ISSN 1732-0216 INDEKS 220272
Nr 3/2015 (86)
w tym cena 16 zł ( 8% VAT )
| www.urzadzeniadlaenergetyki.pl | • Korzyści wynikające z zastosowania rozdzielnic SN w izolacji stało-powietrznej na przykładzie oferty firmy EATON • • Kable komunikacyjne – ogólne rozważania dotyczące zastosowań kabli – Technokabel • Słupy kablowe linii wysokiego napięcia w środowisku • • RN III SA 24/4/100 – nowa seria rozłączników napowietrznych w ALPAR Kozienice • Układy kompensacji mocy biernej elektrowni wiatrowych • • Prace badawczo-rozwojowe dotyczące rozłączników SN w I.EN. – Z.D. w Białymstoku •
86
Specjalistyczny magazyn branżowy
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015 (86)
MaxSine Compact Najszybszy aktywny filtr harmonicznych Do aktywnej kompensacji prądów harmonicznych i kompensacji mocy biernej W dzisiejszych czasach następuję wyrost liczby urządzeń elektrycznych o nieliniowej charakterystyce napięciowo-prądowej podłączonych do sieci. Prądy harmonicznych przez nie produkowane powodują harmoniczne napięcia w impedancjach sieci, które dodają się do napięcia podstawowego sieci i w rezultacie powodują odkształcenie napięcia. To odkształcenie napięcia jest oczuwalne przez wszystkie urządzenia elektryczne podłączone do sieci powodując wyższe obciążenie termiczne napędów, transformatorów, kondensatorów, rozdzielnic i kabli. Niektóre urządzenia elektryczne na skutek zasilania napięcie odkształconym generują więcej hałasu. Urządzenia elektroniczne, czułe systemy zabezpieczeń, systemy sterowania nie są w stanie poprawnie pracować podczas zasilania ich napięciem odkształconym. Najbardziej skuteczną drogą do eliminacji tych zakłóceń jest zastosowanie filtra aktywnego MaxSine.
Główne możliwości kompensacji: - Dwa tryby kompensacji: szybki z możliwością selekcji harmonicznych (od 1-50tej) lub ultra szybki do kompensacji ogólnej. - Dostępny do sieci 3-przewodowej jak również 4-przewodowej (3xL+N), - Priorytet nastaw dla harmonicznych i/lub podstawowa kompensacja mocy biernej, - Całkowity współczynnik może może być doprowadzony do 1, - Zdolność do równoważenia prądów liniowych, - Zdolność eliminowania prądu w przewodzie neutralnym, - Nastawialność amplitudy i fazy kompensowanych prądów indywidualnych harmonicznych, - Znakomita dynamika: czas reakcji <1ms w trybie ultra szybkim i możliwość nastaw od 1 okresu do 50 okresów sieci w trybie szybkim, - Wielokrotność obwodów przekładników prądowych (pętla otwarta, pętla zamknięta, dodatkowe przekładniki prądowe, itp....) - Strona podwójnego wyboru ustawienia parametru np. do awaryjnego zasilania generatorem
Dlaczego MaxSine compact: -
Modułowa budowa, Zwiększanie mocy poprzez liczbę modułów, Zwiększona zdolność kompensacji, kompaktowe wymiary, możliwość bezpośredniego montażu naściennego lub montażu w obudowie w wersji stojącej, - przeglądarka internetowa do dokonywania nastaw i wyświetlania parametrów.
Osiągnięcia MaxSine: -
Mały wymiary umożliwia indywidualną zabudowę, Podłączenie do sieci Ethernet i serwera dla celów monitoringu, nastaw i sterowania, Iterfejsy użytkownika : PC lub opcjonalnie HMI, Wyjście przekaźnikowe dla sygnalizacji działania, Tryb czuwania w momencie małych prądów, Elektroniczne zabezpieczenie przeciążeniowe, Pomocnicza sonda temperaturowa (opcja) Zegar
Rozszerzone funkcje pomiarowe: - pomiar napięcia sieci, - pomiar obciążenia, prądów sieciowych i prądów harmonicznych, fazy sieci i neutralne - pozmiar RMS, wartości podstawowe, prądy harmonicznych i współczynniki szczytowe, - pomiar mocy czynnej, biernej, pozornej i mocy harmonicznych, - pomiar współczynnika mocy cos fi, - pomiar THD(U), THD (I), spektrum prądów harmonicznych aż do 50-tej, - pomiar przebiegów prądów, - pomiar temperatury wewnątrz obudowy,
Korzyści dla Klienta: - filtracja harmonicznych i kompensacja w czasie rzeczywistym, - kompaktowa i modułowa budowa, - poprawione możliwości użytkowe, - oszczędność pieniędzy, - poprawa jakości energii.
Aplikacje: - budynki biurowe, - szpitale, - firmy z szybko zmiennym obciążeniem (zgrzwarki, windy), - farmy wiatrowe, - banki.
Cały proces rozwoju i produkcji dla produktow kompensacji mocy podporzadkowane są certyfikowanym programom zarzadzania ISO 9001, ISO 14001 oraz OHSAS 18001 co zapewnia produkty najwyższej jakosci.
Wyłączny dystrybutor MaxSine w Polsce
TAURUS-TECHNIC Sp. z o.o. R
NOKIAN CAPACITORS AN ALSTOM COMPANY
ul. Sokola 8 86-031 Osielsko k.Bydgoszczy tel/fax. 052 320 33 11 / 320 33 38 www.taurus-technic.com.pl taurus@taurus-technic.com.pl
OD REDAKCJI
Spis treści n WYDARZENIA I INNOWACJE Firma MAZEL w międzynarodowym gronie ekspertów programu Partner Community, firmy COPA-DATA................................6 System centralnego zasilania stoisk badawczych w laboratoriach inżynieryjnych WSK PZL-Świdnik................................7 EXPOPOWER 2015 – nowości i inspiracje...................................................8 Energia do jedzenia...............................................................................................10 Koło zamachowe technologii magazynowania energii.................11 Pierwszy wysoko wydajny akumulator aluminiowy.........................12 Panele solarne na baczność.............................................................................13 Tańsze kolektory słoneczne?...........................................................................14 Warsztaty szkoleniowe EVER dla projektantów, instalatorów i informatyków............................................................................14 Belgijska wyspa energetyczna........................................................................17 n NOWOŚCI Tablicowe analizatory parametrów sieci CVM-B100 i CVM-B150 firmy CIRCUTOR..................................................16
Wydawca Dom Wydawniczy LIDAAN Sp. z o.o. Adres redakcji 00-241 Warszawa, ul. Długa 44/50 lok. 109 tel./fax: 22 760 31 65 e-mail: redakcja@lidaan.com www.lidaan.com 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 ds. wydawniczych: Dr hab. inż. Gabriel Borowski
n TECHNOLOGIE, PRODUKTY, INFORMACJE FIRMOWE
Rozdział Energii Elektrycznej............................................................................18 Kompensacja Mocy Biernej..............................................................................20 Szyny profilowane AlCubar – odmienią myślenie.............................22 Korzyści wynikające z zastosowania rozdzielnic SN w izolacji stało-powietrznej na przykładzie oferty firmy EATON.....................24 Fotowoltaika od BELOS-PLP.............................................................................26 Układy kompensacji mocy biernej elektrowni wiatrowych.........28 Prace badawczo-rozwojowe dotyczące rozłączników SN w I.EN. – Z.D. w Białymstoku............................................................................34 Słupy kablowe linii wysokiego napięcia w środowisku..................38 Kabel Nexans ENERGYFLEX PV........................................................................40
Redaktor Techniczny: Robert Lipski, info@studio2000.pl Fotoreporter: Zbigniew Biel Opracowanie graficzne: www.studio2000.pl 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. Prenumerata realizowana przez RUCH S.A: 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.
Milowy krok ku większej ekonomiczności..............................................42 Poprawa obciążalności transformatora rozdzielczego zasilającego odbiorniki nieliniowe. Zastosowania aktywnego filtru harmonicznych VLT ®AAF Danfoss...................................................44 Samoczynny włącznik SN w miejskich stacjach rozdzielczych SN/nn.............................................................................................48 Kable komunikacyjne – ogólne rozważania dotyczące zastosowań kabli.....................................................................................................52 RN III SA 24/4/100 – nowa seria rozłączników napowietrznych w ALPAR Kozienice.................................................................................................58 BAKS – Profesjonalne systemy tras kablowych....................................60 n EKSPLOATACJA I REMONTY Pełna gotowość na torach wyścigowych................................................66 n TARGI Expopower: energetyczna burza spotkań..............................................68
4
Współpraca reklamowa: ENERVISION.......................................................................................I OKŁADKA ELEKTROBUDOWA.........................................................................II OKŁADKA EATON............................................................................................... III OKŁADKA ENERGOPOMIAR........................................................................... IV OKŁADKA TAURUS-TECHNIC................................................................................................ 3 APATOR.................................................................................................................... 5 AS ELEKTROTECHNIK......................................................................................... 7 INSTYTUT ENERGETYKI..................................................................................... 9 ENERGOAPARATURA........................................................................................11 ENERGOELEKTRONIKA.PL..............................................................................12 ZWARPOL..............................................................................................................13 TECHNOKABEL...................................................................................................15 CIRCUTOR.............................................................................................................17 KONTRATECH......................................................................................................19 ZENEX.....................................................................................................................21 BELOS-PLP............................................................................................................27 INSTYTUT ENERGETYKI ZAKŁAD DOŚWIADCZALNY.........................37 NEXANS.................................................................................................................41 RITTAL............................................................................................................. 42-43 TAVRIDA ELECTRIC............................................................................................47 ALPAR.....................................................................................................................57 BAKS........................................................................................................................69
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
ENERGIA
bezpiecznie połączona
WYDARZENIA I INNOWACJE
Firma MAZEL w międzynarodowym gronie ekspertów programu Partner Community, firmy COPA-DATA „Naszą misją jest uzyskanie satysfakcji Klienta, dzięki kompleksowej realizacji usług o wysokiej jakości, których filarami są kompetencje i kreatywność naszych pracowników. Jestem również głęboko przekonany, że partnerstwo z firmą COPADATA pozwoli tą misję realizować jeszcze bardziej efektywnie, oferując na rynku automatyki zupełnie nową jakość” powiedział: Henryk Mazurkiewicz podczas uroczystości odbierania dyplomu potwierdzającego wstąpienie do grona partnerów światowego lidera w produkcji oprogramowania HMI/SCADA.
F
irma MAZEL M.H. Mazurkiewicz sp.j. zartudniająca obecnie prawie 200 osób, działa aktywnie od 1987roku. W jej portfolio znajdują się usługi z zakresu instalacji elektrycznych, automatyki przemysłowej i energetyki zawodowej. Wieloletnie doświadczenie, a także kadra specjalistów gwarantują klientom obsługę na najwyższym poziomie. Projekty, które MAZEL wykonuje mają charakter nie tylko regionalny czy też ogólnokrajowy. W portfolio firmy znajduje się również udział w inwestycjach zagranicznych dzięki czemu marka ta jest doskonale rozpoznawalna również poza terytorium naszego kraju. Wśród klientów firmy znajdują się m.in: Danone, Kraft, Classen, Tele-Fonika Kable jak również projekty będące wynikiem współpracy z jednostkami edukacyjnymi jak realizacja w Parku Naukowo-Technologicznym Uniwersytetu Zielonogórskiego. Od 2004 roku certyfikat ISO i rekomendacja MON potwierdzają kompetencje i kwalifikacje firmy MAZEL we wdrożeniach projektów nawet dla najbardziej wymagających klientów. Chcąc się rozwijać firma cały czas poszukuje nowoczesnych technologii i najnowszych rozwiązań oraz inwestuje w wysoce wykwalifikowanych pracowników tak aby realizować projekty i kroczyć obraną przez siebie drogą. Więcej informacji na: http://mazel.pl COPA-DATA Polska n
Wręczenie certyfikatu potwierdzającego członkostwo w programie Partner Community. Na zdjęciu: Urszula Bizoń-Żaba – Dyrektor Operacyjny firmy COPA-DATA Polska Sp. zo.o. oraz Henryk Mazurkiewicz – założyciel i właściciel firmy MAZEL.
6
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
WYDARZENIA I INNOWACJE
System centralnego zasilania stoisk badawczych w laboratoriach inżynieryjnych WSK PZL-Świdnik
Stanowisko niskocyklonowych badań zmęczeniowych kadłuba śmigłowca AW 149/189
O
d 2010 roku firma Bosch Rexroth intensywnie współpracuje z WSK PZL-Świdnik SA, która jest częścią grupy AgustaWestland, w zakresie modernizacji laboratoriów inżynieryjnych. W ramach współpracy zrealizowano kilka projektów, które są częścią większego przedsięwzięcia obejmującego rozbudowę infrastruktury zaplecza badawczo-rozwojowego Wytwórni Sprzętu Komunikacyjnego PZL-Świdnik Spółka Akcyjna wraz z zatrudnieniem wykwalifikowanej kadry, współfinansowanego przez Unię Europejską w ramach Programu Operacyjnego Rozwój Polski Wschodniej 2007-2013. Jednym z nich jest projekt „Rozbudowa systemu zasilania olejowego dla elektrohydraulicznych stoisk badawczych w Wytwórni Sprzętu Komunikacyjnego PZL-Świdnik SA w Świdniku”. Projekt obejmował dostawę materiałów i wyposażenia do rozbudowy istniejącego systemu zasilania olejowego elektrohydraulicznych stoisk ba-
dawczych oraz instalację wyposażenia i rurociągów do zasilania stoisk badawczych w siedzibie klienta. Prace obejmowały również przygotowanie, sprawdzenie i przeprowadzenie prób funkcjonalnych instalacji zasilania olejowego, dostarczenie wymaganej dokumentacji (instrukcje obsługi, konserwacji) w języku polskim i/lub angielskim oraz przeszkolenie personelu w zakresie eksploatacji i konserwacji systemu. W skład systemu wchodzi m.in. 15 punktów dystrybucyjnych oleju, zainstalowanych szeregowo na rurociągach rozmieszczonych w kanałach zmodernizowanej hali. Rozmieszczenie punktów dystrybucyjnych umożliwia w prosty i szybki sposób zasilenie stoisk badawczych w każdym miejscu hali. Każdy punkt dystrybucyjny składa się z bloków: ciśnieniowego, spływowego i przecieków umieszczonych na rurach P, T i Dr.
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
Bosch Rexroth n
WYDARZENIA I INNOWACJE
EXPOPOWER 2015 – nowości i inspiracje Wiele nowości targów EXPOPOWER to produkty i technologie po raz pierwszy prezentowane w Polsce. Premiery rynkowe znaleźć będzie można na stoiskach firm m.in. ABB, Apator, Efen, Energy Composites, Energoaparatura, Dacpol czy Pollin. Warto w dniach 26 - 28 maja zajrzeć do poznańskich pawilonów, by sprawdzić, co się zmienia w branży.
T
egoroczna edycja targów EXPOPOWER zapowiada się ciekawie, ponieważ swoją obecność zapowiedzieli już przedstawiciele największych firm energetycznych, w tym ABB, Agmar, Apator, Enea, Energia, Mikronika, PGE, PKEE, Schneider Electric, Turon czy ZPUE. W Poznaniu zaprezentuje się ponad 200 firm z Polski, Austrii, Belgii, Niemiec, Chin, Holandii, Litwy, Rumunii, Włoch, Szwecji i Węgier. Ekspozycję tegorocznych targów EXPOPOWER tworzyć będzie oferta producentów wyposażenia i systemów, a także dostawców aparatury i gotowych rozwiązań dla branży energetycznej. Uzupełnienie tematyki o targi GREENPOWER, podczas których prezentowane są produkty i technologie z zakresu odnawialnych źródeł energii, będzie stanowiło interesującą mieszankę sprzyjającą wymianie doświadczeń.
Targowe ciekawostki
W pawilonie 7 na stoisku firmy ABB ze znaczkiem „nowość” spotkamy roz-
8
dzielnicę SafeRing AIR i zestaw demonstracyjny on-line systemu zdalnego zarządzania i sterowania Ingrid. W tym samym pawilonie prezentowana będzie żerdź kompozytowa eko, której innowacyjność dostrzegło i nagrodziło jury tegorocznego konkursu o Złoty Medal MTP. Warto na stoisku firmy Energy Composites zostać dłużej, bo to nie jedyna nowość tego producenta. Na sąsiednim stoisku firma Pollin prezentować będzie przekaźnik Master. Ten nowy model przekaźnika czasowego realizuje 25 różnych funkcji za pomocą łatwego i intuicyjnego programowania. W sąsiednim pawilonie 7A aż pięć nowych produktów zaprezentuje firma Apator, m.in. Apasys 60 (nowy system szynowy 60 mm), rozłącznik izolacyjny bezpiecznikowy RBP 000 pro, system monitorowania rozdzielnicy w SCADA, ARS X z modułem kontroli stanu wkładek bezpiecznikowych i przekładniki prądowe niskiego napięcia typu APA. Nie wiele mniej innowacji spotkamy na
stoisku firmy Dacpol, m.in. nowe analizatory (kompaktowy wielofunkcyjny i parametrów sieci trójfazowej QUBO H), RM27 czyli kompaktowe przekładniki prądowe do wyłączników instalacyjnych czy TQ – pod tą nazwą kryje się nowy rodzaj przekładników na przewód. Jeśli poszukujemy rozwiązań, które pomogą nam ustalić awarię i zakłócenia w pracy urządzeń elektroenergetycznych, warto przyjrzeć się bliżej centralnej sygnalizacji awaryjnej CSA-16. Nowość będzie prezentowana na stoisku firmy Energoaparatura, gdzie jako premierę rynkową znajdziemy także wymuszalnik prądowy W-30. Natomiast firma Efen na targach Expopower pokaże nową serię D0 rozłączników bezpiecznikowych na system szyn 60 mm. Zdjęcia i opisy nowości, a także ciekawe branżowe wydarzenia targów Expopower na: www.expopower.pl n
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
WYDARZENIA I INNOWACJE
Energia do jedzenia Do czego – poza oczywiście typowymi zastosowaniami – wykorzystać można energię i pole elektryczne? Do wytwarzania tańszej, a zarazem lepszej jakości żywności, o wyższej zwartości substancji bioaktywnych, jak się okazuje – a przynajmniej jak twierdzą naukowcy ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie.
B
adacze z Katedry Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji SGGW dowodzą, że ultradźwięki czy prąd elektryczny mogą – przy odpowiednim zastosowaniu – korzystnie wpłynąć na zawartość cennych z żywieniowego punktu widzenia substancji. Prowadzone przez warszawskich naukowców eksperymenty wskazują, że niekoniecznie kojarzące się z organicznymi procesami powstawania zdrowej żywności pulsacyjne pole elektryczne oraz ultradźwięki pozwalają skrócić czas suszenia owoców i warzyw przy jednoczesnym polepszeniu ich właściwości fizykochemicznych. Takie technologie mogą ponoć również z powodzeniem znaleźć zastosowanie we wspomaganiu innych procesów dotyczących technologii żywności, jak choćby w przygotowaniu barwników (pytanie tylko, po co nam tak naprawdę w ogóle barwniki w żywności...). Cel badań naukowców z katedry Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji podsumowuje dziekan Wydziału Nauk o Żywności SGGW prof. Dorota Witrowa-Rajchert: – Przemysł spożywczy wykorzystuje około dziesięciu procent całkowitej ilości energii zużywanej w naszym kraju, a spośród procesów i operacji jednostkowych występujących w przetwórstwie żywności największą energochłonnością charakteryzuje się suszenie oraz zamrażanie. Znalezienie rozwiązań mogących skrócić czas trwania tych procesów przyczyni się, zdaniem warszawskich naukowców zarówno do obniżenia kosztów produkcji wyższej jako-
10
ści żywności, jak i do poprawy ochrony środowiska naturalnego. Podejście stosowane dziś w Katedrze Inżynierii Żywności SGGW koresponduje z ogólnoświatowymi trendami w zakresie poszukiwań metod tzw. nietermicznego przetwarzania żywności, czyli takiego, które pozwala osiągnąć założony efekt technologiczny bez konieczności zmian temperatury produktów. Jak powiedział inż. Artur Wiktor, kierownik projektu dotyczącego zastosowania ultradźwięków oraz pulsacyjnego pola elektrycznego do wspomagania suszenia owoców i warzyw, wśród technologii tych największe nadzieje upatruje się obecnie właśnie w ultradźwiękach oraz pulsacyjnym polu elektrycznym. – Pomimo że dużą część naszej uwagi skupiamy na zbadaniu możliwości zastosowania pulsacyjnego pola elektrycznego czy ultradźwięków, to interesuje nas także mechanizm oddziaływania tych technologii na komórki biologiczne – dodaje prof. Dorota Witrowa-Rajchert. Prowadzone przez zespół inż. Wiktora badania finansowane są ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu LIDER. W katedrze Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji SGGW w ramach tego samego projektu prowadzone są również pionierskie badania mające na celu m.in. przetestowanie sekwencyjnej obróbki wstępnej z wykorzystaniem pulsacyjnego pola elektrycznego oraz ultradźwięków na przebieg procesu suszenia konwekcyjnego oraz mikrofa-
lowo-konwekcyjnego tkanki roślinnej. – Badania tego typu nie były dotychczas publikowane ani w czasopismach krajowych, ani międzynarodowych. Nasza Katedra jest zatem pierwszym ośrodkiem, który pracuje nad tym zagadnieniem – powiedział inżynier Artur Wiktor. Wśród innych badań prowadzonych w SGGW, a związanych są z nowatorskimi technologiami przetwarzania żywności, warto wymienić m.in. te zawiadywane przez inż. Magdalenę śledź, która dzięki grantowi z programu Preludium NCN bada oddziaływanie ultradźwięków przed suszeniem na wybrane gatunki ziół i porównuje wyniki z efektami tradycyjnego procesu blanszowania. W ramach zaś grantu Iuventus Plus Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego, prowadzonego przez dr inż. Małgorzatę Nowacką, trwają prace nad zastosowaniem opisanych technologii w usuwaniu wody z żurawiny błotnej, której zasoby w naszym kraju są pokaźne. Celem badań jest stworzenie technologii zwiększającej konkurencyjność produktów uzyskanych w oparciu o krajowe surowce. Naukowcy z Katedry Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji SGGW mają nadzieję, że dzięki ich pracy możliwy będzie transfer zaawansowanej, innowacyjnej wiedzy na temat procesu suszenia wspomaganego obróbką wstępną przy użyciu innowacyjnych, niekonwencjonalnych metod. OM n FOT.: Materiały prasowe SGGW
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
WYDARZENIA I INNOWACJE
Koło zamachowe technologii magazynowania energii Irlandczycy znaleźli sposób na uporanie się z problemem magazynowania energii ze źródeł odnawialnych. W miejscowości Rhode powstaje prototypowa instalacja, bazująca na technologii koła zamachowego (flywheel).
I
nwestorem i realizatorem projektu jest irlandzka firma Beacon Power, zaś sama instalacja – której moc wyniesie 20 megawatów – ma osiągnąć pełną zdolność operacyjną w 2017 roku. Jak informuje opisujący inwestycję „The Guardian” – Celem instalacji będzie gromadzenie nadwyżek zielonej energii i oddawanie jej do sieci w okresach niedoboru energii w systemie elektroenergetycznym. (...) Takie niedobory są obecnie kompensowane przez elektrownie wykorzystujące paliwa kopalne albo przez elektrownie szczytowo-pompowe. Jednak w przeciwieństwie do konwencjonalnych elektrowni, które posiadają sprawność rzędu 35-40 procent, instalacja oparta na kole zamachowym ma pracować ze sprawnością 85-90 procent. Chociaż rozwiązanie, które zamierzają zastosować Irlandczycy, było już testowane w USA, gdzie nie znalazło jed-
nak komercyjnego zastosowania, to wiąże się z nim spore nadzieje – zwłaszcza w kontekście oczekiwanych przez Unię Europejską zmian dotyczących realizacji polityki klimatyczno-energetycznej i podniesienia poziomu bezpieczeństwa energetycznego. – Obecnie w Unii Europejskiej mamy wiele ulic, na których podłączenie do sieci pięciu elektrycznych aut oznaczałoby odcięcie od prądu całego sąsiedztwa. Wkrótce będziemy rozmawiać o tysiącach aut elektrycznych na naszych drogach i dlatego musimy upewnić się, że nasze sieci są inteligentne, wytrzymałe i mogą poradzić sobie z zapotrzebowaniem na energię, którego nie notujemy obecnie – przypomina cytowany przez „Guardiana” Maroš Šefčovič, unijny komisarz ds. unii energetycznej. OM n FOT.: mat. prasowe Beacon Power
W-29
W-28
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
11
WYDARZENIA I INNOWACJE
Pierwszy wysoko wydajny akumulator aluminiowy Powstał właśnie na Uniwersytecie Stanforda i, jak twierdzą jego twórcy, może świetnie zastąpić wiele współcześnie wykorzystywanych akumulatorów. Można go oczywiście szybko ładować, a dodatkowo jest wytrzymały i tani.
Z
alety nowego akumulatora opisuje profesor Hongjie Dai: – Akumulator aluminiowy sprawdzi się jako alternatywa dla akumulatorów alkalicznych, które są szkodliwe dla środowiska naturalnego czy litowo-jonowe, które czasami się zapalają. Nasz akumulator nie zapłonie, nawet jeśli wywiercimy w nim otwór. Wyprodukowaliśmy urządzenie nie tylko bezpieczne, ale i o dobrej wydajności. Tak zachwalany akumulator powstał na bazie aluminiowej anody i grafitowej katody. Jak mówi prof. Hongjie Dai – Próbowano katod z różnych materiałów. Przypadkowo odkryliśmy, że najlepiej jest użyć grafitu. Zidentyfikowaliśmy kilka jego typów, które zapewniają bardzo dobrą wydajność. Kolejna składowa eksperymentalnego urządzenia to płyn jonowy, który pełni rolę elektrolitu. – Nasz elektrolit to po prostu sól płynna w temperaturze pokojowej. Jest to więc bardzo bezpieczne rozwiązanie. Tymczasem akumulatory litowe mogą zachowywać się nieprzewidzianie – dodaje współautor projektu, Ming Gong. Żeby udowodnić, jak bezpieczne jest nowo powstałe urządzenie, uczeni wiercili dziury
w pracującym akumulatorze, który mimo to nie zajmował się ogniem. Specjaliści na całym świecie od dziesięcioleci starali się wyprodukować efektywne akumulatory aluminiowe. Największych problemów przysparzało uzyskanie odpowiedniego napięcia po wielu cyklach ładowania i rozładowywania. Zdaniem uczonych z Uniwersytetu Stanforda, prototyp aluminiowego akumulatora ich projektu można załadować w ciągu zaledwie minuty. Kolejny ważny sukces, jaki odnieśli konstruując urządzenie, to zwiększenie jego trwałości. Dotychczas budowane akumulatory aluminiowe przestawały pracować po około 100 cyklach ładowania/ rozładowywania. Nowe urządzenie przetrwało jednak 7 500 cykli bez widocznego spadku pojemności. To spore osiągnięcie, zważywszy że typowy akumulator litowo-jonowy nie nadaje się do pracy po około 1 000 cyklach. – Kolejną zaletą naszego akumulatora jest elastyczność. Można go zginać, zatem będzie mógł znaleźć zastosowanie w elastycznej elektronice. Ponadto aluminium
jest tańsze od litu – uzupełnia Gong. Jest jednak jedna niespecjalnie dobra wiadomość dotycząca aluminiowego akumulatora, a mianowicie dostarczane napięcie, które nie przekracza tu 2 woltów. To co prawda więcej, niż zapewnia jakiekolwiek inne podobne urządzenie, ale dwukrotnie mniej niż oferują akumulatory litowo-jonowe. Jak jednak uspokaja prof. Dai: – Udoskonalenie materiału katody pozwoli na uzyskanie wyższego napięcia i lepszej gęstości energetycznej. Poza tą niedoskonałością nasza bateria ma wszystko, o czym można marzyć: tanie elektrody, jest bezpieczna, szybko się ładuje, jest wytrzymała i elastyczna. OM n FOT.: mat. prasowe, Stanford University
Regionalne Seminaria / Szkolenia dla Służb Utrzymania Ruchu www.seminarium.energoelektronika.pl 19.02.2015 - Radom 12.03.2015 - Tarnów 31.03.2015 - Wałbrzych EX 16.04.2015 - Białystok 14.05.2015 - Zielona Góra 18.06.2015 - Trójmiasto Robotyzacja i automatyzacja celem poprawy efektywności produkcji
24.09.2015 - Opole
Diagnostyka i monitoring maszyn w zakładach przemysłowych
22.10.2015 - Poznań EX 03.12.2015 - Toruń
Ochrona przepięciowa i systemy gwarantowanego zasilania pomocne w utrzymaniu ciągłości produkcji
Jeżeli jesteś zainteresowany uczestnictwem w Seminarium, zaprezentowaniem produktu lub nowego rozwiązania napisz do nas: marketing@energoelektronika.pl
c js ie a m zon ść nic Ilo gra o
12
Jeżeli jesteś zainteresowany uczestnictwem w Seminarium, zaprezentowaniem produktu Energoelektronika.pl tel. (+48) 22 70 35 291 lub nowego rozwiązania napisz do nas: marketing@energoelektronika.pl Energoelektronika.pl tel. (+48) 22 70 35 291 Partnerzy:
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
WYDARZENIA I INNOWACJE
Panele solarne na baczność O korzyściach montowania paneli słonecznych w układzie pionowym przekonuje niemiecka firma Renusol, która opracowała system umożliwiający właśnie taki sposób ich mocowania na dachach budynków.
Z
apewnia on dobrą wentylację tylnej strony modułów i eliminuje konieczność stosowania szyn montażowych na całym odcinku. Zastosowanie niewielkiej liczby zamontowanych komponentów pozwala zaoszczędzić czas podczas instalacji. Rozwiązanie umożliwia montaż modułów fotowoltaicznych nie tylko na prawie płaskich dachach o nachyleniu trzech stopni, ale też na stromych powierzchniach, nachylonych pod kątem 70 stopni. – W zależności od ilości miejsca dostępnego na powierzchni dachu mocowanie modułów w układzie pionowym umożliwia zwiększenie ich liczby, a tym samym wydajności instalacji. Za montażem modułów fotowoltaicznych w układzie pionowym zamiast poziomego mogą także przemawiać względy estetyczne. Dlatego też powiększyliśmy rodzinę produktów MetaSole o serię MS+ Portrait – informuje Felix Janssen, menedżer produktu w firmie Renusol. – System montażowy MS+ Portrait jest bardzo ekonomiczny i przystosowany do wszystkich rodzajów modułów oraz większości profili blach trapezowych. W celu maksymalnego ułatwienia pracy monterów dopracowaliśmy kilka szczegółów technicznych. Dzięki temu udało się skrócić czas montażu do około 10 minut na każdy kilowat mocy szczytowej.
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
Niewielka waga systemu, wynosząca trzy kilogramy w przeliczeniu na jeden kilowat mocy szczytowej, sprawia, że może być on wykorzystywany również na dachach obiektów przemysłowych z niskim obciążeniem granicznym. Materiały niezbędne do montażu paneli o mocy 1 kWp mieszczą się w opakowaniu wielkości pudełka po butach, co gwarantuje znaczne zmniejszenie kosztów logistycznych i transportu. OM n FOT.: mat. prasowe Renusol
13
WYDARZENIA I INNOWACJE
Tańsze kolektory słoneczne? W ramach intensywnie prowadzonych na całym świecie poszukiwań sposobów dalszego obniżenia kosztów pozyskiwania energii ze słońca, niemiecki Instytut Fraunhofera postanowił niedawno sprawdzić możliwość zastosowania tanich w produkcji kolektorów słonecznych z tworzywa sztucznego.
D
o tego celu stworzono – testowany właśnie i będący częścią projektu ExKnoll – kolektor z polipropylenu. Urządzenie o wymiarach 160 na 80 cm zaopatrzono w warstwę izolującą, która chronić ma przed stratami ciepła. Kolektor taki może się nagrzać do temperatury 100 stopni C. Wyniki, które udało się uzyskać do tej pory, wskazują już, że istotnie zastosowanie takiego kolektora o wspomnianych wymiarach obniża koszt produkcji – do 25 euro za sztukę lub 45 euro w wypadku zastosowania przy jego tworzeniu dodatkowo polisiarczku fenylu, co powoduje zarazem zwiększenie temperatury maksymalnej do 250 stopni C. Gdy porówna się te stawki z cenami tradycyjnych, typowych płaskich kolektorów, które w Europie wynoszą obecnie około 230 euro za metr kwadratowy, oszczędność wydaje się niewątpliwa. Biorąc jednak pod uwagę możliwości pozyskiwania energii poprzez kolektory z polipropylenu, ich efektywność w porównaniu do zwykłych kolektorów niestety blednie.
Według instytutu Fraunhofera ilość pozyskanej przez kolektor z polipropylenu energii może być o 20 procent mniejsza niż w przypadku kolektora tradycyjnego. Mimo to jednak, gdy uwzględni się tę niższą sprawność (koszty instalacji są podobne) oczekiwana oszczędność w stosunku do zwykłych kolektorów wynosi od 8 do 16 procent. Projekt instytutu, realizowany w ramach programu IEA SHC Task 39 Poly-
meric Materials for Solar Thermal Applications, ma na celu testowanie możliwości redukcji kosztów systemów solarnych. Na ten rok zaplanowano realizację kolejnych projektów w jego ramach. OM n FOT.: Wikipedia Commons
Warsztaty szkoleniowe EVER dla projektantów, instalatorów i informatyków EVER, największy polski producent systemów zasilania gwarantowanego UPS, zaprasza na praktyczne i nowoczesne warsztaty szkoleniowe, które odbędą się 12 maja 2015 (najbliższy termin) oraz 30 czerwca 2015 (kolejny termin) w siedzibie firmy, w Swarzędzu. Warsztaty szkoleniowe EVER pozwolą uczestnikom poszerzyć i zaktualizować wiedzę z zakresu zasilania gwarantowanego oraz sprawnie poruszać się w branży.
DLA KOGO
Warsztaty EVER polecamy projektantom, informatykom, inżynierom, właścicielom i pracownikom firm informatycznych, kierownikom projektów,
14
a także generalnym wykonawcom. Rekomendujemy szczególnie wszystkim, którzy w swojej pracy wykorzystują lub oferują urządzenia zasilania awaryjnego UPS.
PROGRAM
Program warsztatu obejmie część teoretyczną i praktyczną. Uczestnicy zapoznają się z procesem instalacji UPS (w tym trójfazowych UPS EVER), poznają oprogramowanie monitorująco-zarządzające PowerSoft Professional oraz praktyczne funkcjonalności podczas prezentacji w dziale Badań i Rozwoju firmy EVER. Uczestnikom przedstawiony będzie przegląd produktów
producenta ich funkcjonalności oraz korzyści płynące z ich zastosowania.
REJESTRACJA
Udział w warsztacie jest bezpłatny. Aby zgłosić swoją obecność należy wypełnić elektroniczny formularz zgłoszenia dostępny na stronie internetowej www.ever.eu/szkolenia. Liczba miejsc na warsztat jest ograniczona. Liczy się kolejność zgłoszeń.
ZGŁOŚ SIĘ, SKORZYSTAJ!
Więcej informacji o warsztatach znajdą Państwo na stronie: www.ever.eu/ szkolenia n
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
NOWOŚCI
Tablicowe analizatory parametrów sieci CVM-B100 i CVM-B150 firmy CIRCUTOR Działając nieprzerwanie i niezmiennie w duchu innowacji, CIRCUTOR oferuje nowe rozwiązanie w dziedzinie tablicowych analizatorów parametrów sieci.
A
nalizatory CVM-B100 i CVM-B150 umożliwiają pomiar parametrów elektrycznych w czterech kwadrantach z pomiarem poboru energii elektrycznej i możliwością wyświetlania nowych parametrów jak koszty lub emisja CO2 na ekranie urządzenia. Przeznaczone są do instalacji średniego/niskiego napięcia i mogą zostać zainstalowane w systemach o napięciu do 600 kV i natężeniu do 10 kA. Urządzenia, w formacie 96x96 mm (CVM-B100) lub 144x144 mm (CVM-B150), będą stanowiły doskonały sprzęt do monitoringu we wszystkich znaczących lub priorytetowych punktach pomiarowych w instalacjach elektrycznych. Dzięki starannej i atrakcyjnej stylistyce przedniego panelu oraz nowatorskiemu interfejsowi SCV, urządzenia umożliwiają użytkownikowi wyświetlenie dowolnego parametru w kombinacji z innymi na tym samym ekranie wyświetlacza. Innowacyjne interfejsy graficzne SCV (Slide, Choose & View) pozwalają dostosować się do najbardziej wymagających potrzeb dotyczących wizualizacji danych na ekranie. Nowe analizatory zapewniają szeroki wachlarz wyświetlanych parametrów elektrycznych, od napięć, prądów i mocy złożonych lub z podziałem na fazy, rozkładowi do 50 harmonicznej i poborów energii z podziałem na trzy różne taryfy. Klasa pomiaru to 0,2 dla prądu i napięcia oraz 0,5S dla energii. Klawiatura urządzenia z trzema podświetlonymi na biało przyciskami dotykowymi, dzięki kontroli interfejsu użytkownika SCV, umożliwia w sposób szybki i łatwy dostęp do wielu ekranów monitorowania danych. To nowatorskie podejście zastosowane w przemysłowych urządzeniach pomiarowych zapewnia dodatkowo ochronę czołową IP65,
16
dzięki jednoelementowej budowie bez szczelin. Technologia wykorzystana w ekranie graficznym o wysokim kontraście i dużej jasności, nadaje tym analizatorom akcent wyrafinowania i nowoczesności zastosowany przy pomiarze parametrów. Ekran w formacie 4:3 posiada rozdzielczość 640x480 (VGA) i dysponuje paletą 262144 kolorów (18bit). Analizatory dostarczają więcej informacji użytkownikowi, ze względu na możliwość wyświetlenia w trzech trybach (1, 3 lub 4 parametry) dowolnej zmierzonej lub obliczonej wielkości, z osobnym opisem analogowym, a także wartości maksymalnych i minimalnych opatrzonych odpowiednio datą i godziną. Zawierają listę ostatnich 50 zdarzeń (log), dzięki niej użytkownik może określić możliwe interakcje ze sprzętem lub z instalacją w określonym momencie. Jednocześnie urządzenia zawierają inną listę z ostatnimi 50 alarmami, a czerwony wskaźnik LED o dużej intensywności świetlnej ostrzega o stanie alarmowym parametrów. Nowe analizatory zawierają 2 wejścia cyfrowe do wyboru taryf lub wykrywania stanów logicznych, 2 wyjścia tranzystorowe do generowania alarmów lub impulsów oraz 2 wyjścia przekaźnikowe do sterowania alarmami. Dodatkowo urządzenie zawiera system komunikacji RS-485 z protokołem Modbus lub BACnet do wyboru. Analizatory CVM-B100 i CVM-B150 to urządzenia z możliwościami rozbudowy do 4 modułów, wśród których znajdują się: wejścia/wyjścia cyfrowe, wejścia/wyjścia analogowe, komunikacja Modbus/TCP, LonWorks, M-BUS oraz opcja modułu rozszerzającego z rejestrem danych, z wbudowanym serwerem WWW oraz serwerem XML, dzięki wbudowanej platformie PowerStudio znajdującej się w tym samym module rozszerzającym. Więcej informacji o analizatorach parametrów sieci można znaleźć na stronie www.circutor.com
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
WYDARZENIA I INNOWACJE
Belgijska wyspa energetyczna Jak przy niedoborach energii i braku na tyle wysokich pasm górskich, by wznieść więcej niż jedną elektrownię szczytowo-pompową na terytorium kraju, zbudować magazyny energetyczne zapewniające stabilne dostawy prądu mieszkańcom? Cóż, jeśli ma się do dyspozycji dostatecznie rozległe wybrzeże morskie, można przecież stworzyć sztuczną wyspę energetyczną. To rozwiązanie zastosuje niebawem Belgia, której rząd wyda wkrótce koncesję na taką inwestycję.
B
elgijska sztuczna wyspa energetyczna – jedna z pierwszych tego typu konstrukcji na świecie – będzie miała za zadanie pozyskiwanie i magazynowanie energii z wiatru. Wyzyskanie tego źródła i stworzenie z niego rezerw energetycznych na lądzie w popularnych, stanowiących dziś aż 99 procent magazynów energii na świecie elektrowniach szczytowo-pompowych jest w przypadku tego kraju niewykonalne (jedyna tego typu inwestycja w Belgii – Coo-Trois-Ponts o mocy 1164 MW – usytuowana jest w niewysokich Ardenach). Wyjściem jest więc w tej sytuacji wybudowanie atolu na wybrzeżu nadającym się świetnie do wykorzystania pod farmy wiatrowe i stworzenie tam magazynu energii. Sztuczna wyspa, która będzie mieć ponad 2 GWgodzin (giga-
watogodzin) pojemności magazynowej powstanie na Morzu Północnym, ok. 5 kilometrów od kurortu De Haan. Studium wykonalności ma pokazać, czy 500-metrowy atol w kształcie podkowy może tam powstać i jaki będzie jego wpływ na środowisko. Wedle planów na wyspie staną wiatraki dostarczające energię na ląd. Gdy zapotrzebowanie na nią będzie mniejsze, zmagazynowaną energię wykorzysta się do wypompowania wody z wielkiego zbiornika w środku wyspy. W razie zaś niedoboru energii otwarte zostaną śluzy i i uruchomione turbiny wodne. Belgia zamierza zamknąć swoje elektrownie jądrowe do roku 2025, boryka się jednak z problemem zastąpienia ich innymi źródłami energii elektrycznej. Jak wskazują dane Europejskiej Sieci Operatorów Systemów Przesyłowych
Energii Elektrycznej, 49 procent energii elektrycznej zapewniają dziś Belgii kosztowne i obciążające środowisko na długie lata elektrownie nuklearne. 32 procent jej dostaw pochodzi z paliw kopalnych, a po 6 procent z wiatru i biomasy oraz 5 procent ze słońca. OM n FOT.: Wikipedia Commons
Nowa seria analizatorów sieci
CVM-C5
Wielofunkcyjny miernik uniwersalny z pomiarem energii
CVM-C10 Analizator sieci elektrycznej
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
CVM-B100
CVM-B150
Analizatory sieci elektrycznej z nowatorskim interfejsem SCV
CIRCUTOR, S.A. Vial Sant Jordi, s/n 08232 Viladecavalls, Hiszpania
tel. +48 515 380 682 email: polska@circutor.com 17 www.circutor.com/pl
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Rozdział Energii Elektrycznej Taurus-Technic Sp. z o.o. jest jednym z wiodących w kraju producentów systemów rozdziału energii elektrycznej oraz kompensacji mocy biernej. W swojej ofercie posiadamy najnowocześniejsze i bardzo zaawansowane technologicznie rozdzielnice elektryczne nn i SN z pełnymi badaniami typu (weryfikacją typu). Produkty te spełniają wymagania nawet najbardziej wymagających Klientów z branży przemysłu takich jak np.: KGHM Polska Miedź S.A. czy PKN Orlen S.A. Oferując przy tym produkt w bardzo konkurencyjnych cenach.
W
tym zakresie firma Taurus-Technic Sp. z o.o. współpracuje z liderem w dziedzinie rozdziału energii elektrycznej firmą Siemens. Oferujemy najnowsze rozwiązania rozdzielnic systemowych nn typu SIVACON 8PT i S8, jak również rozdzielnice SN typu SIMOSEC (powietrzne) czy 8DJH (gazowe). Zgodnie z koncepcją Siemensa, licencjonowany partner SIVACON, jakim jest nasza firma dysponuje odpowiednim oprogramowaniem, wyspecjalizowaną kadrą inżynierską oraz techniczną z wiedzą i doświadczeniem. Czynniki te pozwalają szybko i pewnie zaproponować optymalne rozwiązania dla najbardziej zaawansowanych nawet bardzo skomplikowanych systemów rozdzielczych. System SIVACON to rozdzielnice z pełnymi badaniami typu (TTA), o charakterystyce zaprojektowanych gotowych rozwiązań technicznych, przetestowanych w laboratoriach i spełniających wymagania normalnych warunków pracy. Dzięki temu rozwiązania te są przygotowane na narażenia, jakie mogą występować w sytuacjach awaryjnych. Każde pole wykonane jest ze standaryzowanych modułów, wykonanych ściśle wg dokumentacji fabrycznej Siemens. Dzięki temu system SIVACON zapewnia użytkownikowi maksimum trwałości i bezpieczeństwa obsługi. Nasza firma zajmuje się prefabrykacją różnego rodzaju rozdzielnic elektrycznych. Począwszy od rozdzielnic stacjonarnych stricte przeznaczonych do typowego rozdziału energii elektrycznej jak również rozdzielnic MCC (Motor Control System), wysuwnych skonfigurowanych zgodnie z potrzebami Klienta. Rozdzielnice MCC spełniają również wymagania roz-
18
dzielnic dystrybucyjnych oraz wyszukanych rozwiązań Inteligentnego Systemu Sterowania Silnikami z wykorzystaniem sterowników z grupy SIMATIC i SIMOCODE. Zastosowanie zasad budowy modułowej (urządzenia elektryczne w połączeniu z konstrukcja mechaniczną) oraz znormalizowane komponenty zapewniają SIVACON 8PT i S8 elastyczną i kompaktową strukturę. System ten jest przystosowany do różnych warunków eksploatacyjnych i środowiskowych. Rozdzielnice typu SIVACON dzięki swoim cechom mogą pracować nawet w strefach klimatycznych o podwyższonych wymaganiach klimatycznych, czy chociażby sejsmicznych przy zastosowaniu odpowiednich dodatkowych elementów wyposażenia mechanicznego. W ramach realizowanych projektów związanych stricte z rozdziałem energii elektrycznej, jak również kompensacją mocy biernej w różnych sektorach gospodarki / przemysłu firma Taurus-Technic Sp. z o.o. oferuje swoim Klientom również szeroko pojęty inżyniering. Kryje się pod tym opracowanie szczegółowej dokumentacji w środowisku EPLAN jak również AUTO CAD; programowanie zastosowanych urządzeń sterujących, wykonywanie wizualizacji na panelach operatorskich i w stacjach roboczych PC, jak również wymianę danych z nadrzędnymi systemami sterowania NSS. Tak przygotowane urządzenia, dla których możemy również wykonać testy FAT w zakładzie produkcyjnym firmy Taurus-Technic Sp. z o.o. dostarczane są na obiekt i instalowane zgodnie z wytycznymi projektowymi. Po przygotowaniu urządzeń do podania napięcia, również uczestniczymy w rozruchach i przekazaniu Klientowi końcowemu, uprzednio przeszkolonemu gotowych produktów przygotowanych do pracy.
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Kompensacja Mocy Biernej Taurus-Technic Sp. z o.o. również świadczy usługi w dziedzinie kompensacji mocy biernej, począwszy od wykonania pomiarów parametrów sieci wraz z ich analizą i doborem urządzeń poprzez ich produkcję, dostawę do Klienta, montaż, uruchomienie a skończywszy na przeszkoleniu personelu Zamawiającego. Posiada mobilny dział serwisu, który zapewnia om profesjonalny serwis gwarancyjny i pogwarancyjny.
S
woim Klientom oferuje całe spektrum baterii kondensatorów dopasowanych do ich indywidualnych potrzeb. W zakresie małych mocy proponowane są baterie w wersjach skrzynkowych. W przedziale większych mocy proponuje baterie szafowe bez dławików tłumiących lub z dławikami tłumiącymi w zależności od charakteru sieci. Dla sieci o szybkozmiennym charakterze obciążenia proponuje baterie z łącznikami tyrystorowymi również z dławikami lub bez. Dla Klientów gdzie nie można jednoznacznie stwierdzić konieczności stosowania dławików bądź planujących późniejszą rozbudowę zakładu o odbiory nieliniowe oferuje się baterie przygotowane pod późniejszy montaż dławików. Analogicznie w zakresie napięć SN firma oferuje baterie statyczne, automatyczne, z dławikami tłumiącymi przepięcia łą-
czeniowe lub z dławikami tłumiącymi wyższe harmoniczne. W zakresie kompensacji Taurus-Technic Sp. z o.o. od ponad 20-tu lat ściśle współpracuje ze światowymi liderami w tej dziedzinie; firmą Nokian Capacitors z Finlandii oraz firmą ZEZ Silko z Czech będąc jednocześnie oficjalnym reprezentantem tych firm w Polsce. Oferuje pełny zakres komponentów związanych z kompensacją mocy biernej nn i SN takich jak np.: elementy łączeniowe, zabezpieczenia, wszelkiego rodzaju dławiki, kondensatory (w tym również specjalne), regulatory mocy biernej, itp. Dodatkowo oferuje również szerokie spektrum kondensatorów specjalnych takich jak kondensatory średniej częstotliwości, kondensatory trakcyjne itp.
20
Niewątpliwym atutem firmy ważnym z punktu widzenia Klienta jest również posiadany wewnętrzny nowocześnie wyposażony wydział mechaniczny wraz z malarnią proszkową. Jego wyposażenie stanowią obrabiarki CNC firmy Triumph oraz piece malarskie firmy Romer. Na dziale tym produkowane są wszystkie niezbędne prefabrykaty zabudowy zarówno dla systemów kompensacji i dla rozdziału energii. Dzięki temu posiadamy bardzo dużą możliwość dopasowania się do indywidualnych potrzeb każdego Klienta zachowując przy tym jednocześnie konkurencyjne ceny jak i relatywnie krótkie czasy realizacji. Mamy nadzieje, że powyższe informacje nakłonią Państwa do zainteresowania się naszą firmą i nawiążą z nami współpracę. Serdecznie zapraszamy do współpracy i do odwiedzenia naszej siedziby połączonej z prezentacją produktów oraz możliwością omówienia konkretnych szczegółów kooperacji. Zapraszam do dalszego rozwijania naszej współpracy. Najlepsi muszą wspierać najlepszych. Taurus-Technic n
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Szyny profilowane AlCubar – odmienią myślenie Od czasów, gdy w rozdzielnicach niskiego napięcia stosowano proste, malowane płaskowniki aluminiowe zmieniło się tylko to, że dziś dominują płaskowniki miedziane. W aluminium widziano wiele wad: zbyt miękki przewodnik, niewytrzymały na wysokie prądy zwarciowe, ugniatanie aluminium na połączeniach, powodując późniejsze przegrzewanie. Utlenianie, pękanie, jak również mała konduktywność prądu w stosunku do miedzi. Czy tak jest naprawdę?
M
ówi się, że przewodność aluminium to tylko 66% przewodności miedzi – tak, jeżeli bierzemy pod uwagę przewodniki o tym samym przekroju. Jednak aluminium jest znacznie lżejsze: 2,7kg/dm3, podczas gdy miedź waży 8,9kg/dm3. Zwiększając przekrój *1,508 uzyskujemy takie same możliwości przewodności aluminium. Porównując potrzebne objętości tych przewodników, by uzyskać takie same prądy nominalne potrzebujemy 4kg/dm3 aluminium, na 8,9kg/dm3 miedzi, czyli aluminium jest ponad dwukrotnie lżejsze! Porównując ceny surowców, gdzie miedź jest ponad dwukrotnie droższa, wynika, że aluminium nie jest o połowę, a czterokrotnie tańsze!!! Dlaczego więc mamy dominację miedzi w rozdzielnicach nn? Wielu producentów od dekad opracowuje swoje przewodniki elektryczne, na przykład cupalowe, które nadal są płaskownikami prostokątnymi, z dużą ilością miedzi po obwodzie przewodnika i aluminium w rdzeniu, niestety to rozwiązanie nie jest dużo lżejsze, jak i dużo tańsze – maksymalnie 20% Dodatkowo przykładowo dla prądu znamionowego 2500A musimy stosować szyny cupalowe 2x100x10 zamiast szyn miedzianych 2x80x10. Niestety zwiększenie tego wymiaru powoduje, że nie będziemy mogli takimi szynami podłączyć większości wyłączników przystosowanych do szyn miedzianych 80x10. Opracowywane były również różnego rodzaju szyny profilowe miedziane, lub aluminiowe. Te pierwsze jedyną zaletę jaką mogły dawać to łatwość podłączenia, ponieważ najczęściej kształtem przypominały ceownik. Istniały specjalne śruby dające możliwość podłączenia odpływu w dowolnym miejscu.
22
Jednak cena miedzianych szyn profilowych jest bardzo wysoka i producentom rozdzielnic bardziej opłacało się otworować nawet na całej długości zwykłe płaskowniki miedziane. Drugim typem jest szyna profilowana aluminiowa, która daje elastyczną możliwość podłączania, jednak stwarza problemy przy łączeniu z płaskownikami miedzianymi – trzeba stosować podkładki Al-Cu. Dodatkowo zadajemy sobie pytanie co z wyżej wymienionymi wadami aluminium? Aluminium się utlenia – tak! Najlepiej zastosować profil anodowany, który jednocześnie ma większą twardość, odporność na korozję, większą emisyjność cieplną niż miedź, dodatkowo powłoka anodowana zwiększa izolację elektryczną, oraz estetykę. Aluminium jest miękkie lub pęka – niekoniecznie! Dzisiejsze stopy aluminium, z domieszką magnezowo-krzemową dają dwukrotnie wyższą sztywność od miedzi, zachowując tym samym odporność na udary! Dzięki temu aluminiowe szyny profilowane mają wyższą odporność na prądy zwarciowe i nie ma już efektu „płynięcia” w miejscach połączeń. Ponieważ czysty profil aluminiowy ma swoje wady, a anodowana powierzchnia jest izolatorem, najlepszym rozwiązaniem jest pokrycie takiej szyny w miejscu styku cienką warstwą miedzi. Różne technologie napawania miedzią znane są już od dekad. Istnieją już od lat profile aluminiowe powlekane częściowo miedzią, dlaczego jednak nadal dominuje miedź? ZENEX jako producent własnego systemu rozdzielnic Zenergy, dążąc do nieustannej poprawy jakości, i konkurencyjności cenowej opracował system szyn profilowanych AlCubar, któ-
ry w naszym przekonaniu wykluczył wszystkie niedogodności dotychczasowych szyn profilowanych i wykorzystał maksymalnie zalety aluminium. Nie można było pójść w szyny cupalowe, poddające się dobrze obróbce plastycznej, lecz sprawiające problemy z rozmiarem i niewielkim zyskiem cenowym. Łącząc aparaty i mosty szynowe nadal trzeba pozostać przy płaskowniku miedzianym, który dobrze się formuje i ma najmniejsze wymiary. Nie można było opracować profili miedzianych, które byłyby wygodne w podłączaniu ale ekstremalnie drogie, jak również nie można stosować czystych profili aluminiowych stwarzających problemy z podłączeniem. Dlatego skupiliśmy się na sztywnych, anodowanych profilach aluminiowych, powlekanych miedzią.
Łącznik miedziany 100x10 dla profilu AlCubar 2500A
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Dedykowane wyłącznie na odcinki proste mostów szynowych. Najważniejsze było opracować taki kształt profilu, który dałby się łatwo łączyć, dający możliwość zamocowania w standardowych izolatorach oraz łączenia bez żadnych skomplikowanych łączników pośredniczących z płaskownikami miedzianymi. Największą wadą istniejących dotychczas profili jest złudny zysk – producenci „ustawiają” swój produkt 30% taniej niż cena standardowego płaskownika miedzianego. Niestety profile te są dostępne w określonych odcinkach, przeważnie dwumetrowe, gdzie po zainstalowaniu w polu rozdzielnicy mamy bezużyteczny odpad który pochłania teoretyczny zysk. Pozostaje jedynie wygoda instalacji. Profile zawierają rowek dający możliwość wstawienia śruby w dowolnym miejscu – tak, jednak w znanych już rozwiązaniach zazwyczaj jest tylko jeden rowek teowy. Dla przykładu dla profilu o prądzie nominalnym 2500A jest bardzo utrudnione podłączenie w jednym miejscu dwóch szyn miedzianych 80x10. Jeżeli dochodzi do tego potrzeba stosowania specjalnych kształtowych łączników miedzianych aby połączyć sąsiednie pola rozwiązanie takie dawno jest już dużo droższe niż standardowe płaskowniki miedziane. Dlatego opracowując szynę profilową AlCubar 2500A skupiliśmy się na tym jak opracować przewodnik, który niestety musi mieć większy przekrój, dawać możliwość podłączenia bezpośrednio dwóch szyn i zachować odpowiednie odstępy izolacyjne pomiędzy poszczególnymi torami prądowymi. Rozwiązaniem jest dwustronna, a w opcji dodatkowej nawet czterostronna możliwość podłączenia płaskowników miedzianych, której nie miał żaden dotychczasowy producent szyn profilowych. Dwustronny rowek łączący nie wymaga stosowania szerszego przewodnika elektrycznego, na co w większości przypadków nie można sobie pozwolić z uwagi na szerokość podziałki biegunowej stosowanych aparatów. Najważniejszy okazał się kształt profilu,
Łącznik prosty dla profilu AlCubar 1000A 50x10
Profil AlCubar 630A 1000A 1600A 2500A
Przekrój [mm2] 360 670 1160 2500
Przekrój w stos. do Cu x1.20 x1.34 x1,45 x1.56
Obwód [mm] 210 400 460 510
Obwód w stos. do Cu x2.62 x3.33 x2.50 x1.42
Masa w Odpowiedstos. do Cu nik szyny Cu 36% 30x10 41% 50x10 44% 80x10 47% 2x80x10
Podłączenie wyłącznika głównego dwiema szynami miedzianymi 80x10
którego minimalne rozmiary osiągnięto robiąc go symetrycznym względem punktu środkowego profilu, z przesunięciem rowków miedzy sobą w przypadku największych przekrojów. Dodatkowe 8mm szerokości, które zabiera AlCubar w stosunku do dwóch płaskowników miedzianych 80x10 dla prądu 2500A z odstępem 10mm jest tylko zaletą! Ponieważ tak gruby przewodnik wytrzymuje dużo większe prądy zwarciowe w porównaniu z płaskownikami miedzianymi. Zaawansowany kształt profilu dodatkowo wielokrotnie zwiększa pole powierzchni oddawania ciepła, dzięki czemu przyrosty temperatury okazały się niższe niż ich odpowiedników miedzianych. Przełomowym faktem, który przynosi znaczący zysk dla klienta jest dostawa profilów w dowolnej określonej
Podłączenie dwustronne
śruby do łączenia profili, oraz łączniki miedziane. Dla rozdzielnicy na prąd nominalny 2500A system AlCubar jest: yy ponad 50% lżejszy yy 40% tańszy materiał Ponadto system AlCubar znacznie skraca czas montażu rozdzielnic eliminując pracochłonne cięcie i otworowanie szyn litych. Kolejna zaleta to bezproblemowa możliwość wykonania kolejnego podłączenia aparatu w dowolnym miejscu mostu szynowego nawet podczas ewentualnych krótkich przerw eksploatacyjnych. W przypadku mostów miedzianych często jest to bardzo utrudnione, a w wielu przypadkach wymaga de-
Szyny profilowane AlCubar: Wymiary i referencje
przez klienta długości, bez kosztów cięcia, dzięki czemu klient nie ma żadnych odpadów. Również takie opracowanie izolatorów dedykowanych do rozdzielnic Zenergy, by klient mógł łączyć most szynowy między polami rozdzielnicy prostymi łącznikami miedzianymi, tak jak się to robi w przypadku miedzi. Biorąc pod uwagę koszty całego systemu, wliczając w to izolatory, specjalne
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
montażu szyn. W systemie AlCubar przewidziano kilka elementów łączeniowych w postaci śrub młotkowych, nakrętek teowych. Stosowane są również zestawy śrubowe pozwalające na szybkie i pewne podłączenie odpływu w dowolnym miejscu szyny AlCubar bez konieczności demontażu sąsiednich istniejących połączeń Zenex n
23
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Korzyści wynikające z zastosowania rozdzielnic SN w izolacji stało-powietrznej na przykładzie oferty firmy EATON Rozdzielnice SN w izolacji stało-powietrznej stanowią nowoczesną alternatywę dla rozwiązań, w których medium izolacyjnym i łączeniowym jest gaz SF6. Firma EATON już od kilkudziesięciu lat projektuje swoje rozdzielnice bazując na połączeniu izolacji stałej i tradycyjnej izolacji powietrznej, kładąc duży nacisk na odpowiedni rozkład pola elektromagnetycznego. Zachowanie małych gabarytów rozdzielnic jest możliwe także dzięki zastosowaniu komór próżniowych, które realizują funkcje łączeniowe. Przykładem takiego rozwiązania jest rodzina rozdzielnic Xiria. Bezpieczeństwo obsługi
Bezpieczeństwo eksploatacji rozdzielnic Xiria było podstawowym kryterium podczas powstawania projektu rozdzielnicy. Jedną z najważniejszych zalet rozdzielnicy Xiria jest wyeliminowanie ryzyka zwarć wewnętrznych, które mogą doprowadzić do powstania wewnętrznego łuku elektrycznego. Uzyskano to dzięki zastosowaniu izolacji stałej pomiędzy poszczególnymi fazami oraz niezawodnych komór
Rys. 1 Przekrój pola rozłącznikowego
24
próżniowych. Dodatkowo główne elementy obwodów pierwotnych (szyny zbiorcze i aparatura łączeniowa) umieszczone są w szczelnie zamkniętej obudowie, co powoduje, że chronione są przed negatywnym wpływem czynników zewnętrznych takich jak wilgoć, zapylenie czy ingerencja ciał obcych. Dla spełnienia wymagań normy IEC 62271-200 rozdzielnica ma obudowę łukoochronną sklasyfikowaną jako IAC AFL 16kA(20kA)-1s. Innowacyjnym rozwiązaniem są wzierniki inspekcyjne, za pomocą których naocznie sprawdzić można położenie styków głównych odłączniko-uziemnika, co pozwala potwierdzić istnienie przerwy izolacyjnej pomiędzy systemem szyn zbiorczych a kablami SN w polu. Ponieważ wszystkie operacje łączeniowe polegające na przerywaniu i zamykaniu toru prądowego odbywają się w komorach próżniowych, również uziemianie kabli SN jest operacją w pełni bezpieczną. Prąd załączalny zarówno dla rozłączników jak i wyłączników próżniowych wynosi 16kA lub 20kA (w zależności od wersji rozdzielnicy), dlatego omyłkowe uziemienie kabli SN znajdujących się pod napięciem będzie normalną operacją łączeniową dla komór próżniowych. Jednak aby uniknąć takich sytuacji w rozdzielnicy zastosowano wskaźniki
obecności napięcia typu WEGA, których ciekłokrystaliczny wyświetlacz wskazuje obecność napięcia w danej fazie oraz ciągłość obwodu pomiaru napięcia. Dodatkowo każdy wskaźnik w standardzie posiada piezoelektryczny przycisk testujący poprawne działanie wyświetlacza oraz gniazda dla podłączenia zewnętrznego urządzenia potwierdzającego obecność napięcia lub uzgadniacza faz. Brak gazu SF6 jako medium łączeniowego powoduje, że w rozdzielnicy nie są gromadzone toksyczne produkty jego rozpadu, co zwiększa bezpieczeństwo i komfort użytkowania. Stanowi to także duże ułatwienie podczas wycofania urządzenia z eksploatacji. W rozdzielnicach Xiria świadomie zrezygnowano z rozłączników bezpiecznikowych stosując w ich miejsce wyłączniki. Poza wieloma korzyściami funkcjonalnymi niesie to za sobą również podniesienie bezpieczeństwa pracy. Podczas wymiany wkładki bezpiecznikowej ingerujemy w obwody pierwotne, co nie jest konieczne w przypadku zadziałania zabezpieczeń w polu wyłącznikowym. Brak istnienia zespołu podstawy bezpiecznikowej i bezpiecznika zmniejsza również temperaturę w rozdzielnicy, której nadmierny wzrost jest szczególnie niewskazany w rozdzielnicach z gazem SF6.
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Wykonanie ekologiczne
Rys. 2 Budowa komory próżniowej
Niezawodność
Kolejnym atutem rozdzielnicy Xiria jest wysoka niezawodność. Uzyskano ją głównie poprzez zastosowanie wysokiej jakości materiałów, umieszczenie najważniejszych elementów w szczelnej obudowie oraz zaawansowanej technologii łączników próżniowych. Komory próżniowe w rozdzielnicy Xiria wykorzystują zjawisko dyfuzji czyli rozproszenia łuku elektrycznego. Podczas przerywania prądu w komorze próżniowej powstaje „chmura” łuku elektrycznego, która rozłożona jest na całą powierzchnię styku. Łuk elektryczny nie jest więc łukiem skupionym w jednym punkcie czy też łukiem wirującym po okręgu. Przekłada się to na niewielkie zużycie styków a tym samym na większa wytrzymałość łączeniową. Zastosowanie styków CuCr zmniejszyło prądy ucięcia, co przyczyniło się do znacznego zmniejszenia przepięć łączeniowych, mogących negatywnie wpływać na izolacje. Nie bez znaczenia jest również przystosowanie rozdzielnicy do szerokiego zakresu temperatury pracy (-25˚C do +55 ˚C), co jest szczególnie istotne w naszej strefie klimatycznej.
Ograniczone czynności konserwacyjne
wać jego ciśnienia oraz w przypadku wycieków gazu nie musimy go uzupełniać. W kompaktowych rozdzielnicach Xiria w polach transformatorowych stosowane są wyłączniki próżniowe współpracujące z autonomicznymi przekaźnikami zabezpieczającymi typu WIC1. Okresowe próby funkcjonalne wykonuje się bez ingerencji w obwody pierwotne poprzez wykorzystanie dodatkowego uzwojenia testowego dedykowanych przekładników prądowych.
W przeciwieństwie do gazu SF6, materiały użyte podczas produkcji rozdzielnicy Xiria są materiałami przyjaznymi dla środowiska. Protokół z Kyoto oraz rozporządzenie Parlamentu Europejskiego nr. 842/2006 wyraźnie wskazują na ograniczanie emisji gazów cieplarnianych. Jednym z nich jest właśnie powszechnie stosowany w rozdzielnicach SN jako medium izolacyjne i łączeniowe gaz SF6. O ile procentowy udział gazów fluorowanych w efekcie cieplarnianym jest na chwilę obecną niewielki w porównaniu do efektu, jaki wywołuje emisja dwutlenku węgla to nie wolno bagatelizować faktu, iż w przeciwieństwie do CO2, gaz SF6 jest gazem sztucznie stworzonym przez człowieka na przełomie lat 60-70 i jego żywotność w atmosfe-
Korzyści funkcjonalne
Rozdzielnica Xiria spełnia wszystkie aktualne wymagania stawiane rozdzielnicom pierścieniowym. Systemowe rozwiązanie sterowania elektrycznego, zastosowanie wyłączników w miejsce rozłączników bezpiecznikowych oraz możliwość doposażenia w przyszłości każdego pola w opcje zdalne powodują, że Xiria stanowi idealne rozwiązanie dla nowoczesnych sieci dystrybucyjnych. Szczególne znaczenie ma zastosowanie pól wyłącznikowych jako pól transformatorowych (zabezpieczających). Uzyskano dzięki temu wiele funkcjonalności jak np. możliwość odczytów parametrów zdarzeń, zabezpieczenie od zwarć doziemnych, możliwość zdalnego sterowania.
Umieszczenie obwodów pierwotnych oraz mechanizmów roboczych w szczelnej obudowie skutecznie chroni te elementy przed wpływem czynników zewnętrznych i jednocześnie znacznie ogranicza czynności konserwacyjne. Nie ma konieczności okresowego czyszczenia powierzchni obwodów pierwotnych i szyn zbiorczych czy też przesmarowywania mechanizmów roboczych. Brak gazu SF powoduje, Rys. 3 Panel sterowniczy z wziernikami inspekcyjnymi że nie musimy kontrolo- i wskaźnikiem obecności napięcia WEGA
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
Rys. 4 Odczyt parametrów zdarzenia z zabezpieczenia WIC1
rze wynosi ok. 2000-3000 lat. Czas życia CO2 w atmosferze to tylko 8 lat, a zdecydowana większość jego emisji do atmosfery pochodzi z procesów naturalnych zachodzących na ziemi. Cykliczny obieg CO2 w atmosferze, pomimo wpływu działalności człowieka, wydaje się być póki co kontrolowany przez Ziemię. Warto zadać sobie pytanie jak Ziemia reagować będzie na przestrzeni kilkudziesięciu następnych lat na „nowy” gaz, którego ilość w atmosferze będzie się kumulować. Wymienione powyżej korzyści wynikające z zastosowania alternatywnych dla gazu SF6 materiałów izolacyjnych i łączeniowych powodują, że coraz więcej użytkowników skłania się to stosowania rozdzielnic w izolacji stało-powietrznej z łącznikami próżniowymi. Trend ten stanowi także bodziec dla producentów do pracy nad nowymi rozwiązaniami, spełniającymi wymagania klientów. n
25
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Fotowoltaika od BELOS-PLP Firma Belos-PLP S.A. od zawsze związana jest z branżą energetyczną i podążając za jej rozwojem poszerzyła swój asortyment o urządzenia i osprzęt związany z fotowoltaiką. W naszej ofercie można znaleźć: yy Systemy montażowe, yy Inwetery On-Grid i Off-Grid, yy Microinwertery, yy Regulatory ładowania, yy Panele fotowoltaiczne mono i poli krystaliczne, yy Zestawy fotowoltaiczne Sunshine z inwerterami On-Grid (plug-in), yy Różnego rodzaju złączki, itp.
Zestawy fotowoltaiczne Sunshine
Jeszcze nigdy produkcja prądu ze słońca na własne potrzeby nie była tak prosta i dostępna. Proponowane zestawy to gotowa elektrownia słoneczna, którą można zamontować na każdym dachu, a energia z niej
Mikroinwertery SUN250G i SUN500G
Mikroinwertery SUN250G i SUN500G to najbardziej zaawansowane urządzenia w swojej klasie. Zaletą Mikroinwerterów jest to że z każdego moduł (PV) osiąga się jego maksymalną moc gdyż Mikroinwerter indywidualnie śledzi moc szczytową (MPPT) każdego moduł (PV). Zastosowanie Mikroinwerterów maksymalizuje produkcję energii w porównaniu z zastosowanie falowników centralnych lub „stingowych”
wyprodukowana bezpośrednio trafi do naszej wewnętrznej sieci. Urządzenia pracujące w ciągu dnia takie jak grzałka wody, lodówka, telewizor, pralka itp. będą pracowały „za darmo”
Serdecznie zapraszamy do odwiedzenia naszej strony www. oraz kontaktu. Belos-PLP S.A. 43-301 Bielsko-Biała, ul. Gen. J. Kustronia 74, Poland tel. +48 (33) 814-50-21, solary@belos-plp.com.pl, www.belos-plp.com.pl
26
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
Zestawy Sunshine On-grid darmowa energia s³oneczna Zestaw gotowy do monta¿u (panele, inwerter, przewody, konstrukcja)
Panele Fotowoltaiczne
Gniazdo sieciowe
Mo¿liwośæ wyboru rodzaju pokrycia dachu Szeroka mo¿liwośæ konfiguracji oraz zakresu mocy Prosty i szybki monta¿ (wystarczy w³o¿yæ wtyczkê do gniazdka)
Inwerter Sunshine
Wysokiej jakości materia³y
Wejście DC
Wyście AC
Idealne do wszelkich posesji i nie tylko
Nowoczesny system
do monta¿u linii elektroenergetycznych! Zalety techniki oplotowej:
szybkośæ monta¿u niezbêdne przy usuwaniu awarii minimalizuj¹ koszty
Technika oplotowa to skuteczne i pewne rozwiązanie, sprawdzone w każdych warunkach. Chcesz dowiedzieæ siê wiêcej?
Zadzwoń! Polska Pó³nocna +48 882 017 401 Polska Po³udniowa +48 602 262 021 BELOS-PLP S.A.
43-301 Bielsko-Bia³a, ul. Gen. J. Kustronia 74, Poland tel. +48 (33) 814-50-21
www.belos-plp.com.pl
solary@belos-plp.com.pl
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Układy kompensacji mocy biernej elektrowni wiatrowych Bezpieczeństwo energetyczne jest częścią bezpieczeństwa narodowego, które obejmuje działania związane z pokryciem zapotrzebowania gospodarki na nośniki energii, w tym także energii elektrycznej. Zachodzące zmiany związane z dywersyfikacją źródeł wytwórczych wzbogacają strukturę generacji, lecz stwarzają również kolejne zagrożenia ze względu między innymi na dużą zmienność generacji i konieczność zapewnienia zgodnie z wymaganiami instrukcji ruchu w całym zakresie generacji mocy czynnej wartości współczynnika mocy w zakresie od 0,95 pojemnościowy do 0,95 indukcyjny. Wymagania jw. stawiane przez operatorów systemu elektroenergetycznego farmom wiatrowym, wymuszają stosowanie na tych obiektach dodatkowych podzespołów układów kompensacji mocy biernej. Wymagania dla farm wiatrowych dotyczące możliwości regulacji mocy biernej
sowania. Zamieszczona w IRiESP typowa charakterystyka statyczna regulacji napięcia (rys.1) sugeruje, że dla napięć Wymagania techniczne dla farm wiawyższych od Uprog farma wiatrowa ma trowych zawarte w instrukcjach ruchu udostępniać moc bierną w kierunku i eksploatacji (IRiESP/D) stanowią mięograniczenia zmian napięcia. dzy innymi, że farma wiatrowa powinNatomiast brak takiego odniesienia na być wyposażona w system sterowaw IRiESD sugeruje, że pomimo zawynia i regulacji mocy biernej i napięcia. żenia lub zaniżenia napięcia w miejSzczegółowe wymagania dla każdej scu przyłączenia farmy zachowany ma farmy wiatrowej określane są przez włabyć pełny wymagany zakres regulacji ściwego operatora systemu w warunwspółczynnika mocy/ mocy biernej kach przyłączenia do sieci, w zależności Praktyczne uwarunkowania co ze względów technicznych można od mocy farmy wiatrowej, jej lokaliza- gospodarowania mocą bierną uznać za bezzasadne. Dosłowne pocji w sieci, sytuacji w systemie i wyni- farm wiatrowych traktowanie zapisów IRiESD skutkuje Mimo mnogości zapisów dotyczących gospodarowania mocą bierną ukłafarm wiatrowy ków ekspertyzy wpływu przyłączenia znacznym przewymiarowaniem farmy na system. W ramach systemu Mimoniejasności mnogości zapisów dotycząmocyZamieszczona biernej - pocią- w IRiES pozostają pewnie dotyczące zakresu dów ich kompensacji stosowania. zdalnego sterowania farmą wiatrową cych gospodarowania mocą bierną ga to za sobą wzrost kosztów inwestycji typowa charakterystyka statyczna regulacji napięcia (rys.1) sugeruje, że dla napięć wyższy wymagana jest możliwości zadawania farm wiatrowych pozostają pewnie i jest praktycznie nie do wykorzystania wiatrowa dotyczące ma udostępniać moc w kierunku ograniczenia zmian napięci od Uprog farma generacji mocy biernej w pełnym za- niejasności zakresu ich sto-bierną dla operatora. kresie dopuszczalnych obciążeń. Farmy wiatrowe muszą posiadać zdolność do generacji mocy biernej w wielkości wynikającej z wymaganego dla mocy osiąganej współczynnika mocy w granicach od cosφ=0,95 o charakterze indukcyjnym do cosφ=0,95 o charakterze pojemnościowym. Zalecenia operatorów sieci dystrybucyjnych zawarte w IRiESD wymagają dla farm wiatrowych o mocy większej od 50 MW systemów zdalnego sterownia napięciem i mocą bierną z zachowaniem możliwości współpracy z nadrzędnymi układami regulacji napięcia i mocy biernej, w tym także z istniejącymi układami regulacji napięcia na stacji ARST. Operator sieci dystrybucyjnej w wydawanych warunkach przyłączenia określa między innymi wymagany stopień Rysunek 1. Poglądowa charakterystyka statyczna regulacji napięcia farmy wiatrowej skompensowania mocy biernej oraz przyłączonej do sieci 110kV lub NN zakres regulacji współczynnika mocy. Przytoczone w znacznym skrócie regulacje zawarte w instrukcjach ruchu operatorów oraz zakres dopuszczalnych zmian napięcia w miejscu przyłączenia farmy mają decydujący wpływ zarówno na wyposażenie farmy wiatrowej w urządzenia do kompensacji mocy biernej jak i na sposób realizacji wymagań czyli gospodarowanie mocą bierną.
Rysunek 1 Poglądowa charakterystyka statyczna regulacji napięcia farmy wiatrowej przyłączonej sieci 110kV lub NN
28
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015 Natomiast brak takiego odniesienia w IRiESD sugeruje, że pomimo zawyżenia lu zaniżenia napięcia w miejscu przyłączenia farmy zachowany ma być pełny wymagany zakr
generowanej powyżej 70% mocy nominalnej występują ograniczenia dostępnej maksymalnej mocy biernej wynoszące ±1MVAr, a siłownia PRODUKTY w całym zakresie generacji mocy zachowuje TECHNOLOGIE, – INFORMACJE FIRMOWE zdolność regulacji cosφ(-0,96+0,98) co odpowiada tgφ(-0,3+0,2).
Rysunek 2. Moc bierna w funkcji mocy czynnej generowanej przez siłownie typu DFIG Vestas V90 – 2,0 MW w dwóch reżimach Rysunek 2. Moc bierna w funkcjimocy mocy czynnej generowanej przez siłownie pracy: linia ciągła – maksymalna generacja biernej, linia kropkowana – praca z ustalonym cosφ.typu DFIG Vestas V90
– 2,0 MW w dwóch reżimach pracy: linia ciągła – maksymalna generacja mocy biernej, linia Również różnice w wymaganym tora WN/SN farmy, kropkowana – zakrepraca z ustalonym cosφ.sieci kablowych SN ce ±1MVAr, a siłownia w całym zakresie sie regulacji współczynnika mocy po- łączących siłownie wiatrowe z transfor- generacji mocy zachowuje zdolność między instrukcjami różnych operato- matorem WN oraz linii WN, zazwyczaj regulacji cosφ∈(-0,96÷+0,98) co odpoZnacząco inne możliwości generacji mocyfarmy mająwiada nowe konstrukcje siłowni rów wydają się niezbyt uzasadnione. kablowej, łączącej transformator tgφ∈(-0,3÷+0,2). Oczywistym jest, że z punktu widzenia z siecią WN operatora. Znacząco inne możliwości generacji z wiatrowych. Przykładowy zakres regulacji mocyZnaczny biernejudział nowoczesnych siłowni wiatrowych operatora sieci potencjalnie szeroki za- instalacji kablowych w sieci farmy wia- mocy mają nowe konstrukcje siłowni pełnym (produkcji przedstawiony na rysunku 3 pokazuje, że w kres (zasób) przetwarzaniem regulacji mocy biernejenergii jest trowej sprawia, żeGE) typowa instalacja far- wiatrowych. Przykładowy zakres reguniemal alecałym, od na2% mocy nominalnej zakresie generowanej mocynowoczesnych dostępna sijest korzystny praktycznie, skutek my jest źródłem znacznej mocy pojemlacji mocy biernej zmienności wiatru i poziomu generacji nościowej wymagającej dla utrzymania łowni wiatrowych z pełnym przetwamaksymalna mocy bierna wynoszącej około ±0,82MVAr, a siłownia w całym zakresie mocy czynnej, pewność i dostępność wymaganego współczynnika mocy do- rzaniem energii (produkcji GE) przedgeneracji mocyjestzachowuje zdolność regulacji niż cosφ(-0,95+0,95). jest jego wykorzystania niewielka. Wydatkowych układówwiększą kompensacyjnych. stawiony na rysunku 3Istotna pokazuje, że korzystanie urządzeń farm wiatrowych Wraz z rozwojem siłowni wiatrowych w niemal całym, od 2% mocy nomirównież zdolność generacji mocy biernej przy braku generacji mocy czynnej co pozwala w procesach regulacji w systemie wy- istotnej zmianie ulegają ich parametry nalnej zakresie generowanej mocy dowykorzystać siłownie tego typu do dokładnej kompensacji mocy biernej instalacji i urządzeń maga również precyzyjnych uregulo- techniczne. Zakres regulacji mocy bier- stępna jest maksymalna mocy bierna farmy wiatrowej również podczas braku wiatru. wań prawnych oraz odpowiednich za- nej popularnych siłowni wiatrowych wynoszącej około ±0,82MVAr, a siłowpisów w umowach. Brak rozwiązań le- typu DFIG firmy VETSAS został przed- nia w całym zakresie generacji mocy gislacyjno finansowych w tym zakresie stawiony poniżej na rysunku 2. Można zachowuje zdolność regulacji większą uniemożliwia praktycznie efektywne zauważyć, że w zakresie małych mo- niż cosφ∈(-0,95÷+0,95). Istotna jest wykorzystanie zasobów regulacyjnych cy do około 30% wartości nominalnej również zdolność generacji mocy biermocy biernej farm wiatrowych przez siłowni oraz dla wartości mocy gene- nej przy braku generacji mocy czynnej operatora systemu. rowanej powyżej 70% mocy nominal- co pozwala wykorzystać siłownie tego Farma wiatrowa przyłączana do sieci nej występują ograniczenia dostępnej typu do dokładnej kompensacji mocy 110kV zwykle składa się z transforma- maksymalnej mocy biernej wynoszą- biernej instalacji i urządzeń farmy wiatrowej również podczas braku wiatru. Tabela 1. Przykładowa farma wiatrowa o mocy zainstalowanej 48MW z siłowniami 2 Generacja wiatrowa Q sieci SN Q trafo FW Q linii WN ∑Q [MVAr] MW typu DFIG połączona z siecią WN [MVAr] [MVAr] [MVAr] operatora linią kablową 110kV o dłuP=0; Q=0 -1,78 0,096 -8,99 -10,674 gości około 11km i przekroju 630mm P=max; Q=0 2,62 5,35 -8,79 0,82 wyposażona jest w transformator aboP=max; QC=max -6,97 5,44 -8,8 -3,61 nencki 110/30kV o mocy 50MVA. Sieć SN farmy o napięciu 30kV zbudowana P=max; QL=max 17,7 6,1 -8,74 15,06 jest z odcinków linii kablowych o prze*Pcon=0 QconC=max -10,4 0,33 -8,99 -19,06 krojach 400mm; 240mm; 120mm i su*Pcon=0 QconL=max 6,8 0,2 -8,99 -1,99 marycznych długościach odpowiednio: 6,7km; 12,3km; 8,4km. *Pcon=max QconC=max -16,7 5,95 -9,0 -19,75 Przy braku wiatru, bez generacji mo*Pcon=max QconL=max 23,73 6,86 -8,99 21,6 cy farma dostarcza do sieci moc bier3 znak – (-)” moc pojemnościowa”; wiersze * -dotyczą siłowni z pełnym przetwarzaniem ( przykład) ną pochodzącą od sieci kablowej SN,
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
29
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Na rysunku 6 przedstawiono przebieg mocy czynnej i biernej oraz współczynnika mocy FW przy braku generacji o mocy zainstalowanej 48MW i przyłączonej do sieci 110kV. Dotrzymanie zalecanej wielkości tg w zalecanym zakresie ≤0,4 jest co najmniej problematyczne. Rysunek 7 przedstawia typowy przebieg mocy biernej i czynnej w okresach braku Rysunek 3 Zakres mocy biernej wodzależności odmocy generowanej mocy czynnej dla siłowni z Rysunek 3. Zakresfarmy dostępnej mocy biernej w zależności generowanej czynnej dla siłowni z pełnym przetwarzaniem generacji zdostępnej klasycznymi, przełącznymi układami kompensacji. pełnym przetwarzaniem energii produkcji (przykład GE ). energii produkcji (przykład8GE ). Rysunek przedstawia przebieg mocy biernej i czynnej w okresach braku generacji farmy z pełnym energoelektronicznym przekształcaniem Szacunkowy mocy i bilans wykorzystaniem strat w transformatorze 110/30kV związane jest z zainstalowanej wielkością przepływaPrzykładowa farmaoraz wiatrowa o mocy 48MW z siłowniami 2 mocy MW biernej typu przyprzekształtników do kompensacji mocy biernej. kładowej farmy wiatrowej (opisanej liniiDFIG kablowej 110kV. Farma pobiera na jącego prądu. Moc bierna dostarczana połączona z siecią WN operatora linią kablową 110kV o długości około 11km i popotrzeby własne moc czynną około poprzez siec SN zmienia swój charak- wyżej) dla typowej wartości napięcia przekroju 630mm wyposażona w transformator abonencki 110/30kV o mocy 50MVA. U=115kV przedstawiono w tabeli 1. 400kW. Moc Pokazane bierna strat na w linii kablo- jest ter wraz ze wzrostem generacji mocy rysunkach 4 zbudowana do 8 rzeczywiste pobory mocy wybranych farm wiatrowych Sieć SN farmy o napięciu 30kV jest z odcinków linii kablowych o przekrojach wej 110kV zmienia się nieznacznie z ob- czynnej, gdyż do naturalnej mocy po- Warto zauważyć, że w przedstawioprzy ibraku generacji wskazują, że ze długościach względu naodpowiednio: stosunkowo niewielką wartość mocy z przykładzie z 8,4km. siłowniami DFIG ciążeniem bardziej zależy od wartości jemnościowej linii kablowych docho- nym 400mm; 240mm; 120mm i sumarycznych 6,7km; 12,3km; czynnej i dużą zmienność mocy biernej utrzymanie zalecanej współczynnika mocy dla mocy około 48MW i wymaganenapięcia niż obciążenia linii. dzi moc strat indukcyjnych wdotransPrzy braku wiatru, bez Bardzo generacji mocy farma dostarcza sieciwartości moc bierną pochodzącą od go przepisami współczynnika moistotnym zmianom wraz z obciążeniem formatorach siłowni wiatrowych zależtg≤0,4 w tym stanie FW nie jest rzeczą prostą aczkolwiek możliwą. sieci SN, strat wcotransformatorze 110/30kV 110kV. Farma zakres cosφ=±0,975 wymagany ulega mockablowej bierna w transformatorze nych od generowanego prądu.oraz linii cykablowej pobiera na potrzeby własne moc czynną około 400kW. Moc bierna strat w linii kablowej 110kV zmienia się nieznacznie z obciążeniem i bardziej zależy od wartości napięcia niż obciążenia linii. Bardzo istotnym zmianom wraz z obciążeniem ulega moc bierna w transformatorze co związane jest z wielkością przepływającego prądu. Moc bierna dostarczana poprzez siec SN zmienia swój charakter wraz ze wzrostem generacji mocy czynnej, gdyż do naturalnej mocy pojemnościowej linii kablowych dochodzi moc strat indukcyjnych w transformatorach siłowni wiatrowych zależnych od generowanego prądu. Szacunkowy bilans mocy biernej przykładowej farmy wiatrowej (opisanej powyżej) dla typowej wartości napięcia U=115kV przedstawiono poniżej w tabeli: Generacja wiatrowa
Q sieci SN [MVAr] -1,78 2,62 -6,97 17,7 -10,4 6,8 -16,7 23,73
Q trafo FW [MVAr] 0,096 5,35 5,44 6,1 0,33 0,2 5,95 6,86
Q linii WN [MVAr] -8,99 -8,79 -8,8 -8,74 -8,99 -8,99 -9,0 -8,99
∑Q [MVAr] -10,674 0,82 -3,61 15,06 -19,06 -1,99 -19,75 21,6
P=0; Q=0 P=max; Q=0 P=max; QC=max P=max; QL=max *Pcon=0 QconC=max *Pcon=0 QconL=max *Pcon=max QconC=max *Pcon=max QconL=max znak – (-)” moc pojemnościowa”; wiersze * -dotyczą siłowni z pełnym przetwarzaniem ( przykład) 4
Rysunek 4. Rzeczywisty przebieg przebieg generacji mocy czynnej i biernej FW o mocy zainstalowanej 48MW podczas normalnej pracy. Rysunek 4 Rzeczywisty generacji mocy czynnej i biernej FW o mocy zainstalowanej 48MW
podczas normalnej pracy.
30
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Rysunek 5 Klasyczna regulacja mocy biernej na biegu jałowym - zastosowano dławik kompensujący linię 110kV bez dodatkowych urządzeń. Rysunek 5 Klasyczna regulacja mocy biernej na biegu jałowym - zastosowano dławik kompensujący
Rysunek 5. Klasyczna regulacja mocy biernej na biegu jałowym - zastosowano dławik kompensujący linię 110kV bez dodatkowych linię 110kV bez dodatkowych urządzeń. urządzeń.
Rysunek 6. Klasyczna regulacja mocy biernej na biegu jałowym - zastosowano dławik kompensujący linię 110kV bez dodatkowych Rysunek 6 Klasyczna regulacja mocy biernej na biegu jałowym - zastosowano dławik kompensujący urządzeń.
linię 110kV bez dodatkowych urządzeń.
zmian mocy biernej wynosi ±11MVAr; i 12,2 MVA(15,8MVA-3,6MVA) mocy śnie odpowiednie warunki wiatrowe, a dla cosφ=±0,95 już 15,8MVAr. Za- mocy pojemnościowej oraz około 0,8MVAr umożliwiające pełną generację mocy Rysunek 6 Klasyczna regulacja biernej na biegu jałowym - zastosowano dławik kompensujący równo przy braku generacji mocy (15,8MVA-15MVA) mocy indukcyjnej i zapotrzebowanie sieci operatora na linię 110kV bez dodatkowych urządzeń. jak i maksymalnej generacji dyspo- dla cosφ=±0,95. 7 generację mocy biernej na maksynowany zakres regulacji mocy bier- Mimo wymagań przepisów prawdo- malnym wymaganym przepisami ponej farmy nie pokrywa wymagań podobieństwo praktycznego wyko- ziomie (pomijając oczywiście kwestie przepisów i musi być uzupełniony rzystania tych dodatkowo zainstalo- legislacyjno-finansowe). Na tej podsta7 o blisko 7,5MVA (11MVA-3,6MVA) mo- wanych mocy biernych jest znikome, wie można uznać, że w przedstawiocy pojemnościowej dla cosφ=±0,975 gdyż musiałyby wystąpić jednocze- nym przypadku wymagania przepi-
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
31
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Rysunek 7 Klasyczna regulacja mocy biernej na biegu jałowym - zastosowano dławik kompensujący Rysunek 7. Klasyczna regulacja mocy biernej na biegu jałowym - zastosowano dławik kompensujący linię 110kV bez dodatkowych linię 110kV bez dodatkowych urządzeń. urządzeń. Rysunek 7 Klasyczna regulacja mocy biernej na biegu jałowym - zastosowano dławik kompensujący
linię 110kV bez dodatkowych urządzeń.
Rysunek 8 Dokładna kompensacja biernej biegu jałowym za pomocą siłowni pełnym Rysunek 8. Dokładna kompensacja mocy biernejmocy na biegu jałowymna za pomocą siłowni z pełnym przetwarzaniem (jak z w przykładzie na rys. 3) ( jak w przykładzie na rys. Rysunek 8 przetwarzaniem Dokładna kompensacja mocy biernej na 3) biegu jałowym za pomocą siłowni z pełnym
32
przetwarzaniem ( jak w przykładzie na rys. 3) 8 8
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
napięciowe występujące w planowanej lokalizacji, w tym zwłaszcza występujące w PWP wyższe harmoniczne napięcia oraz charaktery odbiorów przyłączonych w pobliżu. Dobór tych podzespołów, zarówno dławików jak i baterii kondensatorów, powinien być poprzedzony badaniami fizycznymi bądź symulacyjnymi. Zastosowanie w układach kompensacji mocy biernej podzespołów, których dobór nie był poprzedzony analizą wyższych harmonicznych w miejscu przyłączenia, często kończy się tak jak na zdjęciu zamieszczonym poniżej (rys. 9).
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE sów dotyczące zakresu regulacji mocy biernej nie znajdują uzasadnienia techniczno-ekonomicznego. Przy braku generacji wiatrowej konieczna jest kompensacja mocy biernej linii 110kV i sieci Sn o wartości około 10,6MVAr mocy indukcyjnej. Utrzymanie w takim przypadku współczynnika mocy na zadanym poziomie (zwykle tgφ≤0,4) dla pracy instalacji w stanie jałowym, w którym pobór mocy czynnej zmienia się od 0,2MW do 0,4MW wymaga regulacji mocy biernej z dokładnością do 0,08MVAr, co przy dławiku o mocy 10,6MVA i klasycznej regulacji odczepowej staje się problematyczne (dokładność regulacji dławika lepsza niż 0,75%). Praktyczna realizacja regulacji współczynnika mocy przy postoju farmy wymaga dławika o mocy większej niż wymagana moc linii 110kV oraz dodatkowej drobnej regulacji nadwyżki mocy za pomocą baterii kondensatorów po stronie SN regulowanej z krokiem mniejszym niż 0,08MVAr(80kVAr) lub innych rozwiązań energoelektronicznych. Zastosowanie w rozważanym przykładzie siłowni z pełnym przetwarzaniem o szerokim zakresie generacji mocy biernej (rysunek 3) umożliwia spełnienie wymagań przepisów regulacji współczynnika mocy w szerokim zakresie bez dodatkowych urządzeń kompensujących. Jednak i w tym wypadku duża moc bierna linii kablowej 110kV wymaga przy braku generacji mocy dodatkowej kompensacji dławikiem o mocy co najmniej 2MVAr. Zgrubna kompensacja mocy biernej linii 110kV ( dławik około 10MVAr) i szeroki zakres regulacji mocy biernej siłowniami (-10MVAr do +6MVAr) pozwala w tym wypadku na dokładną regulację współczynnika mocy zarówno przy braku jak i maksymalnej generacji mocy czynnej. Przepisy kodeksów sieciowych wymagają sprawdzenia własności ruchowych, zakresów regulacji mocy oraz jakości energii wprowadzanej do sieci przez farmy wiatrowe w okresie 1 roku od uruchomienia farmy. Podczas takich testów sprawdzany jest między innymi zakres regulacji mocy biernej w różnych stanach pracy elektrowni wiatrowej. Na rysunkach 4 do 8 przedstawiono rzeczywiste przebiegi mocy wprowadzanej do sieci przez różne farmy wiatrowe w wybranych stanach pracy. Na rysunku 4 przedstawiono przebieg generowanej mocy czynnej i biernej przy normalnej pracy FW o mocy zainstalowanej 48MW w okresie jednego miesiąca (od 15.01.20115 do 15.02.2015). Można zauważyć, że generacja powy-
żej 75% mocy i brak generacji występują w okresie obserwacji przez mniej więcej jednakowy okres czasu. Na rysunku 5 przedstawiono przebieg mocy czynnej i biernej przy braku generacji FW o mocy zainstalowanej 48MW przyłączonej do sieci 110kV linią kablową i wyposażonej w dławik kompensacyjny po stronie SN farmy. FW pobiera około 0,4MW przy mocy biernej zmiennej od 0,1MVAr do 0,5MVAr; tgφ Rysunek 9 Widok dławika ochronnego baterii kondensatorów układu kompensacji mocy biernej farmy Widok ochronne<od 0,25 do 1,1.> wiatrowej Rysunek uszkodzonego9. w wyniku dławika występowania w miejscu przyłączenia farmy wiatrowej wyższych harmonicznych prądu. go baterii kondensatorów układu komNa rysunku 6 przedstawiono przebieg mocy czynnej i biernej oraz współ- pensacji mocy biernej farmy wiatrowej Podsumowanie czynnika mocy FW przy braku genera- uszkodzonego w wyniku występowania 1) iNajnowsze sterowaniafarmy siłowniwiatrowej wiatrowych umożliwiają w miejscuukładów przyłączenia cji o mocy zainstalowanej 48MW przy- rozwiązania regulację mocy biernej w szerokim zakresie (patrz rysunek 3). Wykorzystanie tej wyższych harmonicznych prądu. łączonej do sieci 110kV. Dotrzymanie funkcjonalności w większości przypadków jest w stanie zapewnić wymagany przez Operatorów zakres regulacji mocy biernej bez konieczności instalowania zalecanej wielkości tgϕ w zalecanym dodatkowych elementów kompensacji mocy biernej. zakresie ≤0,4 jest co najmniej2)probleMając na uwadze bezpieczeństwo energetyczne celowym jest wprowadzenia do instrukcji ruchu zapisów dotyczących ponowienia po określonym okresie czasu Podsumowanie matyczne. farm wiatrowych podobnie jak to ma miejsce w elektrowniach 1. Najnowsze rozwiązania układów Rysunek 7 przedstawia typowy niektórych prze- testów klasycznych – wprowadzenie takiego obowiązku zapewni operatorowi systemu sterowania siłowni wiatrowych bieg mocy biernej i czynnej w okresach elektroenergetycznego, odpowiedzialnego za parametry elektryczne dostarczanej odbiorcom energiiumożliwiają elektrycznej, informację o prawidłowej pracy układów regulacji regulację mocy biernej braku generacji farmy z klasycznymi, tego typu źródeł wytwórczych, w szerokim zakresiemocy (patrz rysunek przełącznymi układami kompensacji. 3) Stosowanie jednolitych zakresów regulacji biernej dla farm wiatrowych do 3). różnych poziomów napięć autorów nie powinno być Wykorzystanie tej zdaniem funkcjonalności Rysunek 8 przedstawia przebiegprzyłączonych mo9 w większości przypadków jest w stacy biernej i czynnej w okresach braku nie zapewnić wymagany przez Opegeneracji farmy z pełnym energoelekratorów zakres regulacji mocy biertronicznym przekształcaniem mocy nej bez konieczności instalowania i wykorzystaniem przekształtników do dodatkowych elementów kompenkompensacji mocy biernej. sacji mocy biernej. Pokazane na rysunkach 4 do 8 rzeczywiste pobory mocy wybranych farm 2. Mając na uwadze bezpieczeństwo energetyczne celowym jest wprowiatrowych przy braku generacji wskawadzenia do instrukcji ruchu zapisów zują, że ze względu na stosunkowo dotyczących ponowienia po określoniewielką wartość mocy czynnej i dunym okresie czasu niektórych testów żą zmienność mocy biernej utrzymanie farm wiatrowych podobnie jak to ma zalecanej wartości współczynnika momiejsce w elektrowniach klasycznych cy tgϕ≤0,4 w tym stanie FW nie jest rze– wprowadzenie takiego obowiązku czą prostą aczkolwiek możliwą. zapewni operatorowi systemu elekWymagania dotyczące zakresów retroenergetycznego, odpowiedzialgulacji mocy biernej stawiane farmom nego za parametry elektryczne dowiatrowym wymuszają stosowanie dostarczanej odbiorcom energii elekdatkowych podzespołów wchodzątrycznej, informację o prawidłowej cych w skład układów kompensacji pracy układów regulacji tego typu mocy biernej. Są to podzespoły, które źródeł wytwórczych, w zależności od miejsca i sposoby przyłączenia farmy wiatrowej wykonywa- 3. Stosowanie jednolitych zakresów regulacji mocy biernej dla farm wiatrone muszą być do przyłączenia do sieci wych przyłączonych do różnych poWN czy też SN. Dodatkowe wymagania ziomów napięć zdaniem autorów nie dla projektantów układów kompensapowinno być stosowane gdyż powocji wnoszą lokalne warunki napięciowe duje niepotrzebne zwiększenie koszwystępujące w planowanej lokalizacji, tów dla Inwestorów dla zapewnienia w tym zwłaszcza występujące w PWP funkcjonalności która bardzo często wyższe harmoniczne napięcia oraz chanie będzie wykorzystywana – im raktery odbiorów przyłączonych w poniższy poziom napięcia do którego bliżu. Dobór tych podzespołów, zarówprzyłączona jest farma wiatrowa tym no dławików jak i baterii kondensatorów, mniejszy powinien być dostępny zapowinien być poprzedzony badaniami kres regulacji mocy biernej. fizycznymi bądź symulacyjnymi. Zastosowanie w układach kompensacji mocy biernej podzespołów, których dobór inż. Franciszek Głowacki, nie był poprzedzony analizą wyższych mgr inż. Henryk Koseda, harmonicznych w miejscu przyłączenia, Instytut Energetyki Oddział Gdańsk często kończy się tak jak na zdjęciu zan mieszczonym poniżej (rys. 9).
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
33
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Prace badawczo-rozwojowe dotyczące rozłączników SN w Instytucie Energetyki – Zakładzie Doświadczalnym w Białymstoku IE-ZD w Białymstoku zajmuje się działalnością związaną z projektowaniem, badaniami, wdrożeniami i produkcją urządzeń dla energetyki zawodowej i przemysłowej. Zakład prowadzi nowatorskie prace badawczorozwojowe w zakresie aparatury łączeniowej średniego napięcia, napędów elektromechanicznych i sterowników w sieciach radiowych i teleinformatycznych. Urządzenia te przeznaczone są do automatyzacji sieci SN, zwłaszcza do sieci inteligentnych Smart Grids, które przyczyniają się do zmniejszenia wskaźników niezawodnościowych SAIDI i SAIFI. Zakład prowadzi również prace projektowo – badawcze obejmujące akustyczno-optyczne sygnalizatory napięciowe, rozłączniki bezpiecznikowe niskiego napięcia, izolatory kompozytowe wsporcze SN, uziemiacze przenośne do linii i urządzeń nn, SN, WN.
C
zęść produkcyjna Zakładu zajmuje się wytwarzaniem seryjnym między innymi odłączników, rozłączników napowietrznych 24 kV, napędów elektromechanicznych do łączników, wskaźników napięcia i uzgadniaczy faz od 50 V do 110 kV, przenośnych uziemiaczy do 25 kA dla wszystkich zakresów napięć, specjalistycznych drabin i pomostów do słupów energetycznych wszystkich linii, uchwytów do napinania przewodów od 16 mm2 do 525 mm2, izolatorów kompozytowych wsporczych 20 kV, przegród izolacyjnych. W ramach działalności produkcyjnej Zakład zrealizował kompletacje i dostawy urządzeń do punktów rozłącznikowych sterowanych w sieci GSM/GPRS. Zakład prowadzi, od wielu lat, prace badawcze w ramach działalności statutowej. W ostatnich latach prowadzone były prace związane z opracowaniem i badaniami rozłączników napowietrznych SN z zastosowaniem komór próżniowych. W roku 2014 rozpoczęte zostały prace badawczo – projektowe dotyczące rozłączników SN tzw. zamkniętych, pracujących wyłącznie w środowisku próżni. Do wymienionych rozłączników opracowywane są nowatorskie napędy elektromechaniczne. Pracownicy Zakładu systematycznie publikują wyniki prowadzonych prac
34
badawczych i naukowych w czasopismach branżowych oraz na konferencjach naukowo-technicznych. Opracowania dokonane w IE-ZD w Białymstoku były wielokrotnie doceniane i wyróżniane na specjalistycznych targach, m in. Expopower w Poznaniu, Energetab w Bielsku Białej, Energetics w Lublinie.
Rozłączniki SN otwarte i zamknięte
W ramach prac badawczo-rozwojowych dotyczących nowych opracowań rozłączników i napędów elektromechanicznych IE-ZD zajmował się analizą rozwiązań konstrukcyjnych rozłączników otwartych i zamkniętych w obudowach.
Rys. 1. Instytut Energetyki – Zakład Doświadczalny w Białymstoku
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE W normach PN-EN60265-1:2007 i PN-EN62271-103:2011 – dotyczących rozłączników wysokonapięciowych na napięcia znamionowe wyższe niż 1 kV i niższe niż 52 kV określono: Stany otwarcia i zamknięcia powinny być jednoznacznie wskazane. Wymaganie to jest spełnione pod warunkiem: a) widocznej przerwy lub odległości izolacyjnej, b) wskazanie stanu każdego styku ruchomego przez niezawodny wskaźnik stanu, wspólny wskaźnik dla styków ruchomych. Rozłączniki tzw. otwarte posiadają widoczną przerwę izolacyjną, zgodnie z wymienionym w normie wymaganiem. Rozłączniki tzw. zamknięte nie posiadają widocznej przerwy izolacyjnej, posiadają wskaźniki stanu zamknięcia lub otwarcia. Procesy łączeniowe w różnych obwodach, w rozłącznikach otwartych przebiegają na stykach pomocniczych i stykach np. w komorach próżniowych. Praca ciągła cieplna odbywa się na stykach głównych. Natomiast w rozłącznikach zamkniętych, procesy łączeniowe i praca ciągła odbywa się na tych samych stykach, w otoczeniu gazu SF6 lub próżni. SF6 przyjmuje postać gazową w temp. pokojowej i jest ok. 6 razy cięższy od powietrza. Układ izolacyjny z zastosowaniem SF6 uzyskuje dobrą wytrzymałość elektryczną przy ciśnieniu 2,5 x 105 Pa. W temperaturze niższej niż 240° K tj. -33°C przy ciśnieniu 5 x 105 Pa gaz ulega skropleniu, co powoduje zmniejszenie wytrzymałości elektrycznej układu. Podczas czynności łączeniowych w środowisku SF6 pojawiają się produkty rozpadu, głównie fluorki, silnie trujące gazy. Wytworzone fluorki negatywnie wpływają również na materiały znajdujące się wewnątrz. SF6 odzyskuje wytrzymałość elektryczną po zgaszeniu łuku, w czasie zdecydowanie dłuższym niż próżnia. Łączniki próżniowe prądu przemiennego zaliczane są do najbardziej dynamicznie rozwijających się konstrukcji SN i nn. Łączniki te cechują się brakiem szkodliwego działania łuku elektrycznego na otoczenie, wysokimi parametrami łączeniowymi, dużą niezawodnością i trwałością, odpornością na wpływy środowiskowe. W komorze próżniowej następuje duża prędkość narastania wytrzymałości połukowej, wielokrotnie przewyższająca prędkość narastania tej wytrzymałości w innych mediach, w których przerywany jest prąd elektryczny.
Występowanie lub brak przerwy izolacyjnej widocznej powinien być decydującym kryterium oceny stanu położenia styków rozłącznika. Wskaźniki stanu położenia styków w układach tzw. zamkniętych, nie gwarantują prawidłowej, poprawnej informacji o stanie położenia styków. Możliwości niepoprawnego działania wynikające z awarii mechanizmów wewnątrz zbiorników zamkniętych, a także rozszczelnienia mogą być przyczyną błędnych informacji, wskazań, np. na jednym biegunie, co stwarza niebezpieczeństwo dla obsługujących je pracowników. Widoczna przerwa izolacyjna w układach tzw. otwartych eliminuje takie zagrożenie. IE-ZD w Białymstoku prowadził w roku 2012 próby działania rozłącznika otwartego, w warunkach oblodzenia i w warunkach wilgotne gorąco. Próby te służyły określeniu poprawności działania w warunkach skrajnych. Na rys 2 i 3 przedstawiono takie badania rozłączników. Wykonano sztuczne oblodzenie rozłącznika o grubości warstwy od 5 do 12 mm, przy temp. zewnętrznej - 22°C do -30°C. Wykonywano próby otwarcia po oblodzeniu i próby zamknięcia po oblodzeniu, po 3 razy. W niektórych próbach nie uzyskano pełnego przestawienia do końcowego położenia zamknięcia lub otwarcia. Nie stwierdzono uszkodzeń poszczególnych części. Stwierdzono natomiast odkształcenia wskutek wzrostu oporów, szczególnie przy zamykaniu oblodzonych mechanizmów przesuwnych i obrotowych. Zastosowano elementy usztywniające wysięgnika z rolką sty-
Rys. 2. Rozłącznik podczas prób z oblodzeniem
kową. Po wprowadzeniu zmian, próby powtórzono. Wyniki okazały się całkowicie poprawne. Rozłączniki typu SRNkp-24/400 (otwarte) z komorą próżniową zostały zainstalowane, w ilości kilkuset sztuk, na terenach grup energetycznych: PGE, Energa i Tauron. Nie otrzymano sygnałów informujących o nieprawidłowej pracy, z powodu szadzi lub oblodzenia.
Problemy eksploatacyjne rozłączników napowietrznych SN
Na podstawie obserwacji poczynionych przez pracowników serwisu IE-ZD przyczyny stanów awaryjnych rozłączników napowietrznych SN można sklasyfikować w kilku grupach: wady fabryczne, uszkodzenia powstałe podczas trans-
Rys. 3. Rozłącznik podczas prób wilgotne gorąco
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
35
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Rys. 4. Nieprawidłowy montaż cięgien
portu i magazynowania, montaż urządzenia niezgodny z instrukcją i niewłaściwa eksploatacja (brak okresowych przeglądów i konserwacji). Najczęstszymi przyczynami nieprawidłowego działania rozłączników wynikającymi z nieprzestrzegania instrukcji montażu są: niewłaściwy montaż prowadnic cięgna (rys. 4) oraz niewłaściwe wyregulowanie napędu skutkujące m.in. niedomknięciem styków głównych (rys. 5). Rys. 6 przedstawia uszkodzony mechanicznie napęd silnikowy typu NKM-1.3.
Wnioski
Rys. 5. Rozłącznik z niedomkniętymi stykami głównymi
pów, próby i badania w laboratoriach, wdrożenie do produkcji oraz diagnostyka i serwis zainstalowanych urządzeń. Tak szeroki zakres prac powodował konieczność dokładnego nad-
Prowadzone w Instytucie Energetyki – Zakładzie Doświadczalnym w Białymstoku prace badawczo-rozwojowe dotyczące rozłączników napowietrznych średniego napięcia i napędów elektromechanicznych pozwoliły na uzyskanie dodatkowej wiedzy w tym temacie. Zakres prowadzonych prac obejmował kompleksowo wszystkie procesy związane z projektowaniem, produkcją i eksploatacją: koncepcję i projekt budowy prototy- Rys. 6. Uszkodzony napęd rozłącznika
36
zoru, kontroli i sprawdzeń efektów podjętych działań na każdym etapie. Powiązanie prac badawczo-rozwojowych z wdrożeniem i serwisowaniem zainstalowanych w sieciach rozłączników i napędów dostarczyło wielu dodatkowych informacji, które były wykorzystywane przy zmianach konstrukcyjnych i technologicznych w procesie produkcji. Szczególnie ważne były informacje uzyskane w czasie eksploatacji łączników w sieciach napowietrznych SN. Pozwoliły one na uwzględnienie ich w optymalizacji modeli łączników SN i napędów oraz wprowadzanie zmian w produkowanych wyrobach. Wszystkie opisane działania zmierzały do uzyskania jak największej niezawodności urządzeń, które docelowo przeznaczone są do instalowania w automatycznych punktach rozłącznikowych sieci SN oraz perspektywicznie będą częścią inteligentnych sieci Smart Grid. dr inż. Stanisław Kiszło, inż. Krzysztof Kobyliński, mgr inż. Andrzej Frącek n
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
Instytut Energetyki – Zakład Doświadczalny w Białymstoku
www.iezd.pl
Rozłącznik napowietrzny z komorami próżniowymi, typ SRNkp-24/400
Napęd silnikowy ze sterownikiem GSM/GPRS, typ NKM-1.3
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Słupy kablowe linii wysokiego napięcia w środowisku Streszczenie W artykule przedstawiono problem związany z lokalizowaniem słupów kablowych w miejscach ogólnie dostępnych dla ludności z uwagi na dotrzymanie wartości dopuszczalnych pól elektromagnetycznych w środowisku. Scharakteryzowano różnorodne linie energetyczne z uwagi na występowanie pól elektromagnetycznych w ich otoczeniu w odniesieniu do słupów kablowych. Podano sposoby na zmniejszeniu obszaru tych oddziaływań oraz na ograniczenie dostępu do tego terenu. Wstęp
Tematyka oddziaływań linii energetycznych wysokiego napięcia na środowisko związana z polem elektromagnetycznym jest popularna z uwagi na ilość i różnorodność rozwiązań konstrukcyjnych na terenie Polski. Następująca ich rozbudowa wraz z modernizacją wiąże się zawsze z podstawowym pytaniem o ich wpływ na zdrowie ludności. Większość dotychczasowych opracowań koncentrowała się na liniach napowietrznych. Aktualnie na terenie kraju powstają podziemne linie kablowe wysokiego napięcia uważane powszechnie za rozwiązanie o wiele korzystniejsze dla środowiska niż napowietrzne. Niewątpliwe zalety takiego rozwiązania to ograniczenie emisji składowej elektrycznej pola elektromagnetycznego generowanego przez linie energetyczne kablowe oraz ograniczenie obszaru związanego z ograniczonym użytkowaniem terenu w jej sąsiedztwie. Do wad należy jednak zaliczyć wysoki koszt budowy lub modernizacji linii wysokiego napięcia do standardu podziemnej linii kablowej oraz wzrost znaczenia składowej magnetycznej pola elektromagnetycznego. Dodatkowo powstaje problem jej oddziaływania na środowisko w miejscu, gdzie linia napowietrzna staje się linią kablową, czyli w obszarze jej usytuowania na słupach kablowych.
puszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów [1] określa następujące wartości dopuszczalne dla terenów: przeznaczonych pod zabudowę mieszkaniową 1 kV/m dla składowej elektrycznej oraz 60 A/m dla składowej magnetycznej, ogólnie dostępnych dla ludności 10 kV/m dla składowej elektrycznej oraz 60 A/m dla składowej magnetycznej. Biorąc pod uwagę wyżej przywołane wymagania i przepisy, można stwierdzić, iż w przypadku, gdy w otoczeniu obiektu będącego źródłem pól elektrycznego i magnetycznego nie ma obszarów, na których występują takie pola o wartościach natężeń wyższych od określonych w ww. rozporządzeniu jako dopuszczalne, to nie ma podstaw do stwierdzenia negatywnego wpływu tych pól na zdrowie ludzi. Dodatkowo zgodnie z rozporządzeniem wykonuje się pomiary pól elektromagnetycznych dla linii i stacji energetycznych o napięciu powyżej 110 kV, a w sąsiedztwie linii kablowych wyzna-
cza się jedynie składową magnetyczną.
Słup kablowy
Słup kablowy jest konstrukcją nietypową, ale coraz częściej stosowaną w praktyce, szczególnie tam, gdzie istotne jest uwolnienie jak największej części gruntu od ograniczeń związanych z eksploatacją napowietrznej linii elektroenergetycznej. W przypadku linii niskiego i średniego napięcia konstrukcje słupów są dużo mniejsze niż w przypadku linii wysokiego napięcia, podobnie jak i moce przenoszone przez linie. W przypadku typowej linii napowietrznej wysokiego napięcia problem stanowi zachowanie dopuszczalnych wartości składowej elektrycznej pola elektromagnetycznego, natomiast w przypadku podziemnej linii kablowej decydująca jest składowa magnetyczna. Słup kablowy, na którego konstrukcji następuje przejście z linii napowietrznej w linię podziemną jest miejscem, gdzie znaczenie na ograniczenie w użytkowaniu terenu traci wpływ składowa elektryczna a istotna staje się składowa magnetyczna. Słup kablowy jest zazwyczaj konstrukcją
Wymagania przepisów
Oddziaływanie pól elektromagnetycznych jest tematem licznych prac naukowych. Prace te są prowadzone od bardzo dawna. Międzynarodowe organizacje naukowe i organizacje takie jak Światowa Organizacja Zdrowia realizują programy, których celem jest koordynacja prowadzonych na świecie badań, dotyczących oddziaływania pól na zdrowie ludzi. W Polsce aktualnie obowiązujące rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 października 2003 r. w sprawie do-
38
Fot. 1. Słupy kablowe 110 kV – różne rozwiązania techniczne: słup kratownicowy i słup rurowy.
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE specjalną z uwagi na zwiększone wymagania mechaniczne dla takiego słupa. Widok takiego słupa pokazano na fot. 1.
Podsumowanie Na fot. 1 przedstawiono sylwetki słupów kablowych linii dwutorowych 110 kV. Zaletą tego drugiego rozwiązania jest mniejsza zajętość terenu z uwagi na węższy trzon słupa. Słup taki zbudowany jest z trzonu o trzech parach poprzeczników fazowych (słup linii dwutorowej, ale może być więcej w przypadku większej ilości torów), przytwierdzonych do trzonu elementów wsporczych dla trzech par głowic kablowych i zabezpieczających je ograniczników przepięć. Ograniczniki przepięć zainstalowane są na tych słupach z uwagi na konieczność ochrony odgromowej. Dodatkowo od strony linii napowietrznej umieszczone są łańcuchy izolatorów. Z uwagi na rozmaitość konstrukcji słupów głowice kablowe montowane są na różnych wysokościach, ale cechą wspólną jest prowadzenie obok siebie kabli wysokiego napięcia po trzonie słupa do ziemi. Jedyną mechaniczną osłoną tych kabli jest zwykle blacha, ale dostęp do słupa zwykle nie jest niczym ograniczony.
Pole elektromagnetyczne przy słupach kablowych
Jak wynika z doświadczeń i prac naukowych Instytutu Energetyki pole magnetyczne o częstotliwości 50 Hz w sąsiedztwie słupów kablowych jest często bagatelizowane przez ich projektantów, wykonawców i właścicieli. W przypadku typowej eksploatacji linii kablowych w warunkach miejskich można spodziewać się wartości zbliżonych do 60 A/m w od-
ległości ok. 1,5 m od trzonu słupa kablowego wysokiego napięcia, w przypadku słupów zlokalizowanych przy elektrowni są to wartości znacznie wyższe. Specyfika rozkładu składowej magnetycznej pola elektromagnetycznego 50 Hz polega na tym, że składowa ta, maleje nieliniowo wraz z oddalaniem się od jego źródła. Właściwość tą można wykorzystać ograniczając dostęp do słupa w celu zapewnienia, że w miejscach dostępnych dla ludności nie przekroczona zostanie wartość 60 A/m zgodnie z rozporządzeniem [1]. Dodatkowym sposobem obniżenia wartości składowej magnetycznej jest właściwe ułożenie przewodów z ich jednoczesną konfiguracją faz. Kolejnym zagadnieniem jest zmienność obciążenia linii energetycznych w czasie doby, ale i roku. W związku z tym faktem wartości pola magnetycznego przy takim słupie powinny być skorygowane o poprawki uwzględniające te czynniki. Nie występowanie wartości zbliżonych do dopuszczalnych w chwili pomiarów bynajmniej nie oznacza, że takie warunki nie mogą tu wystąpić. Jest to szczególnie istotne w związku z faktem, że wzrasta zapotrzebowanie na energię elektryczną i należy się liczyć z coraz większym przepływem mocy (prądu) w tych liniach.
Podsumowanie
Problem występowania pól magnetycznych przy słupach kablowych jest mało znany i często bagatelizowany. Słupy takie znajdują się często w miejscach ogólnie dostępnych – w parkach, przy centrach handlowych, przy budynkach mieszkalnych i innych. Istnieją możliwości ograniczenia występowania takich obszarów w środowisku,
a ich przykłady pokazano na fot 2. Oprócz najbardziej wydawałoby się oczywistej metody ograniczenia polegającej na zbudowaniu specjalnych ekranów ograniczających pole magnetyczne, ale niestety mało efektywnym ze względów technicznych i ekonomicznych, warto mieć na uwadze dwa inne sposoby: optymalizacja ułożenia kabli na trzonie słupa w celu zminimalizowania wzajemnych oddziaływań miedzy nimi; zbudowanie fizycznych barier i wygrodzenie obszaru ograniczonego użytkowania w sąsiedztwie słupa kablowego. Wobec coraz większej powszechności słupów kablowych należy się liczyć z możliwością przekroczenia dopuszczalnych pól magnetycznych w środowisku przy kablach oraz z koniecznością ograniczenia dostępu osób postronnych.
Wnioski końcowe
Dostęp do przewodów roboczych usytuowanych wzdłuż członu słupa kablowego powinien być ograniczony poprzez zastosowanie ekranu z blachy (najlepiej stalowej), która w znacznym stopniu ogranicza wartość składowej magnetycznej 50 Hz pola elektromagnetycznego. Przy projektowaniu słupów kablowych wysokiego napięcia należy określić wartość maksymalną prądu, jaki może płynąć przewodami roboczymi w celu wyznaczenia obszaru w jego otoczeniu, w którym składowa magnetyczna 50 Hz pola elektromagnetycznego jest nie większa niż wartość graniczna w środowisku ogólnie dostępnym wg [1]. Minimalizację obszaru można uzyskać także metodą właściwego ułożenia przewodów z jednoczesną konfiguracją ich faz wzdłuż członu słupa kablowego. W sytuacjach, w których minimalizacja składowej magnetycznej jest niemożliwa do wykonania, zaleca się wykonanie wokół słupa kablowego barier w celu wygrodzenia obszaru, gdzie nie mogą przebywać osoby postronne.
Literatura:
[1] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 października 2003 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów (Dz. U. Nr 192, poz. 1883)
Fot. 2 Przykłady sposobów ograniczenia dostępu do słupów kablowych w miejscach ogólnie dostępnych dla ludności (po lewej stronie słup linii 110 kV, po prawej słup linii średniego napięcia)
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
Piotr PAPLIŃSKI, Hubert ŚMIETANKA piotr.paplinski@ien.com.pl; hubert.smietanka@ien.com.pl Instytut Energetyki, Pracownia Oddziaływań Środowiskowych i Ochrony Przepięciowej, 01-330 Warszawa, ul. Mory 8 n
39
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Kabel Nexans ENERGYFLEX PV Zapewnia długotrwałą niezawodność i wysoką jakość działania słonecznych fotowoltaicznych systemów zasilania.
K
oszty energii lektrycznej i opła- Ze znakiem jakości ty za emisję gazów cieplarnia- Kabel ENERGYFLEX PV przeznaczonych szybują nieustannie w gó- ny jest do stosowania w systemach rę, nic więc dziwnego, że właściciele paneli słonecznych i ma doskonałe budynków mieszkalnych, biurowych charakterystyki robocze, ułatwia ini fabrycznych w coraz większym stalowanie systemów i charakteryzustopniu korzystają z energii słonecz- je się długotrwałą niezawodnością. nej, stanowiącej niezawodne i stabil- Ten jednożyłowy kabel w podwójnej ne źródło taniego zasilania. izolacji poliolefinowej przenosi naJako producent paneli słonecznych, pięcie stałe od 0,6 do 1 kV, przy dufirma instalująca systemy lub wyspe- żej sprawności i niezawodności oblicjalizowany dystrybutor, pragniecie czonej na dziesiątki lat bezawaryjnej dysponować wysokiej jakości kablem pracy. Charakterystyki kabla nie tylko do łączenia fotowoltaicznych paneli są zgodne z aktualnymi przepisami, z falownikiem, który zamienia prąd lecz także spełniają z naddatkiem the core wymagania, zwłaszcza te z ogniw słonecznych na prąd prze- at stosowne of performance mienny o użytecznych parametrach. dotyczące odporności na tempePonieważ wasi klienci nie zamierza- raturę i czynniki zewnętrzne oraz ją wymieniać co kilka lat okablo- zdolności do długotrwałej eksplowania systemu, interesuje was roz- atacji. Bezhalogenowe materiały wiązanie zdolne zapewnić – przez użyte do budowy kabla zapewniają co najmniej 30 lat – niezawodność optymalne bezpieczeństwo pożai wysoką jakość połączeń w najtrud- rowe w przypadku rozprowadzenia niejszych warunkach pogodowych: instalacji po dachu – kabel spełnia od burzy lodowej, po piekący żar of takżeyour wymagania najświeższych dyBecause so much performance pustyni. Oczekujecie, że oferowany rektyw RoHS, które dotyczą ograniruns through caBles kabel będzie odporny na degrada- czenia stosowania niebezpiecznych Kable i systemy kablowe Nexans są obecne w każdym cję pod wpływem promieni ultrafio- substancji w sprzęcie elektrycznym miejscu naszego codziennego życia. Tworzą infrastrukturę letowych i będzie nai telekomunikacyjną, tyle giętki,występują aby w przemyśle, i elektronicznym. energetyczną budownictwie, statkach, farmach wiatrowych, pociągach, instalacja mogła przebiegać bezprosamochodach, samolotach, … Prawdopodobnie nawet o blemowo i sprawnie. Wszystko tocojest tym nie wiesz, bo nie widzisz ich na dzień. Nasze kable i systemy kablowe otwierają drzwi do światowego postępu. w stanie zapewnić Nexans – uznaŚwiatowy ekspert wSokołowski dziedzinie kabli i ny dostawcaNexans wysokiej kabliRacibórz Janusz Polska sp. z o.o. ·jakości ul. Wiejska 18, 47-400 systemów kablowych o utrwalonej marcom.info@nexans.com reputacji. · www.nexans.pl Nexans Polskas n NEX_Performance_210x297_PL_feb12.indd 1
40
ENERGYFLEX zapewnia…
yy Wytrzymałość w całym okresie eksploatacji: produkt wytrzymuje do 30 lat eksploatacji nawet w ciężkich warun- kach zewnętrznych yy Trwałość w zastosowaniach na wolnym powietrzu: wytrzy- małość na skrajne temperatury (od -40°C do +120°C) yy Produkt bezpieczny dla warstwy ozonowej yy Odporność na promieniowanie UV: pełna ochrona przed degradacją pod wpływem promieni ultrafioletowych yy Materiały bezhalogenowe: zwiększone bezpieczeństwo pożarowe przy instalowaniu na dachu, produkt niskodymny, opóźniający palenie yy Giętkość kabla i łatwość zdejmowania powłoki: szybka i łatwiejsza instalacja yy Produkt opracowany z myślą o zgodności z aktualnie stoso- wanymi typami złączek: zgodność co do średnicy i wyma- ganej dokładności pasowania yy Opakowanie uwzględniające wymogi logistyki i ergonomii: szybkie dostawy i łatwość posługiwania się produktem yy Aprobata TÜV: badania przeprowadzone w laboratoriach niemieckich zgodnie z normami WE yy W pełni odzyskiwane materiały: zgodność z nowymi prze- pisami dotyczącymi ochrony środowiska.
17.02.12 12:07:49 Uhr
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
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
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Rittal prezentuje nową generację klimatyzatorów Blue e+
Milowy krok ku większej ekonomiczności Pod nazwą Blue e+ Rittal wprowadza na rynek całkowicie nową generację klimatyzatorów – to milowy krok w kwestii ekonomiczności. Poza znacznie wyższą efektywnością energetyczną w porównaniu z dotychczasowymi rozwiązaniami, urządzenia zaskakują także elastycznością, bezpieczeństwem i obsługą. Dostawca systemów szaf sterowniczych ponownie podkreśla swoje aspiracje do bycia liderem technologii klimatyzacji systemowej.
S
zacuje się, że w całej Europie do sieci jest podłączonych około 2 milionów klimatyzatorów szaf sterowniczych, które przy zakładanej mocy przyłączeniowej 2 terawatów (po 1 kW na urządzenie) stanowią istotny pod względem gospodarczym potencjał zużycia i odpowiadają za emisję ok. 4 mln ton CO2. Rittal, światowy lider w zakresie systemów klimatyzacji szaf sterowniczych, postawił sobie za cel zmniejszenie zapotrzebowania klimatyzatorów na energię na tyle, aby wnieść znaczący wkład w ochronę klimatu i zmierzyć się z rosnącymi cenami energii.
Oszczędności energii do 75% wykazana w teście
„Aby wyraźnie zwiększyć efektywność energetyczną, Rittal w swojej nowej generacji klimatyzatorów Blue e+ po
ENCLOSURES
42
raz pierwszy stawia na innowacyjną, opatentowaną technologię hybrydową“, mówi Marcin Lisowski, Product Manager w Rittal Sp. z o.o.. Ta technologia stanowi połączenie klimatyzatora sprężarkowego i ciepłowodu zapewniającego pasywne chłodzenie. Sprężarka znajduje zastosowanie tylko wówczas, gdy chłodzenie pasywne staje się niewystarczające. Istotny wpływ na olbrzymi wzrost wydajności ma strategia regulacji trybu hybrydowego. Jest ona zoptymalizowana pod kątem efektywności energetycznej w trybie obciążenia częściowego. Urządzenie Blue e+ przy częściowym obciążeniu 15%, używając wyłącznie technologii „heat pipe”, jest sześciokrotnie wydajniejsze w porównaniu z tradycyjnymi urządzeniami chłodniczymi. Przy obciążeniu 65% oba
Nowy graficzny wyświetlacz dotykowy zapewnia przegląd wszystkich istotnych informacji.
systemy pracują w trybie hybrydowym, a przez to czterokrotnie wydajniej niż tradycyjne urządzenie. Bardzo wysoka jest także wydajność energetyczna chłodzenia sprężarkowego nowej serii urządzeń. Zarówno w wentylatorach, jak i w sprężarce zastosowano silniki DC. Dzięki technologii inwerterowej umożliwiającej regulowanie za pomocą napięcia obrotów
POWER DISTRIBUTION
CLIMATE CONTROL
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE sprężarki i wentylatorów, dostarczana jest zawsze dokładnie taka moc chłodnicza, jaka jest w danej chwili potrzebna. W ten sposób w porównaniu ze zwykłym rozwiązaniem znacznie maleje zużycie energii. „Wysoka efektywność energetyczna nowych klimatyzatorów – jak pokazują pierwsze wyniki testów – pozwala na oszczędności do 75%“, podkreśla Marcin Lisowski.
Interfejs NFC pozwala na łatwą konfigurację wielu klimatyzatorów za pomocą urządzeń mobilnych.
Wejście wielonapięciowe zasilania sieciowego
Przy opracowywaniu tej nowości szczególną uwagę na ekonomiczność zwracano także w innych dziedzinach. Dzięki opatentowanej obsłudze różnych napięć, wszystkie urządzenia mogą być w sposób elastyczny stosowane we wszystkich popularnych sieciach na całym świecie. Zakres możliwego napięcia wejściowego sięga od 110 V (jednofazowego) do 480 V (trójfazowego) przy częstotliwościach sieciowych 50 Hz lub 60 Hz. Dużą zaletą, szczególnie dla producentów prowadzących działalność na całym świecie, są niskie koszty logistyki. Klimatyzator jest zawsze taki sam, niezależnie od tego, czy maszyna jest dostarczana do Japonii, USA czy do Europy. To prowadzi nie tylko do znacznego zredukowania wariantów urządzeń, lecz także do znacznego uproszczenia logistyki części zamiennych.
Wyższe bezpieczeństwo procesów
Regulowana moc chłodzenia likwiduje naprężenia termiczne wszystkich komponentów w szafie sterowniczej. Ciągłe wahania temperatury, jak to miało miejsce w klasycznej regulacji dwupunk-
towej, należą już do przeszłości. W ten sposób znacznie zwiększa się żywotność nie tylko klimatyzatorów, lecz także komponentów szaf sterowniczych, co z kolei prowadzi do podwyższenia bezpieczeństwa procesów. Urządzenia Blue e+ pokrywają zakres mocy do 6000 W (wcześniej: maksymalnie 4000 W) i mogą być używane przy temperaturach od -30°C do +60°C.
Łatwa obsługa i szybki serwis
Nowy graficzny wyświetlacz dotykowy zapewnia przegląd wszystkich istot-
nych informacji. Komunikaty systemowe są dostępne w postaci tekstowej w wielu językach. Standardowe interfejsy komunikacji zapewniają łatwą integrację z systemami zarządzania produkcją. Ponadto różne protokoły, jak np. CAN Bus lub Modbus TCP, umożliwiają transfer danych w czasie rzeczywistym przez interfejs CAN Bus lub Ethernet. Interfejs NFC pozwala na łatwą konfigurację wielu klimatyzatorów za pomocą urządzeń mobilnych. Rittal n
World’s first. Blue e+. Generacja to nowy wymiar efektywności energetycznej i komfortu obsługi.
IT INFRASTRUCTURE
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
SOFTWARE & SERVICES www.rittal.pl
43
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Poprawa obciążalności transformatora rozdzielczego zasilającego odbiorniki nieliniowe Zastosowania aktywnego filtru harmonicznych VLT ®AAF Danfoss Konieczność redukcji obciążalności transformatorów zasilających odbiorniki nieliniowe
Rosnąca liczba i moc odbiorników nieliniowych (szczególnie przekształtników energoelektronicznych) pobierających ze źródła zasilania prąd odkształcony powoduje, że transformatory rozdzielcze, które zasilają tego typu odbiorniki, obciążane są coraz częściej prądem o znacznej zawar-
tości wyższych harmonicznych. Prowadzi to do odkształcenia napięcia na ich zaciskach oraz generuje w nich dodatkowe straty obciążeniowe (proporcjonalne do kwadratu wartości skutecznej poszczególnych wyższych harmonicznych oraz do kwadratu ich rzędu), które zwiększając temperaturę uzwojeń powodują, że transformator nie może być w sposób ciągły obciążany znamionową mocą pozorną, na którą został skonstruowany.
Rys. 1. Przykład obciążenia nieliniowego transformatora dystrybucyjnego 600kVA, przebiegi wartości chwilowych oraz widmo składowych harmonicznych na wtórnej stronie transformatora 15kV/0,4kV. THDi=13,6%
Rys. 2. Porównanie strat w transformatorze przy obciążeniu liniowym i nieliniowym
44
Rys. 3. Filtr aktywny AAF Danfoss zwiększający obciążalność prądową transformatora zasilającego odbiorniki nieliniowe
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Rys. 4. Parametry obciążenia transformatora oraz widmo wyższych harmonicznych prądu
Proponowane rozwiązanie eliminujące konieczność redukcji obciążalności transformatorów zasilających odbiorniki nieliniowe Aby skutecznie poprawić obciążalność transformatora zasilającego odbiorniki nieliniowe, należy dążyć do kompensacji harmonicznych w prądzie transformatora, co obniża dodatkowe straty obciążeniowe. Cechą charakterystyczną takiego kompensatora musi być wysoka skuteczność tłumienia harmonicznych niezależnie od wielkości prądu obciążenia. Dlatego też właściwym rozwiązaniem jest stosowanie filtru aktywnego w konfiguracji przedstawionej na Rys 3.
Zwiększenie obciążalności transformatora rozdzielczego 1600kVA w jednej z polskich cukrowni przy zastosowaniu filtr aktywnego AAF250A firmy Danfoss
Krótko przed rozpoczęciem kampanii cukrowniczej liczba odbiorników podłączonych do transformatora 1600kVA 15kV/0,4kV o prądzie nominalnym strony wtórnej 2309A została zwiększona o kilka napędów przekształtnikowych, przez co wzrósł stopień odkształcenia prądu transformatora. Transformator został obciążany prądem o wartości skutecznej z zakresu 1700A - 1900A o współczynniku zawartości
harmonicznych THDi=ok 13%, zgodnie z poniższymi rejestracjami (Rys 4 i Rys 5). Z obliczeń współczynnika wzrostu strat dodatkowych oraz opierając się na zarejestrowanym widmie harmonicznych prądu i szczegółowych danych transformatora, okazało się, że współczynnik wykorzystania prądu nominalnego transformatora wynosił:
Maksymalna wartość skuteczna prądu nie powodująca przegrzania transformatora Imax
okazała się za mała dla bieżących potrzeb cukrowni i temperatura transformatora wzrastała przekraczając dopuszczalne wartości dla tego transformatora. Ponieważ do wyłączeń transformatora dochodziło dość regularnie, ciągłość kampanii cukrowniczej była zagrożona. Należało więc znaleźć skuteczne rozwiązanie. Zaproponowany został filtr aktywny firmy Danfoss AAF250A podłączony
Rys. 5. Prąd obciążenia transformatora – przebieg wartości chwilowych prądu
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
45
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
formatora, ale jej poziom okazał się wystarczający do zwiększenia przepustowości transformatora. Uzyskana w ten sposób rezerwa prądu obciążenia ok 300A okazała się wystarczająca dla zabezpieczenia bieżących potrzeb cukrowni.
Podsumowanie
Filtry aktywne AAF firmy Danfoss zapewniają skuteczną filtrację prądu obciążenia transformatora niezależnie od jego wartości skutecznej a krótki czas odpowiedzi filtrów AAF na zmianę wartości skutecznej prądu lub na zmianę zawartości wyższych harmonicznych rekomenduje ich do stosowania w układach z transformatorami dystrybucyjnymi lub rozdzielczymi. Dlatego też z powodzeniem są stosowane w aplikacjach mających na celu ograniczenie strat przesyłu energii elektrycznej. Rys. 6. Widmo wyższych harmonicznych prądu obciążenia wtórnej strony transformatora oraz przebieg wartości chwilowych prądu po zastosowaniu filtru aktywnego AAF250A
w układzie kompensacji centralnej (wg Rys 3) kompensując harmoniczne generowane przez wszystkie odbiorniki nieliniowe podłączone do wtórnej strony transformatora. Po zastosowaniu filtru aktywnego zredukowane zostały wartości skuteczne harmonicznych prądu, przez co zmniejszył się również współczynnik zawartości wyższych harmonicznych THDi z 13% do ok 6%. Współczynnik wykorzystania prądu nominalnego transformatora zwiększył się po zastosowaniu filtru AAF250A do wartości
Szczegółowe informacje dotyczące filtrów aktywnych AAF, przetwornic częstotliwości VLT® i innych produktów oferty napędowej Danfoss można znaleźć na stronach internetowych: www.danfoss.pl/napedy
Andrzej Wnuk n Danfoss Poland Sp. z o.o. ul. Chrzanowska 5, 05-825 Grodzisk Mazowiecki tel. 22 755 06 68, fax 22 755 07 01 www.danfoss.pl/napedy
co spowodowało zwiększenie maksymalnej dopuszczalnej wartości skutecznej prądu nie powodującej przegrzania transformatora Imax do wartości
Jak pokazuje przebieg widma prądu nie jest to pełna kompensacja wyższych harmonicznych prądu obciążenia trans-
46
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Samoczynny włącznik SN w miejskich stacjach rozdzielczych SN/nn Nowoczesna infrastruktura i architektura oraz skuteczne, a zarazem optymalne zarządzanie siecią SN, to bardzo konkretne zadania stojące ciągle przed Operatorami Systemów Dystrybucyjnych. Wyzwania te wynikają między innymi z trwających obecnie prac nad nowym modelem jakościowym taryfy energetycznej. Wskaźniki SAIDI i SAIFI staną się kluczowymi parametrami wpływającymi na przychód OSD [1]. W efekcie najbliższe lata w polskiej energetyce to dalsze wdrażanie programów poprawy parametrów jakościowych dostaw energii.
W
śród inwestycji ukierunkowanych na modernizację sieci, rozwój zaawansowanych systemów pomiarowych i informatycznych oraz poprawę łączności, zaplanowano także inwestycje związane z modernizacją i budową stacji rozdzielczych SN/nn [2,3]. Urządzeniem stworzonym z myślą o tego rodzaju inwestycjach jest wyłącznik opisany w niniejszym artykule. Firma Tavrida Electric Polska wykorzystując doświadczenia uzyskane przy wprowadzaniu na rynek polski ponad
tysiąca reklozerów uruchomiła na przełomie lat 2012- 2013 produkcję i wdrożyła wspólnie z Tauron Dystrybucja S.A. wyłączniki o symbolu TRW dedykowane do modernizowanych, sieciowych i miejskich stacji rozdzielczych.
Wymagania stawiane modernizowanym stacjom rozdzielczym SN/nn
W obecnie tworzonych i modernizowanych strukturach sieci, kluczowe pola
odpływowe stacji miejskiej z ich podstawowym elementem - łącznikiem SN - muszą być aktywnymi elementami centralnych systemów zarządzania siecią. Muszą stwarzać warunki umożliwiające minimalizację lub eliminację przerw w zasilaniu oraz w pełni uczestniczyć w automatycznym sterowaniu siecią. Koncepcję tą można zrealizować w pełni tylko w oparciu o wyłącznik współpracujący z lokalnym blokiem EAZ, którego automatyka identyfikuje awarie w sieci oraz - jeśli taka konieczność wystąpi - samoczynnie wyłącza uszkodzony odcinek sieci. Ponadto wyłącznik w każdym momencie jest w stanie wykonać polecenia nadrzędnego systemu zdalnego sterowania. Drugim kluczowym elementem przy realizacji koncepcji jest łączność zapewniająca stałą komunikację z nadrzędnym systemem sterowania. System SCADA musi mieć zapewnioną na bieżąco informację o stanie pola i parametrach sieci w konkretnym węźle. Musi mieć możliwość sterowania wyłącznikiem, aby w dowolnym momencie ze stanowiska dyspozytorskiego można było ręcznie lub automatycznie dokonać rekonfiguracji sieci. Trzeci element to własne, autonomiczne zasilanie gwarantujące podtrzymanie pracy układu w sytuacji zaniku zasilania zewnętrznego.
Konstrukcja wyłącznika TRW
Rys.1 Wyłącznik wnętrzowy TRW
48
Wyłącznik stacyjny TRW charakteryzuje się zwartą konstrukcją umożliwiającą jego instalowanie w różnych typach rozdzielni eksploatowanych przez energetykę (Rys.1). Podstawowe zespoły wyłącznika TRW oraz układ powiązań z elementami pola rozdzielnicy przedstawia rysunku 2.
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Zespoły łączeniowy i sterowniczy wyłącznika TRW
W wyłączniku TRW zastosowano standardowy, próżniowy zespół łączeniowy typu ISM/TEL (izolacja powietrzna) oraz zespół sterowniczy typu CM_16 firmy Tavrida Electric. Parametry znamionowe zespołu łączeniowego oraz sterowniczego przedstawiono w tabelach 1 i 2. Konstrukcja napędu elektromagnesowego wyłącznika Tavrida Electric zapewnia wysoką zdolność łączeniową. Przy prądzie znamionowym umożliwia wykonanie minimum 30000 cykli ZO. Typ napędu wyłącznika oraz sposób łączenia biegunów pozwoliły na skrócenie czasu wymaganego do przeprowadzania operacji załącz i wyłącz. Rozwiązanie to sprawdziło się i jego zalety zostały potwierdzone w reklozerach i wyłącznikach stosowanych w Polsce już od przeszło dziesięciu lat. Wyłączniki nie wymagają obsługi serwisowej oraz utrzymywania rezerwy części zamiennych w całym okresie eksploatacji. Harmonogram okresowych prób funkcjonalnych wyłącznika wynika wyłącznie z przepisów branżowych. Krótkie czasy przygotowania do pracy ≤ 10 s oraz czasy własne wyłącznika: czas zamykania ≤ 36 ms, czas otwierania ≤ 15 ms, pozwalają na jego stosowanie w wymagających
Tabela 1. Parametry znamionowe zespołu łączeniowego ISM/TEL stosowanego w wyłączniku TRW Napięcie znamionowe Prąd znamionowy ciągły Napięcie wytrzymywane przemienne Częstotliwość znamionowa Napięcie wytrzymywane udarowe Prąd znamionowy wyłączalny zwarciowy Prąd znamionowy załączalny zwarciowy Prąd znamionowy 4s wytrzymywany Trwałość mechaniczna: Trwałość łączeniowa: - przy prądzie znamionowym - przy prądzie znamionowym wyłączalnym Czas zamykania Czas własny otwierania Czas wyłączania Rezystancja zestyków głównych Maksymalna temperatura otoczenia Minimalna temperatura otoczenia Odporność na wibracje mechaniczne Wysokość instalowania nad poziomem morza Maksymalna wilgotność Rozstaw między biegunami Masa
24 kV 800 A 50 kV 50/60 Hz 125 kV 16 kA 40 kA 16 kA ≥ 30000 ≥ 30000 ≥ 100 ≤ 36 ms* ≤ 15 ms* ≤ 25 ms* ≤ 40 μOhm 55oC -40oC Klasa 4M4 1000 m 98% (bez kondensacji) 210 mm 36 kg
* Bez czasu akceptacji wejścia sterującego
układach automatyki SPZ, SZR, APZ. Dobre własności łączeniowe umożliwiają instalowanie wyłączników w energetyce oraz przemyśle, w układach zasilają-
cych, które wymagają częstych łączeń. Ponadto, wyłączniki charakteryzują się wysoką zdolnością łączenia prądów pojemnościowych (klasa C2).
Zespół automatyki zabezpieczeniowej (sterownik polowy)
Rys. 2 Podstawowe zespoły wyłącznika TRW
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015
Wyłącznik TRW jest wyposażony w sterownik polowy z funkcjami zabezpieczeniowymi. Ze względu na różne preferencje użytkowników oraz wymagania projektowe przewidziano możliwość zastosowania różnych układów automatyki zabezpieczeniowej oferowanych na polskim rynku. Wspólnie z firmami: Elkomtech, Schneider Electric, Mikronika przetestowano praktyczne działanie wyłącznika z automatyką wymienionych producentów. Testy współdziałania wyłącznika, automatyki i telemechaniki wypadły pozytywnie. Każdy z producentów automatyki zabezpieczeniowej oferuje nieco inny zestaw dostępnych funkcji zabezpieczeniowych. W tabeli 3 przedstawiono zestaw funkcji zabezpieczeniowych wykorzystywany w aktualnie eksploatowanych wyłącznikach. We wdrażanych aplikacjach blok automatyki zabezpieczeniowej jest przeznaczony do pracy w polach rozdzielczych średniego napięcia w sieciach skompensowanych, uziemionych przez rezystor lub izolowanych. Funkcje zabezpieczeniowe są modyfikowalne, mogą być zmienione w trakcie eksploatacji.
49
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Jest możliwość zrealizowania dodatkowych funkcji np. sterowania i sygnalizacji położenia odłącznika, uziemnika itp. W trakcie użytkowania zmiana nastaw oraz funkcjonalności zespołu automatyki zabezpieczeniowej może być przeprowadzona z wykorzystaniem dedykowanego oprogramowania lub bezpośrednio z poziomu panelu operatorskiego.
Moduł komunikacji
Wyłącznik jest standardowo wyposażony w sterownik telemechaniki umożliwiający nawiązanie łączności z centrum dyspozytorskim oraz stanowiskiem inżynierskim. Komunikacja odbywa się za pośrednictwem sieci komórkowej GSM/GPRS. Łączność jest realizowana z wykorzystaniem dedykowanego punktu dostępowego APN. Wyłącznik obsługuje następujące protokoły transmisji: DNP3.0, IEC 60870-5103, IEC 60870-5-104. Sterownik telemechaniki jest zabudowany w szafce obwodów pomocniczych wyłącznika TRW. W stanach zaniku napięcia sieciowego prace układów telemechaniki podtrzymuje zasilacz bezprzerwowy. Podstawowe sygnalizacje, sterowania oraz pomiary przesyłane do systemu dyspozytorskiego przedstawiono w tabeli 4.
Zasilacz bezprzerwowy z ręcznym generatorem awaryjnego zasilania.
Zainstalowany zasilacz w połączeniu z akumulatorami spełnia rolę bezprzerwowego źródła zasilania obwodów sterowniczych wyłącznika TRW. Tryb ładowania szybkiego oraz tryb doładowywania są w sposób ciągły moni-
Tabela 2. Parametry znamionowe układu sterowania Dane ogólne Szereg przestawieniowy standardowy Maksymalna ilość operacji ZO w ciągu godziny Stopień ochrony obudowy Tolerancje napięć pomocniczych CM_16_1(60) CM_16_1(220), CM_16_2(220) Pobór mocy ze źródła zasilania Podczas ładowania kondensatora załączającego Obciążenie spoczynkowe Czas ładowania kondensatora załączającego Ładowanie pierwotne po podaniu zasilania Ładowanie wtórne i kolejne Czas ładowania i gotowości kondensatora wyłączającego Ładowanie pierwotne po podaniu zasilania Czas gotowości do wykonania wyłączenia, po zaniku zasilania
torowane przez układ mikroprocesorowy. Ciągły monitoring sprawności baterii zmniejsza ryzyko uszkodzenia baterii i pozwala na bezpieczną pracę nawet w przypadku pracy ciągłej. Czas pracy z baterii wynosi od 12 do 36 godzin w zależności od konfiguracji urządzeń i wykonywanych operacji.
Pomiar prądów i napięć
W wyłączniku TRW tory pomiarowe automatyki zabezpieczeniowej, w zależności od specyfikacji oraz indywidualnych wymagań, są dostosowane do współpracy z: yy przekładnikami prądowymi wnętrzowymi – pomiar prądów fazowych i/lub prądu I0 w układzie Holmgreena; yy przekładnikiem Ferrantiego – pomiar prądu I0; yy cewkami Rogowskiego – pomiar prądów fazowych (prąd I0 wyliczany);
O0,1sZO-10sZO 100 IP40 19-72 V AC/DC 85-265 V AC/DC ≤ 55 VA ≤ 5 VA ≤ 15 s ≤ 10 s ≤ 0,1 s min. 60 s
yy przekładnikami napięciowymi – pomiar napięć fazowych i/lub napięcia U0; yy pojemnościowymi dzielnikami napięcia – pomiar napięć fazowych (napięcie U0 wyliczane). W wersji podstawowej wyłącznika TRW do pomiaru napięć fazowych wykorzystano pojemnościowe dzielniki napięcia. Układ pojedynczego dzielnika napięcia składa się z izolatora wsporczego pojemnościowego (C=120pF) typu VS-20AN-PL, który stanowi pojemność „górną” dzielnika oraz konwertera napięcia, który jest swoistym układem dopasowującym z pojemnością „dolną”. Izolator VS-20AN-PL fabrycznie jest wyposażony w dwukierunkową diodę typu „transil” BZW06-15B, dzięki czemu napięcie na wyjściu izolatora ograniczone jest do wartości bezpiecznej ≤ 17V. Układ gwarantuje dokładność pomiaru nie gorszą niż w klasycznych układach pomiarowych.
Rys. 3 Wyłącznik TRW - instalacje
50
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Tabela 3. Zestawienie funkcji zabezpieczeniowych dostępnych w aktualnie instalowanych wyłącznikach TRW Symbol / Skrót I>T IDMT I0>T IN-N>T I0DMT P0>T Y0>T; G0>T; B0>T I← Ih2/Ih1> U>T U<T U1<T U0>T LRW SPZ f<T, f>T SCO; SPZ / SCO f+df/dt; df/dt; f+Δf/Δt U+dU/dt; dU/dt; U+ΔU/Δt cosφ >T P>T I2/I1>T U2/U1>T ZSZ ABK θ>T I<T Bt1>, Bt2>; Bd>, T1>, T2>
Typ zabezpieczenia Czterostopniowe zabezpieczenie nadprądowe niezależne Zabezpieczenie nadprądowe zależne na prądach fazowych Dwustopniowe zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe niezależne Zabezpieczenie od prądu niezrównoważenia baterii kondensatorów Zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe zależne Zabezpieczenie ziemnozwarciowe kierunkowe Zabezpieczenia ziemnozwarciowe admitancyjne, konduktancyjne i susceptancyjne Zabezpieczenie nadprądowe kierunkowe na prądach fazowych Blokada zabezpieczenia nadprądowego fazowego od drugiej harmonicznej Zabezpieczenie nadnapięciowe Zabezpieczenie podnapięciowe Zabezpieczenie podnapięciowe kolejności zgodnej Zabezpieczenie nadnapięciowe ziemnozwarciowe Rezerwa wyłącznikowa Automatyka samoczynnego ponownego załączenia Zabezpieczenia częstotliwościowe, automatyka samoczynnego częstotliwościowego odciążania, automatyka SPZ po SCO Zabezpieczenia od tempa zmian częstotliwości
Zabezpieczenia od tempa zmiana napięcia Zabezpieczenie od współczynnika mocy, Zabezpieczenie od kierunku mocy czynnej Zabezpieczenie od asymetrii prądu (stosunek składowej przeciwnej do zgodnej I2/I1), Zabezpieczenie od asymetrii napięcia (stosunek składowej przeciwnej do zgodnej U2/U1), Blokada zabezpieczenia szyn Automatyki transformatora uziemiającego: rezystora, wymuszania składowej czynnej (AWSC), dekompensacji Automatyki baterii kondensatorów, Zabezpieczenie silnikowe przeciążeniowe – model cieplny Zabezpieczenie silnikowe od wielokrotnych rozruchów Zabezpieczenie silnikowe od przedłużonego rozruchu Zabezpieczenie podprądowe Współpraca z zabezpieczeniami własnymi transformatora, dławika, przełącznika zaczepów - gazowo-przepływowymi (Buchholz), temperaturowymi
Tabela 4. Podstawowe sygnalizacje, sterowania oraz pomiary przesyłane do systemu dyspozytorskiego Sygnalizacje:
Sterowania:
Pomiary:
- stan położenia wyłącznika - stan zadziałania zabezpieczeń - sygnalizacja napięcia pomocniczego - informacja o stanie akumulatorów - sterowanie wyłącznikiem - przestawianie trybu działania zabezpieczeń - kasowanie WWZ - napięcia fazowe oraz Uo - prądy fazowe oraz prąd Io - moc - energia - częstotliwość
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015
Zewnętrzny osprzęt instalowany w polu rozdzielnicy.
Modernizowanemu polu pełną funkcjonalność typowego pola rozdzielczego SN zapewnia zewnętrzny osprzęt dobierany według indywidualnych wymagań inwestora. Wyposażenie to obejmuje: yy odłącznik, yy uziemnik (uziemniki), yy przekładniki napięciowe (gdy nie jest zastosowany dzielnik pojemnościowy) yy przekładniki prądowe, yy przekładnik ziemnozwarciowy, yy ograniczniki przepięć, Na rys. 3 przedstawiono przykładowe instalacje wyłącznika.
Podsumowanie
Przedstawiony w artykule wyłącznik TRW jest przez energetykę polską eksploatowany ponad dwa lata. Pracuje aktualnie w przeszło 60 polach. Kolejne sztuki są sukcesywnie instalowane. Wyłącznik w pełni wpisuje się w potrzeby operatorów systemów dystrybucyjnych, planujących automatyzację sieci i poprawę wskaźników SAIDI, SAIFI. Instalowany jest wszędzie tam gdzie ze względów ruchowych, technicznych i ekonomicznych nie przewiduje się wymiany istniejącej rozdzielnicy na nową. Wyłącznik jest konstrukcją zwartą. Zabudowę i instalację wykonuj się po przeprowadzeniu wspólnie z przyszłym użytkownikiem pełnego zakresu testów. Testy wykonywane są w siedzibie firmy w Tychach. Użytkownik uczestniczy w testach zdalnie za pośrednictwem łączy radiowych. Ma możliwość uaktywnienia dowolnych funkcji i sprawdzenie zachowania się wyłącznika. Wprowadzone nastawy zabezpieczeń są potwierdzone stosownym protokołem badań. Po montażu, w trakcie uruchamiania pola wykonuje się już tylko testy podstawowe. Procedura znacznie upraszcza i skraca okres odstawienia pola na czas montażu. Przedstawiony wyłącznik w pełni realizuje oczekiwania wynikające z tworzonych systemów Smart Grid oraz aplikacji umożliwiających automatyczną rekonfigurację sieci.
Literatura:
[1] Andrzej Pazda.: Premiujemy wysoką jakość – Wywiad z Maciejem Bando, Prezesem URE. Energia Elektryczna 2014, nr 11. [2] Ireneusz Chojnacki.: Fala inwestycji nadal wysoka. Energia Elektryczna 2014, nr 5. [3] Agnieszka Prokop.: Stan elektroenergetycznych sieci dystrybucyjnych w Polsce. Paliwa i Energetyka nr 3/2014[10]. n Lech Wierzbowski, Tomasz Olech Tavrida Electric Polska
51
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Kable komunikacyjne – ogólne rozważania dotyczące zastosowań kabli Wobec dużej różnorodności dostępnych systemów okablowania sieci komunikacyjnych oraz szerokiej podaży kabli dedykowanych do instalacji w różnych obszarach infrastruktury projektanci sieci stoją przed problemem optymalnego wyboru sprzętu i kabli.
A
rtykuł ten opracowany w oparciu o standardy normalizacyjne Europejskiego Instytutu Normalizacyjnego (CENELEC) oraz o standardy Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej (IEC) może być pomocny dla projektantów okablowania przy wyborze metalowych kabli komunikacyjnych do konkretnych zastosowań. Dostępne na rynku kable komunikacyjne można podzielić na trzy zasadnicze grupy: yy Kable telekomunikacyjne używane do sieci dostępowej, zewnętrzne; yy Symetryczne kable do transmisji danych; yy Kable współosiowe stosowane w sieciach telewizyjnych (CATV).
1. Kable miedziane podstawą systemów
Kable komunikacyjne są autostradami i arteriami dla realizowania ścieżek połączeń między urządzeniami telekomunikacyjnymi. Rozróżniamy lepsze i gorsze środki teletransmisji. Każdy środek teletransmisji ma swoje konkretne miejsce w projekcie systemu komunikacyjnego i ma być tak dobrany, żeby spełniał idealnie swoją rolę w określonych warunkach. Ważne jest, żeby poznać zalety kabli miedzianych, by móc odpowiednio zaprojektować i rozwijać swój system komunikacyjny. Podstawowymi czynnikami, które trzeba wziąć pod uwagę przy wyborze kabli komunikacyjnych to: yy sprawność transmisji; yy koszt systemu; yy łatwość instalacji i konserwacji, yy dostępność .
yy okablowanie symetryczne i yy okablowanie niesymetryczne (koncentryczne). Okablowanie symetryczne jest realizowane za pomocą skręconej pary żył (tzw. skrętki parowej) lub za pomocą kabla zawierającego więcej niż jedną parę. Okablowanie niesymetryczne jest realizowane za pomocą kabla współosiowego – koncentrycznego (tzw. koncentryk), który składa się z jednej umieszczonej centralnie jednodrutowej lub linkowej żyły oraz z żyły zewnętrznej umieszczonej na izolacji centrycznie względem żyły wewnętrznej. Większość sieci transmitujących głos i dane używa okablowania symetrycznego. Kable współosiowe znajdują przede wszystkim zastosowanie w sieciach telewizyjnych przewodowych (CATV), satelitarnych i w połączeniach sprzętu video.
3. Kable symetryczne Kable symetryczne mają budowę parową. Obwód elektryczny jest realizowany przez dwie izolowane żyły skręcone ze sobą w parę. Pary są ułożone w kablu w formie wiązek parowych lub czwórkowych. 3.1. Konstrukcja wiązek Podstawowe elementy kabla symetrycznego - pary - są ułożone w kablu w wiązki. Są dwa rodzaje wiązek kablowych: yy Parowe, wiązkę parową stanowią dwie skręcone ze sobą pary żył izolowanych (Rys.4); yy Czwórkowe, wiązkę czwórkową stanowią cztery izolowane żyły skręcone ze sobą. Wiązka czwórkowa ma formę gwiazdową, parę stanowią leżące naprzeciw siebie żyły (A i B oraz C i D), (Rys.3)
Rys. 1. Kabel symetryczny 1-powłoka; 2-skręcona para; 3-izolowana żyła
Rys. 3.
2. Podstawowe rodzaje kabli Instalator pracując z miedzianymi żyłami ma do czynienia z dwoma podstawowymi rodzajami okablowania:
52
Rys.2. Kabel koncentryczny 1-powłoka; 2-oplot miedziany (ekran); 3-izolacja; 4-żyła wewnętrzna
Rys. 4.
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE 3.2. Liczba par Kable telekomunikacyjne były bardzo różnorodne, były wykonywane z różną liczbą par transmisyjnych poczynając od pojedynczych par, aż do 4200 par w jednym kablu. Pary transmisyjne były układane w koncentryczne warstwy lub pęczki. Abonencki terminal komunikacyjny używa normalnie co najwyżej czterech par, tak więc sieć końcowa (abonencka) jest budowana z kabli zawierających maksymalnie cztery pary. Identyfikacja każdej pary i żyły w kablu jest możliwa dzięki odpowiedniemu kodowi barwnemu. Większą liczbę par mogą zawierać kable obsługujące zbiorcze przełącznice komunikacyjne umieszczone w centrach komunikacyjnych osiedli lub biurowców. Główna przełącznica komunikacyjna obsługująca też system satelitarny współpracuje z różnymi mediami teletransmisyjnymi tj. kable miedziane, kable światłowodowe, bezprzewodowe systemy radiowe, falowody i kable koncentryczne.
Kable koncentryczne ze względu na swoją strukturę „rozsiewają” pole elektromagnetyczne na mniejszą odległość niż kable symetryczne, są tym samym same mniej podatne na zewnętrzne zakłócenia. W warunkach silnych pól zakłócających (bliskość linii energetycznych, urządzeń zasilających…) lepiej sprawdzają się kable koncentryczne w instalacjach komunikacyjnych, jednak ze względu na koszty zdecydowano się opracować specjalne standardy dla wszechstronnych sieci komunikacyjnych z użyciem kabli symetrycznych. Kable koncentryczne są natomiast wykorzystywane głównie w instalacjach telewizyjnych. Kable współosiowe są używane przez firmy telewizyjne do dystrybucji sygnału telewizyjnego z anteny zbiorczej do poszczególnych mieszkań, budynków i biur (CATV-Telewizja Kablowa). W technice telewizyjnej powszechne jest zastosowanie kabli koncentrycznych przy połączeniach kamer video, monitorów, anten. Technika radiowa (np. stacje przekaźnikowe telefonii komórkowej) używa także kabli koncentrycznych. Generalną zasadą jest, że w technice telewizyjnej stosowane są kable koncentryczne o nominalnej impedancji falowej 75Ω, natomiast w technice radiowej stosuje się kable koncentryczne o nominalnej impedancji falowej 50Ω. Kable koncentryczne są wykonywane w różnych wariantach. Zasadniczo różnią się budową żyły zewnętrznej. Może być ona wykonana w postaci pojedynczego oplotu z drutów miedzianych (Rys.6A), oplotu i folii aluminiowej (rys.6B) lub też w postaci podwójnego oplotu z drutów i z folii (rys.6C –tzw. triax). Wybór żyły zewnętrznej jest ważny w kontekście rozważań kompatybilności elektromagnetycznej (EMC), czyli zdolności ekranujących kabla koncentrycznego. Lepsze ekranowanie kabla
oznacza, że kablem tym można posłać sygnał użyteczny na dalszą odległość niż kablem gorzej ekranowanym. Na rys6 najbardziej skuteczne ekranowanie ma kabel C.
5. Kable giętkie i sztywne Żyła wewnętrzna kabli koncentrycznych jak i żyły kabli symetrycznych mogą być wykonane z pojedynczego drutu miedzianego lub też żyła może być linką skręconą z większej liczby cienkich drutów. Kable o żyłach jednodrutowych są sztywne, mniej odporne na wielokrotne przeginanie od kabli z żyłami wielodrutowymi (linkowymi). Kable z żyłami wielodrutowymi są kablami giętkimi. Infrastruktura komunikacyjna składa się z różnych stref. Jest strefa wewnątrz-budynkowa oraz zewnętrzna między-budynkowa, gdzie kabel układa się na stałe podczas jednokrotnej instalacji na cały czas życia kabla. Są strefy instalacji, gdzie kabel będzie ciągle poruszany na skutek mechanicznej pracy urządzeń, do których jest podłączony. Kabel miedziany jest z natury sztywny, co jest w pewnym stopniu pomocne przy wprowadzaniu kabla do budynku, a z drugiej strony miedź jest jednym z bardziej plastycznych materiałów i kabel mimo swojej sztywności nie może przenosić zbyt dużych obciążeń rozciągających i zginających. Ważne jest zatem, żeby konstrukcja kabla była taka, by mógł być on zginany na określonym promieniu bez utraty swoich mechanicznych i transmisyjnych właściwości. W niektórych zastosowaniach wymagane jest wielokrotne zginanie na małym promieniu z zachowaniem określonych parametrów transmisyjnych (np. w szybie windy). Kable dla takich zastosowań muszą mieć żyły wielodrutowe (linkowe), a materiał użyty na izolację
Rys. 5.
4. Kable koncentryczne Kable koncentryczne (współosiowe) nazywane powszechnie „koncentrykami” mają żyłę wewnętrzną umieszczoną centrycznie w warstwie izolacji o przekroju kołowym. Na izolacji jest umieszczona żyła zewnętrzna wykonana z oplotu z drutów miedzianych, pod którym często jest ułożona dodatkowo warstwa folii metalowej. Na żyłę zewnętrzną jest nałożona powłoka ochronna z tworzywa, która jest jednocześnie izolacją żyły zewnętrznej.
Rys. 6
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
53
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE musi mieć odpowiednie właściwości mechaniczne. Są to kable giętkie, które są w stanie wytrzymać bez uszkodzeń określoną liczę cykli przeginania. Normy na wyroby kablowe określają budowę i właściwości kabli i pozwalają na wybór odpowiedniego kabla do zastosowania w określonych warunkach, podając np. liczbę cykli przegięć, czy skręceń jakie kabel wytrzymuje podczas badań symulujących pracę i instalację kabla.
6. Kable i regulacje prawne Funkcjonujące na rynku wyroby kablowe muszą spełniać zasadnicze wymagania Dyrektyw Europejskich takich jak Dyrektywy Niskonapięciowej (LVD – Low Voltage Directive) i Dyrektywy Konstrukcyjnej Wyrobów (CPD – Construction Products Directive) oraz wspierać systemy podlegające wymaganiom innych dyrektyw tj. Dyrektywa Kompatybilności Elektromagnetycznej (EMCD – Electro-Magnetic Compatibility Directive). Europejska Norma EN-50290-4-1 podaje relacje między kablami i głównymi Dyrektywami Europejskimi określając powiązania między charakterystykami kabli i odpowiadającymi im badaniami. 6.1. Niskie napięcie Wszystkie kable komunikacyjne są poddawane badaniom odporności na napięcie probiercze. Badanie polega na przyłożeniu napięcia o określonej wartości pomiędzy żyłami lub pomiędzy żyłą a ekranem. Wszystkie kable badane zgodnie z normą EN-50290-2-1 są zaliczane do kabli komunikacyjnych i powinny być instalowane jako kable niskonapięciowe. Surowe materiały stosowane na te kable są zdefiniowane zgodnie z normami serii EN 50290. Daje to wystarczające zapewnienie stabilności pracy w całym czasie życia kabla z zachowaniem jego charakterystyk technicznych pod warunkiem, że: yy kable są użytkowane zgodnie ze swoim przeznaczeniem i yy wartości napięcia i natężenia prądu przenoszone przez kabel nie wykraczają poza granice określone w wymaganiach na kabel. 6.2. Odporność na płomień i Euroklasy Kable, które z założenia są instalowane w budynkach (jeśli wymagają tego
54
krajowe przepisy) podlegają uregulowaniom Dyrektywy CPD - Dyrektywy Konstrukcyjnej Wyrobów. W niektórych krajach istnieją przepisy wymagające, żeby konstrukcje kabli i stosowane do produkcji materiały były zgodne z podanymi w Euroklasach. Regulacje i standardy określają jedynie minimalne wymagania, które powinien spełniać kabel dla zachowania bezpieczeństwa użytkowania. Projektant i instalator powinien rozważyć przyjęcie wymagań ostrzejszych, wykraczających poza minimalny limit, szczególnie w przypadku zastosowań w sieci z perspektywą dalszego rozwoju. Normy EN 50288; EN 50441 i EN 50117 związane z normami serii EN 50290 opisują zachowanie kabli podczas działania płomienia. Norma EN 50290-4-1 podaje relacje między Euroklasami i związanymi z nimi poziomami wymagań oraz metodami badań. Niekiedy lokalne przepisy są ostrzejsze niż określone w tabelach Euroklasyfikacji, niezbędne są wówczas uzgodnienia między producentem i zamawiającym. Podczas pożaru budynku kable biegnące wzdłuż ścian, w szybach wind lub w korytarzach i klatkach schodowych mogą zachowywać się jak knot który przenosi płomień z jednego piętra na drugie lub z jednej części budynku do drugiej. Normy zawierają informacje, które pomogą inżynierom obliczyć odstęp czasu od zapłonu do wytworzenia się sytuacji zagrożenia. Takie obliczenia oraz analiza systemu zabezpieczeń budynku może pomóc w sformułowaniu wymagań pożarowych dla kabli w określonych zastosowaniach. Dodatkowym problemem jest dymotwórczość. Trzeba dobierać odpowiednie tworzywa na izolacje i powłoki kabli, żeby gazowe produkty spalania nie stanowiły zagrożeń. Jest to bardzo ważne, ponieważ kable często są układane w szybach wentylacyjnych i szkodliwe produkty spalania mogą się szybko rozprzestrzeniać. 6.3. Właściwości elektromagnetyczne (ekranujące) Obwody transmisyjne torów kablowych mogą przechodzić przez niezliczone rozproszone (błądzące) pola elektromagnetyczne, które mogą być źródłem zakłóceń i zniekształceń dla użytecznego sygnału transmitowanego naszym kablem, co pogarsza jego jakość i ogranicza zasięg. Błądzące pola elektromagnetyczne mogą być wytwarzane przez różne
obiekty. Mogą to być silniki elektryczne używane w systemach ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (urządzenia HVAC), świecące diody fluorescencyjne, nadajniki radiowe czy też transformatory sieciowe. Te wszystkie zakłócające pola dzielimy na dwie zasadnicze grupy: yy zakłócenia elektromagnetyczne (EMI – Electromagnetic Interference), które pochodzą od źródeł elektrycznych niskiej częstotliwości oraz yy zakłócenia wielkiej częstotliwości (RFI-Radio Frequency Interference), które pochodzą od urządzeń radiowych, systemów telefonii komórkowej, radarów, czy też kuchenek mikrofalowych. Mogą wystąpić takie warunki środowiskowe, w których zakłócenia EMI i RFI są tak silne, że indukują w torach transmisyjnych kabla tak duże napięcia, że są one porównywalne z wartością transmitowanego sygnału użytecznego, co całkowicie uniemożliwia przekaz telekomunikacyjny. W takim wypadku należałoby umieścić kabel w dodatkowym ekranie. Pełną skuteczność ekranowania osiąga się umieszczając kabel w uziemionym metalowym rurociągu. Stosowanie rurociągów jest kosztowne i trudne instalacyjnie, toteż nie jest popularne, dlatego projektanci kabli stosują specjalne rozwiązania konstrukcyjne zapewniające dobre właściwościowości ekranujące kabli. 6.3.1. Ekranowanie kabli koncentrycznych Norma EN 50117, która opisuje kable koncentryczne, definiuje dwie klasy efektywności ekranowania. Wyższa klasa (klasa A) wymaga, żeby żyłę zewnętrzną kabla koncentrycznego stanowiła ułożona wzdłużnie metalowa folia oraz nałożony na nią ekran z drutów miedzianych. Taka konstrukcja zapewnia wystarczającą odporność kabla na zakłócenia. Kablowy system komunikacyjny, w którym zastosowano kable koncentryczne z ekranowaniem klasy A będzie pracował satysfakcjonująco w normalnych warunkach środowiskowych. 6.3.2. Ekranowanie kabli symetrycznych W wyniku skrętu par zakłócenia takie jak EMI i RFI mają tendencję do wzajemnej kompensacji, gdy sygnał jest demodulowany w urządzeniu odbiorczym stosującym komparatory. Ważne
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE jest utrzymanie regularności skrętu par na całej długości kabla, żeby zakłócenia „dzieliły się po równo” między obydwie żyły w parze. Instalator musi uważać, żeby zachować skręt par podczas zakończania torów złączem, w przeciwnym razie może spowodować indukowanie zakłóceń na końcu kabla i zniszczyć pozytywny efekt, jaki daje skręt par. Gdy sam skręt par nie zapewnia wystarczającej odporności na zakłócenia i trzeba użyć dodatkowego ekranowania, stosujemy wówczas kable ekranowane. Są stosowane dwa rodzaje ekranowania kabli symetrycznych: yy pierwszy, to ekran wspólny, czyli metalizowana folia nałożona na ośrodku kabla (kable FTP) i yy drugi, to ekran indywidualny na każdej parze (kable SFTP), a także dodatkowo ekran wspólny na ośrodku (kable SSTP). Norma EN 50174-2 zawiera informacje o rodzajach stosowanych kabli symetrycznych w instalacjach wewnątrz-budynkowych i zewnętrznych. Można przyjąć następujące zasady przy wyborze kabli symetrycznych: yy Jeśli to tylko możliwe, to należy stosować nieekranowane kable UTP; yy Kable z ekranem wspólnym – FTP należy stosować tam, gdzie nie można sterować warunkami elektromagnetycznymi środowiska lub gdy trzeba zabezpieczyć nasz kabel przed wpływem warunków instalacji; yy Kable wielokrotnie ekranowane – SFTP i SSTP należy stosować w bardzo trudnych warunkach środowiskowych lub tam, gdzie wymagane jest to przez system transmisyjny.
Istnieją następujące powody, dla których kable ekranowane nie mogą być stosowane wszędzie: yy Ekran (y) musi być prawidłowo uziemiony. Jeśli istnieje różnica potencjału ziemi w różnych częściach sieci, np. spowodowana przez problemy istniejącego systemu uziemiającego, lub gdy różne strefy są zasilane z różnych źródeł zasilania, to w ekranie będzie płynął prąd spowodowany tymi różnicami potencjału ziemi. Prąd ten jest nazywany pętlą ziemi. Pętla ziemi może stać się źródłem zakłóceń dla sygnału użytecznego w torach kabla, a w skrajnych przypadkach może powodować wyładowania elektryczne w kablu. yy Kable ekranowane są mniej giętkie od kabli nieekranowanych i wymagają większych umiejętności instalatorskich.
7. Kryteria wyboru kabli 7.1. Budowa kabla Mimo swojej różnorodności wszystkie kable posiadają pewne wspólne elementy objęte serią norm EN-50290-2-XX: yy Izolacja zapobiega zwarciom między żyłami, a jej charakterystyka dielektryczna określa parametry toru transmisyjnego; yy Powłoka stanowi zewnętrzną ochronę kabla; yy Żyły miedziane kabla mogą być jednodrutowe i wielodrutowe. Każdy rodzaj żyły ma swoje wady i zalety. Norma EN 50290-2-1 dostarcza narzędzi do obliczania tłumienności torów transmisyjnych kabli w zależności od wymiaru żył i ich rodzaju (jednodrutowa, linka).
7.2. Izolacja żył Izolację wykonuje się z materiału o wysokiej oporności właściwej poprzez wytłoczenie jej na żyły kabla, co powoduje, że prąd płynie wzdłuż żył natomiast nie płynie między żyłami. Właściwości materiału izolacyjnego mają wpływ na charakterystykę transmisyjną kabla (szczególnie w zakresie wielkich częstotliwości – szczegóły w normie EN 50290-2-1). Jest kilka rodzajów materiałów izolacyjnych. Każdy z nich ma swoje zalety i wady. Podstawowe parametry charakteryzujące materiał izolacyjny to: yy kąt stratności (ważny przy wielkich częstotliwościach) oraz yy względna przenikalność elektryczna. Żeby kabel wykazywał stabilne parametry w czasie eksploatacji, to obydwa w/w parametry powinny posiadać niskie i niezmienne w czasie wartości. Podstawowe kategorie materiałów izolacyjnych są przedstawione w tablicy 1. Właściwości materiałów izolacyjnych są opisane w odpowiednich normach: yy EN 50290-2-23: norma na polietylen; yy EN 50290-2-30: norma na fluoroplasty; yy EN 50290-2-21: norma na polwinity. 7.3. Powłoki kablowe Podstawowe kategorie materiałów stosowanych na powłoki kabli są przedstawione w tablicy 2. Każdy z nich posiada swoje wady i zalety. Właściwości materiałów powłokowych są opisane w odpowiednich normach: yy EN 50290-2-22: norma na polwinity; yy EN 50290-2-24: norma na polietylen; yy EN 50290-2-30: norma na fluoroplasty; yy EN 50290-2-27: norma na bezhalogenowe mieszanki powłokowe.
Tablica 1 Polichlorek winylu (Polwinit) PVC Polietylen (PE) Fluoroplasty
Odporny na rozprzestrzenianie się płomienia Palny, Bezhalogenowy Odporne na rozprzestrzenianie się płomienia, Do pracy w wysokich temperaturach
Dla niskich częstotliwości Dla wielkich częstotliwości Dla wielkich częstotliwości
Duży kąt stratności i duża przenikalność elektryczna Mały kąt stratności i mała, przenikalność elektryczna Mały kąt stratności i mała, przenikalność elektryczna
Tablica 2 Polichlorek winylu (Polwinit) PVC
Odporny na rozprzestrzenianie się płomienia
Łatwo się barwi, jest giętki, nieodporny na wodę
Polietylen (PE)
Palny, do zastosowań na zewnątrz budynków
Odporny na wodę i wilgoć
Mieszanki bezhalogenowe
Odporne na rozprzestrzenianie się płomienia, niska emisja dymów, bezhalogenowe
Fluoropolimery
Odporne na rozprzestrzenianie się płomienia, Do pracy w wysokich temperaturach
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
Odporny na wodę i wilgoć
Odporny na ultrafiolet, ozon, oleje i rozpuszczalniki Odporny na ultrafiolet, ozon, oleje i rozpuszczalniki Odporny na ultrafiolet, ozon, oleje i rozpuszczalniki Odporny na ultrafiolet, ozon, oleje, kwasy, rozpuszczalniki i zanieczyszczenia
55
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE 7.4. Opancerzenie kabli i dodatkowe zabezpieczenia Niektóre kable są wykonywane z metalowym lub dielektrycznym opancerzeniem, które zwiększa mechaniczną odporność kabla oraz spełnia rolę dodatkowego zabezpieczenia kabli przed atakami szczurów, dotyczy to przede wszystkim tych kabli, które są układane w kanalizacji kablowej lub bezpośrednio w ziemi. Kable układane na zewnątrz budynków lub zakopywane mogą być wypełniane żelem hydrofobowym i mogą posiadać zaporę przeciwwilgociową w postaci taśmy układanej na obwodzie ośrodka pod powłoką. Kable przeznaczone do pracy w specyficznych warunkach środowiskowych np. środowisko przemysłowe, są konstruowane zgodnie ze specjalnymi specyfikacjami uzgodnionymi między producentem i zamawiającym.
7.5. Okablowanie budynków Okablowanie to coś więcej niż zbiór pojedynczych kabli. Celowym jest podział kabli na te do zastosowań wewnątrz budynku (kable wewnętrzne) oraz na te, które są układane na zewnątrz budynku (kable zewnętrzne), narażone na wpływ warunków pogodowych. Kable wewnętrzne układane wewnątrz budynków muszą być trudnozapalne i być odporne na rozprzestrzenianie płomienia. Często kable tego rodzaju powinny spełniać odpowiednie wymagania dotyczące produktów spalania tj. gęstość i przejrzystość dymów, kwasowość, zawartość halogenków. Kable, które mają pracować w specyficznych warunkach, gdzie jest szczególne zagrożenie dla zdrowia (Human Hazards) lub zagrożenie utraty danych (Data Hazards) powinny być badane zgodnie z normami EN 50200 oraz EN 50289-4-12.
Tablica 3 Rodzaj sieci LAN (sieć lokalna) Sieć dostępowa Okablowanie mieszkaniowe symetryczne Okablowanie mieszkaniowe koncentryczne CATV (telewizja kablowa), kable rozdzielcze CATV (telewizja kablowa), kable magistralne
Kable wewnętrzne EN 50288
Kable zewnętrzne EN 50288 (powłoka PE) EN 50407; EN 50406 Normy serii EN 50441 EN 50117-2-1 EN 50117-2-2 EN 50117-2-3 EN 50117-2-4 EN 50117-2-4
Tablica 4. Systemy dystrybucji sygnałów Video (CATV) Normy na kable EN 50117-2-1 EN 50117-2-2 EN 50117-2-3 EN 50117-2-4 EN 50117-2-5
Fmax 1000 MHz 3000 MHz 1000 MHz 3000 MHz 1000 MHz
Normy na system EN 50083 EN 50083 EN 50083 EN 50083 EN 50083
Zastosowanie Wewnętrzne rozdzielcze Wewnętrzne rozdzielcze Zewnętrzne rozdzielcze Zewnętrzne rozdzielcze Magistralne
Tablica 5. Systemy dostępowe Normy na kable EN 50407-1 EN 50406-1 EN 50406-2
Fmax 10 MHz 60 MHz 60 MHz
IEC 62255 (seria norm)
100 MHz
System ADSL/POTS XDSL/POTS XDSL/POTS
Zastosowanie Zewnętrzne, kanałowe
Ekranowanie
EN 50288-2-1 EN 50288-3-1 EN 50288-5-1 EN 50288-6-1 EN 50288-4-1 EN 50288-12 EN 50441-4 EN 50441-2 EN 50441-1 EN 50441-3 EN 50288-11 EN 50288-7-1
ekranowany nieekranowany ekranowany nieekranowany ekranowany ekranowany ekranowany ekranowany nieekranowany ekranowany
56
7.6. Jakość transmisji Efektywność transmisji generalnie jest postrzegana jako suma czynników degradujących sygnał użyteczny pochodzących od zastosowanych elementów (urządzeń) systemu telekomunikacyjnego, które w efekcie ograniczają zasięg transmisji. Do pomiaru degradacji sygnału użytecznego stosuje się różne parametry, które służą do odpowiedzi na jedno podstawowe pytanie: na jaką odległość można transmitować sygnał, żeby był na tyle silny i niezniekształcony, by mógł być rozróżnialny przez urządzenie odbiorcze? Systemy transmisji danych są wrażliwe na jakość torów transmisyjnych. Normy opracowywane przez Komitety Techniczne (np. IEC TC46) określają charakterystyki kabli odpowiednich do zastosowań w systemach komunikacyjnych pracujących w określonych zakresach częstotliwości. Normy serii EN 50117, EN 50288 i EN 50441 grupują kable zgodnie z kryterium maksymalnej częstotliwości wykorzystywanej przez system komunikacyjny, w którym stosuje się te kable. (patrz tabl. 4, 5 i 6)
Zewnętrzne, podwieszane
8. Praktyka instalatorska
Zewnętrzne, podwieszane i kanałowe
8.1. Dostawa kabli
Tablica 5. Systemy lokalne Normy na kable
Kable zewnętrzne są na ogół wyposażone w powłoki wykonane z materiałów o większej wytrzymałości mechanicznej i lepszych właściwościach elektromagnetycznych oraz odporne na penetrację wody poprzez wypełnienie ośrodków żelem hydrofobowym i zastosowanie bariery przeciwwilgociowej z ułożonej na ośrodku taśmy aluminiowej. W tablicy 3 przedstawione są rodzaje sieci oraz wskazane normy dotyczące kabli do okablowania zewnętrznego i wewnętrznego.
Normy Fmax System na system 100 MHz EN 50173-2 1000 Base T2/1000 Base T4 100 MHz EN 50173-2 1000 Base T2/1000 Base T4 250 MHz EN 50173-2 1000 Base T2/1000 Base T4 250 MHz EN 50173-2 1000 Base T2/1000 Base T4 600 MHz EN 50173-2 10 GBase-T 1000 MHz EN 50173-2 10 GBase-T 1200 MHz EN 50173-4 1000 Base T2+VHF/UHF+DSL 100 MHz mieszkaniowy 1000 Base T2/1000 Base T4 100 MHz mieszkaniowy 1000 Base T2/1000 Base T4 1000 MHz mieszkaniowy 1000 Base T2+VHF/UHF+DSL 1000 MHz EN 50173-3 LAN sieć przemysłowa Kable sterownicze i aparaturowe
Przed ułożeniem kabli wszystkie bębny, krążki, pudełka powinny być sprawdzone wizualnie, żeby wyeliminować takie, które zostały uszkodzone podczas transportu. 8.2. Przechowywanie Nigdy nie należy zapominać o zablokowaniu bębna (np. podłożeniu klina pod tarczą), żeby uniknąć przypadkowego toczenia się. Gdy kable są przechowywane na zewnątrz, obydwa końce powinny być zamknięte kapturkami, co zapobiega wnikaniu wilgoci.
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Zakres temperatur przechowywania wyspecyfikowany przez producenta powinien być bezwzględnie respektowany. Kable wewnętrzne nie mogą być przechowywane na zewnątrz, ponieważ wpływ wilgoci i promieni ultrafioletowych mogą je uszkodzić. 8.3. Instalowanie kabli Nigdy nie należy układać kabli jeżeli temperatura otoczenia jest niższa od 5oC. Trzeba uwzględnić fakt, że przy niskich temperaturach otoczenia powłoka kabla staje się bardziej twarda, kabel jest sztywny i mniej odporny na zginanie i rozciąganie. Zakres dopuszczalnych temperatur instalacji kabli musi być mniejszy od zakresu dopuszczalnych temperatur pracy. Urządzenie zdawcze do odwijania kabli powinno być wyposażone w elastyczny hamulec, żeby uniknąć uszkodzeń kabla spowodowanych przypadkowymi szarpnięciami. W pewnych okolicznościach dopuszcza się ręczne zatrzymywanie bębna. Warunki instalacji zdefiniowane przez projektanta kabli powinny być dostępne dla instalatora i określone w karcie katalogowej wyrobu kablowego. Instalator powinien ustalić warunki otoczenia, w których kabel ma być instalowany i dostosować odpowiednią metodę instalacji. Jeśli trasa kabla będzie przebiegać przez strefy podwyższonej temperatury trzeba zastosować odpowiednie zabezpieczenia. Trzeba także przewidzieć pomiary siły rozciągającej kabel, jeśli okoliczności tego wymagają. 8.4. Ciągnienie kabla Dla bezpieczeństwa kabel zawsze powinien być odwijany od dołu bębna. Siła ciągnienia kabla powinna być monitorowana podczas odwijania, żeby nie doprowadzić do uszkodzeń poprzez przypadkowe zapętlenie lub skręcenie 8.5. Podłączenie Zaleca się, żeby pozostawić około 5m rezerwy długości na obydwu końcach kabla. Ułatwia to ewentualne naprawy instalacji. Ponadto należy odciąć końcówki kabli, które mogły uszkodzić się podczas zaciągania. Rozcinanie powłoki ułatwia ułożony pod nią sznurek (ripkord). Rozcinanie powłoki za pomocą ripkorda zapobiega uszkodzeniu ośrodka. 8.6. Wytrzymałość mechaniczna Prawidłowa instalacja kabla polega na tym, żeby nie był on poddawany na ty-
le silnym naprężeniom, które mogłyby doprowadzić do uszkodzeń żył. Projektant kabla precyzyjnie oblicza dopuszczalną wartość naprężenia, które nigdy nie powinna być przekraczana. Wytrzymałość na rozciąganie kabla jest to taka największa wartość obciążenia (siły rozciągającej), która może być przyłożona do kabla bez ryzyka zmiany parametrów torów transmisyjnych. Nie jest to wartość siły zrywającej, ale realnie dopuszczalna granica naprężenia. Zakładając, że podczas układania kable są zaciągane poprzez rury, zagięcia kanalizacji kablowej, to instalator powinien mierzyć naprężenia kabla podczas układania i określić wartość naprężenia długotrwałego i krótkotrwałego statycznego i dynamicznego. Wytrzymałość na rozciąganie kabla zależy od jego konstrukcji przystosowanej do warunków zastosowania kabla. Normy serii: EN 50288, EN 50406, EN 50407 i EN 50441 podają maksymalną wytrzymałość na rozciąganie jako funkcję przekroju żył miedzianych. 8.7. Promień zginania Wartość minimalnego promienia zginania kabla powinna być określona przez producenta. Zginanie kabla na promieniu mniejszym od zalecanego może powodować nieregularność impedancji falowej lub pogorszenie właściwości przenikowych. Podobnie jak w przypadku wytrzymałości na rozciąganie wyróżniamy dwie wartości promienia zginania: dynamiczny – podczas instalacji i statyczny – podczas eksploatacji. Wartości te są uzależnione od wymiarów kabla i jego konstrukcji. Częstym błędem popełnianym podczas instalacji, to załamywanie kabli w kanalizacji i w korytkach instalacyjnych.
8.8. Zgniot i uderzenia O odporności kabli na zgniot i uderzenia często się mówi, ale wpływ tych narażeń na parametry kabli nieczęsto jest
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
analizowany. Szczegóły dotyczące badań odporności kabli na zgniot i uderzenia są zawarte w normie EN 50289-3-9. Zasadniczym celem tej normy jest dostarczenie informacji jak zbadać odporność kabla na powolne zgniatanie lub ściskanie. Generalnie, metoda badania sprowadza się do zgniatania kabla między dwiema płaskimi płytkami z określoną siłą. Kryterium odporności są zmiany parametrów transmisyjnych tj. tłumienność. Badanie odporności na uderzenia określa podatność kabla na narażenia podczas instalacji (np. upadające przedmioty). Zgniot i uderzenia są istotne nie tylko w praktyce instalacyjnej. Kable układane w środowisku biurowym są często narażane na deptanie lub przygniatanie krzesłem.
9. Zakończenie W artykule omówiono w skrócie niektóre problemy z jakimi spotyka się projektant kabli oraz systemów komunikacyjnych. Poruszono też zagadnienia związane z instalacją i eksploatacją kabli mające wpływ na jakość gotowego systemu. Zapraszamy do odwiedzenia naszej strony internetowej www.technokabel. com.pl , gdzie znajdą Państwo dalsze informacje techniczne w naszym „Informatorze Technicznym” oraz szczegółowe informacje nt produkowanych przez Technokabel wyrobów kablowych w naszym Katalogu Kabli. Helena Anuszewska Technokabel ®S.A
57
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
RN III SA 24/4/100 – nowa seria rozłączników napowietrznych w ALPAR Kozienice Nowa linia rozłączników napowietrznych do stosowania w napowietrznych sieciach energetycznych została zaprojektowana w oparciu o normę: PN-EN 62271-103:2011E Rozłączniki wysokonapięciowe. Część I: Rozłączniki na napięcie znamionowe wyższe niż 1kV i niższe niż 52kV.
R
ozłączniki RN III SA 24/4/100 są wyposażone w specjalne komory powietrzne dzięki czemu będą mogły rozłączać linie będące pod obciążeniem do 100A przy napięciach znamionowych linii 17,5 i 24 kV. Komora została wyprodukowana ze specjalnego tworzywa sztucznego odpornego na promienie UV i temperatury. W komorze nie stosuje się żadnych mediów gaszących łuk elektryczny a mających negatywny wpływ na środowisko (np. olej, gaz), nie wymagana jest również jej konserwacja w trakcie eksploatacji. Trwałość mechaniczna komory obliczona jest na 2000 cykli wyłącz – załącz. Sterowanie rozłącznikami odbywa się przy pomocy napędów ręcznych NRA(u) lub napędów silnikowych NEA. W przypadku sterowania napędem silnikowym, rozłączniki mogą być sterowane drogą radiową i być instalowane w liniach magistralnych, miejscach stałego podziału sieci oraz na początku każdego odgałęzienia linii w którym znajduje się duża ilość stacji transformatorowych. Sposób montażu rozłączników RN III SA 24/4/100 w liniach został przeniesiony z popularnych i sprawdzonych rozłączników 20A. Mogą być montowane na wszystkich typowych i nietypowych (po uzgodnieniach) konstrukcjach i poprzecznikach liniowych stosowanych w energetyce oraz będą posiadać komplet uniwersalnych mocowań bezpośrednio do żerdzi. Szczegóły wszystkich połączeń pokażemy w najbliższym nowym katalogu. Oferowane rozłączniki będą produkowane w następujących wersjach: yy Budowa ramowa pozioma – przeznaczone do wszystkich rodzajów słupów i stacji, montaż tylko na konstrukcjach energetycznych. yy Budowa ramowa pionowa – przeznaczone do słupów z zejściem ka-
58
blowym, montaż poprzez własne mocowania tylko do nogi słupa. yy Budowa modułowa pozioma i pionowa – przeznaczone do każdego rodzaju słupów, montaż poprzez mocowania do nogi słupa i do wszystkich konstrukcji energetycznych. Rozłączniki będą zbudowane na trzech rodzajach izolatorów: yy porcelanowe yy kompozytowe z żywic cykloalifatycznych yy kompozytowe w osłonie silikonowej Styki główne wykonano ze specjalnie wyprofilowanego płaskownika miedzianego, zabezpieczonego przed korozją poprzez cynowanie lub srebrzenie. Mocowanie styków zostało tak zaprojektowane aby posiadało techniczny luz, dzięki któremu naprowadzanie się i powierzchnia przylegania styków głównych i styku uziemnika była optymalna. To rozwiązanie sprawdzi się nawet w przypadku nie konserwowania rozłącznika przez 5 do 8 lat (w zależności od strefy zabrudzeniowej). Styki pomocnicze zewnętrzne i w komorze wykonano ze stali nierdzewnej. Każdy biegun ruchomy posiada w standardzie przegub ruchomy zapobiega-
jący łamaniu się linki. Do podłączenia linek zasilających zastosowano po dwa, na każdy biegun, zaciski prądowe do których można podłączyć linki o przekroju 35-120mm2. Rama, elementy wsporcze i montażowe zostały wykonane z profili stalowych które zostały zabezpieczone przed korozją poprzez cynkowanie ogniowe zgodne z normą PN-EN ISO 1461:2011/P Powłoki cynkowe nanoszone na stal metodą zanurzeniową (cynkowanie jednostkowe) - Wymagania i badania. Śruby montażowe wykonano ze stali natomiast elementy złączne styków głównych i pomocniczych zostały wykonane ze stali nierdzewnej. Elementy ruchome rozłącznika posiadają zawiasy wykonane ze stopu metali półszlachetnych zapewnią bezawaryjną pracę rozłączników przez wiele lat.
Zalety
yy Bardzo dobre parametry elektryczne – klasa E3 yy Bardzo dobre parametry mechaniczne – 2000 cykli Z/W yy Brak olejów i gazów - ochrona środowiska yy Modułowa budowa – możliwość rozsuwania biegunów względem siebie, dzięki czemu można montować roz-
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE łączniki w istniejących słupach bez żadnych zmian konstrukcyjnych yy Rodzaj budowy – szeroki asortyment który pozwala zabudować rozłączniki na dowolnym słupie i w dowolnym jego miejscu yy Zwiększona żywotność – ze względu na zastosowanie odpowiednich materiałów (stal nierdzewna, miedź i stopy z metali półszlachetnych, tworzywa odporne na UV), zabezpieczenie przed korozją (cynkowanie ogniowe, cynowanie, srebrzenie) oraz dzięki łożyskowaniu elementów ruchomych i systemu naprowadzania się styków głównych yy Konkurencyjna cena
Podsumowanie
Ze względu na długą nazwę i mnogość rozwiązań, wszystkie rozłączniki będą posiadać swoje niepowtarzalne kody dzięki czemu przy zamawianiu będzie można posługiwać się również odpowiednim kodem. Rozłączniki wejdą do produkcji w drugiej połowie roku 2015 a podczas tegorocznych targów ENERGETAB’2015 w Bielsku Białej będzie można obejrzeć i uruchomić rozłącznik zainstalowany na naszym stoisku oraz otrzymać podstawowe karty techniczne.
Podstawowe parametry techniczne w oparciu o normę PN-EN 62271-103:2011E Napięcie znamionowe
24 kV
Częstotliwość znamionowa /liczba faz
50 Hz/3
Prąd znamionowy ciągły
400 A
Napięcie wytrzymywane o częstotliwości sieciowej Napięcie udarowe piorunowe wytrzymywane
50 kV/60kV 125 kV/145kV
Prąd znamionowy wyłączeniowy w obwodzie o małej indukcyjności Prąd znamionowy wyłączeniowy w obwodzie sieci pierścieniowej Moc znamionowa wyłączeniowa nieobciążonego transformatora
100A 100A do 630 kVA
Prąd znamionowy wyłączeniowy ładowania linii napowietrznych
2A
Prąd znamionowy wyłączeniowy ładowania kabli
16A
Łączenie zwarcia doziemnego
48A
Łączenie kabli i linii w warunkach zwarcia doziemnego Prąd znamionowy krótkotrwały wytrzymywany
27A 16kA (1s)
Prąd znamionowy szczytowy wytrzymywany
40kA
Prąd znamionowy załączalny zwarciowy
5kA
Klasa elektryczna rozłącznika
E3
Trwałość mechaniczna Klasa uziemnika
Kompletne albumy do projektowania w wersji papierowej jak i elektronicznej będą dostępne w przyszłym roku wraz
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
2000 cykli Z/W E2
Nowym Katalogiem wyrobów produkcji ALPAR Kozienice’2016. Zapraszamy do współpracy. n
59
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
BAKS – Profesjonalne systemy tras kablowych BAKS – Wiodący Producent w Polsce Systemów Nośnych dla Budownictwa
Firma BAKS powstała w 1986 roku. Jest wiodącym w Polsce producentem systemów nośnych dla przemysłu energetycznego, telekomunikacyjnego oraz dla kabli pneumatycznych, wodnych itp. Zastosowanie najnowszych technologii, doświadczony zespół fachowców oraz inwestycje w nowoczesne maszyny i urządzenia (wykrawarki, linie profilujące, roboty spawalnicze, lasery, krawędziarki, lakiernia proszkowa, cynkownia ogniowa), pozwoliły na osiągnięcie najwyższych standardów, a jakość produktów została potwierdzona przez zdobyte certyfikaty. Certyfikat wyrobów zgodny z PN-EN 61537:2007 wydany przez TÜV Rheinland Polska Sp. z o.o., potwierdza, że wyroby firmy BAKS spełniają wymogi Normy w zakresie: wytrzymałości mechanicznej (obciążenia), ciągłości elektrycznej, ochrony kompatybilności elektromagnetycznej. Norma ta jest zharmonizowana z Dyrektywą UE niskonapięciową do 1 kV.
Certyfikaty E-30, E-90 tzw. system odporności ogniowej (badanej zgodnie z normą DIN4102-12), potwierdzają ciągłość zasilania urządzeń bezpieczeństwa pożarowego do temperatury 1000 °C, odpowiednio przez 30, 90 minut. Na chwilę obecną przeprowadzono badania z producentami kabli: Bitner, Dätwyler, Elkond, Elpar, Eupen, Facab Lynen, Kabtek, Nexans, NKT Cables, Madex, Prakab, Studer, Tele-Fonika Kable, Technokabel. Stosowne dokumenty, konieczne do wprowadzenie wyrobu do sprzedaży: ● Aprobata Techniczna CNBOP nr AT-0602-0393/2013 - na „Zamocowania przewodów i kabli ...” ● Certyfikat Zgodności CNBOP nr 2884/2013- na „Zamocowania przewodów i kabli ...”
● Aprobata Techniczna CNBOP nr AT-0605-0270/2010 wydanie 4 - na „Zespoły kablowe BAKS ...” ● Certyfikat Zgodności E90 Nr 2756/2011 wydany przez CNBOP - na „Zespoły kablowe BAKS ...” ● Aprobata Techniczna CNBOP na puszki instalacyjne nr AT-0601-0389/2013 ● Certyfikat Zgodności E90 na puszki instalacyjne nr 2878/2013 ● Świadectwo dopuszczenia CNBOP wyrobów BAKS ● Certyfikaty DMT Dortmund ● Klasyfikacje FIRES Batizovce
60
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Certyfikat TÜV ISO 9001:2008 potwierdzający że firma „BAKS” produkuje i projektuje w oparciu o system jakości zgodny z normą ISO 9001:2008.
Rekomendacja Techniczna ITB - dobrowolna rekomendacja, która obejmuje wszystkie produkty oprócz systemu bezpieczeństwa pożarowego.
Atest higieniczny PZH - dopuszczający stosowanie korytek i drabin kablowych wraz z systemem zamocowań na zewnątrz i wewnątrz budynków mieszkalnych, użyteczności publicznej, przemysłowych w tym przetwórstwa spożywczego.
Firma BAKS produkuje ponad 27000 wyrobów katalogowych. Wychodząc naprzeciw potrzebom Klientów, została unowocześniona linia produkcyjna, przez co możliwa jest realizacja Państwa indywidualnych zamówień, według dostarczonej dokumentacji. Jesteśmy uznanym i cenionym partnerem w swojej dziedzinie. Dbanie o potrzeby klienta poprzez dostarczanie produktów najwyższej jakości, utrzymywanie niskich cen, jak również profesjonalna logistyka sprawiły, że firma BAKS zdobyła zaufanie odbiorców, i obecnie współpracuje z ponad 500 hurtowniami i dystrybutorami na terenie Polski. Potwierdzeniem renomy i uznania naszej firmy jest udział w realizacjach różnorodnych projektów na terenie całej Polski: m.in.: Metro w Warszawie, Stadiony, Porty Lotnicze, Kopalnie Ropy i Gazu, Zakłady Azotowe , Elektrownie, Oczyszczalnie Ścieków i inne obiekty użyteczności publicznej. Firma BAKS od wielu lat obecna jest na rynkach zagranicznych w Europie oraz na świecie: Austrii, Belgii, Białorusi, Bułgarii, Chorwacji, Czech, Estonii, Francji, Hiszpanii, Kazachstanu, Litwy, Łotwy, Niemiec, Rosji, Rumunii, Serbii, Słowacji, Ukrainy, Węgier oraz Wielkiej Brytanii.
Udział sprzedaży eksportowej 30
28%
25
23%
23%
22%
20
15
ponad 100 dystrybutorów zagranicznych
10
5
0
2011
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
2012
2013
2014
61
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Odporność na działanie czynników zewnętrznych, produkowanych przez firmę BAKS wyrobów stalowych zapewnia się poprzez nałożenie powłoki cynkowej o odpowiedniej grubości, dostosowanej do konkretnych zastosowań i miejsca instalacji. Przy wyższych wymaganiach dotyczących odporności na korozję (zależne od środowiska atmosferycznego) proponuje się systemy tras kablowych wykonane z aluminium lub ze stali nierdzewnej wg Normy PN-EN 10088 w gatunku 1.4301 (A2 lub 304).
Typy i własności powłok antykorozyjnych stosowanych w wyrobach firmy BAKS
62
Pokrycie galwaniczne:
Ocynk elektrolityczny zgodnie z Normą PN-EN 12329. Drobne elementy (śruby, nakrętki, podkładki) pokrywane są w kąpielach elektrolitycznych cienką i równomierną warstwą cynku. Grubość warstwy wynosi ok. 5 - 12 μm i jest jasna i błyszcząca
Cynkowanie ogniowe metodą Sendzimira:
Ocynk ogniowo-zanurzeniowy zgodnie z Normą PN-EN 10346. Blachy stalowe do grubości 3 mm będące jeszcze w stanie gorącym są pokrywane metodą zanurzeniową w walcowni warstwą cynku. Powstaje równomierna i mocno przylegająca warstwa cynku o średniej grubości ok. 19 μm. Uszkodzenie warstwy przez cięcie, perforowanie, gięcie nie prowadzi do postępującego rdzewienia. Wszystkie typy korytek, drabinek oraz większość elementów nośnych (nie spawanych) pokryte warstwą cynku metodą Sendzimira przeznaczone są do stosowania w pomieszczeniach suchych gdzie nie występują substancje agresywne chemicznie (np. opary: chloru, kwasów, zasad). Zalecamy stosować w miejscach o kategorii korozyjności C1 i C2
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Cynkowanie metodą zanurzeniowoogniową
Ocynk ogniowo-zanurzeniowy zgodnie z Normą PN-EN ISO 1461 Całkowicie obrobione części (po procesie cięcia, gięcia, spawania itp.) są zanurzane w roztopionym do temperatury ok. 450-460° C cynku. Proces zabezpieczenia stali przed korozją, realizowany jest skomplikowaną technologią, wykorzystującą zjawisko dyfuzji. Polega ono na wnikaniu atomów cynku w zewnętrzną powierzchnię stali, tworząc w ten sposób, nowy powierzchniowy stop żelazo-cynk. Po wyciągnięciu detalu z kąpieli cynkowej na jego powierzchni powstaje powłoka czystego cynku. W zależności od warunków cynkowania (czasu zanurzenia, procesu chłodzenia, jakości powierzchni materiału podstawowego, i jego składu chemicznego itp.), powierzchnia powłoki cynkowej może być od jasno błyszczącej do matowo ciemnoszarej, nie ma to jednak znaczenia dla jakości warstwy ochronnej. Przez oddziaływanie wilgoci mogą powstawać białe plamy na powierzchni. Jest to wodorotlenek cynku tzw. biała korozja, która nie pogarsza jakości warstwy ochronnej ale wpływa na jakość estetyczną wyrobu. Wszystkie typy korytek, drabinek i elementy nośne pokryte warstwą cynku metodą zanurzeniową zalecamy stosować na zewnątrz pomieszczeń gdzie występują opary substancji agresywnych chemicznie. Wyroby ocynkowane metodą zanurzeniowo-ogniową stosowane są przede wszystkim w środowisku o klasie korozyjności C4, gdzie występuje duże zawilgocenie (piwnice, garaże, kotłownie itp.) i klasie korozyjności C5-I, C5-M, gdzie występują opary substancji agresywnych chemicznie np. woda morska, gazy po spalaniu węgla itp. (stocznie morskie, zakłady przetwórstwa: chemicznego, ropy, gazu, kopalnie).Należy jednak pamiętać, że w wyniku oddziaływania środowiska na cynk, jego warstwa ochronna ulega redukcji z biegiem czasu. O długości gwarancji decyduje grubość powłoki cynkowej oraz wartość rocznej redukcji warstwy ochronnej w zależności od środowiska (wg kategorii korozyjności). Wg. normy: PN-EN ISO 12944-2/2001.Mnożąc wielkość redukcji cynkowej warstwy ochronnej w ciągu roku przez przewidziany czas eksploatacji instalacji otrzymujemy wymaganą grubość warstwy ochronnej. W czasie montażu w miejscach przecięcia blachy niszczy się powłoka antykorozyjna. Miejsca te należy zabezpieczyć nanosząc na krawędzie farbę cynkową w aerozolu.
Kategoria korozyjności Redukcja warstwy ochronnej (µm) Przykłady środowisk typowych dla klimatu umiarkowanego (tylko informacyjnie) C1 bardzo mała
< 0,1
Wewnątrz: ogrzewane budynki z czystą atmosferą np. sklepy, biura Zewnątrz: -
C2 mała
> 0,1 do 0,7
Wewnątrz: budynki nieogrzewane w których występuje kondensacja np. hale sportowe, magazyny Zewnątrz: atmosfery w małym stopniu zanieczyszczone
C3 Średnia
> 0,7 do 2,1
Wewnątrz: pomieszczenia produkcyjne o dużej wilgotności i pewnym zanieczyszczeniu powietrza np. pralnie, browary, mleczarnie Zewnątrz: atmosfery miejskie i przemy-słowe
C4 Duża
> 2,1 do 4,2
Wewnątrz: zakłady chemiczne, pływalnie stocznie remontowe Zewnątrz: obszary przemysłowe i obszary przybrzeżne o średnim zasoleniu
C5 bardzo duża (przemysłowa)
> 4,2 do 8,4
Wewnątrz: budowle lub obszary z prawie ciągłą kondensacją i dużym zanieczysz-czeniem
C5-M bardzo duża (morska)
> 4,2 do 8,4
Wewnątrz: budowle lub obszary z prawie ciągłą kondensacją i dużym zanieczyszczeniem Zewnątrz: obszary przybrzeżne i oddalone od brzegu w głąb morza o dużym zasoleniu
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
63
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
STAL NIERDZEWNA I KWASOODPORNA Zgodnie z Normą PN-EN 10088 idealnym materiałem w zakresie ochrony przed korozją są stale nierdzewne np. 1.4301 (Norma amerykańska 304, stara Polska Norma 0H18N9). W środowisku bardzo agresywnym stosować należy stale kwasoodporne, które zawierają powiększoną ilość pierwiastków takich jak nikiel, chrom i molibden 1.4401 i 1.4404 (Norma amerykańska 316 i 316L, stara Polska Norma 0H17N12M2T i 00H17N14M2). Instalacje wykonane ze stali nierdzewnych bardzo często przewyższają alternatywne konstrukcje wykonane z tworzyw sztucznych. Elementy ze stali nierdzewnej stosuje się przede wszystkim w środowisku silnie agresywnym chemicznie (rafinerie, oczyszczalnie, zakłady tworzyw sztucznych), w przemyśle spożywczym (zakłady mięsne, mleczarnie itd.). Źle pojęta oszczędność może z czasem doprowadzić do przerw w produkcji w związku z koniecznością wymiany konstrukcji nośnej i tras kablowych. ALUMINIUM Posiada bardzo wysoką odporność na korozję, samoczynnie pokrywa się bardzo cienką lecz skuteczną warstwą ochronną tlenku, która przeciwdziała dalszemu utlenianiu. Dzięki naturalnej powłoce tlenkowej aluminium charakteryzuje się dobrą odpornością na działanie wielu substancji chemicznych. Jednak przy niskich lub wysokich wartościach pH (poniżej 4 i powyżej 9) warstwa tlenku ulega zniszczeniu i aluminium koroduje z dużą szybkością. Dlatego kwasy nieorganiczne i roztwory silnie alkaliczne są czynnikami wysoce korozyjnymi dla aluminium. Wyjątkiem jest kwas azotowy i roztwory amoniaku, które nie atakują aluminium. MALOWANIE PROSZKOWE Elementy przeznaczone do malowania pokrywa się farbą w postaci proszku metodą natrysku elektrostatycznego lub elektrokinetycznego, a następnie wygrzewa się w piecu w temperaturze 160-200° C, przez ok. 20 min. Farbę nanosi się bezpośrednio na metal bez stosowania farb podkładowych i rozpuszczalników. Powłoki wykonane przez malowanie proszkowe dają powierzchnie gładkie, bez spękań, zacieków oraz zmarszczeń. Charakteryzują się dużą odpornością antykorozyjną, chemiczną, bardzo dobrymi własnościami mechanicznymi i odpornością na działanie wody. Stosujemy je w celu podniesienia wytrzymałości antykorozyjnej, estetyki wnętrza oraz oznaczenia instalacji np. E-90. Wybraliśmy 14 kolorów widocznych poniżej, najczęściej zamawianych przez klientów które traktujemy jako standard. Lakiery proszkowe w tych kolorach będą zawsze dostępne od ręki w naszym magazynie, co wpłynie na szybkość realizacji zamówień.Ponadto utrzymywanie stanów magazynowych określonych kolorów pozwoli nam na optymalizację procesu zakupów, obniżenie kosztów i zapewnienie produktów o najwyższej jakości Dla kolorów NIE standardowych z palety RAL, każdorazowo zostanie sporządzona oferta uwzględniająca koszty zakupu oraz dostępność danego koloru.
Wyroby firmy BAKS były badane pod kątem ciągłości elektrycznej zgodnie z wymaganiami zawartymi w PN-EN 61537:2007 „Prowadzenie przewodów. Systemy korytek i drabinek kablowych.” Ciągłość elektryczna korytek i drabinek kablowych ma zasadnicze znaczenie w ochronie przeciwporażeniowej montowanych ciągów kablowych w budownictwie. Na podstawie wyników przeprowadzonych badań i ocen ekspertów Instytut Techniki Budowlanej w Warszawie, wydał dla f-my BAKS odpowiednią Rekomendację Techniczną.
64
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE OFERTA SYSTEMU TRAS KABLOWYCH DO PROWADZENIA, MOCOWANIA RÓŻNYCH TYPÓW PRZEWODÓW I KABLI, W TYM TAKŻE W SYSTEMIE BEZPIECZEŃSTWA POŻAROWEGO E30-E90
Proponowane rozwiązania podzielono na następujące grupy produktów
SYSTEMY NOŚNE BAKS SYSTEM KORYTEK KABLOWYCH – korytka kablowe dzielimy w zależności od wysokości boku na H30, H42, H50, H60, H80, H100, H110. Szerokości korytek są już od 35mm do 600mm. Korytka mogą być perforowane lub pełne, o grubościach blach od 0,5 do 1,5mm. Standardowo system ten wykonywany jest z blachy ocynkowanej metodą Sendzimira zgodnie z normą PN EN 10346:2011. Na zamówienie możliwe jest wykonanie z blachy ocynkowanej ogniowo, blachy kwasoodpornej lub aluminium.
NOWY SYSTEM KORYTEK KABLOWYCH SZYBKIEGO MONTAŻ KLIK KFL…, KFJ… Jest to rozwiązanie wielokrotnie zwiększające wydajność układania tras kablowych. Bezśrubowe połączenie zatrzaskowe, kilkakrotnie skraca czas montażu w porównaniu z tradycyjnym połączeniem śrubowym, a tym samym ma przewagę nad innymi korytkami dostępnymi na rynku europejskim. To połączenie dokładne i stabilne a do tego proste i szybkie, wystarczy zatrzasnąć „KLIK”. Podwyższone parametry wytrzymałościowe uzyskaliśmy dzięki głęboko tłoczonej blasze w dnie korytek. Gęsta perforacja zapewnia znakomitą wymianę ciepła oraz umożliwia montaż korytka na wspornikach firmy BAKS w dowolnym miejscu. Optymalna ochrona kabli, kształt przetłoczeń wzdłużnych i poprzecznych zapobiega uszkodzeniu przewodów podczas ich układania (przeciągania). Otwory Ø11, umieszczone centralnie umożliwiają podwieszanie korytka na jednym pręcie [korytka o szerokości 50÷100 mm]. SYSTEM KORYT SIATKOWYCH Korytka siatkowe dzielimy w zależności od wysokości boku na H35, H60, H110. Szerokości koryt są już od 35 mm do 600 mm. Koryta wykonane są w standardzie z drutu cynkowanego galwanicznie, na zamówienie możliwe jest wykonanie w ocynku ogniowym lub z drutu kwasoodpornego. SYSTEM SAMONOŚNY KORYTEK KABLOWYCH Koryta samonośne produkowane są w wysokościach boku H100, H110, H120, H150 i H200. Szerokości koryt są od 100 mm do 600 mm. Boki koryt samonośnych wykonywane są z grubości blach od 1,5 mm do 3,0 mm. System ten charakteryzuje się tym, że można stosować podpory nawet, co 12 m. Standardowo system ten wykonywany jest z blachy ocynkowanej metodą Sendzimira zgodnie z normą PN EN 10346:2011. Na zamówienie możliwe jest wykonanie z blachy ocynkowanej ogniowo i blachy kwasoodpornej w odcinkach 3 m. SYSTEM DRABIN KABLOWYCH Drabiny kablowe dzielimy w zależności od wysokości boku na H45, H50, H60, H80, H100, H120. Szerokości drabin od 100 mm do 600 mm. Drabiny mogą być wykonane z blachy o grubości od 1,2 do 2,0 mm. Standardowo system ten wykonywany jest z blachy ocynkowanej metodą Sendzimira zgodnie z normą PN EN 10346:2011. Na zamówienie możliwe jest wykonanie z blachy ocynkowanej ogniowo, blachy kwasoodpornej lub aluminium do 3 m. SYSTEM SAMONOŚNY DRABIN KABLOWYCH Drabiny samonośne produkowane są w pięciu wysokościach boku H100, H110, H120, H150, H200. Nowość nowe profile boczne zapewniają lepszą wytrzymałość. Szerokości drabin są od 200 mm do 600 mm. Boki drabin samonośnych wykonywane są z grubości blach od 1,5 mm do 3,0 mm.System ten charakteryzuje się tym, że można stosować podpory nawet, co 12 m. Standardowo system ten wykonywany jest z blachy ocynkowanej metodą Sendzimira zgodnie z normą PN EN 10346:2011. Na zamówienie możliwe jest wykonanie z blachy ocynkowanej ogniowo i blachy kwasoodpornej w odcinkach 3m. SYSTEM KORYT ZEWNĘTRZNYCH CIĘŻKICH Korytka systemu zewnętrznego dzielimy w zależności od wysokości boku na H50, H100, H200. Szerokości korytek są już od 50mm do 600mm. Korytka tego systemu są wykonywane, jako pełne i posiadają tylko otwory w burtach do łączenia oraz otwory odwadniające w dnie. Grubości blach tego systemu to 1,5 i 2,0mm. Standardowo system ten wykonywany jest z blachy ocynkowanej metodą zanurzeniową zgodnie z normą PN-EN ISO 1461:2011 BAKS n
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
65
EKSPLOATACJA I REMONTY
Pełna gotowość na torach wyścigowych Zespoły Ducati MotoGP i Superbike stawiają na system ładowania bezprzewodowego Bosch Wireless Charging
P
Fot. Bosch
odczas zimowych przygotowań do nowego sezonu zespoły Ducati MotoGP i Superbike testowały system bezprzewodowego ładowania akumulatorów do elektronarzędzi Wireless Charging. Innowacyjne rozwiązanie było stosowane w połączeniu z akumulatorowymi kluczami udarowymi. Wraz ze wzrostem wymagań stawianych motocyklom i kierowcom startującym w zawodach motocyklowych, rosną także oczekiwania wobec wykorzystywanych przez ich zespoły narzędzi. Maksymalne osiągi wymagane są nie tylko na torze, lecz także w boksach. Dlatego zespół Ducati podczas zimowych przygotowań do nowego sezonu przetestował profesjonalne narzędzia akumulatorowe Bosch 18 V i nowatorski system ładowania bezprzewodowego Wireless Charging. Testy wypadły pomyślnie i team Ducati korzysta z produktów Boscha podczas Motocyklowych Mistrzostw Świata 2015 i Mistrzostw Świata Superbike 2015.
Narzędzia akumulatorowe zawsze gotowe do użycia
66
Fot. Bosch
Wprowadzając na rynek rozwiązanie Wireless Charging, Bosch zrewolucjonizował metodę ładowania akumulatorów do elektronarzędzi. Nowy system oferuje użytkownikom wyższy komfort pracy i wymierne korzyści w szczególności przy zastosowaniach stacjonarnych. Wireless Charging jest zdecydowanie tańszy niż konwencjonalne systemy ładowania, ponieważ nie wymaga posiadania zapasowego akumulatora. Akumulator pozostaje w narzędziu i w czasie każdej przerwy można je odłożyć na ładowarkę, która natychmiast rozpoczyna proces ładowania. Ładowanie staje się w ten sposób elementem procesu pracy, dzięki czemu narzędzie jest zawsze gotowe do użycia. Dzięki obudowie wzmacnianej włóknem szklanym ładowarki akumulatorowe systemu Bosch Wireless Charging są niezwykle wytrzymałe. Nie mają też odkrytych styków, co uodparnia je na działanie wody, pyłu i zanieczyszczeń oraz zwiększa bezpie-
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
Fot. Bosch
EKSPLOATACJA I REMONTY
Fot. Bosch
czeństwo użytkowania. To wszystko ma ogromne znaczenie dla mechaników z teamu Ducati. „Podczas wyścigów musimy pracować z absolutną precyzją. Równocześnie działamy pod ogromną presją czasu. System ładowania bezprzewodowego Wireless Charging firmy Bosch doskonale sobie radzi z tymi wyzwaniami” – wyjaśnia Mark Elder, mechanik zespołu kierowcy rajdowego Andrei Dovizioso. Akumulatory indukcyjne można stosować we wszystkich profesjonalnych elektronarzędziach Bosch zasilanych akumulatorami litowo-jonowymi 18V (Flexible Power System).
Wszechstronne narzędzie o długiej żywotności – GDX 18 V-EC Professional
Fot. Bosch
Do wymagających szybkości prac w boksach, np. dokręcania lub odkręcania śrub o zróżnicowanych średnicach, używamy akumulatorowego klucza udarowego GDX 18 V-EC Professional – mówi Elder. Narzędzie łączy zalety bezszczotkowego silnika EC z unikalnym uchwytem sześciokątnym/ czworokątnym, który umożliwia stosowanie zarówno końcówek wkręcających, jak i kluczy nasadowych. Klucz udarowy GDX 18 V-EC Professional oferuje do 100% dłuższą żywotność niż narzędzia z silnikami konwencjonalnymi. Wyróżnia się również niższą wagą i bardziej kompaktową konstrukcją, co pomaga w pracy mechanikom z zespołu Ducati. Klucz udarowy GDX 18 V-EC Professional pracuje bezodrzutowo. Przy stosowaniu osprzętu z chwytem czworokątnym ½“ narzędzie oferuje maksymalny moment obrotowy 185 Nm, dzięki czemu możliwe jest szybkie wkręcanie i wykręcanie w metalu śrub o średnicy do 16 mm. W przypadku osprzętu z chwytem sześciokątnym ¼“ wartości momentu obrotowego są tylko nieznacznie niższe. Pracę ułatwia trzystopniowa regulacja prędkości obrotowej i momentu obrotowego, która minimalizuje ryzyko zbyt mocnego wkręcenia i uszkodzenia śrub. Robert Bosch Sp. z o.o. n
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
67
TARGI
Expopower: energetyczna burza spotkań Energetyka, elektrotechnika, oświetlenie, maszyny i urządzenia elektryczne, przewody i łączniki, sterowanie i kontrola, akcesoria układów automatyki, instalacje odgromowe oraz budownictwo energetyczne, ochrona środowiska w energetyce - to zakres ekspozycji targów Expopower, które odbędą się w dniach 26-28 maja 2015 r. w Poznaniu. Program wydarzeń zapowiada się równie ciekawie. Wezmą w nich udział najważniejsi specjaliści z Polski oraz zagranicy.
Z
nane marki z branży energetycznej już niedługo zagoszczą w Poznaniu. Warto wspomnieć choćby o ZPUE, ABB, Schneider, Elektrobudowa, Mikronika, ENEA, ENERGA, TAURON, PGE, RWE.
wer – innowacje w energetyce (www. innopower.pl) oraz cyklicznych konferencji i seminariów z udziałem ekspertów, naukowców i praktyków z liczących się na rynku firm oraz instytucji branżowych.
Wszystko za sprawą odbywających się w stolicy Wielkopolski Międzynarodowych Targów Energetyki Expopower oraz wydarzeń im towarzyszącym: Międzynarodowego Kongresu Naukowo-Przemysłowego Energia.21 (www. energy21.pl), wystawy i forum InnoPo-
Energia wiedzy na targach
68
Warto zapoznać się z programem i wiedzieć jaką dawką wiedzy będzie można doładować się w Poznaniu. Wydarzenia dedykowane są m.in. elektroinstalatorom, hurtownikom elektrotechnicznym, architektom i projektantom.
Wtorek 26.05.2015
yy VI Konferencja Naukowo Techniczna „Energooszczędność w oświetleniu „ - TECHNIKA ŚWIETLNA 2015. W konferencji wezmą udział przedstawiciele firm Osram, Philips, Schroeder, Krulen oraz kadra naukowa Politechniki Poznańskiej. >> zobacz program yy Warsztaty INNOPOWER „Pomysł - pieniądz - rynek”. Dyskusje będą skupiać się wokół tematu innowacji dla energetyki (m.in. nadprzewodnictwo w energetyce, grafen, ma-
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015
SYSTEM korYTEk kablowYCH
szybkiego montażu klik E-90 DIN 4102-12 wg
korytka kablowe KFL..., KFJ
no Wo Ś
Ć
dane techniczne
wysokość szerokość grubość blachy długość
materiał
....................................................................................................................
60 mm 50 ÷ 300 mm 0,7 ÷ 1,0 mm 2; 3 m Stal cynkowana metodą Sendzimira PN-EN 10346:2011
Korytko KFL..., KFJ... w systemie spełnia funkcję E-90, zgodnie z wytycznymi Aprobaty Technicznej AT- 0605-270/2010/2015 szczegółowe informacje dostępne na stronie www.baks.com.pl korzyści zastosowania
E-90
.................................................................................
• Wielokrotnie zwiększona wydajność układania tras kablowych.
Bezśrubowe połączenie zatrzaskowe, kilkakrotnie skraca czas montażu w porównaniu z tradycyjnym połączeniem śrubowym, a tym samym ma przewagę nad innymi korytkami dostępnymi na rynku europejskim. To połączenie dokładne i stabilne a do tego proste i szybkie, wystarczy zatrzasnąć „KLIK” • Podwyższone parametry wytrzymałościowe uzyskaliśmy dzięki głęboko tłoczonej blasze w dnie korytek
• Gęsta perforacja zapewnia znakomitą wymianę ciepła oraz umożliwia montaż korytka na wspornikach firmy BAKS w dowolnym miejscu • Optymalna ochrona kabli, kształt przetłoczeń wzdłużnych i poprzecznych zapobiega uszkodzeniu przewodów podczas ich układania (przeciągania) • Otwory Ø11, umieszczone centralnie umożliwiają podwieszanie korytka na jednym pręcie [korytka o szerokości 50÷100 mm] • Dodatkowa możliwość skręcenia koryt śrubami
Specjalnie zaprojektowane kształtki i akcesoria tworzą kompletny System Korytek Kablowych Szybkiego Montażu KLIK
27000 Produktów I Nieograniczone Konfiguracje I Niezrównana Jakość BAKS - ProfesJonalne SyStemy trAS KABlowych 05-480 Karczew, ul. Jagodne 5, tel.: +48 22 710 81 00, fax: +48 22 710 81 01, e-mail: baks@baks.com.pl
www.baks.com.pl
TARGI
gazynowanie energii, technologie mobilne). Gośćmi specjalnymi InnoPower będą m.in. Giovanni De Santi, Jean-Arnold Vinois oraz John Sinner. >> zobacz program yy Międzynarodowy Kongres Naukowo-Przemysłowy Energia@21: Innowacyjne Przedsiębiorstwo Energetyczne. Debaty poruszą m.in. tematy - multienergetyki, zrównoważonego rozwoju, efektywności energetycznej, smart metering i smart grids, czy też jaki jest i czego oczekuje konsument XXI wieku. Wydarzenie współorganizowane jest z PKEE i ma wsparcie polskich grup energetycznych (Enea S.A., Energa S.A., Tauron S.A, PGE S.A., RWE). Udział w Kongresie zapowiedzieli m.in. Giovanni De Santi, Jean-Arnold Vinois oraz John Sinner. >> zobacz program
70
Środa 27.05.2015 yy XII Konferencja Naukowo-techniczna „Instalacje elektryczne niskiego, średniego i wysokiego napięcia” - Elektroenergetyczne stacje i rozdzielnice średniego napięcia. Do udziału w dyskusji zostali zaproszeni praktycy i eksperci z ABB, Elektrobudowa, Elektromontaż Poznań, ZPUE Holding, Elektrometal Energetyka oraz Politechniki Wrocławskiej. >> zobacz program yy Forum INNOPOWER „Innowacje dla energetyki” yy Międzynarodowy Kongres Naukowo-Przemysłowy Energia@21: Innowacyjne Przedsiębiorstwo Energetyczne
Czwartek 28.05.2015 yy Seminarium OSD yy Forum INNOPOWER „Innowacje dla energetyki” yy Akademia z Energią Innopower yy Międzynarodowy Dzień Elektryki 2015 yy V Konferencja Polskiego Stowarzyszenia Elektroinstalacyjnego „Ochrona przeciwprzepięciowa” Konferencje (oprócz Kongresu Energia21) i wejście na targi Expopower są bezpłatne.
Więcej informacji na: www.expopower.pl n
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2015