPL oferuje około 1 000 większą szybkość/przepustowość transmisji danych (200Mbps vs. 200 kbps), yy system transmisji danych zbudowany w oparciu o BPL oferuje transparetną łączność z protokołem TCP/IP. Obrazowo można powiedzieć, że BPL buduje na sieci energetycznej tradycyjną sieć komputerową. Protokół TCP/IP jest standardem znanym i stosowanym od kilkudziesięciu lat na całym świecie.

yy system transmisji danych zbudowany w oparciu o BPL pozwala na bezproblemowe koegzystowanie wielu systemów . System BPL jest otwarty, szybki, dokładny i zawsze on-line. Dzięki szerokopasmowej technologii jest gotowy do budowy nowoczesnych inteligentnych sieci Smart Grid, które oferują szeroki zakres funkcjonalności pozwalający zaspokoić wysokie wymagania teraz i w przyszłości. System BPL oferuje operatorom sieci dystrybucyjnych idealne rozwiązanie dla wprowadzenia inteligentnych systemów pomiarowych Smart Metering i inteligentnych sieci Smart Grid. W systemie z technologią BPL wszystkie dane mogą być przekazane protokołem otwartym, opartym na protokole IP, z każdego urządzenia pomiarowego lub punktu pomiaru bezpośrednio poprzez sieć energetyczną w formatach odpowiednich dla przechowywania danych i systemów księgowych/billingowych.

Główne cechy systemu:

yy Szybki i stabilny 200 Mbps standard transmisji pozwala, w porównaniu z wąskopasmowymi systemani transmisji, na znacznie wyższą przepustowość przesyłu danych (ok. 1000 szybciej) - dwukierunkowo w czasie rzeczywistym. W tym samym czasie istnieje możliwość równoległej transmisji z wielu punktów pomiarowych jednocześnie.

Rys. 1. Poglądowy schamat systemu łączności BPL.

urządzenia dla energetyki 3/2013

technologie, produkty – informacje firmowe yy Otwarty i skalowalny Komunikacja oparta na TCP / IP, wraz z możliwością stosowania otwartych interfejsów, niezależnie od producenta urządzeń pomiarowych i/lub komunikacyjnych. yy Elastyczny w integracji Liczne interfejsy, w jakie wyposażone są urządzenia BPL, takie jak: interfejs do wąskopasmowego PLC, interfejsy radiowe, takie jak bezprzewodowy M-Bus, RF lub Zigbee pozwalają na szybką konfigurację rozległych sieci inteligentnych typu Smart Grid. yy Efektywny Wykorzystanie istniejącej sieci elektrycznej pozwala zaoszczędzić inwestycje w dodatkową infrastrukturę telekomunikacyjną. yy Łatwo rozbudowywalny Wysoka szybkość transmisji danych umożliwia dalsze wdrażanie kolejnych aplikacji, np. monitorowania podstacji, stosowanie SCADA, zarządzania obciążeniem sieci elektroenergetycznej i electromobility (obsługa pojazdów zasilanych prądem elektrycznym).

Rys. 2. Przykładowa aplikacja systemu BPL.

Opis Systemu BPL System BPL stanowi jeden z najnowszych etapów w rozwoju dostępu szerokopasmowego dla technologii PLC (BPL). W oparciu o standard 200Mbps technologii BPL istniejące sieci elektroenergetyczne przeobrażają się w system telekomunikacyjny oparty o standardowy protokół internetowy. Dzięki BPL każda istniejąca linia energetyczna staje się szerokopasmowym interfejsem danych a sieci elektroenergetyczne zmieniają się w inteligentne sieci Smart Grids. Wyzwania, takie jak inteligentne systemy pomiarowe (Smart Metering), zarządzanie obciążeniem sieci elektroenergetycznej lub integracja nowych aplikacji może być efektywnie realizowana dzięki technologii BPL. System BPL umożliwia szerokopasmowy przesył danych z szybkością do 200 Mbps po liniach niskiego (230/400V) i średniego napięcia (1 do 36kV) sieci elektroenergetycznej. System BPL jest dostosowany do standardów operacyjnych dystrybutorów energii. Nie wpływa on na kontrolowane działania dowolnej sieci energetycznej. Dynamiczny routing między poszczególnymi jednostkami zapewnia zawsze optymalną jakość połączenia nawet podczas procesów przełączania w sieci dystrybucji. Na podstawie wieloletnich doświadczeń w technologii BPL, w sieciach energetycznych i sieciach telekomu-

Rys. 3. Przepływy danych w systemie BPL

nikacyjnych, nowy system BPL umożliwia szybkie i łatwe uruchomienie rozległych sieci BPL. A dla optymalnego funkcjonowania, system zarządzania siecią NMS (Network Menagement System) zapewnia stałą kontrolę i centralną konfigurację wszystkich elementów systemu BPL.

Zalety technologii BPL yy BPL jest dostępna wszędzie przez wykorzystanie istniejących sieci energetycznych, yy BPL bazuje na ogólnoświatowym standardzie, protokole internetowym IP, yy BPL zapewnia dwukierunkowy, szerokopasmowy transfer danych, yy BPL zapewnia komunikację w czasie rzeczywistym, yy BPL jest przyszłościowa, ze względu na korzystanie z otwartych standardów i otwartych interfejsów, yy BPL nie jest ograniczony do konkretnych zastosowań, w tym samym czasie z tej technologii może jednocześnie korzystać wiele różnych aplikacji,

urządzenia dla energetyki 3/2013

yy BPL nie wymaga stron trzecich do instalacji yy BPL jest idealny do zastosowania w kratowych (meshed) sieciach dystrybucji. BPL jest platformą komunikacji przydającą się w wielu różnych zastosowaniach, nie tylko dla Smart Metering, ale dla wszystkich nadchodzących inteligentnych aplikacji sieciowych typu Smart Grids. Cechy warte podkreślenia: yy Maksymalna szybkość przepływu danych: 200 Mbps yy Instalacja typu plug & play yy Auto konfiguracja yy Automatyczny dynamiczny routing yy Samonaprawialność, odporność na przełączenia występujące w sieci elektroenergetycznej. yy Meshed network yy Zintegrowany firewall yy System zarządzania siecią z protokołem SNMP n Opracował: mgr inż. Jacek Koźbiał Mikronika

technologie, produkty – informacje firmowe

Co każdy inwestor o złączach fotowoltaicznych MC4 firmy Multi-Contact wiedzieć powinien... !!!

Rys. 1. Multilams – sprężyste elementy kontaktowe

race nad nową ustawą o Odnawialnych Źródłach Energii (OZE) oraz nadzieje z nią związane powodują, że złącza do instalacji fotowoltaicznych cieszą się bardzo dużym zainteresowaniem. Pionierem w tej dziedzinie i twórcą dwóch światowych standardów złączy znanych jako MC3 i MC4 (gdzie liczby 3 i 4 oznaczają średnicę kontaktu wtyk/gniazdo) jest firma Multi-Contact ze Szwajcarii. Firma Multi-Contact, która w zeszłym roku obchodziła 50lecie istnienia, zajmuje znaczącą pozycję wśród producentów złączy wykorzystywanych w wielu dziedzinach techniki dzięki specjalnym elementom sprężystym o nazwie Multi-lams – rys 1 , które zapewniają minimalną rezystancję kontaktu w planowanym czasie działania. W przypadku złączy przemysłowych Multi-lams umożliwiają przesył prądu o dużych wartościach ( nawet 80 kA) z możliwością wykonania wielu cykli połączeniowych (Rys 2). W przypadku złączy PV (rys. 3a, 3b) ilość cykli jest niewielka, ale wymaga się, aby złącza zapewniły transport energii elektrycznej wyprodukowanej przez panele PV do przetwarzających ją falowników z minimalnymi stratami w długim okresie działania (powyżej 20 lat) w trudnych warunkach zewnętrznych. Minimalne straty energii w postaci grzania to w konsekwencji - dobry stan instalacji PV w ciągu długiego czasu, brak za-

Rys. 3a. Złącza serii MC4

Rys. 3b. Złącza serii MC4

Cu-Sn powstaje różnica potencjału równa 260mV zapewniając mniejszą szybkość korozji elektrochemicznej w miarę upływu czasu. Dla porównania kontakty miedziane pokryte srebrem są gorszym rozwiązaniem, gdyż różnica potencjału Cu-Ag wynosi 320mV. Wobec stosunkowo krótkiej historii światowej fotowoltaiki nie można powołać się na wyniki pomiarów rezystancji kontaktu w działającej instalacji. W związku z tym, aby udowodnić jakość swoich złączy nawet po upływie 20lat, firma Multi-Contact przeprowadziła badania starzeniowe złączy poddając je narażeniom temperaturowym i środowiskowym w komorze klimatycznej.. Test przeprowadzono w 2012 roku. Rezystancję mierzono w 3 punktach (rys. 4); dUCS

dUK

dUCB

Rys. 2. Multi-Lams w złączach przemysłowych

grożenia pożarem, mniejsza ilość napraw, większy zysk. Powyższe wymagania spełniają złącza fotowoltaiczne oraz niskooporowe przewody solarne firmy Multi-Contact. Multi-Contact gwarantuje rezystancję kontaktu w chwili połączenia oraz po ok. 20 latach nie przekraczającą 0,35 mΩ. Już w fazie projektowania złączy wzięto pod uwagę ich czas działania wybierając odpowiednie materiały, z których będą wykonane. W przypadku elementów kontaktowych zdecydowano się na miedź pokrytą cyną, gdyż na połączeniu

Rys. 4. Punkty pomiarowe rezystancji (rys.4)

Zmierzono rezystancjęurządzenia zaraz po połączeniu z gniazdem (zawsze ≤ 0,35 mΩ dla wtyczki energetyki 3/2013 Proces starzenie zasymulowano wykonując 400 cykli grzania i chłodzenia w zakre temperatur od -40˚C do + 85˚C (rys 5 )

technologie, produkty – informacje firmowe 1– rezystancja połączenia wtyk/gniazdo dUK 2– rezystancja połączenia przewodu z wtykiem dUCS 3– rezystancja połączenia przewodu z gniazdem dUCB Zmierzono rezystancję zaraz po połączeniu wtyczki z gniazdem (zawsze ≤ 0,35 mΩ). Proces starzenie zasymulowano wykonując 400 cykli grzania dUK dUCB do + 85˚C (rys. 5) CS i chłodzeniadU w zakresie temperatur od -40˚C Po każdych 50ciu cyklach złącza rozłączano, mierzono rezystancję i ponownie łączono. W ostatnim etapie poddano je działaniu wysokiej temperatury (85˚C) w wilgotnej atmosferze (715 g/kg) przez 1000 godzin. Wyniki testu przedstawia rysunek 6a i 6b.

Porównanie wartości z rys. 6 i 7 pokazuje znaczne różnice wartości pomiarowych uzyskanych w pomiarach instalacji rzeczywistej (R≤180 μΩ) i wartości zmierzonych w komorze klimatycznej (R≤350 μΩ) (rys. 7).

Wyniki można zinterpretować w następujący sposób: 1– początkowa rezystancja kontaktu po połączeniu nigdy nie przekroczyła 0,35 mΩ. 2– spodziewana długookresowa rezystancja kontaktu nie przekroczy 0,35 mΩ (Rys. 6a). 3– rezystancja połączenia przewodu ze złączem z wykorzy- Rys. 7. Wyniki monitoringu rzeczywistej instalacji w firmie staniem odpowiedniego narzędzia nie przekroczyła 60(rys.4)Multi-Contact μΩ (Rys. 6b). Zmierzono rezystancję zaraz po połączeniu wtyczki z gniazdem (zawsze ≤ 0,35 mΩ). Multi-Contact jako jeden z bardzo niewielu producentów Bardzo ważnym czynnikiem, często niedocenianym, wpłyProces starzenie zasymulowano wykonując 400 cykli grzania i chłodzenia w zakresie może również wyniki wającym na całkowitą rezystancję kontaktu jest odpowiedtemperatur od -40˚Cpodać do + 85˚C (rys12 5 )letniego monitoringu własnej instalacji PV umieszczonej na dachu firmy (rys 7) nie zaciśnięcie złączy na przewodzie (Rys. 8a) W przypadku nieprawidłowego zaciśnięcia (Rys. 8b) nieodpowiednimi narzędziami rezystancja instalacji (czyli straty) szybko wzrasta wraz ze wzrostem temperatury otoczenia (Rys. 9). Niemieckie FORUM KABLOWE (kabelforum.de) przedstawiło zależność parametrów elektrycznych od jakości zaciśnięcia związanej z kształtem uzyskanego przekroju (Rys. 10). Zielone pole na wykresie odpowiada prawidłowemu zaciśnięciu.

Temperatura °C +85

+20

-40

CZAS IP (A)

Rys. 5. Symulacja procesu starzenia złączy PV

Rys 5. Symulacja procesu starzenia złączy PV

Po każdych 50ciu cyklach złącza rozłączano, mierzono rezystancję i ponownie łączono. W ostatnim etapie poddano je działaniu wysokiej temperatury (85˚C) w wilgotnej atmosferze (715 g/kg) przez 1000 godzin. Wyniki testu przedstawia rysunek 6.

Rys. 8a. Przekrój prawidłowego zaciśnięcia przewodu

Rys. 6. Wyniki testu symulującego zachowanie złączy MC4 po ok. 20 latach

urządzenia dla energetyki 3/2013

Rys. 8b. Przekrój nieprawidłowego zaciśnięcia przewodu

technologie, produkty – informacje firmowe Rezystancja w mΩ czasie grzania

Nieprawidłowe zaciśnięcie

Rys. 9. Zależność rezystancji kontaktu od temperatury i jakości

Rys. 10. Zależność parametrów elektrycznych od jakości zaciśnięcia

Rys 9 Zależność rezystancji kontaktu od temperatury i jakości połączenia z przewodem połączenia z przewodem

Firma Multi-Contact oferuje specjalnie zaprojektowaną zaciskarkę do złączy MC4 przedstawioną na zdjęciu 1a, która nie tylko zapewnia odpowiednią jakość połączenia, ale również znacznie przyspiesza wykonanie instalacji (opinia klientów). Prawidłowo wykonane połączenie za jej pomocą przedstawia zdjęcie 1b, 1c. Od momentu stworzenia systemu złączy MC4 przez firmę Multi-Contact na rynku pojawiło się wiele ich kopii różnych MC3 ↓

MC4 ↓

Rys 10. Zależność parametrów elektrycznych od jakości zaciśnięcia Firma Multi-Contact oferuje specjalnie zaprojektowaną zaciskarkę do złączy MC4 Zd. 1a. Zaciskarka do złączy MC4 nie tylko zapewnia odpowiednią jakość połączenia, ale przedstawioną na zdjęciu 1a, która również znacznie przyspiesza wykonanie instalacji (opinia klientów). Prawidłowo wykonane połączenie za jej pomocą przedstawia zdjęcie 1b.

Rys. 11a. Złącza wybrane do eksperymentu

Zd. 1b. Prawidłowe zaciśnięcie złączy MC4 (widok z boku)

Zd. 1c. Prawidłowe zaciśnięcie złączy MC4 (widok z góry)

Rys. 11b. Obraz termowizyjny obciążonych złączy PV

urządzenia dla energetyki 3/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

producentów z Azji i Europy. Kopie wyglądają podobnie do oryginałów, ale ich parametry techniczne, niewidoczne dla oka, są znacznie gorsze. W 2004 roku niemiecki TÜV Rheiland wykonał eksperyment porównujący obciążone złącza fotowoltaiczne różnego pochodzenia, po czym zdjęcia złączy wykonane w podczerwieni zamieścił w swoim czasopiśmie (Rys 11a i 11b) . Obraz termowizyjny pokazał, że niektóre złącza bardzo się przegrzewają w przeciwieństwie do złączy MC3 i MC4. Należy brać to pod uwagę dokonując wyboru elementów instalacji. Wszystkie elementy połączeniowe produkowane przez firmę Multi-Contact odpowiadają obowiązującym normom (DIN V VDE V 01263, ochrona przed dotykiem bezpośrednim – IP2X, według normy IEC60529) zapewniając bezpieczeństwo użytkowania nawet w sytuacji rozłączenia obwodu , a należy zdawać sobie sprawę, że napięcie nominalne instalacji może wynosić nawet 1000V. Firma Multi-Contact zdobyła następujące certyfikaty dla swoich złączy : UL, TüV, GOST, szczelności IP68 1h/1m (złącza mogą leżeć 1 godzinę na głębokości 1metra) , odporności na sole powietrzu (ważne w obszarach morskich) oraz odporności na amoniak gazowy (ważne w terenach rolniczych). Złącza można łączyć z przewodami solarnymi o przekrojach 1.5; 2.5; 4; 6; 10mm².

Przewody solarne oferowane przez firmę Multi-Contact charakteryzują bardzo dobre parametry elektryczne (mała rezystancja), mechaniczne (elastyczność w niskiej temperaturze, odporność na rozciąganie), chemiczne i środowiskowe. Przewody są pokryte substancją ograniczającą palenie. Czas działania przewodów podawany w katalogu wynosi 25 lat. Przewody posiadają certyfikat TÜV.

POSUMOWANIE:

Zastosowanie oryginalnych złączy MC4 oraz przewodów solarnych firmy Multi-Contact zapewnia: 1. bezpieczeństwo pożarowe i elektryczne 2. niezawodność (brak przerw serwisowych w pracy instalacji) 3. dużą sprawność instalacji w długim okresie 4. większy zysk całkowity inwestycji (mniejsze straty energii na rezystancji złączy i przewodów) co znacznie przewyższa znaczenie zwiększonych wstępnych kosztów inwestycji, które według szacunków firmy MC mogą wynosić - 1 USD/1kW mocy zainstalowanej. Dodatkowe informacje, próbki i katalogi można otrzymać u wyłącznego przedstawiciela firmy MC w Polsce - firmie Semicon Sp. z o. o. z Warszawy n Alicja Miłosz , SEMICON www.semicon.com.pl

Zapraszamy na nasze stoisko na targach

Expopower pawilon 7A, stoisko 18 urządzenia dla energetyki 3/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Urządzenia i systemy do automatycznego nadzoru stanu izolacji sieci i odbiorów niskiego napięcia Artykuł opisuje dostępne rozwiązania umożliwiające ciągły nadzór stanu izolacji niskonapięciowych sieci sterowniczych i zasilających oraz automatycznie wyszukiwanie uszkodzonych fragmentów tych sieci. Rozwiązania takie, coraz szerzej stosowane w energetyce i przemyśle, znacznie podnoszą bezpieczeństwo użytkowania i niezawodność pracy zarówno tych sieci jak i zależnych od nich instalacji. 1. Wstęp Większość awarii w instalacjach elektrycznych ma swój początek w pogorszeniu stanu izolacji. Czasami jest to zjawisko nagłe, powstałe w wyniku pojedynczego, chwilowego zdarzenia, jednak w znakomitej większości wypadków jest to wynik długotrwałego oddziaływania wielu czynników stale pogarszających stan izolacji, a awaria występuje dopiero po przekroczeniu jej dopuszczalnego poziomu. Każdy odpowiedzialny za utrzymanie ruchu zna to uczucie, kiedy w chwili usuwania awarii rodzi się pytanie: czy mogłem to przewidzieć? Czy były sygnały mówiące o zbliżającej się awarii? Czy straty spowodowane zniszczeniami i przerwą w produkcji były do uniknięcia? Bardzo ważnym narzędziem służb utrzymania ruchu są rozwiązania techniczne służące do wykrycia zbliżającego się zagrożenia czyli wszelkie urządzenia i systemy monitorujące stan izolacji w czasie normalnej pracy sieci. Firma BENDER od kilkudziesięciu lat oferuje rozwiązania wykorzystywane w systemach elektrycznych w elek-

trowni i stacji energetycznych, zakładów przemysłowych, budynków komunalnych i medycznych.

2. Kontrola izolacji w sieciach IT W zależności od rodzaju sieci stosuje się różne kryteria oceny stanu izolacji. W sieciach z izolowanym punktem neutralnym to kryterium jest naturalne − jest nim bowiem rezystancja izolacji. Ponieważ sieć pracująca w układzie IT (izolowanym) nie powinna mieć żadnych punktów wspólnych z ziemią, powstanie jakichkolwiek połączeń rezystancyjnych tego rodzaju powoduje pogorszenie stanu izolacji. Do wykrycia i oceny stopnia tego pogorszenia służą przekaźniki kontroli stanu izolacji, zwane potocznie izometrami. Ich zadaniem jest ciągły pomiar rezystancji izolacji i sygnalizacja spadku jej wartości poniżej nastawionych, uznanych za ostrzegawczą bądź alarmową. Pomiar jest możliwy w zakresie 1kΩ…10MΩ, można więc otrzymać sygnał wyprzedzający na długo przed tym, zanim jeszcze obniżenie poziomu izolacji przekształci się w pełne doziemienie.

Rys. 1. Aktywna metoda pomiaru rezystancji izolacji

Warto tutaj zauważyć, że sieci izolowane (układ IT) stosowane są wszędzie tam, gdzie niezawodność jest sprawą kluczową. Wynika to z faktu, że sieć taka jest niewrażliwa na najpowszechniejszy rodzaj uszkodzeń – na uszkodzenie izolacji. Pojedyncze doziemienie nie powoduje przerwy w pracy sieci lecz przekształca ją w sieci uziemioną. Dopiero kolejne doziemienie powoduje powstanie zwarcia i konieczność przerwy w pracy. Jak widać sieć taka może być bardzo odporna na uszkodzenia pod warunkiem jednak, że obsługa otrzyma informację o pojawieniu się doziemienia oraz podejmie szybko kroki powodujące wyeliminowanie go. Ponadto istotne jest, aby obsługujący sieć mieli możliwość śledzenia na bieżąco stanu izolacji i reagowali na powolne zmiany zanim osiągną one poziom grożący powstaniem uszkodzenia. Dlatego też podstawowy arkusz normy opisujący budowę instalacji pod kątem bezpieczeństwa przeciwporażeniowego PN-HD 60364-4-41 stwierdza, że sieci pracujące w układzie IT mogą być eksploatowane z pojedynczym doziemienie pod warunkiem jednak, że

Rys. 2. Bierna metoda pomiaru rezystancji izolacji

urządzenia dla energetyki 3/2013

technologie, produkty – informacje firmowe sieć wyposażona w przekaźnik kontroli izolacji informujący obsługę o takim stanie pracy. Przekaźnik kontroli izolacji jest narzędziem pozwalającym zrealizować opisane powyżej zadania: ciągły pomiar rezystancji izolacji, wskazywanie jej wartości oraz generowanie ostrzeżeń o przekraczaniu wartości progowych. Wymagania stawiane takiemu aparatowi oraz sposób jego działania są opisane w normie PN-EN 61557-8. Powiedziane tak jest m.in., że przekaźnik taki musi do pomiaru wykorzystywać aktywną metodę pomiarową, polegającą na przykładaniu napięcia pomiarowego między kontrolowaną sieć i ziemię i analizę prądu płynącego na skutek pojawiających się doziemień zamykających obwód. W normie tej jest także wyraźnie powiedziane, że aparaty działające w oparciu o grupę tzw. metod biernych, czyli reagujące na asymetrię wprowadzaną przez powstanie doziemienia jednofazowego/jednobiegunowego nie mogą być traktowane jako przekaźniki kontroli izolacji. Nie powinno więc dopuszczać się do pracy sieci wyposażonej w taki aparat z doziemieniem. Takie stwierdzenie wynika z faktu, że bierne metody nie mierzą rezystancji izolacji oraz wykrywają jedynie doziemienia jednofazowe/jednobiegunowe a są niewrażliwe na doziemienia symetryczne. Dlatego też użytkownik sieci wyposażonej w taki aparat nie zostanie powiadomiony np. o pogarszaniu się stanu izolacji i powstawaniu doziemień w przemakającym kablu leżącym w zalanym wodą kanale, ponieważ wszystkie jego przewody fazowe są doziemiane w podobnym stopniu, symetria napięć jest więc zachowana. Metoda bierna nie mierzy także rezystancji izolacji więc nie jest w stanie dostarczyć informacji ostrzegawczej użytkownikowi sieci. O problemie dowie się on dopiero, kiedy powstanie zwarć międzyfazowych spowoduje zadziałanie zabezpieczeń nadprądowych. O możliwościach zastosowania danego aparatu w konkretnej instalacji decyduje zastosowana metoda pomiarowa. Podczas pomiaru należy bowiem uwzględnić pewne zjawiska występujące w sieci kontrolowanej, zakłócające pomiar. Są to: yy składowe stałe napięć w sieci yy pojemności doziemne yy zmiany napięcia i częstotliwości.

Wykorzystywanie przekształtników energoelektronicznych powoduje szczególne nasilenie wymienionych zjawisk. Ich wpływ można wyeliminować stosując odpowiedni kształt napięcia pomiarowego. W najprostszym przypadku może to być napięcie stałe. Jednak rozwiązanie takie powoduje, że przekaźnik może być stosowany jedynie w czystych sieciach prądu przemiennego. Jeżeli do sieci dołączony zostanie prostownik i po stronie stałoprądowej wystąpi doziemienie, to do sieci przedostanie się składowa stała napięcia, która wpłynie na napięcie pomiarowe. Jeżeli napięcia się zsumują, wtedy doziemienie zostanie zasygnalizowane zbyt wcześnie, jeżeli się odejmą – zbyt późno. Izometry wykorzystujące napięcie pomiarowe stałe nie mają więc zastosowania w sieciach DC a więc np. typowych sieciach sterowniczych i zabezpieczeniowych stosowanych w energetyce i przemyśle. Także w typowych przetwornicach częstotliwości energia przekształcana jest za pośrednictwem bloku DC mogącego, w przypadku uszkodzenia izolacji, być źródłem napięcia stałego o wysokiej wartości. Dlatego w instalacjach napędowych zalecane jest stosowanie przekaźników stanu izolacji niewrażliwych na składowe stałe.

IR425

wającego przez izolację. Zastosowany metoda pomiarowa powinna w swoim algorytmie uwzględniać fakt powstawania prądu pojemnościowego i być w stanie dokonać poprawnego pomiaru rezystancji izolacji w szerokim zakresie wartość pojemności doziemnej sieci kontrolowanej. Rozpatrując energoelektroniczne układy przekształtnikowe należy pamiętać, że powszechnie stosowane filtry przeciwzakłóceniowe wykorzystują kondensatory połączone do ziemi. Dlatego nawet stosunkowo mała sieć z wieloma przekształtnikami wyposażonymi w filtry RFI może mieć dużą pojemność doziemną. Kolejnym czynnikiem zakłócającym pomiar są zmiany napięcia i częstotliwości w sieci kontrolowanej. Zjawisko to jest istotne zwłaszcza w przypadku układów przekształtnikowych, wprowadzających szczególnie dużo zakłóceń do sieci kontrolowanej. Wpływają one niekorzystnie na układy pomiarowe izometrów i wymagają filtrowania prądu pomiarowego, zwykle mającego niewielką wartość. Tu istotne są zwłaszcza zakłócenia o wysokich częstotliwościach. Jednak problemy mogą spowodować także zakłócenia o częstotliwościach niskich. Wymaganie odporności izometru na składowe stałe i niezależności pomiaru od pojemności

IRDH375

Rys. 3. Przykłady przekaźników kontroli izolacji firmy BENDER

Kolejnym zjawiskiem utrudniającym przeprowadzenie pomiaru jest pojemność doziemna sieci kontrolowanej. Pewna część prądu sieci i prądu pomiarowego upływa przez te pojemności. W Europie jako parametr oceny stanu izolacji przyjmuje się wartość rezystancji a nie całej impedancji izolacji. Dlatego w czasie pomiaru należy rozpatrywać jedynie część czynną prądu upły-

urządzenia dla energetyki 3/2013

doziemnej sieci najłatwiej uzyskać stosując zmienne napięcie pomiarowe. Może się jednak okazać, że okresowe wahania napięcia sieci mogą mieć tą samą częstotliwość, co zmienne napięcie pomiarowe, powodując rozstrojenie układów pomiarowych i błędne odczyty. Algorytm pomiarowy musi więc uwzględniać mechanizmy „obrony” przed takimi sytuacjami.

technologie, produkty – informacje firmowe

Rys. 5. Przenośny system lokalizacji doziemień EDS3090PG firmy BENDER

4. Kontrola izolacji „off-line”

Rys. 4. System lokalizacji doziemień EDS460

3. Lokalizacja doziemień w sieciach IT Oczywiste jest, że po wykryciu pierwszego doziemienia należy jak najszybciej zlokalizować je i usunąć, tak aby następne nie doprowadziło do przerwy w zasilaniu a np. w rozdzielniach potrzeb własnych DC220V może to doprowadzić do zatrzymania pracy stacji energoelektrycznej lub bloku elektrowni. Jeżeli kontrolowana sieć jest rozległa i zawiera wiele odpływów ręczne wyszukanie uszkodzenia przy braku możliwości odłączania kolejnych odpływów jest bardzo trudne i pracochłonne. W pełni uzasadnione jest więc wykorzystanie systemów realizujących to zadanie automatycznie, bez przerywania pracy sieci kontrolowanej. Takim funkcje realizuje system lokalizacji doziemień EDS460 firmy Bender. Elementy składowe sytemu to: przekaźnik kontroli izolacji IRDH575, będący jednocześnie sterownikiem systemu, przekładniki różnicowoprądowe

zamontowane na monitorowanych odpływach oraz ewaluatory EDS460 analizujące sygnały z przekładników. Urządzenia te komunikują się ze sobą magistralą RS485. Przy pomocy opcjonalnych konwerterów protokołów wszelkie dane o pomiarach, alarmach i parametrach systemu mogą być przekazane do systemów nadrzędnych za pośrednictwem protokołów Modbus, Profibus, IEC103 lub zwizualizowane na ekranie dołączonego komputera przy wykorzystaniu jedynie przeglądarki internetowej. Bardzo cennym uzupełnieniem istniejących urządzeń kontroli izolacji jest przenośny system lokalizacji doziemień. Może on stanowić dopełnienie systemu stacjonarnego w przypadku bardzo rozgałęzionych odpływów a także pełnić samodzielną funkcję jako urządzenie umożliwiające lokalizowanie uszkodzonych odpływów. Jest uniwersalny i może służyć także do pomiaru prądu różnicowego w sieci z uziemionym punktem neutralnym.

Istnieją odbiory, które są zasilone jedynie przez niewielką część swojego „życia”. Typowymi przykładami są tu silniki pomp pożarowych, napędy suwnic albo napędy zaworów. Odbiorniki te uruchamiane są okazjonalnie, jednak powinny pozostawać w ciągłej gotowości do pracy. Aby mieć pewność, że w każdej chwili można podać na nie napięcie zwykle prowadzi się okresowe kontrole stanu izolacji. Tą rutynową czynność można zautomatyzować a dodatkowo, dzięki ciągłości pomiaru, znacznie świadomiej prowadzić politykę serwisową (suszenie, odpylanie) zmierzającą do utrzymania odbiornika w ciągłej dyspozycyjności. Zadanie takie spełnia przekaźnik kontroli izolacji off-line, który natychmiast po odłączeniu odbioru od zasilania rozpoczyna ciągły pomiar rezystancji izolacji i alarmuje w przypadku obniżenia się jej wartości poniżej nastawy progowej. W razie potrzeby może również załączyć dmuchawę lub grzałki suszące przy pogorszeniu izolacji lub uniemożliwić załączenie odbiornika przy wykryciu doziemienia.

Rys. 6. Kontrola stanu izolacji odbiornika w stanie beznapięciowym

urządzenia dla energetyki 3/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Rys. 7. Monitorowanie prądu upływu w sieciach TN i TT

Przekaźnik do kontroli offline zwalnia obsługę z obowiązku okresowych kontroli stanu izolacji odbiorników pozostających w gotowości do pracy. Układ może być stosowany zarówno do odbiorów zasilanych z sieci izolowanej jak i uziemionej. Może być stosowany także do kontroli odbiorów 6kV. Tu stosowanie kontroli off-line jest szczególnie wskazane, gdyż zmniejsza ryzyko związane z pomiarami okresowymi wynikające z konieczności wchodzenia do cel rozdzielni i pozwala zaoszczędzić dużo czasu potrzebnego na procedurę.

5. Kontrola stanu izolacji w sieciach TN Zdecydowana większość przemysłowych sieci elektrycznych pracuje w systemie TN lub TT, a więc ma uziemiony punkt neutralny. Kryterium oceny stanu izolacji stanowi tu wartość prądu upływu do ziemi. Urządzeniami do jego monitorowania są wyłączniki i przekaźniki różnicowoprądowe W typowych instalacjach standardem jest stosowanie wyłączników różnicowoprądowych jako zabezpieczenia przeciwporażeniowego. Próba zabezpieczenia w ten sposób sieci, w której pojawia się energoelektroniczny układ przekształtnikowy napotyka jednak na przeszkody. Najczęściej problemy odczuwają użytkownicy przetwornic częstotliwości. Zwykle przy zastosowaniu tradycyjnych wyłączników różnicowoprądowych typu A w chwili załącze-

nia zasilania następuje zadziałanie wyłącznika. Spowodowane jest to tym, że w pierwszej chwili ładowane są liczne pojemności doziemne wbudowane w przetwornicę (np. kondensatory w filtrze RFI). Ponieważ pojemności te mają różną wartość w stosunku do poszczególnych faz, co wynika chociażby z tolerancji produkcyjnej powszechnie stosowanych elementów, dlatego prądy ładowania w poszczególnych fazach nie równoważą się co powoduje zadziałanie wyłącznika różnicowoprądowego. Aby tego zjawiska uniknąć, aparat kontrolujący prąd różnicowy musi być selektywny a więc nieczuły na krótkotrwałe zakłócenia pomiarowe. W aparatach przeznaczonych do współpracy z przetwornicami częstotliwości zwłoka ta powinna wynosić przynajmniej kilkadziesiąt milisekund. Kolejnym problemem, który trzeba w tej instalacji rozwiązać jest konieczność reakcji zabezpieczenia na różne rodzaje prądów różnicowych. W zależności od miejsca, w którym wystąpi doziemienie, prąd różnicowy może mieć kształt sinusoidalny (doziemienie na wejściu przetwornicy), pulsujący lub gładki stały (doziemienie na szynie DC) oraz silnie odkształcony z bardzo dużą zawartością harmonicznych (wyjście przetwornicy). Zagrożenie porażeniowe pojawia się niezależnie od kształtu prądu i dlatego, aby kontrola była skuteczna, musi reagować jednakowo przy pojawieniu się każdego z tych prądów lub przez ich kombinację. To wyma-

urządzenia dla energetyki 3/2013

ganie pokazuje, że do budowy takich zabezpieczeń powinny być stosowane jedynie aparaty różnicowoprądowe typu B – jednakowo czułe na dowolne prądy różnicowe. Kolejnym problemem napotykanym przy kontroli prądów upływu jest fakt, że instalacje z przekształtnikami energoelektronicznymi często wyposażane są w filtry przeciwzakłóceniowe powodujące znaczący wzrost prądu upływu całej instalacji. Wynika to z dużych pojemności doziemnych wprowadzanych przez kable zasilające i silnikowe (często ekranowane) oraz kondensatory filtrów zakłóceń. Szczególnie dla składowych prądu o wyższych częstotliwościach pojemności te stanowią ścieżkę upływu o niskiej impedancji. Co gorsza, obliczenie poziomu tego prądu upływu przed uruchomieniem instalacji jest praktycznie niemożliwe – zależy on od długości, jakości i sposobu ułożenia kabli, parametrów elementów filtra RFI, częstotliwości pracy przekształtnika. Aby właściwie ustawić poziom sygnalizacji ostrzegawczej należy więc najpierw określić ustalony poziom prądu upływu instalacji a następnie ustawić poziom zadziałania w stosunku do wartości ustalonej, pojawiającej się przy poprawnej pracy sieci. Wynika stąd kolejne wymaganie: możliwość nastawiania wartości alarmowej. Rozwiązaniem praktycznym układu do kontroli stanu izolacji w sieci uziemionej może być dobór selektywnego

technologie, produkty – informacje firmowe

Rys. 8. Zabezpieczenie różnicowoprądowe układów energoelektronicznych

przekaźnika różnicowoprądowego klasy B, który, łącznie z odpowiednio pod względem mocy i szybkości działania dobranym wyłącznikiem, może także stworzyć zespół wyłącznika różnicowoprądowego selektywnego, reagującego na dowolny kształt prądu różnicowego i mającego możliwość nastawiania wartości wyzwalającej. Przekaźniki te w odróżnieniu od klasycznych wyłączników różnicowoprądowych nie wyłączają natychmiast kontrolowanych obwodów, a jedynie dostarczają informacji wyprzedzającej o pogarszaniu się jakości izolacji, co pozwala personelowi eksploatacyjnemu na wcześniejszą reakcję i niedopuszczenie do sytuacji krańcowej, jaką jest wyłączenie sieci.

6. Lokalizacja uszkodzeń izolacji w sieciach uziemionych TN i TT Dla rozległych i skomplikowanych sieci uziemionych może mieć zastosowanie stacjonarny systemu lokalizacji uszko-

dzeń izolacji. Umożliwia on centralne nadzorowanie prądów różnicowych, roboczych, błądzących i innych w rozległych sieciach przemysłowych. Dzięki temu można śledzić stopniowe pogarszanie się stanu izolacji a wykorzystując indywidualnie nastawiane dla każdego kanału Ostrzeżenia i Alarmy prowadzić planową polityką remontową lub precyzyjnie kierunkować akcję serwisową, w przypadku awarii.

7. Podsumowanie Ciągły nadzór stanu izolacji jest jednym z podstawowych środków zapobiegawczych przed nagłymi wyłączeniami instalacji elektrycznych. Właściwie dobrane elementy i systemy monitoringu pozwalają nie tylko wykryć osiągnięcie stanu awaryjnego, ale także dostarczyć informację wyprzedzającą, pozwalającą na podjęcie zapobiegawczej akcji serwisowej. Przy doborze urządzeń i systemów monitorujących należy jednak zawsze pamiętać o zjawiskach, jakie występują w sieciach

COM460IP

MK24..

Modbus, Profibus

Rys. 9. System monitorowania prądów upływu RCMS460

kontrolowanych aby uzyskana z nich informacja była rzetelną podstawą do oceny stanu instalacji. Opisane urządzenia i całościowe systemy sprawujące nadzór nad stanem izolacji sieci przemysłowych są już od kilku lat stosowane w polskich obiektach przemysłowych. Realizowana poprzez ciągłą kontrolę sieci strategia dająca priorytet wczesnemu ostrzeganiu o możliwości utraty zasilania lub powstania niebezpieczeństwa dla ludzi i maszyn daje wymierne efekty. Zapewnienie bezpieczeństwa oraz pewności zasilania pozwala uniknąć znacznych szkód i związanych z tym wysokich kosztów wynikających z nagłych i nie przewidzianych przerw w zasilaniu spowodowanych działaniem klasycznych urządzeń ochronnych. Mgr Inż. Jarosław Mielczarek n Biuro Techniczno-Handlowe PRO-MAC

Literatura [1]. Hofheinz W.: Schutztechnik mit Isolations-überwachung, VDE-Verlag GmbH-Berlin-Offenbach [2]. Hofheinz W.: Fehlerstrom-Überwachung in elektrischen Anlagen, VDE-Verlag GmbH-Berlin-Offenbach [3]. Feigl H. J., Schumann W.: Urządzenia wyszukujące uszkodzenia izolacji w uziemionych i izolowanych układach sieci o napięciu znamionowym do 1000 V (tłumaczenie z języka niemieckiego referatu promocyjnego firmy Dipl.Ing. W. Bender GmbH & Co KG) [4]. Materiały seminaryjne i dane techniczno-handlowe urządzeń firmy Dipl.Ing. W. Bender GmbH & Co KG

urządzenia dla energetyki 3/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Transformatory uziemiające firmy Trafta W polskich sieciach energetycznych średniego napięcia przeważnie nie ma naturalnego punktu gwiazdowego, gdyż zasilające je transformatory mają układ połączeń Yd, czyli uzwojenie strony wtórnej połączone jest w trójkąt. Punkt gwiazdowy sieci SN może być izolowany lub uziemiony przez rezystor lub dławik gaszący i właśnie wtedy zachodzi potrzeba zastosowania w stacjach transformatorów uziemiających. Służą one do uzyskania sztucznego punktu zerowego i kompensacji prądów ziemnozwarciowych.

TRANSFORMATORY UZIEMIAJĄCE F

ransformatory uziemiające są uzwojenia pierwotnego połączonego dla skutecznego zabezpieczenia sieci wykonywane jako układy trójfa- w zygzak niż uzwojenia wtórnego. energetycznych. Poniżej przedstawioW polskich sieciach energetycznych średniego napięcia przewa zowe a ich uzwojenia są kojarzony jest sposób doboru transformatogwiazdowego, gdyż zasilającezacije transformatory układ połączeń Y ne w układzie połączeń ZNyn11. Jeżeli W czasie pracy transformatora rów uziemiającychmają serii BTUO do rezypołączone jest w trójkąt. Punkt gwiazdowy sieci SN może być izolowany nie ma doziemienia w sieci, to służą do ski uzwojenia górnego są połączone storów i prądów zwarciowych w enerzasilania potrzeb własnych podstacji. z siecią, a punkt zerowy 1N jest połągetyce. dławik gaszący i właśnie wtedy zachodzi potrzeba zastosowani TRANSFORMATORY UZIEMIAJĄCE FIRMY TRAFTA W czasie awarii w sieci energetycznej czony z zaciskiem 1A dławika uziemiających. Służą onegaszącedo uzyskania sztucznego punktu zer transformator zasilany jest napięciem go lub z rezystorem. Przy zastosowa- Oporność rezystora w punkcie zeroOporność rezystora w punkcie zerowym: ziemnozwarciowych. fazowym zerowym. Uzwoniu dławika następuje wym: W polskich sieciachw punkcie energetycznych średniego napięcia przeważnie nie kompensacja mapunkcie naturalnego punktu Oporność rezystora w zerowym: Oporność rezystora w punkcie zerowym: jeniezasilające górnego napięcia może byćmają ob- układ prądów pojemnościowych, jakie wyTransformatory sąwtórnej wykonywane jako azdowego, gdyż je transformatory połączeń Yd, czyliuziemiające uzwojenie strony U układy trójfazow jednocześnie prądem kompomiędzy siecią a ziemią podrezystor RZ  U ączone jest wciążone trójkąt. Punkt gwiazdowy sieci SN możestępują byćpołączeń izolowany lub uziemiony przez lub doziemienia układzie ZNyn11. Jeżeli nie ma w sieci, to służ I ZU 3 ziemnozwarciowym napięciaw fazowego, R  wik gaszącypensacyjnym i właśnie wtedy zachodzi potrzebawpływem zastosowania stacjach które transformatorów Z R  podstacji. W czasie awarii w sieci prądów energetycznej zasil Z wtórnego powstaje punktem zerowym II Z transformator 3 emiających. przy Służąobciążeniu one do uzwojenia uzyskania sztucznego punktumiędzy zerowego i kompensacji gdzie: Z 3 może punkcie zerowym. Uzwojenie górnego napięcia być ob gdzie: mocą znamionową ciągłą, przy czym a ziemią, w czasie zwarcia jednej faz mnozwarciowych. gdzie: RZ – rezystor gdzie: R – rezystor uzwojenie dolne obciążone jest kompensacyjnym prąz ziemią. Dobór dławika do konkretneTransformatory uziemiające są wykonywane jako układy trójfazowe a ich uzwojenia są kojarzone w ziemnozwarciowym Z przy obciążeniu uzwojenia wtór IRZZZ–– zwarciowy R rezystor –prąd rezystor IZ – prąd zwarciowy dem kolejności gosieci, układu uziemiająadzie połączeń ZNyn11. Jeżelizgodnej nie ma natomiast doziemienia w to i transformatora służą do zasilania potrzeb własnych napięcie sieci IU – prąd zwarciowy przy czym uzwojenie dolne obciążone jest prądem kolejności zgodnej IZZ – prądjest zwarciowy U – napięcie sieci uzwojenie z prądem kolej-transformator cego dokonywany w prosty spo-fazowym stacji. W czasie awariipierwotne w sieci energetycznej zasilany jest napięciem w U – napięcie sieci prądem zerowej, ale występującym stosunkowo rzadko – w pr Uobciążone – napięcie sieci kcie zerowym. górnego napięcia byćpodstawie jednocześnie prądem ności Uzwojenie zerowej, ale występującym sto- może sóbkolejności – na wartości prądu Moc rzeczywista transformatora: mpensacyjnymsunkowo ziemnozwarciowym przy obciążeniu uzwojenia wtórnego mocąpodawane znamionowąMoc ciągłą, rzeczywista transformatora: rzadko – w przypadku zwarć. kompensacyjnego, które uzwojenia GN tych transformatorów są projektowane na pracę dorywc Moc rzeczywista transformatora: y czym uzwojenie dolne z tym obciążone jest prądem kolejności zgodnej natomiast uzwojenie pierwotne z PRZ  UI F 3 Moc rzeczywista transformatora: W związku uzwojenia GN tych są w katalogach tych dławików i transtransformatorów podaje tabela: dem kolejności zerowej, ale występującym stosunkowo rzadko – w przypadku zwarć. W związku z tym P  UI transformatorów są projektowane na formatorów. F 3 PRZ RZ  UI F 3 ojenia GN tych transformatorów są projektowane pracę dorywczą, warunki pracy i ob- na pracę dorywczą, warunki pracy i obciążalność sformatorów ciążalność podaje tabela: transformatorów podaje Coraz częściej stosuje się rezystory doPrąd fazowy transformatora: tabela: łączone do punktu zerowego trans- Prąd fazowy transformatora: Prąd IZ Prąd fazowy fazowy transformatora: transformatora:

Prąd kompensacyjny w % prądu znamionowego 100 87.5 75 62.5 50

Prąd kompensacyjny Iw prądu F % II3ZZ II F   znamionowego F 3 3

Czas pracy w godzinach

Moc zastępcza dla czasu t=3 sek. może być pięciokrotnie mniejsza Moc100 zastępcza dla czasu t=3 sek. mo2 Zestawienie prądów zwarciowych i sek. przynależnych transformatorów uz Moc dla czasu t=3 może pięciokrotnie Moc zastępcza zastępcza dla czasu że t=3być sek. może być być pięciokrotnie mniejsza pięciokrotnie mniejsza od mo- mniejsza odpowiednich rezystorów przy napięciach sieci 15, 20 kV przedstawia tabela pon Zestawienie prądów zwarciowych i przynależnych transformatorów uz Zestawienie prądów zwarciowych i przynależnych transformatorów uz cy rzeczywistej. Zestawienie prądów 4 87.5 odpowiednich rezystorów przy napięciach sieci 15, 20 kV przedstawia tabela pon odpowiednich rezystorów przy napięciach sieci 15, 20 kV przedstawia zwarciowych i przynależnych trans- tabela pon 8 formatorów uziemiających BTUO do Moc przy napię- Moc 75 odpowiednich rezystorów Rezystor Napięcie Prąd zwarcia praca ciągła Moc Moc ciach sieci 15, 20 kV przedstawia tabela rzeczywista zastępcza Moc Moc Napięcie zwarcia sieci [V] Prąd [] Rezystor Napięcie Prąd [A] zwarcia Rezystor obok. rzeczywista zastępcza 62.5 [kVA] [kVA] praca ciągła rzeczywista zastępcza

sieci sieci [V] [V]

[A] [] [A] [] [kVA] [kVA] Podane rezystory [kVA] w punkcie zero- [kVA] 100 90 910 182 50 w praktyce należy zmniejszyć 182 Konstrukcja transformatorów uziemia- formatora uziemiającego w celu ogra- wym 100 90 910 150 energetycznych 605% ze względu 1364 273 100 90 910 na oporność 182 jących różni się od zwykłych transforniczenia prądów zwarciowych. Do- o ok. Konstrukcja transformatorów uziemiających różni się od zwykłych transformatorów 150 60 1364 273 200 45 1820 364 150 60 1364 składowej zerowej jaka występuje 273 matorówtoenergetycznych a podstawopuszczapierwotnego się wówczas większe wartości odstawowa różnica kilkakrotnie większa moc uzwojenia połączonego w zygzak niż 200 45 1820 364 w transformatorze. wa różnica to kilkakrotnie większa moc prądów zwarciowych w krótkim czasie ojenia wtórnego. 250 36 2270 454 200 45 1820 364 W czasie pracy transformatora zaciski uzwojenia górnego są połączone z siecią, a punkt zerowy 250 36 2270 454 Konstrukcja transformatorów uziemiających różni się od zwykłych 300 30 2730 546 250 36 2270 454 jest połączony z zaciskiem 1A dławika gaszącego lub z rezystorem. Przy zastosowaniu dławika 300 30 2730 546 a podstawowa różnica to kilkakrotnie większa moc uzwojenia pierwot 350 26 3180 636 2730 546 tępuje kompensacja prądów pojemnościowych, jakie występują pomiędzy 300 siecią a ziemią 30 pod 26 3180 636 uzwojenia wtórnego. ywem napięcia fazowego, które między punktem zerowym a ziemią, w350 czasie zwarcia jednej 35 urządzenia dlapowstaje energetyki 3/2013 400 23 3637 727 350 26 3180 636 z ziemią. Dobór dławika do konkretnego układu i transformatora uziemiającego dokonywany jest w 400 23 3637 W czasie pracy transformatora zaciski uzwojenia są po 450 20 4092 górnego 727 818 400 23 3637 727

sty sposób – na podstawie wartości prądu kompensacyjnego, które podawane są w katalogach tych

technologie, produkty – informacje firmowe

Oporność rezystora w punkcie zerowym:

RZ 

U IZ 3

Transformator uziemiający hermetyczny

gdzie: RZ – rezystor IZ – prąd zwarciowy U – napięcie sieci Moc rzeczywista transformatora:

PRZ  UI F 3

Transformator uziemiający z przyłączami kablowymi

Transformator uziemiający z konserwatorem Prąd fazowy transformatora:

IF 

IZ 3

Moc zastępcza dla czasu t=3 sek. może być pięciokrotnie mniejsza od mocy rzeczywistej. Zestawienie prądów zwarciowych i przynależnych transformatorów uziemiających BTUO do Transformator uziemiający żywiczny odpowiednich rezystorów przy napięciach sieci 15, 20 kV przedstawia tabela poniżej.

Napięcie sieci [V]

15750

21000

Prąd zwarcia Rezystor [A] [] 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000

90 60 45 36 30 26 23 20 18 16,5 15 14 13 12 11,5 10,5 10 121 81 60 48 40 34 30 27 24 22 20 18,5 17 16 15 14 13,5 13 12

Moc rzeczywista [kVA]

Moc zastępcza [kVA]

Seryjny transformator

910 1364 1820 2270 2730 3180 3637 4092 4547 5001 5456 5911 6365 6820 7275 7729 8184 1212 1820 2425 3030 3640 4240 4850 5456 6062 6668 7275 7881 8487 9093 9699 10306 10912 11518 12124

182 273 364 454 546 636 727 818 909 1000 1091 1182 1273 1364 1455 1546 1637 242 364 485 606 727 898 970 1091 1212 1334 1455 1576 1697 1819 1940 2061 2182 2304 2425

BTUO 275/15 BTUO 275/15 BTUO 365/15 BTUO 546/15 BTUO 546/15 BTUO 727/15 BTUO 1091/15 BTUO 1091/15 BTUO 1091/15 BTUO 1091/15 BTUO 1091/15 BTUO 1637/15 BTUO 1637/15 BTUO 1637/15 BTUO 1637/15 BTUO 1637/15 BTUO 1637/15 BTUO 365/20 BTUO 365/20 BTUO 485/20 BTUO 730/20 BTUO 730/20 BTUO 970/20 BTUO 970/20 BTUO 1455/20 BTUO 1455/20 BTUO 1455/20 BTUO 1455/20 BTUO 1940/20 BTUO 1940/20 BTUO 1940/20 BTUO 1940/20 BTUO 2400/20 BTUO 2400/20 BTUO 2400/20 BTUO 2400/20

Transformatory uziemiające produkcji firmy Trafta posiadają rdzenie wykonane w systemie Step-Lap, gdyż straty jałowe przy dorywczej pracy transformatora stanowią ważny aspekt ekonomiczny. Możliwe jest wyposażanie ich w przyłącza kablowe zarówno po stronie górnego jak i dolnego napięcia, a także innego wyposażenia stosowanego w tego typu transformatorach np. termometry tarczowe z kontaktami. Produkujemy transformatory uziemiające w wykonaniu olejowym i żywicznym – suchym, nie tylko w zakresie podanym w tabeli ale także według specjalnych wymagań i życzeń, o innym zakresie mocy i napięć znamionowych. n Trafta Sp. z o.o. 42-300 MYSZKÓW ul. 1 Maja 152 www.trafta.pl Opracował mgr inż. Krzysztof Szablewski

Podane rezystory w punkcie zerowym w praktyce należy zmniejszyć o ok. 5% ze względu na oporność składowej zerowej jaka występuje w transformatorze.

TRANSFORMATORYdla UZIEMIAJĄCE FI energetyki 3/2013

Transformatory uziemiające produkcji firmy Trafta posiadają rdzenie wykonane w systemie Stepurządzenia Lap, gdyż straty jałowe przy dorywczej pracy transformatora stanowią ważny aspekt ekonomiczny. Możliwe jest wyposażanie ich w przyłącza kablowe zarówno po stronie górnego jak i dolnego napięcia, a także innego wyposażenia stosowanego w tego typu transformatorach np. termometry tarczowe z

technologie, produkty – informacje firmowe

OPTIMA 145 OPTIMA 145 jest pierwszą rozdzielnicą wysokiego napięcia w izolacji gazowej, która została w całości zaprojektowana i jest produkowana w ELEKTROBUDOWA SA.

roces projektowania obejmował wszystkie elementy składowe rozdzielnicy wysokiego napięcia typu GIS i uwzględniał całą aparaturę łączeniową rozdzielnicy - w tym wyłącznik wysokiego napięcia. Takie podejście do projektowania wymaga zaangażowania wielu konstruktorów, technologów, specjalistów inżynierii materiałowej i chemików. Do projektu włączono również specjalistów z krajowych i zagranicznych ośrodków naukowych, którzy swoim ogromnym doświadczeniem wspomagali proces projektowania rozdzielnicy wysokiego napięcia w izolacji gazowej w zakresie obliczeń inżynierskich, symulacji, analiz oraz optymalizacji konstrukcji. Platformę wszystkich prac projektowych stanowiło nowoczesne oprogramowanie wspierające klasy CAD/CAM uzupełnione specjalistycznym oprogramowaniem przygotowanym wyłącznie w celu obliczeń parametrów konstrukcyjnych współczesnych wyłączników wysokiego napięcia oraz izolacji wysokonapięciowej. Największym wzywaniem projektowym w zakresie rozdzielnicy GIS OPTIMA 145 było zaprojektowanie wyłącznika wysokiego napięcia typu EB-01 wraz z napędem sprężynowym OPM01 (tab. 2). Planowane parametry wyłącznika EB01 oraz całego pola rozdzielczego OPTIMA 145 stanowiące dane wejściowe do projektowania zostały wstępnie potwierdzone za pomocą obliczeń i szeregu symulacji komputerowch. Jednak dopiero budowa rzeczywistego modelu wyłącznika i badania typu mogą jednoznacznie potwierdzić parametry projektowanego urządzenia. Szczegółowe wytyczne dotyczące badania wyłącznika zawarte są w normie PE-EN-62277:100 Wysokonapięciowa aparatura rozdzielcza i sterowniczawyłączniki wysokiego napięcia prądu przemiennego. Próby wyłącznika wysokonapięciowego dokonuje się w układzie syntetycznym. Przeprowadzenie wszystkich badań typu przewidzianych w normie dla wyłączników w izolacji gazowej potwierdza parametry wyłącznika oraz gwarantuje poprawną pracę w miejscu zainstalowania.

Tabela 1. Parametry znamionowe rozdzielnicy OPTIMA 145 Rated voltage / Napięcie znamionowe kV 123/145 Rated frequency / Częśtotliowść znamionowa Hz 50 Rated current / Prąd znamionowy A 2000/2500/3150 Rated short-time withstand current / ZnamionokA/s 31,5/3 ; 40/3 wy prąd krótkotrwały wytrzymywany Rated peak withstand current / Znamionowy kA 80 ; 100 prąd zwarciowy Rated short time power frequency withstand 230 (między ziemią a fazą) voltage (1Min) / Napięcie 1-minutowe wytrkV 230+73 (między otwartymi stykami) zymywane Withstand voltage under zero pressure (5 min) / Napięcie wytrzymywane przy zerowym ciśnieniu (5 min)

Rated lightening impulse withstand voltage (peak) / Napięcie udarowe (1,2/50uS)

Rated SF6 gas pressure/alarm value 20 st. C / Ciśnienie znamionowe/ciśnienie alarmowe (dla 20 st. C)

MPa

moisture content of the SF6 gas / wilgotność gazu

µL/L

Partial Discharge / Poziom wyładowań niezupełnych Annual SF6 gas leakage ratio / Roczny ubytek gazu Radio interference level / Poziom zakłóceń radiowych Width of the bay / Szerokość zestawu (pola)

109 550 (między fazą a ziemią) 550+103 (przez otwarte styki) 0.6/0.5 (dla przedziału wyłącznikowego) 0.5/04 (dla pozostałych przedziałów przedział wyłącznikowy: <= 150 (w czasie dostawy i przyjęcia pozostałe przedziały:<=250 (w czasie dostawy i przyjęcia

<=5

%/rok

<=0,5

µV

<=500

0,8

Tabela 2. Parametry wyłącznika EB-01 Rated short-circuit breaking current / ZnamiokA nowy prąd krótkotrwały wytrzymywany

Rated short-circuit making current/Znamionowy prąd krótkotrwały wytrzymywany Breaking times with full capacity/Ilość łączeń przy płnym obciążeniu

Rated switching charging current Rated out-of-phase breaking current Short-line fault breaking current First-pole-to-clear factor

Rated operating sequence Closing time Opening time Total breaking time SF6 lockout pressure(20 st.C)

Incorporated operating mechanism Mechanical life Closing/opening coils of CT26 mechanism

80 ; 100

times

kA kA kA

31,5 7,9 ; 10 28.4/23.6 ; 36.30

kA ms ms ms MPa

1,5 O-0.3s-CO-180s-CO <90 <40

V Ω/A Ω/A W

Motor of mechanism

31,5 ; 40

<=50 0,5 Spring operation mechanism

10000 Voltage (DC): 220 ; 110 Resistance/current of the closing coil: 94/2.3 ; 33/3.3 Resistance/current of the opening coil: 78/2.8 ; 19/5.8 Power : 600W voltage(DC/AC)/current : 220V/2.3A

urządzenia dla energetyki 3/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Fot.1. Wyłącznik EB -01 na stanowisku do prób zwarciowych w laboratorium w KEMA (Arnhem, Holandia, 2012)

Do najistotniejszych badań wyłącznika należy zaliczyć próby zwarciowe ponieważ: potwierdzają rzeczywistą zdolność łączeniową wyłącznika dla szeregów probierczych w zakresie T10, T30, T60 do T100s, T100s(b), T100a, OP1, OP2, L90, L75, L60 potwierdzają m.in. właściwy dobór materiałów stykowych styków opalnych, poprawne obliczenia ciśnień w komorze, zaworów oraz materiału dysz. Przed przystąpieniem do prób zwarciowych wykonuje się przestawienia wyłącznika bez obciążenia dla napięcia zasilania wyzwalaczy od 0,7UN do 1,1Un w szeregach przedstawieniowych O, CO oraz O-t-CO, rejestruje się charakterystyki ruchu styków wyłącznika oraz I TOcl 20. 1 A pu I TOop 10 A pu

rejestruje się czasy własne wyłączenia i załączenia wyłącznika. Ciśnienie medium gaszącego w wyłączniku powinno być ustawione na minimalną wartość przy której wyłącznik poprawnie działa. Zarejestrowane w ten sposób parametry wyłącznika służą jako charakterystyki odniesienia w późniejszej ocenie wyników badań podczas łączenia rzeczywistych prądów w układzie syntetycznym. Przed wykonaniem prób dla szeregów probierczych T10, T30, T60 do T100s, T100s(a), T100s(b), OP1, OP2, L90, L75, L60 niezbędne jest wyznaczenie minimalnego czasu łukowego dla pierwszego bieguna wyłączającego w celu spełnienia warunków

5001

5002

CS1 8. 36 V pu

CS2 8. 36 V pu

CS3 8. 36 V pu

TR 149mm pu

uni t

Rys. 1. Charakterystyka ruchu wyłącznika EB-01 bez obciążenia

urządzenia dla energetyki 3/2013

800 ms

łączeniowych dla pierwszego bieguna wyłączającego oraz ostatniego bieguna wyłączającego (dla wyłącznika EB01 współczynnik pierwszego bieguna wyłączającego wynosi kpp = 1,5) . Wyznaczenie minimalnego czasu łukowego polega na zmierzeniu czasu łukowego dla pierwszego ważnego wyłączenia w pierwszym biegunie wyłączającym. Zmierzony w ten sposób czas jest określany jako minimalny czas łukowy. Następnie w drugim ważnym wyłączeniu i trzecim ważnym wyłączeniu określa się odpowiednio maksymalny oraz średni czas łukowy. Po określeniu czasów łukowych i dostrojeniu obwodu syntetycznego można przystąpić do prób zwarciowych. Wybór próby zwarciowej od której zaczyna się testowanie wyłącznika zależy od producenta. Testy wyłącznika EB-01 rozpoczęły się od szeregu T100s(aib). Szereg T100s(a) polega na wykonaniu próby zamykania wyłącznika przy pełnym prądzie i napięciu w obwodzie syntetycznym. Po pozytywnej próbie T100s(a) wykonano próbę T100s(b) polegającą na 3 krotnej (następującym po sobie w odstępach 10 min) próbie wyłączenia pełnego prądu zwarciowego przy pełnym napięciu w obwodzie syntetycznym Następnie przeprowadza się próbę otwierania pełnego prądu w stanie bez napięcia. Kolejnym etapem tego testu jest przeprowadzenie dwukrotnej operacji CO ( zamykanie i otwieranie) przy czym zamykanie odbywa się przy pełnym prądzie zwarciowym a otwieranie przy pełnym prądzie zwarciowym i napięciu z uwzględnieniem napięcia powrotnego o wartościach zgodnych z normą. Wszystkie operacje odbywają się przy napięciu cewki wyzwalacza ustawionym na 0,7 Un (154V DC) Po pozytywnym cyklu testów wykonuje się łączenia bez obciążenia dla różnych napięć cewek wyzwalacza w celu porównania uzyskanych charakterystyk z charakterystykami odniesienia wykonanymi przed testem w układzie syntetycznym W odmienny sposób przebiega próba wyłączania prądu zwarciowego asymetrycznego – szereg probierczy T100a. Po wyznaczeniu maksymalnego czasu łukowego dla wyłącznika zgodnie z wymogami normy wykonuje się trzy wyłączenia pełnego prądu zwarciowego (w odstępach czasowych ok. 10 min) w układzie syntetycznym. Dodatkowo wymagane jest spełnienie wymagań dotyczące napięć powrotnych TRV przy wymaganej składowej nieokresowej prądu. Ze względu

technologie, produkty – informacje firmowe I TOop 10 A pu I ABop 16. 7 A pu

5023

U1TO 668k V pu I 1TO 401k A pu I s y n1 40. 1k A pu U2TO 668k V pu I 2TO 401k A pu I s y n2 40. 1k A pu

U3TO 668k V pu I 3TO 401k A pu TR 149mm pu I r ei g 10 A pu I t ank 20. 1k A pu uni t

400 ms

Rys. 2. Oscylogramy. Próba zwarciowa T100s(b) – wyłącznik EB-01

Rys. 3. Oscylogramy. Próba zwarciowa T100a – wyłącznik EB-01

na szczególnie trudne warunki próby wszystkie operacje dobywają się przy napięci cewki wyzwalacza ustawionym na 1,1Un (242V DC)

Ze względu na znacznie obciążenia układu stykowego i gaszeniowego wyłącznika wysokiego napięcia norma dopuszcza wykonanie przeglądów wyłącznika i zezwala na przywrócenie jego zdolności łączeniowej co w praktyce oznacza wymianę styków opalnych wyłącznika oraz układu gaszeniowego. Podczas prób wyłączania i załączania prądów zwarciowych wyłącznik nie powinien:

Fot. 2. Wyłącznik EB-01. Styk opalny stały po próbie zwarciowej. Szereg probierczy T100s

Fot. 3. Wyłącznik EB-01. Styk opalny ruchomy po próbie zwarciowej. Szereg probierczy T100s

a. wykazywać oznak zużycia, tzn. charakterystyka biegu jałowego wykonana po przeprowadzonej próbie nie powinna znacząco odbiegać od charakterystyki odniesienia wykonanej przed próbą. b. Wykazywać szkodliwego oddziaływania między biegunami, tzn. produkty rozpadu SF6 oraz gorące, zjonizowany gaz nie mogą doprowadzić do zwarć i przeskoków wewnątrz obudowy wyłącznika między biegunami, c. Wykazywać szkodliwego oddziaływania z wyposażeniem laboratoryjnym d. Wykazywać zachowania, które mogłoby narażać obsługę na niebezpieczeństwo, tzn. podczas próby nie może nastąpić wyrzut gorących gazów poza obudowę wyłącznika, pęknięcie obudowy lub jej przegrzanie. Opisane powyżej przykładowe szeregi probiercze wchodzące w zakres prób zwarciowych wyłącznika to tylko niewielka część prób którym został poddany wyłącznik wysokiego napięcia typu EB-01. Każdy z typoszeregów próby zwarciowej pozwala na skrupulatną ocenę konstrukcji i zdolności łączeniowych wyłącznika. Oprócz prób zwarciowych wyłącznika wykonano również inne próby typu przewidziane przez normę: a. próba napięciowa napięciem udarowym dla napięcia znamionowego 123 oraz 145 kV, b. próba napięciowa napięciem przemiennym o częstotliwości sieciowej, c. próba określająca poziom zakłóceń radioelektrycznych RIV, d. próba określająca poziomu wyładowań niezupełnych, e. próba nagrzewania, f. próby prądem krótkotrwałym wytrzymywanym i szczytowym wytrzymywanym, g. próby szczelności gazowej h. próby mechaniczne napędu (klasa M2) Po przeprowadzonych próbach można stwierdzić, że wyłącznik EB-01 spełnia restrykcyjne wymagania określone w normach dla wyłączników wysokiego napięcia w izolacji gazowej. Wyniki prób i testów w sposób jednoznaczny potwierdzają poprawność konstrukcji wyłącznika oraz wysoką jakość wykonana i montażu elementów wyłącznika EB-01. n Autor: Sławomir Staszak, Dyrektor Biura Rozwoju Projektów Strategicznych.

urządzenia dla energetyki 3/2013

Oszczędność pracy i kosztów Czas montażu zredukowany nawet o 75% w porównaniu do tradycyjnych rozwiązań

UltraSafe™ Gniazdo bezpiecznikowe Bezśrubowy zacisk sprężynowy w technologii CAGE CLAMP®

ep.mersen.com biuro.polska@mersen.com

Ferraz Shawmut is Mersen

technologie, produkty – informacje firmowe

Ogranicznik przepięć B+C+D z 10 letnią gwarancją Technologia VG w ogranicznikach przepięć

roku 2000 francuska Firma CITEL opatentowała innowacyjną technologię VG do zastosowań w produkcji ograniczników przepięć. Polega ona ogólnie mówiąc na szeregowym połączeniu warystora i iskiernika gazowego z zastosowaniem galwanicznego odseparowania między nimi oraz termicznego zabezpieczenia. Podstawowe zalety technologii VG: warystory nie podlegają procesowi starzenia, nie występuje prąd upływu i prąd następczy, zapewniony jest bardzo dobry poziom ochrony Up. Technologia ta umożliwiła budowanie ograniczników trzystopniowych zgodnych z normą IEC EN 61643-11 typu 1+2+3 czyli (B+C+D), które przeszły pozytywnie badania typu w wielu labora-

toriach i mają odpowiednie międzynarodowe certyfikaty. Wśród kilkuset typów ograniczników przepięć będących w ofercie firmy CITEL, wyróżnia się szczególnie model DS250VG-300. Jest to trzystopniowy zespolony ogranicznik przepięć typu 1+2+3 czyli B+C+D do montażu na szynę TH35 o bardzo dobrych właściwościach odprowadzania prądów udarowych wyładowania piorunowego. Przeznaczony jest on do pracy w temperaturach od -40⁰ do +85⁰ C w sieci 230/400V AC z największym trwałym napięciem pracy Uc=255V Ac i maksymalnym zabezpieczeniem wstępnym wkładką 315A gG. Może też pracować w sieciach DC oraz AC do 100 Hz. Umożliwia on odprowadza-

nie prądów udarowych Iimp o wartości 25kA (10/350 μs) na 1 biegun o szerokości 36 mm, jak też równocześnie maksymalnych prądów wyładowczych Imax do 70kA (8/20 μs). Znamionowy prąd wyładowczy In wynosi dla 1 modułu 30kA. Ograniczniki przepięć DS250VG-300 dzięki bardzo krótkiemu czasowi zadziałania tA <20 ns zapewniają bardzo dobry napięciowy poziom ochrony: przy In=30kA (8/20 μs) jest to <1,1kV, przy In = 12,5kA wynosi <0,8kV, natomiast przy prądzie wyładowczym 5kA jest to <0,65kV. Producent podaje jeszcze jeden parametr związany ze specyficzną budową tego ogranicznika przepięć, mianowicie poziom ochrony <1,5kV dla udaru kombinowanego

urządzenia dla energetyki 3/2013

technologie, produkty – informacje firmowe Uoc równego 20kV. Przepięcie dorywcze UT (tzw. TOV) dla toru L-N wynosi 450V/5 sekund, natomiast dla N-PE 1200V/200ms/300A, a dla L-PE jest to 1454V/200ms/300A. Zaciski umożliwiają podłączenie przewodów od 6 do 50 mm². Ograniczniki te są oczywiście standardowo wyposażone w sygnalizację zadziałania w samym aparacie oraz w gniazdo do zdalnej sygnalizacji.

4. Łatwy montaż, nieistotna jest długość przewodów ani nie trzeba stosować dodatkowo cewki odsprzęgającej (indukcyjnej) . 5. W przypadku uszkodzenia ogranicznika VG całe szeregowe połączenie warystora i iskiernika zostaje przerwane przez termiczny bezpiecznik, co gwarantuje bezpieczeństwo układu.

Niezależnie od podanych powyżej bardzo dobrych parametrów technicznych ogranicznik przepięć DS250VG-300 ma dodatkowe zalety wynikające z zastosowania technologii VG. 1. Warystor nie podlega procesowi „starzenia” dzięki galwanicznemu odseparowaniu z iskiernikiem gazowym, co ma miejsce przy zwykłych warystorowych ogranicznikach przepięć. Dlatego CITEL udziela 10 lat gwarancji (liczone od daty produkcji) 2. Nie występuje prąd następczy w przypadku zadziałania ogranicznika (nieskończona zdolność gaszenia prądu następczego). 3. Nie wymaga dobezpieczenia wkładką topikową.

Ogranicznik przepięć DS250VG-300 uzyskał certyfikaty z przeprowadzonych badań typu, które potwierdzają podane wyżej parametry – jako pierw-

W ofercie znajdują się też inne produkty o zbliżonych parametrach wykonane w technologii VG jak np. 2 razy mniejszy 4-polowy DUT250VG, czy też wykonania B+C+D i B+C na mniejsze prądy znamionowe. Zbigniew Błażejewski n

Poniższa tabela przedstawia typu ograniczników DS250VG dla poszczególnych układów sieci nn: Typ ogranicznika

Układ sieci

Iimp [kA]

Imax [kA]

Iin [kA]

TT (3+1)

100

150

TNS (4+0)

100

280

120

TT (2+1)

150

TNC (3+0)

210

DS252VG-300/G

TT (1+1)

140

DS252VG-300

TN (2+0)

140

DS254VG-300/G DS254VG-300 DS253VG-300/G DS253VG-300

L/N L/N

szy ogranicznik na świecie przeszedł pełne badania w VDE w Niemczech, ma też certyfikaty Austriackiego Związku Elektrotechniki ÖVE i akredytowanego laboratorium CTI w Wiedniu oraz amerykańskie badania UL.

Ft t°

GSG

C 14

urządzenia dla energetyki 3/2013

Firma CITEL została założona we Francji w 1937 roku, w 1944 roku rozpoczęła produkcję iskierników gazowych. Obecnie siedziba główna firmy znajduje się w Sevres pod Paryżem, a zakład produkujący ograniczniki przepięć we wschodniej Francji w Reims. W latach 90-tych ub. wieku firma CITEL przejęła francuskiego producenta iskierników CLAUDE i holenderskiego producenta ograniczników przepięć SuperSafe. Firma CITEL jest największym francuskim producentem ograniczników przepięć, sprzedaje swoje wyroby w ponad 50 krajach, jest m.in. największym europejskim dostawcą ograniczników na rynek USA. Oferta firmy CITEL obejmuje ograniczniki przepięć dla energetyki, fotowoltaiki, telekomunikacji (ISDN, ADSL, GSM, UMTS, TETRA), sieci komputerowych, sieci automatyki (Ethernet, Profibus, LONworks, Fieldbus i inne), anten telewizyjnych i satelitarnych czy telewizji przemysłowej. Oddzielną grupą produktów stanowią lampy OBSTA do oświetlania wysokich obiektów jak budynki, dźwigi, maszty, elektrownie wiatrowe, linie wysokiego napięcia. Firma CITEL jest też drugim na świecie producentem iskierników gazowych.

noWe MieRniKi firmy tetteX do BaDania tRansFoRMatoRÓW ReWelacyJnie szyBKi MieRniK RezystancJi UzWoJeŃ tyP 2293

WłaściWości i KoRzyści ● Łatwy i szybki pomiar rezystancji. Jedno proste połączenie systemu pozwala na pomiar we wszystkich fazach i uzwojeniach bez zmiany połączeń. ● Duży 7” ekran dotykowy daje pełną graficzną wizualizację próby. ● Unikatowa metoda jednoczesnego, szybkiego demagnesowania uzwojeń (SWM) ● Sygnał kontrolny przełącznika zaczepów. ● Funkcja nagrzewania i 6 kanałów pomiaru temperatury z automatyczną korektą wartości temperatury. ● Bez zmiany połączeń pomiar przekładni transformatora za pomocą TTR2796

Pomiar rezystancji uzwojeń (2293) i przekładni transformatora (TTR2796) w ZREW-Polimex

aUtoMatyczny MieRniK Do PoMiaRU PRzeKłaDni tRansFoRMatoRÓW tRÓJFazoWycH typ ttR 2796 Napięcie pobudzające – 250VAC ! Dokładność pomiaru – 0.03% ● Lepsze wzbudzenie transformatora dzięki wyższemu napięciu pomiarowemu 250 V AC. ● Pomiar przesunięcia fazowego ● Automatyczne wykrywanie połączeń i grup uzwojeń (AWCI). ● Najwyższa spośród znanych urządzeń dokładność do 0,03%. WłaściWości i zalety ● W pełni zautomatyzowany pomiar przekładni zwojowej, przekładni napięciowej, przesunięcia fazowego oraz prądu wzbudzenia. ● Najwyższa dokładność pomiaru w przemyśle 0,03% czyni z z przyrządu 2796 doskonałe narzędzie do pomiarów profilaktycznych w eksploatacji. ● Automatyczna identyfikacja połączeń uzwojeń (AWCI), oraz automatyczne wykrywanie grup połączeń transformatora pozwa-

la na szybką i łatwą obsługę. ● Kontrola bezpiecznych połączeń sprawdza prawidłowość połączeń przed włączeniem napięcia probierczego, co zapobiega możliwości uszkodzenia sprzętu pomiarowego i zagrożeniu obsługi. ● Wbudowana drukarka dla szybkiego sporządzania raportów i całkowicie pewnego zabezpieczenia przed utratą wyników. ● Przyjazny dla użytkownika i samo-tłumaczący się interfejs z jednym pokrętnym przyciskiem operacyjnym i łatwo dostępną strukturą menu. ● Duży graficzny wyświetlacz pokazuje wszystkie dane oraz wyświetla wyniki pomiaru w postaci jasnego diagramu. ● Lekka, zwarta i mocna konstrukcja dostosowana do używania w ciężkich warunkach otoczenia. Zamknięta skrzynka jest wodoszczelna, otwarta skrzynka jest odporna na zachlapanie.

● Software do zdalnego sterowania do operowania przyrządem z laptopa lub PC i dla łatwego zbierania danych i analizowania pomiarów. zastosoWania Pomiar przekładni zwojowej, przekładni napięciowej, przesunięcia fazowego, prądu wzbudzenia dla: ● Transformatorów mocy ● Transformatorów rozdzielczych ● Przekładników napięciowych i prądowych

technologie, produkty – informacje firmowe

Firma Kontron przyspiesza implementację Power Architecture® wprowadzając uniwersalny zestaw startowy komputera modułowego Wstępnie skonfigurowany (opcjonalnie) moduł i połączenia SerDes umożliwiają natychmiastowe rozpoczęcie testowania unikalnie skonfigurowanych platform QorIQ™.

Eching, 24 kwietnia 2013 – z myślą o projektantach poszukujących możliwości rozpoczęcia szybkiej implementacji dedykowanych rozwiązań Power Architecture® , firma Kontron wprowadziła gotowy do użycia i indywidualnie konfigurowalny zestaw startowy dla komputerów modułowych zbudowanych w oparciu o Freescale QorIQ™. Zestaw startowy Kontron COMe-QorIQ™ Starterkit jest dostarczany wraz z płytą nośną Kontron Evaluation Carrierboard dla QorIQ™ oraz ze wszystkimi niezbędnymi elementami, łącznie z zasilaczem i kartami adapterów dla konfigurowalnych indywidualnie połączeń SerDes. Uniwersalny, bogaty w opcje zestaw startowy może zostać wstępnie skonfigurowany zgodnie z określonymi wymaganiami klienta, co znacząco podniesie komfort początkowego użytkowania. Dostępne są takie opcje jak wstępnie zainstalowany komputer modułowy Kontron zbudowany w oparciu o QorIQ™, wstępnie skonfigurowane połączenia SerDes, system operacyjny Linux lub VxWorks oraz BSP. Projektanci mogą natychmiastowo przystąpić do testowania wybranej przez siebie platformy QorIQ™. W chwili obecnej dostępne są komputery modułowe z 32 bitowym procesorem Freescale QorIQ™ P2020 lub 64 bitowym procesorem Freescale QorIQ™ P5020. Pod względem mechanicznym są one mechanicznie zgodne ze specyfikacją COM Express®, ich dostępność jest gwarantowana przez ponad 10 lat, ponadto, opcjonalnie, wersja 32 bitowa została

zaprojektowana pod kątem wykorzystania w rozszerzonym zakresie temperatur (-40 °C do +70 °C), przy chłodzeniu konwekcyjnym. Obszarami zastosowań komputerów modułowych zbudowanych w oparciu o Power Architecture® są zarówno wbudowane systemy przetwarzania danych stosowane w trudnych warunkach poza pomieszczeniami zamkniętymi, wymagające znacząco wysokiej wydajności na wat mocy, jak również systemy o dużej przepustowości wykorzystywane do przetwarzania danych w sieciach telekomunikacyjnych, wykorzystujące nawet takie konfiguracje jak 10 GbE (XAUI SFP+), 4x 1GbE (SGMII) lub Serial RapidIO (SRIO). Głównymi obszarami zastosowań 64-bitowego komputera modułowego Kontron z 18 konfigurowalnymi połączeniami SerDes są np. sieci komunikacyjne wykorzystujące stacje bazowe 3G, WiMAX i LTE, jak również RNC, bramy sieciowe oraz sprzęt ATM, TDM i IP. Rozwiązania wykorzystujące 32-bitowe komputery modułowe Kontron z czterema połączeniami SerDes znajdują zastosowanie np. w sektorze transportowym jako kontrolery AUV i UAV, systemy kontroli ruchu lub rejestratory zdarzeń, jako wbudowane urządzenia do sterowania ruchem sieciowym, switche i systemy zabezpieczające, jak również w przemysłowych urządzeniach SAN i NAS. Zestaw startowy Kontron COMe-QorIQ™ Starterkit jest wyposażony w testową płytę nośną Micro-ATX, udostępniającą wszystkie niezbędne interfejsy

komputerów modułowych zbudowanych w oparciu o Freescale QorIQ™. Dodatkowo, w zastawie zawarte są trzy różne karty adapterów SerDes dla SRIO, 10 GbE SFP+ XAUI i 4x 1GbE SGMII. Dostępne są interfejsy USB (w trybie klient), jak również JTAG i Aurora, które są wykorzystywane do celów konfiguracji i debugowania. Dodatkową cechą jest firmware SPI/LPC gniazda HUB umożliwiające dołączenie zewnętrznego BIOS-u. Pośród interfejsów dostępnych bezpośrednio na płycie znajduje się maksymalnie 16 połączeń SerDes zrealizowanych w postaci czterech slotów PCIe x4, 3x Gigabit Ethernet, IEEE 1588, 3x USB i 2x UART jako DSUB-9 (RS232 lub RS485), 1x UART (TX/RX) jak również jako 2x I2C i 12 GPIO. Dostępne są dwa interfejsy SATA umożliwiające dołączenie urządzeń do przechowywania danych oraz slot karty microSD. Nośna płyta testowa Power Architecture® może być zasilana napięciami w standardzie ATX. Do zestawu dołączony jest odpowiedni zasilacz. Dokumentacja dostarczana jest na pendrive USB, stanowiąc uzupełnienie gotowego do użycia zestawu Kontron Power Architecture® Starterkit, który jest już dostępny. Zamówienia mogą być składane on-line bezpośrednio na stronie produktu Kontron COMe-QorIQ™ Starterkit. Jeżeli wymagana jest indywidualna konfiguracja prosimy o bezpośredni kontakt z firmą Kontron. www.kontron.com n

urządzenia dla energetyki 3/2013

» Looking for more IPC support? «

As a global market leader you can expect not just a little bit more from us, you can expect a lot more: » More local support and service » More reliability » More in terms of long-term availability

HMI

BoxPC

With Kontron Industry PCs you can rely on more profound technical knowledge and more experience. Moreover, we save you more time and more money than others. So, what more could you ask for? Kontron!

KISS

Tel: +49(0)8165 77 777 • info@kontron.com • www.kontron.com The pulse of innovation

technologie, produkty – informacje firmowe

Magazynowanie energii W obecnej dobie rozwoju techniki i coraz większego znaczenia energetyki odnawialnej duża uwaga jest skoncentrowana na zagadnieniach magazynowania energii elektrycznej. Energetyka odnawialna coraz bardziej staje się uzupełniającym źródłem całkowitej energetyki i zgodnie z zaleceniami Unii Europejskiej jej rola będzie wzrastała. Jednak nierównomierność czasowa generacji energii w odnawialnych, w obecnej nomenklaturze zwanych rozproszonymi źródłami energii, prowadzi do konieczności jej magazynowania. Na rys. 1 pokazana jest zależność pomiędzy mocą rozładowania danego magazynu energii i czasem rozładowania. Jak wynika z tego rysunku najwyższe parametry energetyczne wykazują szczytowo-pompowe elektrownie wodne i magazyny ze sprężonym powietrzem, co realizuje się w jaskiniach podziemnych i innych naturalnych wnękach. Podobnie długie czasy rozładowania, ale znacznie mniejszą moc wykazują akumulatory ołowiowe, niklowo-kadmowe i litowo-jonowe oraz baterie przepływowe i ogniwa wodorowe. Z kolei najkrótsze czasy rozładowania wykazują superkondensatory i SMES-y nadprzewodnikowe magazyny energii (Superconducting Magnet Energy Storage), które są urządzeniami skonstruowanymi z elektromagnesów

Rys. 1. Zależność pomiędzy zmagazynowaną mocą i czasem rozładowania różnych rodzajów zasobników energii. Symbole Hyd – oznaczają szczytowo-pompowe elektrownie wodne, Gaz – magazyny energii oparte na sprężonym powietrzu, FES – magnetyczne koła zamachowe, superkondensatory energetyczne, SMES – zasobniki energii z elektromagnesami nadprzewodnikowymi. Pokazane są także akumulatory, baterie przepływowe, ogniwa wodorowe

nadprzewodnikowych, przewidzianymi do współpracy z sieciami i przemysłowymi układami energetycznymi. Wspomagają one ich sterowanie i dostarczają energię elektryczną o wysokiej jakości, jak w przypadku projektu amerykańskiego Departamentu Energii US DOE jeszcze z 1987, konstrukcji SMES-u o zmagazynowanej energii 20 MWh przeznaczonego do zasilania lasera. SMES-y są to urządzenia w sposób bezpośredni magazynujące energię elektryczną w uzwojeniach elektromagnesów nadprzewodnikowych o dużych gabarytach i umożliwiające następnie szybkie jej rozładowanie. Sprawność tych urządzeń jest większą od 95 %, jednak ze względu na ograniczoną energię możliwą do zmagazynowania w elektromagnesach nadprzewodnikowych o typowej konstrukcji, te magazyny energii bardziej traktowane powinny być jako źródła mocy. Jakkolwiek przy gabarytach (obwodach elektromagnesów tworzących SMES) rzędu kilkuset metrów, a nawet kilometrów magazynują one energię magnetyczną rzędu MJ. Na rys. 2 pokazane jest stanowisko testowe elektromagnesów nadprzewodnikowych Nuklotronu – olbrzymiej konstrukcji akceleratora nadprzewodnikowego złożonego z elek-

tromagnesów nadprzewodnikowych dipolowych i kwadrupolowych o zmagazynowanej energii 2,35 MJ. Następnym etapem tej konstrukcji będzie projekt NICA, w którym w pierścieniu tzw. Boostera o obwodzie ponad 200 m stosowane będą elektromagnesy nadprzewodnikowe o zakrzywionym profilu, przykład których pokazany jest na rys. 3. Oczywiście konstrukcja akceleratora nadprzewodnikowego z ponad stoma elektromagnesami przeznaczona jest do badań procesów jądrowych, a nie do magazynowania energii. Wytworzenie silnego pola magnetycznego prowadzącego wiązkę jonów po trajektorii wzdłuż osi elektromagnesów jest zadaniem elektromagnesów dipolowych, natomiast elektromagnesy kwadrupolowe koncentrują wiązkę. Przyspieszanie wiązki jonów do prędkości relatywistycznych bliskich prędkości światła odbywa się z pomocą pola elektrycznego.

Rys. 3. Widok zakrzywionego elektromagnesu nadprzewodnikowego Boostera o długości 2,1 m i kilkumetrowym promieniu zgięcia [1,2] Rys. 2. Widok stanowiska do testowania elektromagnesów nadprzewodnikowych Nuklotronu [1-3]

Na rys. 1 pokazane są też moce i czasy rozładowań wirujących magnetycznych kół zamachowych FES (Flywhe-

urządzenia dla energetyki 3/2013

technologie, produkty – informacje firmowe els Energy Storage). Główne składniki rotującego magazynu energii to wirnik zawieszony na łożyskach wewnątrz komory próżniowej, co zmniejsza efekty tarcia. Podłączony jest on do silnika elektrycznego i generatora. Widok wirującego magazynu energii FES stosowany w sondach do badania przestrzeni kosmicznej pokazuje rys. 4. Przewiduje się uzyskanie z pomocą tych magazynów energii wysokich gęstości zmagazynowanej energii rzędu 500 kJ/kg i sprawności 90 % oraz długiego czasu eksploatacji przekraczającego 105 cykli.

Rys. 4. Konstrukcja wirującego magazynu energii przewidzianego do użycia w sondach kosmicznych przez NASA (internet)

O ile w pierwszej generacji tych magazynów energii używano duże stalowe wirujące koła zamachowe zamocowane do mechanicznych łożysk kulkowych, to obecnie stosowane są wirniki z kompozytowych węglowych włókien, które wykazują wyższą wytrzymałość na rozciąganie niż stal, natomiast masa jest o rząd wielkości lżejsza. W wirujących kołach zamachowych wykorzystuje się magnetyczne łożyska, w celu zredukowania efektów tarcia i tutaj właśnie wykorzystuje się nadprzewodniki wysokotemperaturowe w procesie lewitacji magnetycznej. Przykład lewitacji magnesu trwałego nad nadprzewodnikiem wysokotemperaturowym pokazany jest na rys. 5. Uzyskuje się w ten sposób prędkość obrotów rzędu 20 – 50 tysięcy na minutę. Koszty konserwacji układów typu FES są o połowę niższe od kosztów konserwacji baterii typu UPS i głównie sprowadzają się do wymiany raz na pięć lat magnetycznych łożysk. Lewitujące, wirujące koła zamachowe FES jakkolwiek są jeszcze perspektywicznymi rozwią-

zaniami, to ostatnio zostały użyte nawet w samochodach wyścigowych formuly 1, w tzw. systemie KERS (układ odzysku energii kinetycznej). Energia zmagazynowana podczas hamowania jest następnie oddawana podczas rozruchu pojazdu. Największym przykładem systemu FES są dwa 775 tonowe koła zamachowe zastosowane w tokamaku JET, obracające się z prędkością 225 obrotów na minutę. W powszechnym użyciu zaczynają być natomiast układy oparte na nadprzewodnikowych elektromagnesach magazynujących energię elektryczną, które mają na celu magazynowanie i poprawę jakości energii elektrycznej. Wykorzystanie w nich nadprzewodników wysokotemperaturowych będzie korzystne ze względu na obniżenie kosztów oraz gabarytów tych urządzeń. Klasyczny magazyn energii SMES składa się na ogół z trzech elementów: systemu chłodzącego, układu dystrybucji energii elektrycznej oraz najważniejszej części, jaką jest uzwojenie nadprzewodnikowe o kolosalnych, w przypadku rozwiązań technicznych, gabarytach. W celu zastosowania tego urządzenia w sieci energetycznej należy dodatkowo wyposażyć je w układy prostownicze i falowniki. Nadprzewodnikowy magazyn energii jest urządzeniem magazynującym energię elektryczną przetworzoną w energię magnetyczną o wartości P=LI2/2, gdzie L jest indukcyjnością uzwojenia nadprzewodnikowego, przez które płynie prąd o natężeniu I. Pierwsze nadprzewodnikowe magazyny energii zaczęto budować w latach 70-tych, a w latach 80-tych miały miejsce pierwsze doświadczalne wdrożenia ich w sieciach energetycznych w USA, Niemczech oraz Afryce Południowej. Zasada działania nadprzewodnikowych magazynów energii jest ściśle związana z występowaniem prądów niezanikających, w pętli nadprzewodnikowej, jakim jest również elektromagnes nadprzewodnikowy, wyposażony w klucz

Rys. 5. Eksperyment lewitacji magnesu trwałego nad nadprzewodnikiem wysokotemperaturowym

urządzenia dla energetyki 3/2013

(zworę) nadprzewodnikową. Otwarcie zwory nadprzewodnikowej powoduje oddanie prądu do sieci, co oznacza, że urządzenie to jest źródłem prądowym. Magazyny energii z elektromagnesami nadprzewodnikowymi SMES charakteryzują się wysoką sprawnością. Zasadniczo są używane dwa rodzaje elektromagnesów w tych konstrukcjach, z uzwojeniem solenoidalnym i toroidalnym. Zaletą elektromagnesów toroidalnych jest niskie rozproszone pole magnetyczne, natomiast wadą w porównaniu z uzwojeniami solenoidalnymi jest o połowę mniejsza zmagazynowana energia. Uzwojenie solenoidalne wyposażone jest czasem w dodatkowe zewnętrzne cewki, kompensujące rozproszone pole magnetyczne. Wprowadza się też układ elektromagnesów solenoidalnych, o mniejszych gabarytach połączonych ze sobą przeciwnie, tak żeby całkowite pole magnetyczne takiego układu niwelowało się. Szereg nadprzewodnikowych zasobników energii o zmagazynowanej energii rzędu 1 MWh jest używanych do poprawy jakości energii elektrycznej. W Niemczech np. zbudowano przez firmę ACCEL, SMES o zmagazynowanej energii 2 MJ i średniej mocy 200 kW, jako element konstrukcyjny nadprzewodnikowego UPS-a, czyli nieprzerwanego źródła prądu. Jest on wykorzystywany w celu poprawy jakości energii elektrycznej w stacji doświadczalnej zakładów elektrycznych w Dortmundzie. Podtrzymuje on moc 200 kW w sieci przez 8 s. Prace nad tymi urządzeniami są także wynikiem doświadczeń zdobytych na innych wielkogabarytowych energetycznych urządzeniach nadprzewodnikowych jak akceleratory omówione poprzednio, przyspieszające jony do olbrzymich energii 20 TeV. n J. Sosnowski Instytut Elektrotechniki, Warszawa

Literatura

1. N.N. Agapov, Kriogennyje technologii w swierchprowodiaszczim uskoritiele relativistkich jader – Nuklotronie, Fizika Elementarnych Czastic i Atomnogo Jadra, 30, z. 3, 760-804 (1999) 2. A.N.Baldin et al. “Cryogenic System of the Nuclotron - a New Superconducting Synchrotron”, Advances in Cryogenic Engineering, 39, 501-508, New York, (1994). 3. N. N. Agapow, J. Sosnowski, Yu. Vasenowa, Cryogenic sources of irradiation, Electrotechnical Institute Works, 256, 369-377 (2012)

technologie, produkty – informacje firmowe

Nowoczesne metody oceny stanu linii kablowych wysokiego napięcia Edward GULSKI1, Aleksandra RAKOWSKA1, Krzysztof SIODŁA1, Jarosław PARCIAK2 1 2

Politechnika Poznańska, Instytut Elektroenergetyki onsite hv solutions Central Europe Sp. z o.o.

a podstawie doświadczeń zebranych w ostatnich latach wśród różnych operatorów sieci elektroenergetycznych, producentów kabli i prac prowadzonych przez międzynarodowe organizacje normalizacyjne, w artykule opisano kilka aspektów badań diagnostycznych on-site kabli elektroenergetycznych wysokiego napięcia, zarówno nowozainstalowanych, jak i będących w trakcie wieloletniej eksploatacji. Omówiono opracowane zalecenia i procedury pomiarowe, które powstały na podstawie przeprowadzanych okresowych polowych badań napięciowych. Szczególny nacisk położono na badania nowych linii kablowych jak i ocenę aktualnego stanu tych kabli, które uległy zestarzeniu w czasie wieloletniej eksploatacji. Dynamicznie rozwijająca się sieć kablowa wysokiego napięcia wymaga zwracania coraz większej uwagi na prawidłowo wykonywane czynności eksploatacyjne i prowadzenie bieżącej oceny stanu izolacji kabli i osprzętu kablowego. Przebicie elektryczne izolacji kabli elektroenergetycznych wysokiego napięcia może wystąpić w zarówno w czasie normalnej eksploatacji, to znaczy gdy kabel znajduje się pod napięciem roboczym, jak i podczas krótkotrwałych przepięć piorunowych lub łączeniowych, na skutek istnienia różnych defektów, jak to pokazano na rysunku 1. Przebicie może wystąpić wtedy, gdy lokalne natężenie pola elektrycznego w pewnym obszarze izolacji przekracza wartość wytrzymałości elektrycznej materiału izolacyjnego w tym obszarze, lub izolacja ulegnie zdegradowaniu (zestarzeniu) do stanu, w którym nie wytrzymuje napięcia roboczego. Dlatego oprócz badań typu wykonywanych u wytwórcy, powinny być także wykonywane badania okresowe kabli w miejscu ich zainstalowania, składające się z prób napięciem wytrzymywanym oraz badań diagnostycznych, np. pomiaru intensywności wyładowań niezupełnych (wnz), co

w efekcie zwiększa niezawodność eksploatacji linii kablowych [1-18]. Badania kabli w miejscu ich zainstalowania, zwane badaniami on-site, stosowane są w celu: yy sprawdzenia poprawności procesu układania linii kablowej, yy gotowości do eksploatacji i niezawodności działania. Próby odbiorcze linii kablowej po jej ułożeniu, lub po wykonaniu naprawy polegają na wykonaniu badania napięciem wytrzymywanym o wartości wyższej od znamionowej (przykładanym w czasie np. 1 godziny) lub na poddaniu badanej linii działaniu napięcia przemiennego znamionowego (1xU0), utrzymywanego przez co najmniej 24 godziny. W pierwszym przypadku zakłada się, że izolacja kabla wolnego od defektów i niezestarzanego może wytrzymać podwyższone napięcie probiercze bez przebicia. Jeżeli natomiast wewnątrz izolacji znajdują się osłabione miejsca lub defekty, to przebicie może wystąpić w czasie próby napięciem podwyższonym. Próba taka, znana też pod nazwą „niemonitorowanej próby wytrzymałości napięciowej”, nie zawsze wystarcza

do stwierdzenia, czy w procesie produkcyjnym lub w trakcie układania kabli nie popełniono błędów, które mogą zaważyć na dalszej eksploatacji linii kablowej. Ponadto należy zauważyć, że: yy ponieważ przykładane napięcie probiercze powoduje wzrost natężenia pola elektrycznego w izolacji do wartości większej niż ta, która występuje przy napięciu roboczym; próba taka może spowodować negatywne skutki w czasie dalszej eksploatacji kabli, nawet gdy w trakcie jej wykonywania nie dojdzie do przebicia elektrycznego izolacji, yy ponieważ czas trwania takiej próby jest przyjmowany dosyć dowolnie i wynosi na przykład jedną godzinę, nie można wykluczyć, że dla przykładu po 1 godzinie i 10 minutach przebicie by nie wystąpiło. Stwierdzono na przykład, że po pozytywnym wyniku próby wykonanej napięciem „niemonitorowanym” opisanym powyżej, uszkodzenie kabli wystąpiło po kilku miesiącach od chwili przeprowadzenia badań [13, 14]. Stwierdzono także, że często powodem uszkodzenia były defekty powstałe w izolacji kabli i osprzętu. Dlatego w celu wykry-

Rys. 1. Przykładowe defekty w izolacji oraz błędy popełnione w trakcie instalacji kabli elektroenergetycznych z izolacją z polietylenu usieciowanego XLPE: a) zanieczyszczenie powierzchni izolacji, b) nieprawidłowo okorowana izolacja kabla – widoczny fragment półprzewodzącego ekranu na izolacji, c) przebicie elektryczne izolacji kabla spowodowane przez zanieczyszczenie na żyle roboczej kabla

urządzenia dla energetyki 3/2013

technologie, produkty – informacje firmowe cia wszystkich słabych miejsc występujących w kablach i osprzęcie, coraz częściej wykonywane są badania tak zwanym napięciem monitorowanym. Badania takie składają się z próby napięciowej oraz, dokonywanych w trakcie jej trwania, dodatkowych badań diagnostycznych, polegających na przykład na pomiarze intensywności wyładowań niezupełnych. Ponadto, szczególnie w przypadku kabli już eksploatowanych, stosowanie napięć probierczych o podwyższonej wartości (większej niż U0) może mieć niekorzystny wpływ na pozostały „czas życia” linii kablowej. Dlatego wykonanie badań napięciem nie przekraczającym wartości U0, ale połączone z możliwością stosowania bardzo czułych metod diagnostycznych, ma istotne znaczenie dla dalszej poprawnej pracy linii kablo-

wej. Wykonanie takich badań w miejscu zainstalowania linii kablowej daje bardzo przydatne informacje, jeżeli można zastosować nowoczesną aparaturę badawczą charakteryzującą się następującymi cechami: yy niewielka waga i mobilność systemu pomiarowego, yy małe wymiary oraz możliwość uzyskania odpowiednio wysokiego napięcia probierczego, yy łatwość wykonania połączeń oraz krótki czas przygotowania układu probierczego, yy wymagana niewielka moc zasilania nawet do badania długich odcinków kabli, yy możliwość uzyskania dużej czułości urządzenia pomiarowego podczas badań wyładowań niezupełnych i współczynnika strat dielektrycznych.

Rys. 2. Urządzenie do prób napięciem monitorowanym oraz badania wyładowań niezupełnych i współczynnika strat dielektrycznych przy użyciu tłumionego napięcia sinusoidalnego DAC, próba napięciem 180 kV

Rys. 3. Schematyczny przebieg pojedynczej fali napięcia przemiennego tłumionego DAC. Maksymalna wartość napięcia DAC zależy od amplitudy napięcia przemiennego

urządzenia dla energetyki 3/2013

W artykule opisano sposób wykonywania badań monitorowanym tłumionym napięciem sinusoidalnym DAC (ang. Damped AC Voltage). Opisano wymagania ogólne i podano przykłady praktycznego zastosowania systemu pomiarowego przedstawionego na rysunku 2.

METODY BADAŃ ON-SITE NAPIĘCIEM PRZEMIENNYM TŁUMIONYM DAC Badania napięciem przemiennym tłumionym DAC mogą być stosowane jako próby napięciem wytrzymywanym a także mogą być połączone z badaniem intensywności wyładowań niezupełnych (wnz) oraz współczynnika strat dielektrycznych tgδ. Użycie napięcia DAC do badania kabli elektroenergetycznych wysokiego napięcia jest zgodne z następującymi międzynarodowymi normami: yy IEC 60060-3: High Voltage test techniques – Part 3: Definitions and requirements for on-site testing; yy IEEE 400: Guide for Field Testing and Evaluation of the Insulation of Shielded Power Cable Systems; yy IEC 60840: Power cables with extruded insulation and the accessories for rated voltages above 30 kV up to 150 kV. Test methods and requirements; yy IEC 62067: Power cables with extruded insulation and the accessories for rated voltages above 150 kV. Test methods and requirements; yy IEEE 400.3: Guide for PD Testing of Shielded Power Cable Systems in a Field Environment; yy IEEE 400.4 Guide for Field-Testing of Shielded Power Cable Systems Rated 5 kV and Above with Damped Alternating Current Voltage (DAC) (draft under preparation) yy IEC 60270: Partial discharges measurements; yy IEC 885-3: Test methods for partial discharges measurements on lengths of extruded power cable; yy IEC 60141: Tests on oil-filled and gaspressure cables and their accessories. Przewaga wynikająca ze stosowania napięcia DAC nad napięciem przemiennym AC (ang. Alternating Current) polega na połączeniu badań napięciem probierczym wytrzymywanym i jednoczesnym wykonaniu zaawansowanych badań dodatkowych, np. pomiaru intensywności wyładowań niezupełnych i współczynnika start dielektrycznych. W badaniach napięciem probierczym

technologie, produkty – informacje firmowe

Rys. 4. Przykładowy przebieg napięcia probierczego w czasie próby napięciem sinusoidalnym tłumionym. Czas trwania napięcia probierczego jest określony przez liczbę pobudzeń napięcia tłumionego DAC przyłożonego do kabla poddanego testowi. Maksymalna wartość napięcia DAC zależy od amplitudy napięcia przemiennego

wytrzymywanym, przykłada się określoną liczbę impulsów napięcia tłumionego DAC, jak to pokazano na rysunkach 3 i 4. Ze względu na krótszy czas działania napięcia i zanikający charakter jego przebiegu, wyniki badań mogą różnić się od rezultatów pomiarów wykonanych napięciem probierczym przemiennym ciągłym AC o częstotliwości technicznej 50/60 Hz. Aby wytworzyć tłumione napięcia przemienne DAC o czasie trwania kilkudziesięciu okresów napięcia przemiennego AC i o częstotliwościach do kilkuset Hz, zaprojektowano i wykonano specjalny system pomiarowy, który opisano w [1, 2]. Układ ten jest używany do wykonywania badań kabli on-site (w miejscu ich zainstalowania). Ponadto użycie tego systemu pomiarowego ułatwia badanie wyładowań niezupełnych i lokalizację miejsca ich występowania w kablach elektroenergetycznych, zgodnie z zaleceniami normy IEC 60270 – rysunek 5. System składa się z komputerowo sterowanego zasilacza wysokiego napięcia, umożliwiającego ładowanie pojemności obciążenia o wartości nawet do 10 µF, jaką stanowi badany kabel elektroenergetyczny. Po uzyskaniu wartości założonego napięcia probierczego następuje zadziałanie specjalnie zaprojektowanego przełącznika, który włącza w obwód naładowanego kabla bezrdzeniową cewkę indukcyjną. Czas działania przełącznika jest krótszy od 1 ms. Rozpoczyna się wtedy rozładowanie pojemności kabla z wytworzeniem serii impulsów napięcia przemiennego AC o częstotliwości rezonansowej zależnej od indukcyjności i pojemności badanego kabla. Schemat układu pokazano na rysunku 5. Bezrdzeniowa cewka charakteryzuje się małymi stratami własnymi co powoduje powolne zanikanie napięcia, którym naładowano badany kabel, z wytworzeniem przebiegu o sinusoidalnym kształcie fali napięciowej AC. W trakcie trwania cykli napięcia przemiennego tłumionego inicjowane są wyładowania niezupełne, w taki sam sposób jak pojawiałyby się pod działaniem napięcia przemiennego o częstotliwości sieciowej 50/60 Hz [12].

Rys. 5. Schemat ukladu wytwarzającego napięcie przemienne tłumione wraz z detekcją wyładowań niezupełnych do badania kabli rozdzielczych i przesyłowych w miejscu ich zainstalowania (on-site)

PRÓBY NAPIĘCIEM WYTRZYMYWANYM TŁUMIONYM DAC Można wyróżnić dwa rodzaje badań tego typu: 1. Niemonitorowany test napięciem DAC wytrzymywanym – badany kabel jest pobudzany wieloma przebiegami napięcia tłumionego DAC i wytrzymuje badania bez przebicia

– górna linia kropkowana na rysunku 6a i 6b. Celem wykonania zwykłego testu napięciem wytrzymywanym DAC jest spowodowanie przebicia izolacji w badanym kablu, jeśli istnieją w nim słabe punkty. Przebicie powstające w trakcie wykonywania próby napięciowej jest mniej uciążliwe dla właściciela linii i dla systemu zasilania, niż gdyby wystąpiło w czasie normalnej eksploatacji linii kablowej. Można w takim przypadku względnie łatwo wykonać naprawę uszkodzonego kabla. Jeśli przebicie wystąpi w czasie wykonywania próby – górna linia kropkowana na rysunku 6c i 6d, należy dokonać lokalizacji miejsca uszkodzenia, naprawić kabel i wykonać ponowną próbę napięciową. Wynik takiego badania określa się jako DOBRY/ZŁY. 2. Monitorowany test napięciem DAC wytrzymywanym – badany kabel jest pobudzany wieloma przebiegami napięcia tłumionego DAC i w trakcie tej próby dodatkowe parametry kabla są mierzone i użyte w celu określenia wyniku końcowego próby – linie kropkowane na rysunku 6, ilustrujące wyniki próby napięciowej i wyniki pomiaru wyładowań niezupełnych. Do tych dodatkowych parametrów pomiarowych należy najczęściej zaawansowane badanie intensywności wyładowań niezupełnych. Stabilny poziom badanych parametrów (np. wnz) może także być użyty do mo-

Rys. 6. Cztery różne przykłady przebiegu próby napięciem probierczym wytrzymywanym: (a) nie wystąpiło przebicie badanego układu izolacyjnego oraz nie obserwowano wyładowań niezupełnych o intensywności przekraczającej poziom zakłóceń tła; (b) nie wystąpiło przebicie badanego układu izolacyjnego oraz zanotowano pojawienie się wyładowań niezupełnych; (c) przed osiągnięciem poziomu pełnego napięcia probierczego nastąpiło przebicie izolacji badanego układu oraz zanotowano pojawienie się wyładowań niezupełnych; (d) przebicie nastąpiło w czasie trwania napięcia o pełnej wartości probierczej oraz obserwowano pojawienie się wyładowań niezupełnych

urządzenia dla energetyki 3/2013

technologie, produkty – informacje firmowe nitorowania wpływu wykonywanych badań na stan linii kablowej w czasie wykonywania próby napięciowej. Dodatkowe informacje o stanie linii kablowej, jakie uzyskuje się w trakcie badań wykonywanych wytrzymywanym napięciem DAC w połączeniu z pomiarem intensywności wyładowań niezupełnych, pozwalają uzyskać poszerzoną wiedzę o stanie izolacji linii kablowej. Dla wszystkich rodzajów wykonywanych badań należy tak dobrać poziom napięcia probierczego i liczbę impulsów napięcia DAC, aby były zgodne z przeznaczeniem testu. Biorąc pod uwagę jakość i niezawodność pracy linii kablowej, należy rozważyć dwa aspekty wykonywanych badań i opracowania wyników pomiarów: 1. Parametry próby napięciem probierczym DAC powinny być dobrane w taki sposób, aby zapobiec lub zminimalizować ewentualne skrócenie „czasu życia” linii kablowej na skutek wykonywanych badań. W przypadku prób napięciem wytrzymywanym tylko wysoki poziom zdefektowania izolacji może spowodować przebicie lub przekroczyć dopuszczalny poziom badanej wielkości (np. wyładowań niezupełnych). 2. Poziom napięcia probierczego, liczba pobudzeń i czas trwania napięcia DAC są istotnymi parametrami wykonywanych badań i wpływają na późniejszą eksploatację linii kablowej. Zalecane wartości napięcia probierczego i czasy wykonywania prób napięciowych zostały ustalone na podstawie wieloletnich doświadczeń uzyskanych przez wielu użytkowników systemu DAC. Dowolne zwiększanie napięcia lub wydłużanie czasu badania ponad zalecane wartości, może zwiększyć prawdopodobieństwo wcześniejszego uszkodzenia linii w trakcie jej eksploatacji.

WNIOSKI Dotychczasowe doświadczenia ze stosowania opisanej w artykule metody badań pozwalają stwierdzić, że: yy zgodnie z najnowszymi doniesieniami, próby napięciem monitorowanym są coraz powszechniej stosowane do badania kabli elektroenergetycznych wysokiego napięcia. Badanie parametrów wyładowań niezupełnych pomaga w wykrywaniu i lokalizowaniu defektów występujących w izolacji kabli i osprzętu kablowego; yy badania napięciowe wykonywane tłumionym napięciem probierczym przemiennym DAC mogą być sto-

sowane jako alternatywne do prób wykonywanych tradycyjnym napięciem przemiennym AC o częstotliwości 50/60 Hz; yy porównując wyniki badań napięciem przemiennym AC niemonitorowanym z rezultatami prób uzyskanymi przy użyciu napięcia tłumionego DAC monitorowanego (z jednoczesnym pomiarem wyładowań niezupełnych), można stwierdzić, że w przypadku występowania niejednorodnych defektów izolacji, próby napięciem DAC powodują mniejsze uszkodzenia izolacji kabli elektroenergetycznych i osprzętu w przypadku wystąpienia przebicia, a ponadto, jako bardziej czułe, pozwalają łatwiej wykryć i zlokalizować defekty powodujące powstanie wyładowań niezupełnych.

LITERATURA [1]. Aucourt C., Boone W., Kalkner, W., Naybour R.D. Ombello, F., Recommendations for a New After Laying Test Method for High Voltage Extruded Cable Systems, CIGRE, August, 1990, Paper No. 21-105 [2]. Seitz P.P., Quak B., Gulski E., Smit J.J., Cichecki P., de Vries P., Petzold F., Novel Method for On-site Testing and Diagnosis of Transmission Cables up to 250 kV, Proceedings JiCable ‘07, 7th International Conference on Insulated Power Cables, Versailles, France, 2007, Paper 16 [3]. Wester F.J., Gulski E., Smit J.J., Detection of PD at Different AC Voltage Stresses in Power Cables, IEEE Electr. Insul. Mag., Vol. 23, No. 4, 2007, 28-43 [4]. Gulski E., Lemke E., Gamlin M., Gockenbach E., Hauschild W., Pultrum E., Experiences in partial discharge detection of distribution power cable systems, CIGRE, Electra, Vol 208, 2003, 34-43 [5]. Gulski E., Cichecki P., Groot E.R.S, Smit J.J., de Vries F., Slangen J., Groot E.R.S., Pellis J., van Houwelingen D., Hermans T.J.W.H., Wegbrands B., Lamballais L., Conditon Assessment of Service Aged HV Power Cables, CIGRE, 2008, Paper D1-206 [6]. Popma J., Pellis J., Diagnostics for high voltage cable systems, Proceedings ERA Conference on HV Plant Life Extension, Belgium, 2324 November 2000. [7]. Densley J., Ageing Mechanisms and Diagnostics for Power Cables – An Overview, IEEE Electrical Insulation Magazine, Vol. 17 No. 1, Jan/ Feb 2001, 14-21,

urządzenia dla energetyki 3/2013

[8]. Gulski E., Wester E.F.J., Wester P., Groot E.R.S., van Doeland J.W., Condition assessment of high voltage power cables. Proceedings CIGRE 2004 Session, paper D1-103. [9]. Gulski E., Smit J.J., Cichecki P., Seitz P.P., Quak B., de Vries F., Petzold F., Insulation Diagnosis of HV Power Cables, Proceedings JiCable’07, 7th International Conference on Insulated Power Cables, France, Versailles, June 2007, paper 51. [10]. Gulski E., Cichecki P., Smit J.J., de Vries F., Bodega R., Hermans T., Seitz P.P., Dielectric loss diagnosis of service aged HV power cables, Proceedings of CIGRE D1 Colloquium, Budapest Hungary, 2009 [11]. Cichecki P., Jongen R.A., Gulski E., Smit J.J., Statistical approach in power cables diagnostic data analysis, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 15(6), 2008, 1559-1569 [12]. Gulski E., Cichecki P., Wester F.J., Smit J.J., Bodega R., Hermans T.J.W.H., Seitz P.P., Quak B., de Vries F., On-site testing and PD diagnosis of high voltage power cables, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 2008 [13]. Gulski E., Cichecki P., Jiankang Z., Rong X., Jongen R., Seitz P.P., Porsche A., Huang L., Practical aspects of on-site testing and diagnosis of transmission power cables in China, CMD2010 [14]. CIGRE Technical Brochure 502 Onsite testing and PD measurements [15]. Gulski E., Patterson R., Importance of On-site Testing and Diagnosis of Power Cables, NETA PowerTest 2011 Conference, Washington DC, USA [16]. Rakowska A., Noske S., Siodła K., Partial Discharge Measurements as a Data Source Supporting Power Cable Network Management, Proceedings International Conference CIRED 2009, Prague, Czech Republic, 8-11.06.2009, paper 492 [17]. Gulski E., Rakowska A., Siodła K., Nowoczesne metody wykonywania prób napięciowych i diagnozowania stanu linii kablowych wysokiego napięcia, Materiały Konferencji Elektroenergetyczne linie kablowe. Stan obecny, nowe techniki, PTPiREE, Łódź, 4-5.10.2011, artykuł 3/1 [18]. Gulski E., Rakowska A., Siodła K.,Parciak J., Zastosowanie nowoczesnych metod wykonywania prób napięciowych i diagnozowanie stanu linii kablowych wysokiego napięcia, IX Konferencja Elektroenergetyczne linie kablowe − stan obecny, nowe techniki, Dzwirzyno, maj 2013 r. n

eksploatacja i remonty

Wiha VDE – innowacyjność, komfort i bezpieczeństwo Wiha Werkzeuge GmbH może poszczycić się wieloletnim doświadczeniem w produkcji narzędzi VDE. Dzięki wprowadzanym systematycznie nowatorskim rozwiązaniom, stale i systematycznie umacnia swoją pozycję rynkową w segmencie produktów do pracy pod napięciem.

irma Wiha oferuje dzisiaj szeroki i kompleksowy program narzędzi VDE, które zostały specjalnie zaprojektowane i zoptymalizowane dla elektryków, pozwalając tym samym na praktyczne rozwiązywanie problemów użytkowników. Tworzenie nowych rozwiązań zaczyna się od wysłuchania potrzeb klientów oraz przygotowania projektów, co powoduje, że nowopowstające konstrukcje są już ukierunkowane na zmniejszenie bieżących problemów elektrotechników. Prototypy nowych narzędzi, przed wprowadzeniem do seryjnej produkcji, są każdorazowo testowane i konsultowane z technikami, którzy mają nimi pracować na co dzień. Opinie użytkowników są bardzo ważne dla firmy Wiha, więc systematycznie prowadzona jest współpraca z wieloma odbiorcami, którzy testują nowe produkty pod kątem zastosowań praktycznych. Dział projektowy dba również o to, aby te rozwiązania były jak najbardziej komfortowe oraz miały ciekawy i nowatorski wygląd. Uhonorowaniem podejmowanych wysiłków jest cały szereg międzynarodowych nagród przyznawanych za wzornic-

two i ergonomię, otrzymały je między innymi szczypce INOMIC, cała rodzina narzędzi wkrętaków Wiha SoftFinish Slim – SlimFix, slimVario i SlimTorque oraz szczypce ze szczękami OptiGrip i łączeniem DynamicJoint. Każdy element z całego programu narzędzi Wiha podlega oczywiście najsurowszym kontrolom i posiada certyfikaty VDE i GS. System zarządzania jakością ISO 9001:2008 gwarantuje produkcję wyrobów najwyższej klasy. Nieustannie kontrolowane procesy produkcji i udokumentowane procedury organizacyjne stanowią podstawę doskonałej jakości wszystkich produktów Wiha, gwarantują ich powtarzalność oraz zapewniają maksimum bezpieczeństwa dla użytkowników.

Co to jest VDE? Skrót VDE powstał z pierwszych liter nazwy niemieckiego instytutu kontroli Verband (Stowarzyszenie) Der (dla) Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Elektroniki, Elektroniki i Informatyki). Urząd ten zajmuje się kontrolowaniem i certyfikacją urządzeń, komponentów oraz systemów elektrotechnicznych. Posiada niemiecką i międzynarodową akredytację na dopuszczanie tych produktów do użytku. Wszystkie narzędzia VDE przechodzą niezwykle surowy cykl kontroli bezpieczeństwa. Pozytywny wynik badań poświadczany jest specjalnym certyfikatem. Ponadto na narzędziu posiadającym dopuszczenie do prac pod napięciem znajdują się specjalne oznaczenia.

dem elektrycznym, mechanicznym, termicznym, toksycznym, radiologicznym i innymi względami. Ponadto narzędzia oznaczone znakiem VDE-GS są zgodne z przepisami VDE oraz zharmonizowanymi normami europejskimi lub międzynarodowymi – znak ten potwierdza spełnienie wymogów zawartych w odnośnych przepisach. Podwójny trójkąt i zakres napięcia - Jeżeli izolowane narzędzia i pomoce techniczne oznaczone są symbolem podwójnego trójkąta z podanym napięciem lub zakresem napięcia lub klasą to znaczy, że nadają się do prac pod napięciem. IEC 60900:2004 – Jest to międzynarodowa norma opisująca między innymi szczegółową budowę narzędzi izolowanych, określająca parametry izolacji ochronnej np. jej grubość. Ponadto w normie podane są testy pojedynczych elementów oraz kontrole losowe mające na celu sprawdzenie bezpieczeństwa elektrycznego izolacji ochronnej.

Znak VDE-GS – Narzędzia techniczne i przedmioty użytkowe objęte ustawą dotyczącą bezpieczeństwa oznaczone są znakiem VDE-GS. Gwarantuje on bezpieczeństwo produktu pod wzglę-

urządzenia dla energetyki 3/2013

Innowacje w narzędziach VDE praca i lepszy dostęp lżejsza

slimtechnoloGy ... tylko od Wiha:: trzony slim umożliwiają łatwy dostęp do głęboko osadzonych śrub

DynamicJoint Do

40%

mniej siły wymaganej przy cięciu

Maximum bezpieczeństwa: Testowane VDE i GS

Szeroki asortyment: • wkrętaki • system trzonów wymiennych • narzędzia torque • szczypce • zestawy narzędzi Wiha Polska Sp.zo.o Budowlanych 10b, 80-298 Gdańsk info.pl@wiha.com www.wiha.com

eksploatacja i remonty

Kontrola bezpieczeństwa IEC na przykładzie szczypiec Wiha Kontrola napięcia (indywidualnie każda sztuka) Narzędzia Wiha VDE opuszczające linię produkcyjną kontrolowane są indywidualnie. Mimo oznaczeń dopuszczających prace tymi narzędziami do napięcia 1.000V AC (i 1.500 V DC), każda sztuka testowana jest w specjalnej kąpieli wodnej. Zanurzane są części izolowane i przepuszczany jest prąd o napięciu 10.000 V AC, co daje dziesięciokrotną rezerwę bezpieczeństwa.

Kontrola elektrycznych właściwości izolacyjnych (kontrola losowa narzędzi z danej partii) Narzędzia zanurzane są w wodzie na 24 godziny. Następnie części izolowane podawane są przez trzy minuty, napięciu 10.000 V AC. Nie może przy tym wystąpić przeskok napięcia od izolacji do głowicy szczypiec ani oczywiście przebicie przez samą izolację. Kontrola wytrzymałości na nacisk (kontrola losowa narzędzi z danej partii) Izolowana rękojeść ściskana jest w specjalnej prasie siłą 20 N w temperaturze 70°C przy napięciu 5.000 V AC. Materiał rękojeści nie może ulec uszkodzeniu mechanicznemu ani stracić swoich właściwości izolacyjnych. Test udarowy po schłodzeniu (kontrola losowa narzędzi z danej partii) Narzędzie schładzane jest do temperatury - 25°C. Następnie testowana jest odporność materiału izolacyjnego na uderzenia. Tworzywo nie może pękać ani się kruszyć w wyniku testu.

Kontrola przyczepności powłoki izolacyjnej (kontrola losowa narzędzi z danej partii) Aby sprawdzić zdolność przylegania powłoki izolacyjnej, mocuje się szczypce w specjalnym uchwycie i poddaje szczypce działaniu siły rozciągającej o wartości 500 N. Test odbywa się w temperaturze 70°C i trwa 168 godzin. Materiał izolacyjny musi po tym czasie pozostać nadal ściśle połączony z narzędziem.

Kontrola właściwości palnych (kontrola losowa narzędzi z danej partii) Na materiał izolacyjny, przez 10 sekund kierowany jest płomień palnika. Materiał izolacyjny po odsunięciu palnika nie może dalej płonąć. W przypadku stwierdzenia, że którykolwiek test wyszedł negatywnie, cała partia wyprodukowanych narzędzi jest bezwarunkowo wycofywana i podlega zniszczeniu. Wszystkie procedury bezpieczeństwa są realizowane w firmie Wiha z niezwykłą starannością i rygorem. Chodzi przecież o ochronę naszych klientów, którzy na co dzień korzystają z tych narzędzi.

O firmie:

Firma Wiha WerkzeugeGmbH z siedzibą w Schonach w niemieckim Szwarcwaldzie jest jednym z wiodących światowych producentów narzędzi ręcznych do użytku profesjonalnego w przemyśle i rzemiośle. Już od ponad 70 lat na-

zwa Wiha to synonim innowacyjnych narzędzi o najwyższej jakości, takich jak wkrętaki, wkrętaki dynamometryczne, klucze sześciokątne, bity młotki, szczypce, narzędzia pomiarowe i węże przegubowe. Liczne wyróżnienia potwierdzają prawo firmy do posiadania pozycji lidera

w zakresie funkcjonalności i wzornictwa produktów. Obecnie 650 pracowników firmy zajmuje się produkcją i sprzedażą ponad 3500 markowych narzędzi dla profesjonalistów. Wiha Polska sp. z o.o. ul. Budowlanych 10B, 80-298 Gdańsk

urządzenia dla energetyki 3/2013

eksploatacja i remonty

Narzędzia izolowane BAHCO 1000V Firma BAHCO istnieje na rynku od ponad 120 lat. Odpowiada za wynalezienie i wprowadzanie do sprzedaży na całym świecie profesjonalnych narzędzie do wielu zastosowań. Obsługuje branże przemysłową, energetyczną, budowlaną i motoryzacyjną. Filozofia firmy to oferować najwyższej jakości, świetnie zaprojektowane profesjonalne narzędzia.

Wysokiej jakości, wysoko wydajne materiały wykończeniowe Nie powodują rozprzestrzeniania się ognia Zakres bezpiecznych temperatur pracy to -20° C do +70°C

Czarna końcówka to dodatkowa powłoka zabezpieczająca przed urazami mechanicznymi (przy upadku).

Każde narzędzie ma wykonane laserowo nieścieralne oznaczenie.

Ukazanie się żółtej powłoki oznacza stan wysokiego niebezpieczeństwa. Ukazanie się pomarańczowej powłoki oznacza stan zagrożenia.

ełna gwarancja BAHCO oferuje osiągnięcie nowego poziomu zaangażowania się w bezpieczeństwo narzędzi, a w połączeniu z asortymentem ponad 200 izolowanych narzędzi, zapewnia pozycję jednej z najszerszych i najbardziej konkurencyjnych firm na rynku. Wszystkie narzędzia izolowane BAHCO są produkowane zgodnie z międzynarodowa normą IEC60900 oraz standardami do pracy pod napięciem do 1000 V AC i 1500 V DC. Wszystkie są poddawane dokładnym kontrolom jakościowym i bardzo rygorystycznym testom. Narzędzia izolowane BAHCO odpowiadają normom VDE0820, a 63% z całego asortymentu jest certyfikowane przez niemieckie laboratorium VDE. Cały asortyment narzędzi BAHCO charakteryzuje się wysokim poziomem technicznej doskonałości. Materiały,

Czerwona powłoka oznacza bezpieczną pracę.

z których je wykonano są starannie wybrane i zawsze najwyższej jakości tak, aby gwarantowały najlepszy poziom bezpieczeństwa i trwałości. Dodatkowo marka jest znana na świecie, jako jeden z nielicznych producentów narzędzi, który produkuje w swoich zakładach zarówno narzędzia ręczne, jak i narzędzia ręczne izolowane. Jak w praktyce wygląda kontrola pracy narzędziem BAHCO? Narzędzia izolowane mają trzywarstwowe, kodowane barwnie pokrycie izolacyjne, używane jako ochrona i ostrzeżenie wizualne. Jeżeli izolacja zewnętrzna zostanie uszkodzona, pojawia się jaśniejsza barwa dolnej warstwy, stanowiąca ostrzeżenie dla użytkownika.

Bezpieczeństwo jest NAJWYŻSZYM PRIORYTETEM!

Każde narzędzie jest poddawane testowi 10000 V przez 10 sekund, co gwarantuje późniejsze bezpieczne użytkowanie. Asortyment narzędzi izolowanych BAHCO obejmuje wkrętaki, szczypce, klucze, grzechotki, nasadki, ramki oraz gotowe zastawy narzędzi na elektryków, elektromechaników oraz innych grup serwisowych. Dodatkowo proces projektowania ergonomicznych narzędzi BAHCO bazuje na naukowo opracowanym 11 punktowym programie. Ten program opiera się na faktach i doświadczeniu pozyskanym od użytkowników, badaczy, projektantów przemysłowych oraz osób zajmujących się ergonomią z jednej strony oraz intensywnych testach produktów

urządzenia dla energetyki 3/2013

eksploatacja i remonty

u użytkowników końcowych i w laboratoriach z drugiej strony. Tam metoda jest unikalną metoda w całym przemyśle narzędziowym. Aby podkreślić które z narzędzi z oferty zostały w ten sposób zaprojektowane, dodawane jest oznaczenie Ergo™.

Praktyczne zasady bezpieczeństwa podczas pracy z systemami pod napięciem:

yy Zawsze tak przechowuj i transportuj swoje narzędzia izolowane, aby w żadnym przypadku nie doprowadzić do uszkodzenia ich izolacji. yy Skontroluj każde narzędzie pod kątem ewentualnych uszkodzeń przed użyciem. Jeśli zauważysz ślady uszkodzenia izolacji należy takie narzędzie niezwłocznie wycofać z użycia.

yy Dbaj o swoje narzędzia izolowane, dokonuj ich regularnych przeglądów. Pamiętaj że powinny być one przechowywane czyste i suche. yy Specjalne okulary zabezpieczające oczy powinny być ubierane zawsze podczas pracy z ucinaczkami lub przy każdej pracy z rękami wyciągniętymi ponad głowę. yy Bezpieczeństwo pracy z systemami pod napięciem wymaga, aby najbliższe otoczenie podczas Twojej pracy było czyste, suche i starannie utrzymane. yy Używaj zawsze narzędzi zgodnie z przeznaczeniem, do czynności do której zostało zaprojektowane, a także zwracaj uwagę, aby dobrze dobrać wielkość narzędzia do wykonywanych prac. yy Zawsze ubierz właściwe osobiste wyposażenie ochronne zalecane do wykonywanego rodzaju pracy.

urządzenia dla energetyki 3/2013

yy Zabezpiecz swoje: oczy, ręce, uszy oraz inne części ciała. yy Dbaj o to, aby luźne i odcinane części nie wpadały do urządzeń pod napięciem. n Remigiusz Sylwestrzak SNA EUROPE-POLAND

ENERGETAB 26. MIÊDZYNARODOWE ENERGETYCZNE TARGI BIELSKIE

BIELSKO-BIA£A INTERNATIONAL POWER INDUSTRY FAIR

17 - 19 wrzeœnia/September 2013

eksploatacja i remonty

Bezpieczne narzędzia od firmy Lange Łukaszuk Jednym z najistotniejszych elementów wpływających na dynamikę rozwoju cywilizacyjnego w każdym kraju jest energia elektryczna. Prąd jest wykorzystywany niemal w każdej dziedzinie naszego życia. Energia elektryczna jest wielkim dobrem lecz równocześnie użytkowanie jej niesie ze sobą potrzebę sprostania wielu wymaganiom eksploatacyjnym. Stąd też szczególnie osoby, które profesjonalnie parają się naprawami urządzeń elektrycznych powinny być bezwzględnie wyposażone w doskonałej jakości narzędzia gwarantujące im bezpieczeństwo.

irma Lange Łukaszuk założona w 1987 roku jest znanym dystrybutorem markowych wyrobów przemysłowych. Duża część jej oferty jest związana z rynkiem elektrotechnicznym. Szczególnie należałoby w tym miejscu wymienić niemiecką firmę Steinel – znanego na całym świecie producenta oświetlenia automatycznego, wskaźników napięcia i czujników ruchu. LŁ posiada również w swojej ofercie handlowej bardzo bogate spektrum narzędzi ręcznych dla elektryków, przeznaczonych zarówno do prac pod napięciem prądu przemiennego do 1000V jak i do prac nie wymagających izolacji.

Jednym z najbardziej podstawowych narzędzi jakim posługuje się każdy elektromonter jest wkrętak. W 2002 roku LŁ nawiązała współpracę z wytwórcą markowych wkrętaków Felo–Werkzeugfabrik Holland-Letz GmbH. Jest to niemieckie przedsiębiorstwo rodzinne, którego tradycje sięgają roku 1887. Na przestrzeni 120 lat swojej działalności zasłynęła z wielu innowacyjnych projek-

tów oraz patentów technicznych m.in. dwuskładnikowej rękojeści, nowoczesnego szafirowo-diamentowego bita czy systemu Smart. Obecnie zajmuje pozycję wiodącego na świecie producenta najwyższej jakości wkrętaków oraz bitów. Wkrętaki Felo charakteryzują się niezwykle dużą precyzją wykonania końcówek jak również trwałością. Zdolne są przenosić najwyższe momenty obrotowe, a tym samym spełnić wysokie wymagania wszystkich znanych norm technicznych. Ich rękojeści są ukształtowane w sposób niespotykanie ergonomiczny – umożliwiają pewny chwyt oraz minimalny wysiłek przy pracy. Dodatkowo rękojeści wyposażone są w poprzeczny otwór mogący służyć jako zawieszka lub też można go wykorzystać do włożenia dźwigni ułatwiającej przykręcanie/ odkręcenie śruby. Obecnie Felo wprowadziła na rynek absolutnie nowatorskie rozwiązanie: pierwszą na świecie rękojeść wkrętaka samodopasowująca się do dłoni użytkownika – ERGONIC seria 400. Jest to prawdziwa rewolucja w zakresie er-

gonomii i przeniesienia momentu obrotowego. Ergonic zachowując wszystkie dotychczasowe atuty poprzednich serii dzięki swojej wewnętrznej strukturze, dostosowuje się do indywidualnej budowy każdej dłoni. Uzyskuje się dzięki temu perfekcyjne zespolenie dłoń – wkrętak. Tak oto narzędzie staje się prawdziwym przedłużeniem ramienia. Efekt: praca wkrętakiem ERGONIC, w zestawieniu z najbardziej znanymi, renomowanymi markami, jest nieporównywalnie łatwiejsza i bardziej komfortowa. Jednak najważniejszą rzeczą jaką się osiąga dzięki rękojeści Ergonic jest osiąganie dalece przewyższającego konkurencję momentu obrotowego. Oprócz serii 400 Felo ma w swojej ofercie trzy inne linie wkrętaków: seria 600 Profi (z rękojeścią jednoskładnikową), seria 200 (z rękojeścią jednoskładnikową) oraz 240/250 (mikrowkrętaki). Ponadto dysponuje specjalnymi, jedynymi na rynku światowym zestawami wkrętaków izolowanych z wymienną rączką do profesjonalnych zastosowań - E-Smartami. Jako doskonałe uzupełnienie można wskazać na inne zestawy a mianowicie tzw. Felo Nm znajdujące zastosowanie wszędzie tam gdzie niezbędna jest bardzo wysoka precyzja w dozowaniu siły z jaką się dokręca śrubę.

urządzenia dla energetyki 3/2013

eksploatacja i remonty Wkrętaki w wersji izolowanej serii 400 Ergonic oraz 600 oraz E-Smart są indywidualnie poddawane specjalnym, bardzo surowym, procedurom testowym zgodnie z europejską normą EN60900. Firma Felo również słynie z produkcji światowej jakości bitów. Oferowane groty znacznie przewyższają pod względem twardości oraz odporności wymagania norm DIN i ISO. Są one wykonane z doskonałej stali i charakteryzują się niespotykaną starannością pod względem wymiarowym. Groty Felo są dostępne w praktycznie każdym kształcie oraz rozmiarze ( w przypadku braku określonego, rzadziej spotykanego bita firma jest go w stanie wykonać na zamówienie, o ile, oczywiście, jest to możliwe pod względem technicznym). Warto też wspomnieć o szerokiej gamie różnego typu uchwytów magnetycznych w tym tzw. Felo Star umożliwiających pracę w trudno dostępnych miejscach, mających dodatkowo tę właściwość, iż nie uszkadzają delikatnych powierzchni typu regipsy czy drewno. Wielkim uznaniem naszych klientów cieszą się również uchwyty typu „farmer” tak chętnie używane przez dekarzy. Firma Felo jest w czołówce przedsiębiorstw stosujących i rozwijających najnowsze technologie. 98% produkcji jest skupiona w Niemczech pozostałe 2% na Węgrzech. Daje to gwarancję utrzymania wysokiej jakości. Produkty Felo znalazły zastosowanie w wielu branżach szczególnie w przemyśle samochodowym, lotniczym oraz elektrotechnice.

Drugą obok wkrętaków niezwykle popularną grupą narzędzi są różnego rodzaju szczypce. LŁ posiada całą grupę szczypiec renomowanej niemieckiej firmy NWS. Istnieje ona ponad 30 lat i podobnie jak Felo może poszczycić się wieloma innowacyjnymi rozwiązaniami. Wyroby NWS (skrót od słów: Nothen Werkzeuge Solingen) spełniają wszelkie europejskie oraz światowe normy w zakresie jako-

ści oraz bezpieczeństwa. NWS należy do grupy przedsiębiorstw stosujących najnowsze technologie. Duża część procesu produkcyjnego jest w pełni zautomatyzowana – odbywa się przy użyciu robotów. Min. W trosce o zapewnienie odpowiedniej jakości produkty NWS są wytwarzane wyłącznie w Niemczech w dwóch zakładach produkcyjnych. Pierwszy znajduje się od początku działalności firmy w Solingen. Drugi zaś został otwarty po zjednoczeniu Niemiec w miejscowości Steinbach-Hallenberg w Turyngii - regionie znanym nie tylko z pięknych krajobrazów, ale również słynącym z tradycji w wytwarzaniu różnorodnych narzędzi ręcznych. Szczypce NWS charakteryzują się niezwykłą wprost precyzją wykonania, funkcjonalnością, estetyką oraz trwałością. Ergonomia rękojeści nie ma sobie równych w branży. Szczypce NWS trzyma się bardzo pewnie, a wysiłek towarzyszący pracy jest minimalny. Tworzywo sztuczne zastosowane w rękojeściach jest elastyczne, miękkie, olejoodporne, przyjemne w dotyku, eliminuje poślizg dłoni. Wszystkie rękojeści są oferowane w bardzo żywych, dobrze dobranych barwach. Sercem każdych szczypiec jest stal z jakiej jest zbudowana ich część robocza. NWS w swoich produktach wykorzystuje specjalnie wyselekcjonowaną, hartowaną w oleju, stal chromowo-wanadową. Partie szczypiec, które bezpośrednio stykają się z przedmiotem obrabianym (ostrza do cięcia, uzębienia służące do chwytania itp.) są dodatkowo indukcyjnie wzmacniane do poziomu twardości 64 HRC. Również niezwykle starannie są wykonane przeguby. Charakteryzuje je zupełny brak luzów. Umożliwiają wiele cykli pracy bez widocznych oznak zużycia. NWS posiada praktycznie każdy niezbędny do pracy typ szczypiec oraz nożyc. I tak: będą to szczypce uniwersalne, obcinaczki boczne (również z dłuższą szyjką umożliwiające cięcie grubszego drutu przy mniejszym wysiłku), nożyce do cięcia oraz odizolowywania kabli, szczypce płaskie, okrągłe, półokrągłe (te ostatnie również odgięte), odizolowywacze, szczypce dla hydraulików. Odrębną grupą będą klucze: płaskie, oczkowe, grzechotki, nasadki, przedłużki a także kluczyki imbusowe, klucze nastawne i krzyżowe.

urządzenia dla energetyki 3/2013

Ważnymi powszechnie używanymi narzędziami są też nożyce do przecinania kabli o różnych średnicach- jednoręczne, oburęczne, z mechanizmem grzechotkowym i bez. Elementem uzupełniającym są izolowane rękawice, pensety, młotki, piły itp Grupa izolowanych narzędzi NWS posiada znaki zgodności z europejską normą EN 60900. W każdym zestawie narzędzi dla elektryka musi się znaleźć przynajmniej jeden nożyk do usuwania izolacji. Firma Lange Łukaszuk w swojej ofercie posiada całe spektrum tego typu narzędzi marki Jokari. Jokari Krampe GmbH jest niemieckim, światowej klasy producentem narzędzi ręcznych do odizolowywania kabli. Firma od samego początku tj. od przeszło 35 lat mieści się w miej-

scowości Ascheberg land Westfalia. Oferta Jokari obejmuje przeszło 20 różnych typów nożyków, dzięki którym możliwe jest szybkie, wygodne i bezpieczne usunięcie izolacji z wielu rodzajów kabli o dowolnym kształcie. Wyroby Jokari odznaczają się niezmiennie wysoką jakością oraz starannością wykonania. Między innymi dlatego całość produkcji odbywa się w siedzibie firmy w Niemczech. Jokari jest jedynym producentem pokrywającym swoje ostrza azotkiem tytanu dzięki czemu charakteryzują się one niezwykłą wręcz trwałością i czystością cięcia. OM n

eksploatacja i remonty

Szlifierki kątowe firmy DWT

zlifierki kątowe to poza wiertarkami najczęściej kupowane elektronarzędzia. Są one przydatne zarówno w przydomowym warsztacie jak i w profesjonalnej pracy zawodowej. Firma DWT posiada w swoim asortymencie 27 modeli szlifierek kątowych różniących się od siebie funkcjami, mocą, rozmiarem oraz średnicą tarczy. Spośród nich można wybrać narzędzie odpowiadające potrzebom zarówno amatora jak i profesjonalisty. Podstawowymi zadaniami szlifierki kątowej jest cięcie oraz szlifowanie metalu, blachy, kamienia oraz elementów ceramicznych. Przy wyborze szlifierki należy pamiętać: powyższe czynności szlifierką kątową możemy wykonać

„zgrubnie” czyli mało precyzyjnie. Do dokładniejszego cięcia należy wybrać piłę taśmową lub przecinarkę zaś do szlifowania szlifierkę prostą, taśmową lub oscylacyjną. Podstawowy parametr to średnica tarczy. W Polsce najbardziej popularne są tarcze o średnicach 115; 125 i 230 mm. Do prac domowych najczęściej kupujemy tarczę o średnicy 115 mm oraz 125 mm. Prace remontowe czy budowlane wymagają tarcz o dużej średnicy np.: 230 mm. W asortymencie DWT moc waha się od 710 do 2400 Wat. Małe i lekkie szlifierki, którymi łatwo się operuje podczas pracy przeznaczone są do drobnych szlifowań i cięć. Jeśli zaś prace wymagają głębszych cięć bądź obra-

biane powierzchnie są duże, najlepsza do pracy okaże się duża szlifierka. Do tego potrzeba jednak większej siły rąk. Standardowym wyposażeniem każdej nawet najmniejszej szlifierki kątowej jest dokręcana dodatkowa rączka boczna. Przy dużych maszynach rękojeść główna może być typu zamkniętego (w kształcie litery D) aby chronić rękę użytkownika przed przypadkowymi uderzeniami podczas pracy. Wygodnym rozwiązaniem jest obracana rękojeść główna, która ułatwia cięcie materiałów znajdujących się w trudno dostępnych miejscach. Szlifierki kątowe DWT wyposażone są w blokadę wrzeciona, umożliwiającą łatwe i szybkie montowanie akcesoriów. Opcjonal-

urządzenia dla energetyki 3/2013

eksploatacja i remonty

ną funkcją jest elektroniczna regulacja prędkości, pozwalająca dostosować ją do odpowiedniego materiału i trybu pracy. Dzięki temu można na przykład uniknąć nadpalania blachy podczas cięcia. Duże szlifierki mogą być wyposażone także w „łagodny start” i system antywibracyjny. Pierwsza funkcja ogranicza prąd rozruchu i pozwala na powolne uruchomienie szlifierki o dużej mocy, system antywibracyjny montowany w rękojeści pozwala ograniczyć wibracje podczas długotrwałej pracy. Dodatkową opcją jest rączka boczna wyposażona w system antywibracyjny. Duże i profesjonalne szlifierki posiadają także hamulec, który szybko zatrzymuje tarczę po wyłączeniu.

Akcesoria do szlifierek kątowych Podstawowymi najpopularniejszymi akcesoriami są tarcze korundowe do metali. Ich grubość to od 1 mm przy średnicy 115 do 3,5 mm przy średnicy 230 mm oraz do szlifowania o grubościach od 6 do 8 mm. Do szlifierki możemy zamocować tarcze diamentowe do cięcia innych niż metal materiałów (np. beton, kamień czy ceramika). Kolejne akcesoria do szlifierek to szczotki druciane do oczyszczania powierzchni metalowych lub usuwania farby z drewna. Przy zastosowaniu specjalnego dysku elastycznego możemy szlifierką pracować przy użyciu

urządzenia dla energetyki 3/2013

krążków fibrowych. Służą do wyrównywania zniekształconych powierzchni w metalu i drewnie. Do usuwania powłok z powierzchni stosuje się także tarcze listkowe (tzw. „lamelki”) pokryte papierem ściernym z elektrokorundem lub cyrkonią. Służą do szlifowania drewna, stali, żeliwa oraz spoin spawalniczych. Więcej informacji technicznych można uzyskać u przedstawiciela marki DWT w Polsce – firmie HANMAR pod adresem e-mail: dwt@hanmar.pl HANMAR n

targi

Podsumowanie targów HANNOVER MESSE 2013 (od 8 do 12 kwietnia) Pełną parą w kierunku zintegrowanego przemysłu

Hanower: W piątek, 12 kwietnia, dobiegła końca tegoroczna edycja HANNOVER MESSE, którą zdecydowanie można uznać za udaną. „Najważniejsze międzynarodowe targi przemysłowe okazały się ważną siłą napędową czwartej rewolucji przemysłowej” – powiedział dr Jochen Köckler z zarządu Deutsche Messe AG. „Zarówno wystawcy, jak i goście wystawili imprezie doskonałe noty – również dlatego, że odpowiednio dużą rangę nadała ona tematowi zintegrowanego przemysłu, który staje się coraz ważniejszym trendem we wszystkich gałęziach gospodarki.” Na HANNOVER MESSE 2013 swe produkty i usługi zaprezentowało 6 550 wystawców z 62 krajów. Najbardziej udana edycja imprezy od dziesięciu lat spełniła pokładane w niej wysokie oczekiwania i umocniła swą pozycję jako niekwestionowanego numeru jeden wśród targów przemysłowych na świecie. „W kontekście hasła ‘Integrated Industry’ wystawcy udowodnili, że integracja poszczególnych procesów może mieć pozytywny wpływ na koszty, jakość produktów i kwestie ekologiczne – a co za tym idzie również na pozycję firmy na konkurencyjnym rynku” – dodał Jochen Köckler. „Eksperci są zgodni co do tego, że idea zintegrowanego przemysłu trwale zmieni oblicze globalnej gospodarki w ciągu nadchodzących 10 – 15 lat.”

Produkcja zintegrowana to zarówno szansa, jak i wyzwanie. „Na HANNOVER MESSE widać było wyraźnie, że firmy są zdeterminowane, by dobrze wykorzystać ten trend. A wystawcy targów są na tej drodze dzięki przyjazdowi do Hanoweru o krok przed konkurencją” – podkreślił Jochen Köckler. Także dr Dietmar Harting, prezes komitetu wystawców, bardzo pozytywnie ocenił tegoroczną imprezę: „Targi HANNOVER MESSE 2013 odniosły sukces po raz kolejny potwierdzając swą rolę jako najważniejszego międzynarodowego forum innowacji. Dzięki odpowiedniemu doborowi tematu wiodącego wystawcy przygotowani zostali do zbliżającej się nowej ery w produkcji przemysłowej.” Po raz kolejny targi HANNOVER MESSE stały się też platformą spotkań ludzi biznesu i polityki. „W tym roku impreza cieszyła się ogromnym zainteresowaniem decydentów z całego świata – zarówno zza oceanu, jak i z Europy. Uczestniczyli w niej politycy najwyższego szczebla, przedstawiciele Unii Europejskiej, a także reprezentanci poszczególnych krajów związkowych i rządu w Berlinie” – dodał Jochen Köckler. Krajem partnerskim HANNOVER MESSE była w tym roku Rosja. Uroczystego otwarcia targów dokonała 7 kwietnia na oczach ponad 3000 zgromadzonych gości kanclerz Niemiec Angela Merkel wraz z prezydentem Rosji Władimirem Puti-

nem. Rosja zaprezentowała w Hanowerze swój potencjał jako kraju rozwiniętego technologicznie i wypromowała się jako godny zaufania partner na arenie międzynarodowej. W czasie licznych spotkań ludzi biznesu z różnych krajów zainicjowano ważne projekty międzynarodowe, które z pewnością zaprocentują w przyszłości. „Rosja udowodniła, że jest wartościowym partnerem z perspektywami i bogatą ofertą dla potencjalnych kontrahentów. Zarówno na stoiskach poszczególnych firm, jak i w czasie imprez specjalnych nawiązano nowe cenne kontakty i podpisano umowy o współpracy” – podkreślił Jochen Köckler. HANNOVER MESSE 2013 odwiedziło ponad 225 000 zwiedzających. Targi utrzymały więc wysokie wskaźniki – porównywalne z tymi z bardzo udanego roku 2011 –a dodatkowo mogą pochwalić się wyjątkowo dużym odsetkiem osób decyzyjnych i specjalistów z branży wśród swoich gości. Co czwarty zwiedzający przyjechał do Hanoweru spoza granic Niemiec – większość z krajów Unii Europejskiej (50%) oraz z Azji Południowej, Wschodniej i Środkowej (20%). Najliczniej reprezentowana była w tym roku Holandia (3500 gości) oraz Chiny (3400 osób), a także Indie, Włochy, Austria i Dania. Kolejna edycja targów HANNOVER MESSE odbędzie się w dniach 7 – 11 kwietnia 2014. www.hannovermesse.de n

urządzenia dla energetyki 3/2013