Urządzenia dla Energetyki 5/2013 by Urządzenia dla Energetyki

dla

Urządzenia Energetyki

Specjalistyczny magazyn branżowy ISSN 1732-0216 INDEKS 220272

Nr 5/2013 (72)

w tym cena 16 zł ( 8% VAT )

|www.urzadzeniadlaenergetyki.pl| • Monitoring jakości energii w stacjach elektroenergetycznych wn/sn - MIKRONIKA • Wyłącznik wysokiego napięcia w izolacji gazowej typu EB-01 – ELEKTROBUDOWA SA • Zdalny system kontroli stanu wkładek bezpiecznikowych – APATOR • • Nowe rozwiązania urządzeń do zdalnego nadzoru małych obiektów energetycznych – ELKOMTECH SA • • SCHNEIDER ELECTRIC prezentuje profesjonalne rozdzielnice SM6 •

urządzenia dla energetyki 5/2013 (72)

od redakcji

Spis treści n WYDARZENIA I INNOWACJE 60 lat – czas sukcesów i kolejnych wyzwań – ELEKTROBUDOWA SA.................................................................................6 Energia z... cmentarza......................................................................................8 Tele – Fonika Kable w „Taczalinie”.............................................................9 SGE Engineering nowym przedstawicielem zenon na tureckim rynku SCADA......................................................................... 10 W 2013 r. „POLNA” S.A. świętuje.............................................................. 12 Największa łopata turbiny wiatrowej prezentowana w Niemczech................................................................... 14 Nowy patent na magazynowanie energii....................................... 16 n technologie, produkty informacje firmowe Napowietrzna aparatura łączeniowa oraz napędy elektryczne do pracy w systemach zdalnego sterowania w sieciach średnich napięć – ELGIS GARBATKA Sp. z o.o.......... 18 Monitoring jakości energii w stacjach elektroenergetycznych wn/sn............................................................. 20 Nowe rozwiązania urządzeń do zdalnego nadzoru małych obiektów energetycznych....................................................... 24 Wyłącznik wysokiego napięcia w izolacji gazowej typu EB-01........................................................................................................... 32 Zdalny system kontroli stanu wkładek bezpiecznikowych...... 35 Uniwersalny moduł zasilania SZR......................................................... 36 Schneider Electric prezentuje profesjonalne rozdzielnice SM6.............................................................................................. 38 Innowacyjne rozwiązania metodą na zwiększenie efektywności wymiany ciepła................................................................. 42 BEFARED 130 lat – nowoczesność z tradycją................................. 46 Rejestratory zakłóceń elektrycznych firmy TRONIA................... 48 Kable i przewody nadprzewodnikowe ............................................ 50 Podłączenia kablowe do urządzeń rozdzielczych za pomocą głowic konektorowych NEXANS (div. EUROMOLD).................. 54 Nowoczesne kable elektroenergetyczne i sygnalizacyjne niskich napięć................................................................................................... 58 Konektorowy ogranicznik przepięć wysokiego napięcia CONNEX 5S......................................................................................................... 62 PCE – obudowy delta................................................................................... 64 Kompleksowe i innowacyjne rozwiązania dla linii elektroenergetycznych................................................................................ 66 Kamery termowizyjne firmy VIGO........................................................ 70 Dobór kamer termowizyjnych do badań w energetyce na przykładzie stacji energetycznej w Świebodzicach............ 72 Nowoczesne baterie OPzS w systemach zasilania awaryjnego......................................................................................................... 74

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

Urządzenia Energetyki dla

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

Współpraca reklamowa: Mikronika.....................................................................................................................................I okładka elektrobudowa SA................................................................................................................II okładka APATOR.......................................................................................................................................... III okładka Elkomtech SA.......................................................................................................................... IV okładka Alfa laval.......................................................................................................................................................41 Bater..................................................................................................................................................................78 Befared.............................................................................................................................................................45 bezpol...............................................................................................................................................................13 elgis garbatka............................................................................................................................................19 ełktrim.............................................................................................................................................................17 energetab.......................................................................................................................................................53 energetykacieplna.pl............................................................................................................................69 energoelektronika.pl...........................................................................................................................31 entech...............................................................................................................................................................37 EuroPro Group............................................................................................................................................. 9 hoppecke........................................................................................................................................................... 3 mersen..............................................................................................................................................................11 nexans..............................................................................................................................................................57 PCE.......................................................................................................................................................................65 pfisterer..........................................................................................................................................................63 Protektel........................................................................................................................................................15 Schneider electric..................................................................................................................................... 5 technokabel.................................................................................................................................................. 7 tronia...............................................................................................................................................................49 Vigo system...................................................................................................................................................71

urządzenia dla energetyki 5/2013

o ! sk ab ! 1 oi et ia nr st rg an e e gr L 1 r sz En y na ów o w ene d Pl dź rg o ie Ta ov ic dw as n r O cz t Le lect d e E po bl r Ta ide e hn Sc

Wyższa efektywność. Elastyczne rozwiązania. Witamy w świecie inteligentnych sieci elektroenergetycznych.

Bezpieczeństwo Rozszerz automatyzację sieci i sprostaj najbardziej wymagającym przepisom bezpieczeństwa.

Efektywność Zoptymalizuj obciążenie sieci i podnieś produktywność.

Zrównoważ popyt i podaż na energię elektryczną Wykorzystaj rosnące zapotrzebowanie na energię i dodaj do sieci energetycznej więcej odnawialnych źródeł energii, korzystając z rozwiązań Schneider Electric.

Zarządzaj siecią w sposób prosty i inteligentny Schneider Electric wpływa na rozwój inteligentnych sieci energetycznych, dostarczając sprawdzone produkty i rozwiązania, pozwalające naszym klientom poprawiać ciągłość zasilania, obniżać koszty eksploatacji i sterować siecią rozdzielczą w sposób prosty, inteligentny i bezpieczny.

Elastyczność Wprowadź więcej zielonej energii i rozbuduj sieci w oszczędny sposób.

Wszechstronne, zintegrowane rozwiązania dla energetyki Wraz z systemami nadzoru i automatyzacji oraz dzięki serwisowi i bezpieczeństwu nasze rozwiązania dla sieci dystrybucyjnych dostarczają zwiększoną efektywność i niezawodność z produktami takimi jak:

Rozdzielnica do rozdziału pierwotnego typu GMA

Nasze doświadczenia w Twoich rozwiązaniach Korzystając z wieloletnich doświadczeń w projektowaniu systemów dla energetyki stworzyliśmy kompletną ofertę dla sieci rozdzielczej SN.

Zabezpieczenie Micom

Wyłącznik HVX

Poznaj nasze rozwiązania dla zakładów energetycznych. Zarejestruj się już TERAZ i weź udział w losowaniu iPhona 5®! Wejdź na stronę www.SEreply.com i wprowadź kod 38752p

©2012 Schneider Electric. All Rights Reserved. Schneider Electric, Telvent, Easergy, and MiCOM are trademarks owned by Schneider Electric Industries SAS or its affiliated companies. All other trademarks are the property of their respective owners. www.schneider-electric.com • 998-5778_GMA-GB_C

Transformator TRICAST

wydarzenia i innowacje

60 lat – czas sukcesów i kolejnych wyzwań dr inż. Adam Gawłowski Dyrektor Marketingu Oddziału Spółki Rynek Dystrybucji Energii – ELEKTROBUDOWA SA Rok 2013 jest rokiem szczególnym, ELEKTROBUDOWA SA obchodzi 60-lecie swojego istnienia. Lider rynku polskiego w produkcji „ciężkich” rozdzielnic SN i nN, a także największa firma wykonawcza w zakresie branży elektrycznej, ma przed sobą kolejne wyzwania.

ok 2012 pod względem produkcji był rekordowy, tj. około 6000 pól (segmentów) „ciężkich” rozdzielnic SN i nN, ponad 100 stacji kontenerowych w obudowie metalowej, a także ponad 7000 metrów szynoprzewodów nN.

W rok 2013 wkraczamy z nowymi, unikalnymi na skalę światową produktami, tj. rozdzielnicą wysokich napięć OPTIMA 145 (mamy już pierwsze zamówienia z rynku polskiego i wschodniego), rozdzielnicą ognioszczelną dla górnictwa PREM-GO, rozdzielnicami trakcyjnymi prądu stałego dedykowanymi dla kolei RT-3, oraz cała masą produktów dopasowywanych pod klienta z istniejącej linii rozdzielnic SN i nN, szczególnie jeśli chodzi o wysokie parametry (np. rekordowe rozdzielnice dwusystemowe D 12-2S, 4000 A, łukoochronność 72 kA/1 sek.). Te wszystkie produkty były lub są prezentowane na targach ENERGETAB w Bielsku – Białej.

Bardzo interesujące jest, że czytając wersję roboczą monografii ELEKTROBUDOWY SA, która ukaże się niebawem i trafi w Państwa ręce, mam wrażenie, że większość klientów, która uwierzyła nam i stosuje nasze produkty oraz zleca nam usługi od 60, 50, czy 40 lat, jest z nami do dziś. I to jest niewątpliwy sukces firmy, a zwłaszcza pracujących w niej ludzi. Bo to oni tworzą tą organizację, ich kompetencje i wiedza gwarantują wysoką ocenę spółki w oczach klientów. Przed firmą ELEKTROBUDOWA SA wiele wyzwań. Byliśmy stworzeni do realizacji części elektrycznej bloków w elektrowniach budowanych w Polsce po II wojnie światowej. Teraz budujemy „pod klucz” jako generalny wykonawca, blok 50 MW dla Tauron Ciepło. Historia zatoczyła 60-letnie koło. Realizujemy projekty sieci i stacji przesyłowych dla PSE Operator o wartości prawie miliard złotych, na poziomach napięć od 110 do 400 kV.

Każde z wyzwań podjętych dotychczas, jest w zasięgu firmy. Uczestniczymy w najważniejszych, najpoważniejszych, projektach „pod klucz” w historii polskiej energetyki. Realizujemy wielomilionowe zlecenia dla największych polskich koncernów z sektora wytwarzania, dystrybucji, wydobywczego czy przemysłu. Prowadzimy duże budowy w kilku krajach europejskich. Kolejne lata – kolejne ambitne cele. Planuje się, poprzez realizację znaczących kontraktów, sprzedaż krajową oraz eksport produktów i usług, znaczące zwiększenie zarówno przychodów, jak i zysków spółki. n

urządzenia dla energetyki 5/2013

wydarzenia i innowacje

Energia z... cmentarza Brzmi makabrycznie? Tylko na pozór. Chiński pomysł na wykorzystanie potężnych obszarów, jakie zajmują miejsca spoczynku zmarłych, polega w istocie na zagospodarowaniu płyt nagrobnych, przemienionych tu w element eklektrowni słonecznej.

mentarz elektrownia, czy po prostu solarny cmentarz to jedna z ciekawszych – i bardziej odważnych, mimo wszystko, koncepcji zaprezentowanych i wyróżnionych podczas Design For Death, pierwszego międzynarodowego konkursu projektowego dla przemysłu funeralnego zorganizowanego przez serwis Designboom. Do konkursu, który cieszył się ogromnym zainteresowaniem, zgłoszonych zostało aż 2050 projektów z 96 krajów. Wśród nagrodzonych projektów znalazły się między innymi urny z biodegradowalnych materiałów połączone z częścią naziemną nagrobka, oczyszczające środowisko i dostarczające światła na powierzchnię, które sprzyjać może medytacji przy grobie, modele zmniejszenia objętości doczesnych szczątków zmarłych, chowanych w zajmujących jak najmniej miejsca przestrzeniach, także miejskich i publicznych, czy wykonana z naturalnych i ulegających rozkładowi materiałów urna do pochówku kremacyjnego na wodzie. Wyróżniony projekt autorstwa chińskiego studia Lecafelkf to cmentarz zamieniający promienie słoneczne w energię elektryczną. Chińczycy, stawiający ostatnio coraz śmielej na energię odnawialną i zielone technologie, zaproponowali praktyczne rozwiązanie w postaci nagrobków pokrytych lu-

strzaną warstwą, która odbijać ma promienie słoneczne i kierować je w stronę wieży solarnej, znajdującej się na środku cmentarza. Wieża ma natomiast oczywiście wychwytywać promienie i przetwarzać je na energię elektryczną. W myśl tej koncepcji wierzchnie płyty nagrobków powinny być nachylone pod precyzyjnie obliczonym kątem, który ma zagwarantować jak najbardziej efektywne przekazywanie odbitego światła w stronę wieży.

Oprócz wymienianych w opisie projektu korzyści, jakie daje zastosowanie tego pomysłu, polegających na dostarczaniu żywym przyjaznej dla środowiska energii za pośrednictwem miejsc spoczynku zmarłych, chiński patent ma również wymiar bardziej symboliczny – powstająca na cmentarzu energia ma symbolizować wieczną zasadę transformacji i przenikania się życia i śmierci. Ciekawe, gdzie i kiedy projekt znajdzie zastosowanie w praktyce. Jest to tym bardziej interesujące, że podobny pomysł wykorzystano już w niewielkim hiszpańskim mieście koło Barcelony – Santa Coloma de Gramenet, gdzie na komunalnym cmentarzu, na którym spoczywają ciała 57 000 tys. osób, zamontowano panele słoneczne, pozyskujące energię dla miasta. Panele w liczbie 462 zostały tam jednak umocowane nie na, ale nad kolumbariami i grobowcami. Generują one ok. 100 kilowatów, co wystarcza na zaopatrzenie w energię elektryczną 60 rodzin rocznie. Obliczono, że dzięki temu aż 62 tony dwutlenku węgla nie trafiają do atmosfery. Projekt ten nie wzbudził co prawda entuzjazmu części mieszkańców miejscowości, przywiązanych do tradycyjnej koncepcji i wyglądu cmentarza, jednak zdecydowana większość uznała „cmentarny generator prądu” za potrzebny i nowatorski. OM n Fot.: Designboom.com

urządzenia dla energetyki 5/2013

wydarzenia i innowacje

Tele – Fonika Kable w „Taczalinie”

Nasze kamery znajdują zastosowanie w: z Energetyce z Utrzymaniu ruchu z Budownictwie

ark wiatrowy „Taczalin” to największa na ziemi legnickiej inwestycja w odnawialne źródła energii. Jego budowa oficjalnie ruszyła w październiku 2012 r., a montaż wiatraków rozpoczęto w połowie kwietnia tego roku. - Wszystkie nasze produkty wykorzystywane w budowie elektrowni wiatrowych odznaczają się niezwykłą trwałością. Służą one do połączeń pomiędzy wieżami wiatrowymi i siecią energetyczną lokalnego operatora oraz do okablowania urządzeń znajdujących się w wieży. Są zaprojektowane tak, aby wytrzymać nawet ekstremalnie długie i trudne warunki pracy, są odporne na naprężenia, ścieranie czy skręcanie związane z obracaniem się turbiny wiatrowej, wokół własnej osi – podkreśla Ryszard Pilch, wiceprezes ds. handlu spółki TELE-FONIKA Kable. TELE-FONIKA Kable posiada ponad 20-letnie doświadczenie w produkcji kabli specjalistycznych przeznaczonych dla sektora produkcji energii wiatrowej. Spółka jest 3 w Europie producentem kabli. Wartość całej inwestycji związanej z budową Parku Wiatrowego „Taczalin” wynosi 400 mln zł, z czego 40 mln pochodzi ze środków unijnych. Właścicielem parku jest spółka EWG Taczalin sp. z o.o. z siedzibą we Wrocławiu, należąca do WSB Neue Energien GmbH. *** W skład Grupy TELE-FONIKA Kable wchodzą spółki handlowe odpowiadające za dystrybucje naszych wyrobów na całym świecie, zakłady produkcyjne (5 zlokalizowanych w Polsce, 1 w Serbii, 1 na Ukrainie) oraz Zakład Recyklingu Odpadów Kablowych w Bukownie (Polska). Produkty wytwarzane w zakładach należących do Tele – Foniki Kable są eksportowane do ponad 90 krajów. W swoim asortymencie spółka posiada 25 tys. typów kabli, które posiadają stosowne certyfikaty, jakości przyznane przez niezależne, renomowane jednostki certyfikujące. Spółka łączy dobre tradycje przemysłu kablowego z innowacyjnymi rozwiązaniami technicznymi. n

urządzenia dla energetyki 5/2013

oferowane szkolenia: z z z z

Podstawy termografii Oprogramowanie FLIR Reporter Badania Termowizyjne w budownictwie Badania termowizyjne w energetyce Europro group ul. Jałowcowa 1, 58-200 Dzierżoniów tel./fax 74 832 30 87, kom. 697 790 707 e-mail: rgonet@interia.pl

www.europro.com.pl

ZApRAsZAmy NA stoIsko NR 10 hALA Z – ENERgEtAB 2013

Pracują już dwie pierwsze turbiny w Parku Wiatrowym „Taczalin” w gminie Legnickie Pole. Kolejne zostaną uruchomione do połowy sierpnia. Całkowita moc 22 turbin umieszczonych na stumetrowych wiatrakach to 45,1 MW. Kable średnich i wysokich napięć wraz z osprzętem niezbędnym do funkcjonowania turbin dostarczyła Tele – Fonika Kable.

Autoryzowany dystrybutor kamer termowizyjnych FLIR

wydarzenia i innowacje COPA-DATA rozszerza sieć sprzedaży

SGE Engineering nowym przedstawicielem zenon na tureckim rynku SCADA Pod koniec maja austriacka spółka COPA-DATA i turecki integrator systemów SGE Engineering ogłosili rozpoczęcie współpracy w zakresie umowy dystrybucyjnej. Nowy przedstawiciel handlowy uzyskał na jej podstawie wyłączne prawo do sprzedaży i promocji oprogramowania HMI/SCADA zenon w Turcji.

spółpraca z SGE Engineering rozpoczęła się trzy lata temu przy pierwszych wspólnych projektach z wykorzystaniem oprogramowania zenon w regionie arabskim. Umocniła się ona jeszcze bardziej w 2012 roku wraz z wejściem SGE Engineering do ekskluzywnego programu partnerskiegofirmy COPA-DATA ,,Partner Community Program’’. Jako partner spółka rozpoczęła samodzielnie pierwsze niezależne wdrażanie produktów zenon w Turcji. – Zespół SGE Engineering od początku wykazał duże zainteresowanie współpracą z nami. Ich ogromne zaangażowanie, kompleksowa znajomość branży automatyzacji i rynku oraz entuzjastyczne przyjęcie naszych produktów skłoniły nas do wspólnych inwestycji na rynku tureckim – wyjaśnia Thomas Punzenberger, dyrektor generalny COPA-DATA. – Turcja wykazuje obecnie silny wzrost gospodarczy, a ze względu na położenie na skraju Europy i Azji jest doskonałym punktem wyjścia do międzynarodowych projektów. Na tureckim rynku automatyzacji działa wiele dużych integratorów systemów. Dostrzegamy znaczny potencjał dla zenon w Turcji zwłaszcza w dziedzinie dystrybucji i wytwarzania energii, zarządzania energią i automatyzacji podstacji. SGE Engineering jako dystrybutor oprogramowania zenon jest już odpowiedzialny za zarządzanie sprzedażą, wsparciem technicznym i lokalny marketing Dalsze kroki współpracy przewidują rozwój rynku i zwiększenie udziału oprogramowania zenon w rynku poprzez dołączanie nowych spółek partnerskich do programu COPA-DATA Partner Community.

SGE_Engineering_Directors.png: Międzynarodowa firma COPA-DATA, działająca w branży automatyki, rozszerza sieć sprzedaży oprogramowania HMI/SCADA zenon z pomocą nowego dystrybutora w Turcji, SGE Engineering. Na zdjęciu: Dyrektorzy generalni SGE Engineering, Murat Gül (po lewej) i Okan Sarikayalar (po prawej), wierzą, że dzięki zenon ich firma stanie się znaczącym graczem na tureckim rynku SCADA.

Okan Sarikayalar, kierownik sprzedaży i jeden z dwóch dyrektorów generalnych SGE Engineering, dodaje: – Widzimy tu ogromną szansę – możliwość skutecznego wprowadzenia zenon na rynek turecki we współpracy z COPA-DATA i zaangażowanymi lokalnymi firmami partnerskimi, a dzięki temu uzyskanie pozycji ważnego gracza na krajowym rynku SCADA. Bazujemy na jakościowym oprogramowaniu najwyższej klasy, które można z łatwością zastosować w różnorodnych środowiskach auto-

matyzacji i informatyki dzięki licznym otwartym interfejsom. Nawet w dynamicznie rozwijającej się branży energetycznej o specyficznych wymogach klientów oprogramowanie jest w stanie spełnić wszystkie główne wymogi, jak komunikację zgodną z normami IEC 60870 i IEC 61850. Planujemy ciągłe poszerzanie know-how w zenon poprzez kompleksowe kursy szkoleniowe, a przez to uzyskanie pozycji kompetentnego dostawcy rozwiązań SCADA dla naszych partnerów i klientów w regionie.

urządzenia dla energetyki 5/2013

Niezawodny rozdział energii i ochrona

m.schneider MULTIBLOC® oraz MULTIVERT® Rozłączniki bezpiecznikowe NH do aplikacji wertykalnej i horyzontalnej Wydajna i niezawodna technologia

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

m.schneider is Mersen

wydarzenia i innowacje Informacje o COPA-DATA

COPA-DATA jest technologicznym liderem w zakresie ergonomicznych i dynamicznych rozwiązań procesowych. Założona w 1987 roku spółka opracowała w swojej siedzibie w Austrii oprogramowanie zenon dla: HMI/SCADA, dynamicznego raportowania z produkcji orazi zintegrowanych systemów PLC. Spółka sprzedaje oprogramowanie zenon w swoich biurach w Europie, Ameryce Północnej i Azji, a także za pośrednictwem partnerów i dystrybutorów na całym świecie. Dzięki zdecentralizowanej strukturze korporacyjnej klienci mają możliwość bezposredniego kontaktu z lokalnymi przedstawicielami firmy oraz uzyskania lokalnego wsparcia sprzedażowego i technicznego. COPA-DATA, jako spółka niezależna i dostosowująca się do nowych warunków, działa prężnie i ciągle podnosi standardy dotyczące funkcjonalności i łatwości użytkowania. Jest także liderem wyznaczającym tendencje na rynku. Ponad 80 tysięcy systemów zainstalowanych w ponad 50 krajach zapewniło całkiem nową automatykę spółkom w przemyśle spożywczym, w sektorze energii i infrastruktury, a także w przemyśle samochodowym i farmaceutycznym.

Informacje o oprogramowaniu zenon

zenon to rodzina zróżnicowanych produktów firmy COPA-DATA, wprowadzająca ergonomiczne rozwiązania procesowe w wielu branżach, począwszy od czujników do ERP. W jej skład wchodzą: zenon Analyzer, zenon Supervisor, zenon Operator i zenon Logic. zenon Analyzer to rozwiązanie pozwalające na tworzenie zindywidualizowanych raportów (np. dotyczące zużycia, przestojów, KPI) na podstawie danych z IT i automatyki. zenon Supervisor, niezależny system SCADA, umożliwia wszechstronne monitorowanie procesów i kontrolowanie systemów redundantnych, także w złożonych sieciach i poprzez zdalny dostęp. zenon Operator, jako system HMI, gwarantuje bezpieczną kontrolę maszyn oraz zapewnia prostą i intuicyjną obsługę, w tym Multi-Touch. zenon Logic, który jest zintegrowanych systemem PLC opartym na IEC 61131-3, umożliwia optymalną kontrolę procesów i logiczne przetwarzanie. Rodzina produktów zenon, jako niezależny od platformy portfel rozwiązań procesowych, bezproblemowo integruje się z istniejącą technologią automatyczną i środowiskami IT oraz oferuje oprogramowania set-up wizards i wzo-

ry umożliwiające łatwą konfigurację i prostą migrację z innych systemów. Charakterystyczną cechą rodziny produktów zenon jest zasada „parametryzacja zamiast programowania”.

Informacje o SGE Engineering

Spółka SGE Engineering została założona w 2007 r. i zaangażowała się w dostarczanie klientom wartościowych rozwiązań inżynierskich poprzez oferowanie wysokiej jakości oprogramowania i sprzętu do automatyzacji przemysłowej. Dynamiczny, młody zespół pracowników SGE nieustannie dąży do rozwoju i zdobycia wiodącej pozycji w dziedzinie pozyskiwania i analizy danych oraz implementacji oprogramowania. n COPA-DATA Polska Sp. z o.o. ul. Josepha Conrada 51 31-357 Kraków Tel.: +48 (12) 290 10 54 wew.13 urszula.bizon-zaba@copadata.com www.copadata.pl

W 2013 r. „POLNA” S.A. świętuje We wrześniu bieżącego roku Zakłady Automatyki „POLNA” S.A. obchodzą 90-lecie istnienia. Obchody tego jubileuszu będą miały miejsce w Krasiczynie k. Przemyśla, w dniu 14 września.

„POLNA” S.A. jest dziś notowanym na GPW w Warszawie znanym producentem automatyki przemysłowej. Produkując armaturę dla przemysłu od 50 lat spółka znalazła się w gronie krajowych liderów branży i wypracowała dobrą

rozpoznawalność marki za granicą. Spółka specjalizuje się w produkcji zaworów regulacyjnych, siłowników pneumatycznych i schładzaczy pary. Stale przy tym rozszerza swoją ofertę wykonań wyrobów pozakatalogo-

wych, ukierunkowanych na spełnienie indywidualnych wymagań odbiorców. „POLNA” S.A. realizuje dostawy dla największych firm z sektora energetyki, gazownictwa, przemysłu chemicznego i rafineryjnego.

urządzenia dla energetyki 5/2013

wydarzenia i innowacje

Największa łopata turbiny wiatrowej prezentowana w Niemczech 60-metrowa łopata turbiny wiatrowej przemierzy trasę od Flensburga do Monachium. Politechniki w Berlinie i Monachium wraz z GE z tej okazji organizują wydarzenia poświęcone Energiewende.

podróż po Niemczech wyruszyła łopata nowej turbiny wiatrowej 2.5-120, o imponującej długości 60 metrów - symbol nowej generacji inteligentnych turbin wiatrowych. Potężnych rozmiarów element przewieziony zostanie specjalnym transportem z Flensburga do europejskiej siedziby GE Renewable Energy w Salzbergen. Następnie odwiedzi politechniki w Berlinie i Monachium. Stamtąd trafi wreszcie do komercyjnej eksploatacji pod Norymbergę. Będzie to pierwsza tego typu instalacja w kraju. 24 czerwca łopata ma dotrzeć do Berlina, a dokładniej pod Politechnikę Berlińską, gdzie na Straße des 17. Juni mieszkańcy miasta przez jeden dzień będą mogli podziwiać konstrukcję. Wraz z Politechniką Berlińską, GE organizuje sympozjum „Zbliżenie na Energiewende” oraz gościć będzie wysokich rangą przedstawicieli władz, miedzy innymi Petera Altmeiera, Ministra Środowiska, Ochrony Przyrody i Bezpieczeństwa Nuklearnego, a także Stephena Weila, premiera Dolnej Saksonii. Przedmiotem dyskusji będzie znaczenie energii wiatrowej w kontekście niemieckiego Energiewende. „W lądowej energetyce wiatrowej wciąż drzemie potencjał, który można wykorzystać z wielką korzyścią dla Energiewende”, powiedział Cliff Harris, Dyrektor Generalny działu energii odnawialnej GE na Europę. „Technologiczny poziom zaawansowania naszej nowej inteligentnej turbiny wiatrowej 2.5-120 jak najbardziej to umożliwia. Sprzęt korzysta z Internetu przemysłowego gwarantując maksymalną wydajność i stopę zwrotu nawet w regionach o słabszych warunkach wiatrowych”. 27 czerwca łopata odwiedzi Monachium. Również tutaj towarzyszyć jej będzie wydarzenie związane z tema-

tyką energii wiatrowej. Organizują je wspólnie GE i Katedra Energii Wiatrowej Politechniki Monachijskiej. Następnego dnia łopata przewieziona

zostanie do miejsca swojego przeznaczenia pod Norymbergą. n GE Power & Water, Grayling Poland

urządzenia dla energetyki 5/2013

Firma Protektel zaprasza na swoje stoisko na targach EnErgEtab w Hali a nr 68. na stoisku znajdziecie PaĹ&#x201E;stwo nowe produkty i liczne niespodzianki.

wydarzenia i innowacje

Nowy patent na magazynowanie energii Najnowsza technologia wykorzystania wysokiego ciśnienia wody na dnie morza do magazynowania energii to dzieło norweskich badaczy z firmy Subhydro AS to Gemini.no, którzy w celu realizacjo projektu podjęli współpracę z niezależną organizacją badawczą SINTEF, zatrudniającą ekspertów w dziedzinie energetyki i technologii materiałowej. Razem stworzą system podmorskich betonowych silosów, w których energia mechaniczna przekształcana jest w elektryczną z użyciem turbin.

echnologia, która jest już w trakcie postępowania patentowego, opiera się na dość prostych zasadach i polega na wykorzystaniu ciśnienia słupa wody na dnie głębokiego zbiornika. Na powierzchni wody panuje zwykłe ciśnienie atmosferyczne (w przybliżeniu 1 atm, czyli 1000 hPa). 400 m pod powierzchnią to już 40 atm. Na tej głębokości woda wdziera się więc do zbiorników z ogromnym impetem. Betonowe zbiorniki ulokowane na głębokości 400-800 metrów pod wodą podłączone będą zgodnie z projektem Norwegów do turbin, wprawianych w ruch przez wodę wpływającą do otwartych silosów. Turbiny napędzają następnie generator do produkcji prądu. Po napełnieniu zbiorników wodą jest z nich ona usuwana poprzez wprawienie turbin w odwrotny bieg, dzięki czemu działa jak pompa. I chociaż nieco więcej energii jest zużywane do opróżniania zbiorników wodnych niż można uzyskać z ich zalewania, to wydajność magazynowania energii szacowana jest na około 80 procent. O skuteczności działania elektrowni decyduje w przeważającej mierze głębokość usytuowania instalacji – im głębiej, tym większa różnica ciśnień pomiędzy dnem morza i jego powierzchnią, co oznacza, że więcej energii może być przechowywane w jednym zbiorniku. Na głębokości przynajmniej 400 metrów energia ciśnienia jest na tyle wysoka, by proces był – równie wysoce – opłacalny. Przy małych głębokościach i zbyt małej różnicy ciśnień

tym samym funkcjonowanie instalacji nie byłoby rentowne. Dlatego tego rodzaju zbiorniki znajdą swoje zastosowanie w tych rejonach świata, gdzie niedaleko brzegu położone są obszary morskie o dużej głębokości wody, jak np. Włochy, Portugalia, Hiszpania oraz obie Ameryki. Kolejna kwestia to redukcja kosztów instalacji i jej niezawodność – pomysłodawcy postulują w tym względzie wzmocnienie betonu włóknami żelaznymi, nie zaś konwencjonalnie stosowanymi prętami. Jeśli uda się stworzyć konstrukcję pięciokrotnie mocniejszą niż zwykły beton, to ściany silosów będą mogły być cieńsze o 75 procent. Ponieważ o pojemności energetycznej układu decyduje liczba podłączonych zbiorników wodnych, istnieje również możliwość dostosowywania instalacji

do potrzeb użytkowników – także w odniesieniu do wielkości turbin. Elektrownie nowego typu o przeciętnej wielkości dostarczać będą około 300 megawatów energii w czasie 7-8 godzin, przy czym istnieje możliwość skalowania instalacji tak, by gromadziła jej więcej lub mniej. Taka szacowana na standardową moc elektrowni z podwodnych silosów stanowi jednak ilość wystarczającą do zaopatrzenia każdorazowo w energię elektryczną ponad 200 000 gospodarstw domowych w UK. Podwodny magazyn energii może też współpracować nie z innymi elektrowniami, nie tylko wiatrowymi. I chociaż naukowcy z brytyjskiego University of Nottingham znaleźli sposób, by energią z farm wiatrowych pompować specjalne podmorskie balony, po czym odzyskiwać ją, gdy nie ma wiatru, a naukowcy z MIT podobny projekt oparli na wypompowywaniu wody z podwodnych sfer, to, jak powiedział R. Schramm z interdyscyplinarnego zespołu SINTEF – Będziemy pierwsi na świecie, gdyż już opatentowaliśmy pewne z potrzebnych technologii. OM n Fot.: Sintef

urządzenia dla energetyki 5/2013

www.elktrim.pl

Zakład Przewodów i Kabli EŁKTRIM Witold Marek Styliński ul. Dojazdowa 4, 19-300 Ełk tel. 87 620-15-55, -56, -60 fax 87 620-15-59 www.elktrim.pl

365/55

Profilem działalności zakładu jest produkcja: yy przewodów elektroenergetycznych do układania na stałe do odbiorników ruchomych i przenośnych samochodowych niskonapięciowych - głośnikowych yy kabli energetycznych do 1 kV

technologie, produkty – informacje firmowe

Napowietrzna aparatura łączeniowa oraz napędy elektryczne do pracy w systemach zdalnego sterowania w sieciach średnich napięć – ELGIS GARBATKA Sp. z o.o.

e względu na usprawnienie przełączeń planowych oraz skrócenie czasów usunięcia awarii w oparciu o doświadczenie naszej spółki oraz wymagania spółek dystrybucyjnych opracowano, a następnie zrealizowano instalacje punktów rozłącznikowych sterowanych zdalnie. Podstawowym elementem systemu jest punkt rozłącznikowy wyposażony w rozłącznik napowietrzny typu RPN SIII Sp 24/4 , który jest przystosowany do sterowania drogą radiową Aparaty te są przeznaczone są do rozłączania prądów znamionowych do 400 A, w napowietrznych (lub napowietrzno-kablowych) sieciach elektroenergetycznych. W połączeniu z nowoczesnym i niezawodnym systemem sterowania i zdalnego nadzorowania dają gwarancję niezawodnej pracy

ROZŁĄCZNIK NAPOWIETRZNY typu RPN S III Sp 24/4

Charakterystyka techniczna - zastosowanie Rozłącznik typu RPN S III Sp 24/4 stosuje się w napowietrznych sieciach rozdzielczych średnich napięć. Służy do rozłączania i załączania obwodów sieci elektrycznej z prądami znamionowymi do

400 A. Poprzez zastosowanie komory próżniowej i układu styków pomocniczych rozłącznik może pracować w trudnych warunkach atmosferycznych. Rozłącznik sterowany jest napędem silnikowym zdalnie sterowanym drogą radiową i jest również przystosowany do ręcznego miejscowego operowania. Jest to aparat trójbiegunowy o wspólnym napędzie dla wszystkich biegunów. W wersji standardowej styki wykonane są z miedzi. Na życzenie mogą być srebrzone. Elementy podstawy i belki ruchomej wykonane są z profili stalowych ocynkowanych ogniowo. Rozłączniki te posiadają możliwość regulacji dystansu pomiędzy biegunami przy zachowaniu wymaganych odległości minimalnych.

NAPĘD SILNIKOWY NAPOWIETRZNY typu Lo-1 i typu Lp-1

Charakterystyka techniczna - zastosowanie Napęd Lo-1 przeznaczony jest do współpracy ze wszystkimi dostępnymi na rynku aparatami napowietrznymi li-

Dane techniczne – ROZŁĄCZNIK NAPOWIETRZNY typu RPN S III Sp 24/4 Napięcie znamionowe: Częstotliwość znamionowa/liczba faz

24kV 50Hz/3

Znamionowe napięcie - o częstotliwości sieciowej - wytrzymywane udarowe piorunowe

50kV/60kV 125kV/145 kV

Prąd znamionowy – ciągły

400A

Prąd znamionowy – wyłączalny w obwodzie o małej indukcyjności I 1

400A

Prąd znamionowy wyłączeniowy w rozdzielczej sieci pierścieniowej I 2a

400A

Prąd znamionowy wyłączeniowy ładowania linii napowietrznych I 4b

20A

Prąd znamionowy wyłączeniowy ładowania kabli I 4a

20A

Prąd znamionowy krótkotrwały wytrzymywany

16kA

Prąd znamionowy szczytowy wytrzymywany

40kA

Trwałość mechaniczna Sterowanie Masa Trwałość komór próżniowych przy 400A

2200 ZW napęd ręczny, napęd silnikowy 84kg 2000 cykli

nii średniego napięcia wykorzystującymi ruch obrotowy cięgna. Napęd Lp-1 przeznaczony jest do współpracy ze wszystkimi dostępnymi na rynku aparatami napowietrznymi linii średniego napięcia wykorzystującymi ruch posuwisto zwrotny cięgła. Przekładnia napędu i układ automatyki są umieszczone wewnątrz szczelnej obudowy o klasie ochronności IP54. Obudowa wykonana jest z blachy aluminiowe j malowanej farbą proszkową lub wykonana ze stali nierdzewnej. Od wewnątrz znajduje się dodatkowa warstwa termoizolacyjna. Obudowa może być wyposażona w dowolny rodzaj zamka z baskwilami i zawiasy wg życzenia klienta. Ważnym elementem konstrukcyjnym szafki zawierającej urządzenia napędu, automatyki i sterowania jest zabezpieczenie przed przedostaniem się wody po wałku napędu do środka szafki. Odpowiednio dobrany układ mechaniczny współpracuje z wysokiej klasy układem elektrycznym. Układ elektryczny realizuje funkcje załączenia i wyłączenia silnika z funkcją soft startu ograniczającą prąd rozruchowy oraz umożliwia współpracę z każdym układem telemechaniki. Ze względu na szczególne warunki bezpieczeństwa w energetyce układ automatyki w momencie gdy założona jest blokada mechaniczna w sposób pewny i widoczny uniemożliwia załączenie napędu.

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe Dane techniczne – NAPĘD SILNIKOWY NAPOWIETRZNY typu Lo-1 i typu Lp-1 Napięcie zasilania (obwód sterowania i sygnalizacji)

20÷30 V/DC

Napięcie zasilania (obwód mocy-pracy silnika) Vp

20÷30 V/DC

Napięcie zasilania (pomocniczy obwód grzałki) Vg

230 V AC

Prąd (obwód sterowania i sygnalizacji) lz

chwil. 2,5 A (max. 5A)

Prąd (obwód mocy-silnika) lp

typ.10 A (max. PEAK 45 A)

Prąd (obwód pomocniczy grzałki) lg

200 mA

Pobór mocy (obwód sterowania i sygnalizacji) Pz-

chwil. 4 W (max. 12 W)

Pobór mocy (obwód mocy-silnika) Pp-

typ. 200W (max PEAK 1,2 kW)

Pobór mocy ( obwód pomocniczy grzałki)

50 W

Napięcie wejść sterujących

18÷30 V DC

Napięcie wyjść sygnalizacyjnych

20÷30 V DC

Obciążenie wyjść sygnalizacyjnych

Max. 2,5 A/ Wyjście

Moment wyjściowy max (czas 3,5s/190°)

850 Nm

Zakres temperatury pracy

30+65 C

Ciężar

ok 45 kg

W napędzie zastosowano silnik o mocy 200 W z magnesami trwałymi - co pozwala osiągnąć bardzo wysokie momenty obrotowe i bardzo krótkie czasy otwarcia/zamknięcia łączników. Płyta czołowa zawiera niezbędne elementy do sterowania napędem ( przyciski załącz/wyłącz, łącznik wyboru pracy, korbę) oraz układ blokady mechaniczno-elektrycznej z możliwością założenia kłódki. Ze względów ergonomicznych, płyta czołowa została wypo-

Jako element wykonawczy w telemechanice można zastosować wszelkie dostępne na rynku sterowniki które wraz z wyposażeniem centrum dyspozytorskiego i oprogramowaniem stanowią system wspomagania pracy dyspozytora ruchu .

Kompletne zestawy konstrukcji

sażona w nieskomplikowaną aparaturę przeznaczoną do łatwej i szybkiej obsługi napędu.

Sterowanie i automatyka

się w przedziale około 417-429 MHz. Jako typową wersję sterowania w napędach typu Lo1 i typu Lp-1 stosujemy urządzenia nadawczo=odbiorcze sieci telefonii komórkowej ,dostępnych operatorów GSM , GPRS – pozwalające na budowanie sprawniejszych i zarazem tańszych łącz , wykonujemy również wersje komunikujące się z centrum dyspozytorskim w sieci TETRA.

Do łączności między punktami rozłącznikowymi a RDR-ami, wykorzystana została funkcjonująca w większości Zakładów Energetycznych w Polsce sieć łączności trankingowej DIGICOM 7. Łączność trankingowa realizowana jest w paśmie zawierającym

ELGIS GARBATKA Sp. z o.o.. jest również producentem kompletnych zestawów konstrukcji stalowych oraz zestawów do modernizacji punktów łącznikowych sterowanych zdalnie, Zapewniamy kompleksowe dostawy urządzeń wraz ze środkami łączności i osprzętem. Dostarczamy kompletne systemy sterowania obiektowego zgodnie z indywidualnymi wymaganiami Klientów. ELGIS GARBATKA n

Zakład Produkcji Urządzeń Oświetleniowych i Elektrycznych „ELGIS – GARBATKA” Sp. z o. o. ma zaszczyt zaprosić Państwa do odwiedzenia naszego stoiska: Plener: L 1 stoisko nr 7 Podczas 26 Międzynarodowych Energetycznych Targów Bielskich ENERGETAB 2013 17-19 września 2013

urządzenia dla energetyki 5/2013

ZAPROSZENIE 19

technologie, produkty – informacje firmowe

Monitoring jakości energii w stacjach elektroenergetycznych wn/sn W artykule przedstawiono wpływ procesów deregulacji w energetyce na rozwój urządzeń i systemów do oceny jakości energii elektrycznej (JEE), instalowanych na stacjach wysokich i średnich napięć (WN/SN). Omówiono niezbędne właściwości urządzeń oraz strukturę rozległego systemu działającego w czasie rzeczywistym i przeznaczonego do oceny JEE. Wskazano na przydatność wielokanałowych analizatorów do identyfikacji przyczyn zaburzeń w sieci elektroenergetycznej. Uzasadniono celowość wprowadzenia do tych urządzeń funkcji wyznaczania synchrofazorów oraz ich integracji innymi urządzeniami systemów automatyki stacyjnej. ZMIANY W ENERGETYCE, A JAKOŚĆ ENERGII

Wpływ procesów deregulacji W Europie, standaryzacja parametrów energii elektrycznej już od lat 80-tych wiązała się z szeroko pojętą deregulacją energetyki. W naszym kraju powyższa tematyka nabierała stopniowo znaczenia w związku z procesami dostosowawczymi, związanymi z akcesją do Unii Europejskiej. Pierwotnie uważano, że problematyka oceny JEE będzie dotyczyła dużych odbiorców, takich jak wielkie zakłady przemysłowe, wrażliwe na zakłócenia dostaw energii, a jednocześnie potencjalnie zakłócające zasilanie. Zakładano, że z czasem ocena JEE obejmie odbiorców o mniejszych poborach, a docelowo nawet klientów indywidualnych. Procesy deregulacji w energetyce doprowadziły w roku 2005 do utworzenia dużych spółek dystrybucyjnych. Pojawiły się zatem podmioty gospodarcze, niejako naturalnie zainteresowane zachowaniem odpowiednich parametrów kupowanej i sprzedawanej energii. W tym czasie rozpoczęto instalację w ważniejszych punktach poboru i oddawania energii, urządzeń służących do ciągłego pomiaru odpowiednich parametrów i oceny JEE. Wkrótce okazało się, że instalowane przyrządy powinny posiadać możliwość rejestracji zaburzeń jakości energii i możliwość rozbudowanej transmisji danych. Jednocześnie pojawiły się pierwsze, małe Systemy Monitoringu Jakości Energii Elektrycznej (SMJEE) przeznaczone do gromadzenia i analizy danych, uzyskiwanych z kilku lub co najwyżej kilkunastu urządzeń. Rozwój Smart Grid Ważny czynnik instalacji, już nie tylko pojedynczych urządzeń, ale wdrażania całych systemów SMJEE, to obser-

wowany rozwój odnawialnych źródeł energii i ich integracja w ramach sieci Smart Grid. Konieczność włączania do systemu energetycznego kolejnych farm wiatrowych, parków fotowoltaicznych, źródeł energii opartych o spalanie biopaliw i inne technologie, będzie coraz bardziej stymulować rozwój SMJEE i wprowadzanie do nich nowych funkcji [1]. Dodatkowym uzasadnieniem dla tworzenia tego typu systemów może być rozwój ko-generacji, czyli możliwości okresowego wytwarzania energii przez jej konsumentów. Bardziej zmienne rozpływy mocy w sieci wywołają potencjalnie większą niestabilność parametrów prądu i napięcia. Na te zjawiska nałożą się tendencje do ograniczania przesyłania energii na duże odległości. Sytuacja, być może pogłębiona przewidywanym deficytem mocy, będzie wymagała opracowania metod przeciwdziałania możliwym zakłóceniom dostaw, a także sytuacjom typu black-out. Z pewnością wpłynie to na przekształcanie pojedynczych SMJEE w zintegrowane, wielkoobszarowe systemy przeznaczone do monitorowania parametrów energii elektrycznej i jej oceny Normy i rozporządzenia Powyższe tendencje znajdują swoje odzwierciedlenie w nowelizacjach odnośnych norm i kolejnych rozporządzeniach. Nowelizacje normy IEC 50160, według której ocenia się jakość energii, ukazywały się w Polsce w latach 2002, 2008, 2010. Obecnie obowiązująca wersja z roku 2010 [2] została znacznie rozszerzona, gdyż zmieniono parametry dla oceny JEE w sieciach niskiego i średniego napięcia oraz wprowadzono parametry dla sieci wysokiego napięcia. Zmieniano także fundamentalną normę PN-EN 61000-4-30 [3], określającą właściwości metrologiczne sprzętu stosowanego dla oceny JEE.

Oprócz kolejnych norm i ich rewizji, wydawane były rozporządzenia i instrukcje, dodatkowo wpływające na omawianą problematykę. W roku 2007 ukazało się Rozporządzenie Ministra Gospodarki w sprawie „Szczegółowych Warunków Funkcjonowania Systemu Elektroenergetycznego” [4], które wprowadziło między innymi, obowiązek sporządzania ekspertyz przewidywanych skutków włączania parków wiatrowych dla jakości energii elektrycznej. Wymóg ten dodatkowo uzasadnia instalację odpowiednich analizatorów w miejscach przyłączenia parków wiatrowych do systemu elektroenergetycznego, w celu weryfikacji wykonanych ekspertyz i bieżącej kontroli JEE. Polski operator przesyłowy w roku 2011 opublikował specyfikację właściwości funkcjonalnych [5], jakie muszą spełniać dostarczane do tego celu urządzenia i systemy pomiarowe. W tym dokumencie rozszerzono w stosunku do normy [3] zestaw parametrów wymaganych do analizy JEE o wielkości prądu, harmoniczne prądu, moce czynne i bierne oraz współczynnik mocy. Specyfikacja ta wprowadziła wymóg posiadania klasy A dla sprzętu pomiarowego i bardzo wysoką dokładność pomiarów mocy w klasie 0.2S.

NOWE WŁAŚCIWOŚCI FUNKCJONALNE

Daje się zauważyć znaczący wzrost wymagań funkcjonalnych dotyczących urządzeń pomiarowych, które służą do oceny JEE i są instalowane w podstacjach elektroenergetycznych. Obecnie zakłada się, że te urządzenia oprócz wykonywania w klasie A wszystkich pomiarów wymaganych dla oceny JEE, będą dodatkowo mierzyły prądy i moce według specyfikacji [6]. Oczekuje się bardzo wysokiej dokładności pomiaru mocy i energii, co wykracza poza wymogi normy [3]. Fakt, iż są już dostępne drafty norm określających metodo-

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe logię badań przyrządów przeznaczonych do oceny JEE [7,8] doprowadzi z pewnością do większej jednoznaczności i możliwości porównania właściwości tych urządzeń. Warto podkreślić, że kolejne nowelizacje norm i specyfikacje bezpośrednio przekładały i przekładają się na właściwości konstrukcyjne urządzeń stosowanych do pomiarów JEE. Zmiany w normie [3] w roku 2009 ustanowiły między innymi rozszerzony zakres pomiaru napięć, zmiany zakresu pomiaru harmonicznych i interharmonicznych oraz zmianę zasad pomiarów poziomu napięcia sygnalizacyjnego. Ta nowelizacja wprowadziła także nowe definicje wartości skutecznej jednookresowej i zmieniła wartości dopuszczalnych niepewności pomiaru dla danej klasy sprzętu pomiarowego. Wręcz podstawową funkcjonalnością staje się rejestrowanie zdarzeń, związanych z przekroczeniami konkretnych parametrów. Analizatory JEE stają się swoistymi rejestratorami zakłóceń z wbudowaną możliwością wyznaczania i obliczania parametrów niezbędnych dla oceny JEE. Zwłaszcza, że wymaga się wobec nich także lokalnej archiwizacji zaistniałych zdarzeń. Wymaga się także, aby można było wybrać format danych, w jakim urządzenia te przekazują dane. Z reguły jest to format Comtrade lub PQDIF. Kolejne wymóg dla analizatorów JEE, związany z wprowadzaniem funkcji rejestracji, to konieczność synchronizacji pracy urządzeń w taki sposób, aby można było porównywać zapisy z różnych lokalizacji. Zalecana dokładność takiej synchronizacji powinna być lepsza niż 40 mikrosekund. Powyższe wymagania spełnia modułowy analizator JEE klasy A, przedstawiony na rysunku 1. Prezentowane urządzenie może posiadać jeden lub dwa, synchronicznie pracujące moduły oceny JEE, z których każdy skonfigurowano do oceny jakości energii na podstawie pomiarów czterech napięć i czterech prądów w każdym module. Wejścia prądowe są przystosowane do pomiaru przetężeń. Analizator wykonuje wszystkie pomiary i ich agregacje zgodnie z wymaganiami norm [2] i [3]. Rejestrowane są przebiegi napięcia i prądu podczas przerw, zapadów oraz wzrostów napięcia i prądu. Są także definiowane progi wyzwoleń dla zdarzeń, rozumianych jako przekroczenia wskaźnika asymetrii, wzrosty zawartości harmonicznych, zmiany częstotliwości. Te zaburzenia rozpoczynają rejestrację próbek pomiarowych prze definiowany okres czasu. W tym zakresie analizator ja-

Rys.1. Analizator jakości energii SO52v11-eME-2, wyposażony w dwa równolegle pracujące moduły oceny JEE na podstawie pomiarów 4 napięć i 4 prądów w każdym module. Wykonanie stacjonarne dla wszystkich typów pól pomiarowych.

kości energii pełni zatem funkcje rejestratora zakłóceń sieciowych. Analizator posiada 4 światłowodowe łącza sieciowe w standardzie wielomodowym lub jednomodowym, które można wykorzystać do komunikacji z innymi systemami.

OBSZAROWE SYSTEMY MONITOROWANIA I OCENY JAKOŚCI ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Można zakładać, że wcześniej zasygnalizowane procesy, związane ze zmianami organizacyjnymi, stopnio-

Rys.2. Lokalizacja urządzeń we wdrożonym SMJEE.

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Rys.3. Struktura systemu SYNDIS PQ. Urządzenia zainstalowane w polach pomiarowych komunikują się z serwerem JEE poprzez korporacyjną sieć Ethernet. Dane są przekazywane w formacie COMTRADE lub PQDIF. Serwer udostępnia wielu użytkownikom raporty, wykresy trendów, zdarzenia, pomiary on-line poprzez mechanizm przeglądarki www.

wym wdrażaniem technologii Smart Grid oraz urynkowieniem zasad dostawy energii elektrycznej, będą skłaniać przedsiębiorstwa dystrybucyjne do budowy wielkoobszarowych systemów SMJEE przeznaczonych do analizy parametrów JEE zgodnie z najnowszymi normami i rozporządzeniami. Przykładem realizacji takich tendencji jest system SYNDIS PQ, wdrożony w kilku etapach w jednym z oddziałów terytorialnych dużej spółki energetycznej w południowej Polsce. System składa się z serwera jakości energii (SJE) i 52 analizatorów typu SO52v11-eME, zainstalowanych w polach pomiarowych rozdzielni. Mapa na rysunku 2 pokazuje lokalizację zainstalowanych urządzeń oraz kierunek przepływu danych do serwera. System mierzy para-

metry i ocenia jakość energii w 62 polach, ponieważ w kilku polach zainstalowano urządzenia dwukanałowe. Analizatory, poprzez korporacyjne, światłowodowe łącza w technologii Ethernet, na bieżąco dostarczają dane do zdalnego serwera SJE, który je gromadzi i analizuje. Jeśli, na przykład z powodu przerwania łącza, dane nie mogą być transmitowane, to są one buforowane w pamięci wewnętrznej analizatora. Dane zostaną w takim przypadku samoczynnie „doczytane” po wznowieniu połączenia. Serwer SJE w czasie rzeczywistym wykonuje stosowne agregacje i obliczenia. Efektem działania warstwy przetwarzania są wykresy i raporty, zdalnie dostępne w technologiach internetowych. Raporty oraz informacje o zda-

Rys.4. Wartości RMS napięć i prądów podczas tego samego zaburzenia, zarejestrowane w kilku sąsiednich stacjach.

rzeniach są automatycznie rozsyłane za pomocą powiadomień e-mail, zgodnie ze zdefiniowanymi listami odbiorców. Określone dane mogą być także on-line przekazywane do systemu stacyjnego poprzez niezależny kanał komunikacyjny. W przyjętym rozwiązaniu, transmisja Ethernet nie wprowadza ograniczeń dotyczących zakresu i ilości przekazywanych danych, w przeciwieństwie do stosowanej w wyjątkowych wypadkach transmisji GPRS. Każdy z analizatorów może także przekazywać on-line dane o bieżących wartościach monitorowanych parametrów energii do systemu sterowania i nadzoru (SSiN), w osobnym kanale transmisyjnym i w dowolnym protokole komunikacyjnym. Koncentracja danych z różnych stacji w SJE stwarza nowe możliwości analizy przyczyn zjawisk zachodzących w sieci elektroenergetycznej. Na rysunku 4 pokazano przykład prezentacji zapisów wartości RMS napięcia i prądu, synchronicznie wykonanych w kilku stacjach podczas tego samego zapadu napięcia, który wystąpił w jednej ze stacji. Rysunek 5 pokazuje nałożony wykres próbek pomiarów dla tego zdarzenia.

KIERUNKI ROZWOJU

Standaryzacja transmisji danych Obecnie stosowane w SMJEE protokoły transmisyjne i formaty danych nie są znormalizowane. Standaryzacja w tym zakresie dawałaby możliwość łatwiejszej integracji urządzeń różnych producentów. Trudno określić przyszłość formatu PQDIF, który został przyjęty tylko przez niektórych producentów. Należy prawdopodobnie przyjąć, że w związku z wprowadzaniem funkcji rejestracji do analizatorów JEE, w coraz szerszym zakresie będą one wykorzystywane w taki sam sposób jak klasyczne rejestratory zakłóceń. Wiąże się z tym wymóg udostępniania zapisów w formacie Comtrade, który jest standardem w tego typu zastosowaniach. Urządzenia wielokanałowe Interesujące walory aplikacyjne mogą zyskać urządzenia wielokanałowe, synchronicznie realizujące pomiary i ocenę jakości energii w wielu kanałach pomiarowych. Za pomocą już dostępnych tego typu urządzeń, choćby SO-52v11eME-2 firmy Mikronika, można na przykład, wykonując synchroniczne pomiary po obu stronach transformatora, jednoznacznie wskazać charakter i źródło zaburzeń. Zapisy z takich urządzeń dają wystarczające możliwości analizy i oceny zakresu przenoszenia zjawisk i zdarzeń sieciowych na stronę wysokiego

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe napięcia transformatorów, w miejscach przyłączenia farm wiatrowych i innych źródeł odnawialnych. Rejestracja zaburzeń szybkozmiennych Analizatory powinny mieć możliwość wyposażenia w karty pomiarowe, przeznaczone do wykrywania i rejestracji zaburzeń szybkozmiennych. Umożliwia to na przykład identyfikację przyczyn uszkodzeń. Na rysunku 6 pokazano przebiegi odkształcone, przekraczające dopuszczalny poziom zaburzeń, zarejestrowane w jednym z dużych zakładów chemicznych, które wywoływały uszkodzenia przekształtników tyrystorowych. Wyznaczanie synchrofazorów Kolejne, istotne rozszerzenie funkcjonalności analizatorów JEE wiązałoby się z implementacją w nich algorytmów wyznaczania synchrofazorów, które można by przesyłać do wydzielonych koncentratorów, przeprowadzających analizę stabilności sieci energetycznej. Być może taką funkcję mogłyby także realizować serwery SJE. Integracja z systemem stacyjnym Nieodzowny staje się wymóg integracji analizatorów JEE w ramach systemów automatyki stacyjnej (SAS), aby zapewnić ich współpracę z SAS zgodnie z zaakceptowanym standardem PN-EN 61850. Zwłaszcza, że w części 7-4 tego standardu [9], są już zdefiniowane węzły logiczne dotyczące jakości energii.

PODSUMOWANIE

W rezultacie procesów deregulacji w energetyce daje się zauważyć rozwój i wzrost znaczenia nie tylko pojedynczych instalacji, ale także zintegrowanych systemów oceny jakości energii. Obecnie te tendencje są implikowane coraz szerszym wprowadzaniem technologii Smart Grid. Obserwuje się wzrost wymagań funkcjonalnych wobec analizatorów jakości energii. Oczekuje się coraz lepszych charakterystyk pomiarowych i rozbudowanych cech funkcjonalnych, związanych z wielokierunkową transmisją danych i funkcjami rejestracji. Urządzenia te mają łączyć w sobie cechy wysokiej klasy urządzeń pomiarowych i rejestratorów zakłóceń. Należy spodziewać się wprowadzania do analizatorów JEE kilku synchronicznych kanałów pomiarowych, możliwości wyznaczania synchrofazorów i bezpośredniej transmisji do urządzeń SAS w standardzie PN-EN 61850. n Wiesław GIL, MIKRONIKA

Rys.5. Wartości chwilowe napięć i prądów podczas tego samego zaburzenia, zarejestrowane w sąsiednich stacjach.

BIBLIOGRAFIA 1. C.Stanescu, P.Postolache, J.Widmir ,”The Romanian TDO’s Power Quality Monitoring System and Smart Grids Component”, C4-101, CIGRE 2012. 2. PN-EN 50160:2010 „Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach rozdzielczych”. 3. PN-EN 61000-4-30:2011 “Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) -- Część 4-30: Metody badań i pomiarów -- Metody pomiaru jakości energii”. 4. Rozporządzenie Ministra Gospodarki „W sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego”, z dnia 4 maja 2007. 5. „Analizatory Jakości Energii”, Standardowe Specyfikacje Techniczne, PSE Operator, maj 2011, 6. PN-EN 62053-22:2006, “Urządzenia do pomiarów energii elektrycznej prądu przemiennego. Wymagania szczegółowe, część 22: liczniki statyczne energii czynnej klas 0.2S i 0.5S”, PKN. 7. IEC 62586-1 „Power Quality Measurements in Power Supply Systems, Part 1: Power Quality Instruments”, IEC official draft, 2012. 8. IEC 62586-2 „Power Quality Measurements in Power Supply Systems, Part 2: Functional Tests and Uncertainty Requirements”, IEC official draft, 2012. 9. IEC 61850-7-4:2010(E), „Communication networks and systems for power utility automation – Part 7-4: Basic communication structure. Compatible logical node classes and data object classes.

Rys.6. Szybkie zaburzenia w sieci trójfazowej, zarejestrowane analizatorem SO52v11-eME. Jest widoczne przekroczenie powyżej poziomu 800V, o czasie trwania 1.5ms, które wywołało uszkodzenie zasilanego urządzenia

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Nowe rozwiązania urządzeń do zdalnego nadzoru małych obiektów energetycznych Przedsiębiorstwo Wdrożeń Postępu Technicznego ELKOMTECH S.A. z Łodzi już od 25 lat wdraża w polskiej energetyce zawodowej oraz przemysłowej systemy nadzoru obiektów energetycznych: od odłączników słupowych po stacje najwyższych napięć. Prowadzone przez firmę prace badawcze i projektowe ukierunkowane są zarówno na dalsze udoskonalanie najważniejszych produktów firmy, jak i na przygotowanie innowacyjnych rozwiązań. Kontrola i automatyczna rekonfiguracja napowietrznej sieci dystrybucyjnej

Firma ELKOMTECH S.A. od lat prowadzi prace rozwojowe w kierunku stworzenia nowoczesnego zautomatyzowanego systemu, umożliwiającego pełną kontrolę obiektów SN i SN/nN oraz automatyczną rekonfigurację napowietrznej sieci dystrybucyjnej. Najnowsze rozwiązania bazują na wykorzystaniu, jako medium przesyłu informacji, łączności bezprzewodowej (GSM, TETRA, CDMA, TRANKING). W przypadku sterowników przeznaczonych do nadzoru małych obiektów sieciowych (np. rozłączników/wyłączników słupowych) urządzenia, oferowane pod nazwą Ex-SIMON, pełnią rolę telemechaniki obiektowej z funkcjami zabezpieczeń i automatyk sieciowych, a także są źródłem energii dla napędu wyłącznika. Natomiast sterowniki dedykowane do nadzoru stacji SN/nN dodatkowo zapewniają pomiar prądów, napięć, mocy, energii oraz wybranych elementów jakości energii po stronie niskiego napięcia.

go do nadzoru: rozłącznika słupowego, rozdzielni słupowych średniego napięcia lub stacji energetycznych Sn/nN. Zwykle tego typu obiekty nie posiadają trwałego łącza komunikacyjnego. Do standardowych zadań urządzenia należą: telemetria, telesygnalizacja i telesterowanie. Zakres funkcjonalności zaimplementowanej w Ex-SIMON zależy od typu zastosowanego w nim sterownika (Ex-ML, Ex-mBEL, Ex-micro). W zależności od potrzeb pełni on dodatkowo rolę automatyki sieciowej oraz zabezpieczeniowej,

koncentratora danych z urządzeń inteligentnych (np. z liczników energii) oraz konwertera protokołów. Mogą być w nim zaimplementowane moduły programowe: długoterminowy dziennik zdarzeń (wszystkie zdarzenia z cechą czasu, rozdzielczość 5 ms), rejestrator zakłóceń, rejestrator przebiegów wolnozmiennych oraz automatyk programowalnych i/lub sekwencji. Łączność z systemem nadzoru prowadzona jest poprzez: tranking analogowy MPT lub cyfrowy TETRA, sieć GSM/ GPRS lub CDMA.

Ex-SIMON - nadzór nad obiektem SN z wykorzystaniem łączności bezprzewodowej

Ex-SIMON to zespół urządzeń umieszczonych w izolowanej termicznie szafie, wykonanej ze stali nierdzewnej o długotrwałej odporności na warunki środowiskowe, dostosowanej do warunków pracy: wewnątrz budynku lub poza budynkami (np. na słupie energetycznym). Komponenty elektroniczne, wchodzące w skład Ex-SIMON, mogą być również umieszczone we wspólnej obudowie z napędem łącznika. W zależności od wyposażenia, stosuje się

Szafa Ex-SIMON wyposażona w telemechanikę Ex-mBEL_S, przystosowana do łączności poprzez GPRS

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Układ zasilania szafy

W skład szafy Ex-SIMON wchodzą m.in.: yy sterownik (np. jeden ze sterowników rodziny Ex-ML, Ex-mBEL lub Ex-micro); yy zasilacz z podtrzymaniem bateryjnym, mogący dostarczać energii dla zewnętrznych urządzeń zasilanych z 24V= (np. silnik napędu odłącznika słupowego), yy układy przeciwzakłóceniowe, yy grzałka.

Ex-mBEL_S - moduł do obsługi rozłączników sieciowych

oraz opcjonalnie w zależności od potrzeb: yy przetwornica 24/12V 10A do zasilania terminala trunkingowego; yy odgromnik antenowy, yy konwerter RS232/MX (do radiotelefonu trankingowego) yy przetwornica 24/48V (np. do rozłącznika DAS), yy urządzenie sprzęgające Ex-BRG (pomost pomiędzy dowolnym urządzeniem wyposażonym w szeregowy port łączności RS 232 a siecią GSM); yy konwerter Ex-MGP_S (modem GPRS dla telemechanik Ex-micro2 oraz Ex-mBEL); yy konwerter Ex-MGP_L (modem GPRS dla telemechaniki Ex-ML); yy wykrywacz(e) przepływu prądu zwarciowego. (Ex-SIMON, w wariantach z telemechaniką Ex-mBEL, posiada wbudowany układ do wykrywania przepływu prądu zwarciowego. Inne warianty urządzenia mogą współpracować z zewnętrznymi detektorami prądu zwarciowego.) yy moduł sterowania testowego, yy panel sterowniczy (zdal./lok/odst; załącz/wyłącz), yy zasilacz-zasobnik energii reklozera Ex-PSC_300J (wykonanie Ex-SIMON_GVR);

Ex-mBEL_S

yy moduł do współpracy z cewką Rogowskiego (wykonanie Ex-SIMON_ KTW lub ExSIMON_KTR). W obudowie urządzenia znajduje się półka do mocowania urządzenia łączności (terminal trankingowy lub TETRA).

Najnowsze rozwiązania szafy Ex-SIMON wykonywane są w oparciu o sterownik ExmBEL_S. Urządzenie wykrywa prądy zwarciowe fazowe, prąd doziemny oraz obecność napięcia. W zależności od wykrytego zwarcia i stanu sieci może wykonać odpowiednie sterowanie łącznikiem. Przy zastosowaniu szafy ExSIMON ze sterownikiem ExmBEL_S na słupach rozgałęźnych (obsługa trzech dodatkowych odłączników) współpracuje on z dodatkowymi zewnętrznymi modułami wykrywania prądów zwarciowych (ExML_NBAS_D). Ex-mBEL_S dokonuje trójfazowego

urządzenia dla energetyki 5/2013

pomiaru prądów w zakresie: nominalnym oraz zwarciowym, prądu I0 oraz jednego napięcia. W oparciu o wykonane pomiary sterownik realizuje zabezpieczenia nadprądowe (po zadziałaniu zabezpieczenia, do centrum są wysyłane, wartości prądów zwarciowych fazowych i prądu I0). Pełni także rolę automatyki sekcjonującej (służącej do dyskryminacji fragmentu linii, w której nastąpiło zwarcie) oraz automatyki SPZ od I0 . Sterownik standardowo wyposażony jest w 13 wejść sygnalizacyjnych i 7 wyjść sterowniczych. Istnieje możliwość rozszerzenia liczby wejść i wyjść telemechanicznych w urządzeniu (wersja rozszerzona - 29 wej. / 15 ster.). W Ex-mBEL_S zaimplementowano rejestratory: zakłóceń, zdarzeń i trendów długookresowych. Ex-mBEL_S jest wyposażony w pięć kanałów komunikacyjnych, z których dwa są przeznaczone do łączności z systemem nadzoru, zaś pozostałe kanały mogą być wykorzystane do komunikowania się z innymi urządzeniami cyfrowymi w standardowych protokołach transmisji danych (w tym z zasilaczem UPS lub licznikami energii). Sterownik może pełnić rolę koncentratora danych i konwertera protokołów dla tych urządzeń. Szczególną cechą tego urządzenia jest możliwość prowadzenia jednoczesnej komunikacji z centrum nadzoru w dwóch wybranych radiowych systemach łączności (GPRS oraz TETRA lub TRUNKING) i w różnych lub tych samych protokołach łączności. Ex-mBEL_S posiada zdalny kanał inżynierski współbieżny z protokołem telemechanicznym, dzięki takiemu rozwiązaniu istnieje możliwość wykonania zdalnej zmiany nastaw lub odczytu rejestratorów bezpośrednio z systemu WindEx.

technologie, produkty – informacje firmowe Opcjonalnie sterownik może wysyłać informacje o zdarzeniach za pomocą mechanizmu SMS. Jest to mechanizm niezależny od wymiany danych w protokole. W konfiguracji mogą być zdefiniowane dwie grupy numerów: lista alarmowa oraz lista uprawnionych do wysyłania zapytań. Do numerów z listy alarmowej są automatycznie rozsyłane zdarzenia wybrane w konfiguracji sterownika. Użytkownicy z listy uprawnionych mogą wysyłać do sterownika SMS z zapytaniem, na które sterownik odpowiada zwrotnym SMS-em. Zestaw możliwych zapytań jest ustalany w konfiguracji sterownika. Wykonanie Ex-SIMON_B z telemechaniką Ex-mBEL_S zostało z powodzeniem wdrożone do nadzoru odłączników/rozłączników słupowych na terenie całego kraju. Urządzenie współpracuje z każdą aparaturą SN wyposażoną w napęd, w szczególności produkcji ZPUE S.A. i ZWAE Sp. z o.o. Jednym z wykonań urządzenia Ex-SIMON z telemechaniką Ex-mBEL_S jest wariant ExSIMON_KTW - przeznaczony do współpracy z próżniowym wyłącznikiem napowietrznym KTW dostarczanym przez firmę TAVRIDA. Próżniowy wyłącznik napowietrzny KTW-01 przeznaczony jest do instalowania w sieciach SN jako element linii napowietrznych oraz stacji energetycznych o napięciu od 6 kV do 27 kV. Wyłącznik KTW-01 ma możliwość współpracy z czujnikami prądów zwarcia.

Ex-mBEL_RC – sterownik do obsługi reklozera

Ex-mBEL_RC

Szczególnym wykonaniem Ex-mBEL_S jest sterownik dedykowany do obsługi reklozera, oferowany jako Ex-mBEL_RC. Jest on wyposażony w moduł pomiarowy 4U4I, który umożliwia podłączenie niezależnego toru dla I0. Z wartości chwilowych napięć fazowych sterownik wylicza napięcie U0 potrzebne dla realizacji zabezpieczeń ziemnozwarciowych. Oprócz funkcjonalności sterownika Ex-mBEL_S sterownik dedykowany obsługi reklozera dodatkowo realizuje: yy działanie zabezpieczeń na wyłączenie, yy automatykę SPZ, yy zabezpieczenie ziemnozwarciowe działające w oparciu o I0 i U0, yy pomiar mocy w układzie trójfazowym lub w układzie Arona.

Ex-SIMON - schemat blokowy szafki ze sterownikiem Ex-mBEL_RC

Ex-mBEL_RC może posiadać trzy typy torów pomiarowych: yy Pomiar prądów – zakres pomiarowy 8In, co odpowiada 40mA dla reklo-

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Ex-SIMON_RC_GVR - wyposażenie

Urządzenie Ex-SIMON z telemechaniką Ex-mBEL_RC występuje w dwóch wykonaniach: yy Ex-SIMON_GVR, który jest przeznaczony do współpracy z wyłącznikiem próżniowym GVR Recloser dostarczanym przez firmę ZOE Zgierz, yy Ex-SIMON_KTR, który jest przeznaczony do współpracy z samoczynnym napowietrznym wyłącznikiem próżniowym KTR Recloser dostarczanym przez firmę TAVRIDA.

Ex-SIMON_GVR nadzorujący pracę wyłącznika próżniowego GVR Recloser

zera GVR z przekładnikami pośredniczącymi; yy Pomiar prądów dwutorowy – zakres 0,8In oraz 8In z możliwością precyzyjnego pomiaru małych prądów roboczych oraz prądu I0; yy Pomiary napięć - zakres pomiarowy torów napięciowych - 3VAC. Tory napięciowe wymagają zewnętrznego interfejsu dzielników pojemnościowych. Standardowo urządzenie współpracuje z zasobnikiem energii ExPSC_300J, przeznaczonym do sterowania napędem reklozera. Zasobnik posiada własną przetwornicę, zasilaną z 24V, która ładuje gromadzące energię kondensatory napięciem 100V (energia 300J). Sterownik może kontrolować stan zasobnika za pomocą wejścia Test, które umożliwia kontrolowane rozładowanie kondensatorów, po którym można zmierzyć czas ładowania do napięcia znamionowego.

Podstawowym elementem Ex-SIMON_ GVR jest sterownik ExmBEL_RC_GVR, który wykonuje 3-fazowy pomiar bezpośrednio z wbudowanych w reklozer przekładników prądowych (wejścia przystosowane do współpracy z przekładnikami pośredniczącymi (GVR)). Pomiar prądu I0 wykonywany jest bezpośrednio z przekładników lub przez sumowanie prądów fazowych. Źródłem sygnału napięciowego dla sterownika jest moduł interfejsu PANACEA 3803403-T tworzący, wraz z kondensatorami umieszczonymi w kadzi GVR Recloser, dzielnik pojemnościowy SN/1V (typowo 12,7 kV/1 V). Wejścia

dwustanowe przystosowane są do sygnałów = 24 V. Urządzenie przystosowane jest do zasilania z jednofazowej sieci napięcia przemiennego 230V (np. z transformatora potrzeb własnych) i posiada podtrzymanie akumulatorowe (zasilacz-zasobnik energii reklozera Ex-PSC_300J) pozwalające na zdalne manewrowanie łącznikiem przy braku podstawowego zasilania. Zasilacz Ex-UPS24VE z podtrzymaniem bateryjnym, będący na wyposażeniu sterownika, cechuje się wydajnością ciągłą na wyjściu =24V do 1A i chwilową (kilka sekund) do 16A. Ex-SIMON_KTR wyposażony jest w sterownik Ex-mBEL_KTR. Pomiar prądów dokonywany jest z wbudowanych w reklozer KTR napowietrznych przekładników prądowych wykonanych, jako cewki Rogowskiego – wymagany dodatkowy moduł pośredniczący ExML_ADP_INT. Pomiar napięć odbywa się z przekładników napięciowych reklozera KTR wykonanych w formie pojemnościowych dzielników napięcia. Podsumowując, Ex-SIMON wyposażony w sterownik Ex-mBEL umożliwia nie tylko zdalny nadzór oraz oddziaływanie na poszczególne elementy sieci elektroenergetycznej SN, ale także spełnia funkcję automatyki zabezpieczeniowej i sieciowej. Trochę inną rolę musi spełniać urządzenie nadzorujące pracę stacji elektroenergetycznej SN/nN.

Ex-mBEL_LVC – nadzór nad rozdzielnią SN/nN

Sterownikiem dedykowanym do obsługi, w zakresie zdalnego nadzoru, rozdzielni niskiego napięcia jest Ex-mBEL_LVC. Urządzenie może korzystać z istniejącej na obiekcie łączności przewodowej, łączności bezprzewodowej (równoległa praca dwóch kanałów bezprzewodowych np. trunking i GPRS) lub prowadzić łączność poprzez Ethernet (jeżeli jest on dostępny na obiekcie).

Ex-mBEL_LVC

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe Zastosowanie sterownika Ex-mBEL_ LVC umożliwia objęcie pełną kontrolą obiektu Sn/nN. W szczególności urządzenie zapewnia: zdalny dostęp do obiektu (synoptyka, telesterowanie łącznikiem oraz telekasowanie pobudzeń), wykrywanie przepływu prądu zwarciowego po stronie średniego napięcia, pomiar prądów, napięć, mocy i energii po stronie niskiego napięcia oraz pomiar wybranych elementów jakości energii po stronie niskiego napięcia. Czas w sterowniku jest synchronizowany ze zdalnego centrum. Urządzenie wykonuje: yy pomiar 3 prądów fazowych po stronie SN z wyliczaniem składowej zerowej prądu z zastosowaniem przekładnika pomiarowego DPZ_ PP_100 na kabel izolowany (średnica 100mm, zakres pomiarowy 500A) yy pomiar 3 prądów fazowych po stronie nN - wejścia z izolacją galwaniczną przystosowane do standardowych przekładników prądowych 1A/5A; zakres pomiarowy wejść prądowych 1,2In (1,2A lub 6A), yy pomiar 3 napięć fazowych po stronie nn – wejścia z izolacją wysokoomowa; napięcie znamionowe 230V; zakres pomiarowy 1,2Un Urządzenie spełnia także rolę automatyki stacyjnej realizując: zabezpieczenie nadprądowe fazowe dwustopniowe oraz zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe, automatykę SPZ od I0 (wykonanie cyklu SPZ w przypadku doziemienia) oraz automatykę sekcjonującą (odłączenie w przerwie SPZ przy zwarciu fazowym). Ponadto kontroluje zawartość drugiej harmonicznej w prą-

dzie fazowym (odróżnianie udaru prądu magnesującego w czasie załączania linii od prądu zwarciowego). Ex-mBEL_ LVC współpracuje z zewnętrznymi modułami wykrywania prądów zwarciowych (Ex-ML_NBAS_D). Sterownik posiada 5 kanałów komunikacyjnych, którymi może prowadzić łączność w jednym z protokołów transmisji (PPP, MAP 27, TETRA, IEC60870-5101, ‑103, -104, DNP3.0, MODBUS RTU, IEC 61107, DLMS,). Dodatkowe kanały mogą być wykorzystane do podłączenia innych urządzeń inteligentnych np. liczników energii. Sterownik jest w pełni zintegrowany z systemem zdalnego nadzoru WindEx. Dzięki informacji przesłanej z urządzeń Ex-mBEL_LVC zainstalowanych na stacjach SN/nN użytkownik systemu WindEx otrzymuje możliwość automatycznego odwzorowania na animowanych schematach stanu łączników w stacjach zasilających sieć nn oraz rozpływu zasilania (uziemienia czy zwarcia) w sieci, a co za tym idzie analizy stanu zasilenia poszczególnych jej elementów. W połączeniu z modułem programowym SIA (System Informacji Adresowej) systemu WindEx otrzymuje narzędzie umożliwiające powiązanie zgłoszeń odbiorców o zakłóceniach w sieci nn z miejscem zakłócenia oraz przyczyną zakłócenia (np. pracami planowymi, awariami na sieci wyższych napięć, przełączeniami w sieci itp.). Dzięki archiwizacji informacji w dzienniku zdarzeń istnieje możliwość analizy działań na sieci nn, awaryjności oraz oceny ciągłości zasilania. Ex-mBEL_LVC przesyła do systemu WindEx w trybie zdarzeniowym infor-

Udostępnianie danych przez sterownik Ex-mBEL_LVC – dwa współbieżne tory przesyłania danych

macje o pobudzeniach, zanikach itp. Dodatkowo, w zależności od rodzaju łączności, przesyła w trybie on-line informacje o pomiarach podstawowych wielkości elektrycznych (prądy, napięcia, moce, energie). Integrują się one w bazie danych systemu WindEx z innymi pomiarami i są używane w tworzeniu bilansów, zestawień i raportów. W ten sam sposób mogą być również przesyłane podstawowe dane o jakości energii, które trafiając do bazy danych WindEx mogą ulegać dalszemu przetworzeniu. Programowy moduł analizatora jakości energii, zgodny z normą PN-EN 50160, mierzy m.in. zawartość harmonicznych napięcia i prądu (do 15 harmonicznej), wykrywa przerwy w zasilaniu, zapady i wzrosty oraz szybkie zmiany napięcia. Wybrane pomiary (harmoniczne, wartości skuteczne, częstotliwość itp.) są uśredniane w zadanym okresie i archiwizowane. Ze względu na potrzebę synchronizacji z licznikami przyjęto 15 minutowy okres uśredniania. Zgromadzone w urządzeniu dane są udostępniane dwoma niezależnymi kanałami łączności działającymi współbieżnie: kanałem telemechanicznym do systemu WindEx oraz kanałem inżynierskim do centralnego punktu gromadzenia danych o jakości energii. Jako medium łączności może również służyć GPRS, TETRA lub Ethernet. Za automatyczne pobieranie zarejestrowanych plików z urządzeń poprzez kanał inżynierski, zapis i odczyt parametrów oraz ich konfiguracji odpowiada program Ex-AKW. Pobrane pliki są umieszczane wewnątrz automatycznie wygenerowanej struktury folderów, która może być następnie udostępniona innym użytkownikom. Każde urządzenie posiada własny folder, a także foldery dla poszczególnych typów pobranych plików. W systemie WindEx zgromadzona informacja prezentowana jest w postaci tabeli. Ze względu na fakt, że zapamiętywane co 15 minut pomiary są z tego samego momentu, istnieje możliwość porównania zebranych danych z rozległego obszaru sieci. Do zarządzania wszystkimi urządzeniami Ex-BEL w centralnym punkcie gromadzenia danych o jakości energii oraz innych danych jak rejestracja zakłóceń, dziennik zdarzeń itp. służy program BEL_NAVI. Umożliwia on m.in. modyfikację parametrów urządzenia, tworzenie i pobieranie raportów, plików i informacji, przeprowadzanie diagnostyk oraz dokonywanie wymiany programu (firmware). Program Bel_NAVI odczytuje

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe rejestracje z pełnym opisem (nazwy sygnałów, czas i data, zakresy pomiarowe, jednostki, częstotliwość próbkowania) oraz umożliwia ich przeglądanie oraz analizę na ekranie komputera. Zastosowanie sterownika Ex-mBEL_ LVC do nadzoru obiektów zasilających sieć nN z jednej strony pozwala użytkownikowi na efektywny nadzór sieci poprzez dostarczanie informacji o rzeczywistym stanie jej elementów, z drugiej strony umożliwia przeprowadzanie dokładniejszych analiz jakości dostarczanej energii elektrycznej oraz niezawodności dostaw tej energii do odbiorców.

Ex-DPZ – wykrywanie i kontrola przepływu prądów zwarciowych

W przypadku, gdy element sieci dystrybucyjnej SN nie wymaga zdalnego sterowania i nadzoru natomiast jest potrzeba zdalnej kontroli przepływu prądu zwarciowego dedykowanym urządzeniem do wykonania tego zadania jest Ex-DPZ.

Ex-DPZ – widok urządzenia

Detektor przeznaczony jest do wykrywania przepływu prądu zwarciowego (doziemnego i międzyfazowego) w liniach średniego napięcia i przesyłania (w trybie zdarzeniowym) informacji do systemu WindEx. Łączność może być prowadzona poprzez sieć GSM – modem GPRS i dedykowany APN lub przez sieć TETRA. Oprócz informacji o przepływie prądu zwarciowego do systemu nadzoru przesyłana jest informacja np. o otwarciu drzwi oraz zaniku napięcia zasilania. Dodatkowo, w zależności od rodzaju łączności, może być przesyłana w trybie on-line informacja o pomiarach prądu. Ex-DPZ dokonuje pomiaru prądu w linii za pośrednictwem dedykowanych przekładników prądowych ExDPZ_ PP_100 i Ex-DPZ_PP_150 lub wykrywa przekroczenie prądu przy pomocy komparatorów prądowych ExDPZ_ CMP. Komparator stosowany jest w przypadku montażu detektora na linii nieizolowanej.

Przykłady prezentacji danych o jakości energii

Porównanie zawartości harmonicznych w poszczególnych fazach Przykładowe wyniki oceny jakości energii uzyskane z urządzenia Ex-mBEL_LVC

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Ex-DPZ_PP_100 – widok przekładnika

Ex-DPZ_CMP_F – widok komparatora

Pomiar prądu zerowego może być wykonywany za pomocą pojedynczego przekładnika Ferranti’ego obejmującego jednocześnie trzy przewody fazowe lub za pomocą trzech przekładników mierzących prądy fazowe w układzie Holmgreen’a. Zakres pomiarowy dla prądów fazowych wynosi 500A, dla prądu doziemienia 100A. Prądy fazowe są mierzone z 12 bitową rozdzielczością, co zapewnia wysoką dokładność pomiarów telemechanicznych.

Przekładniki prądowe podłączone są do analogowych wejść pomiarowych detektora, natomiast łączność komparatora z Ex-DPZ realizowana jest poprzez łącze światłowodowe (światłowód plastikowy). W przypadku braku możliwości wykonania łącza stałego pomiędzy przekładnikami a Ex-DPZ można zastosować zdalny detektor przepływu prądu zwarciowego Ex-DPZ_RF. Próbki pomiarów otrzymywane są drogą radiową z przekładników Ex-DPZ_PP_RF umieszczonych na przewodach. Prąd I0 jest wyliczany z sumy wartości chwilowych prądów fazowych. Przekładniki Ex-DPZ_PP_RF są umieszczone bezpośrednio na przewodach linii i zasilane autonomicznie z prądów fazowych. W czasie zaniku napięcia na stacji operatywność urządzeniu zapewnienia zasilanie rezerwowe. Ex-DPZ może być zasilany z napięcia przemiennego 230V lub z panelu słonecznego. Ta druga możliwość może mieć zastosowanie w rozdzielniach, w których nie ma dostępnego napięcia 230V. Urządzenie posiada wbudowany pakiet baterii pozwalający na wysłanie kompletu informacji do zdalnego systemu nadzoru WindEx po zaniku napięcia zasilania 230VAC oraz do zasilania lampy sygnalizacyjnej.

Ex-BRG2 – wersja podstawowa

Ex-BRG2 – moduł komunikacji dla cyfrowej transmisji radiowej

Ex-BRG2 jest urządzeniem służącym do powiązania sterowników obiektowych, posługujących się typowymi dla telemechaniki protokołami szeregowymi, z nowoczesnymi, radiowymi środkami łączności – zarówno prywatnymi (TETRA, tranking MPT) jak i publicznymi (GSM, CDMA). Wbudowany

Ex-BRG2 – wariant z rozszerzeniem

Zdalny detektor przepływu prądu zwarciowego – zasada działania

w urządzenie modem radiowy (opcjonalnie GSM, CDMA lub TETRA), kanał ETHERNET (opcjonalnie elektryczny 100BASE-TX lub światłowodowy 100BASE-FX) oraz duży wybór standardów fizycznych łączy i protokołów komunikacyjnych (DNP3, MST, MODBUS, SPA, IEC-60870-5-101/104, IEC-1107 (smart meter), DLMS, MAP 27, TETRA-PEI, PPP, TCP, UDP) umożliwia realizację węzła łączności dla obiektu wyposażonego w znaczną ilość urządzeń. Każdy z kanałów ExBRG2 może być skonfigurowany do pracy indywidualnej lub wielotorowej z automatycznym, priorytetowym wyborem aktywnego łącza. Zasada działania modułu polega na

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe gromadzeniu informacji pochodzących z urządzeń podrzędnych we własnej bazie danych i udostępnianie ich przez inne kanały urządzeniom nadrzędnym, np. serwerom centrum dyspozytorskiego. Pośrednictwo bazy danych pozwala na translację i selekcję danych przekazywanych do jednostki nadrzędnej, co umożliwia zmniejszenie obciążenia kanałów – szczególnie istotne w przypadku łączności radiowej – a także dostosowanie tempa przekazywania danych do możliwości kanału. Podstawowy wariant posiada 2 uniwersalne kanały RS232/RS485 oraz elektryczny lub światłowodowy port ETHERNET. Można go uzupełnić modułami komunikacyjnymi SCC dwóch typów w różnych kombinacjach: yy BRG2COM1, posiadający:

• 1 kanał światłowodowy plastikowy; • 1 kanał światłowodowy szklany, wielomodowy; • 1 uniwersalny kanał RS232/RS485 (z możliwością przełączania standardu); • 1 kanał CLO 0-20 mA (pętla prądowa). yy BRG2COM2, posiadający 4 uniwersalne kanały RS232/RS485 (z możliwością przełączania standardu). Moduły rozszerzające pozwalają na dołączenie praktycznie każdego urządzenia, a interfejs CLO 0-20mA, wyprowadzony na złącze śrubowe dostępne od dołu obudowy, pozwala na dołączenie liczników energii elektrycznej (np. z protokołem IEC 61107). Ex-BRG, tak jak wszystkie urządzenia

produkcji firmy ELKOMTECH S.A., posiada wbudowane oprogramowanie umożliwiające zdalną diagnostykę w pełnym zakresie – włącznie z wymianą konfiguracji i programu.

Podsumowanie

Mamy nadzieję, że wysiłek firmy ELKOMTECH wkładany zarówno w rozszerzanie możliwości funkcjonalnych dotychczasowych produktów, jak i we wdrażanie innowacyjnych rozwiązań spełniających najnowsze standardy światowe, przyczyni się do rozwoju nowoczesnego zarządzania infrastrukturą elektroenergetyczną energetyki zawodowej i przemysłowej. ELKOMTECH S.A. n

Regionalne Seminaria / Szkolenia dla Służb Utrzymania Ruchu QR CODE

Wygenerowano na www.qr-online.pl

20.06.2013 - Trójmiasto 10.10.2013 - Bydgoszcz 04.12.2013 - Warszawa

Jeżeli jesteś zainteresowany uczestnictwem w Seminarium, zaprezentowaniem produktu

c js ie a m zon ść nic Ilo gra o

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

urzadzenia_05_2013.indd 1

urządzenia dla energetyki 5/2013

Partnerzy:

2013-05-24 09:33:43

technologie, produkty – informacje firmowe

Wyłącznik wysokiego napięcia w izolacji gazowej typu EB-01 Projektowanie izolacji, jakość izolacji, próby napięciowe

la zapewnienia prawidłowej, pewnej i nieprzerwanej pracy systemu elektroenergetycznego konieczne jest stosowanie wyłączników wysokonapięciowych o wysokiej zdolności łączeniowej cechujących się stałą gotowością do działania we wszystkich warunkach występujących w eksploatacji, ponieważ pełnią one sieciach elektroenergetycznych bardzo odpowiedzialne zadania: yy są niezbędne do sterowania pracą systemu elektroenergetycznego oraz przy dokonywaniu zmian konfiguracji obwodów służących do przesyłu i rozdziału energii elektrycznej; yy równocześnie służą do zabezpieczania systemu wyłączając prądy zwarciowe, których mimo zastosowania w systemie urządzeń elektroenergetycznych wysokiej jakości nie można całkowicie wyeliminować; yy ponadto wyłączniki wraz z odłącznikami zapewniają bezpieczeństwo personelowi podczas wykonywania obsługi oraz przeglądów urządzeń rozdzielczych. W związku z tak wysokimi wymaganiami wyłącznik musi posiadać: yy układ gaszeniowy (komora, styki, dysza) zdolne do wielokrotnego, pewnego i skutecznego łączenia prądów znamionowych i zwarciowych uwzględniając różne parametry wyłączanego prądu (w zależności od rodzaju i charakteru obciążenia). Dodatkowo układ gaszeniowy musi być trwały aby wyeliminować konieczność częstych przeglądów i remontów. yy izolację gazową SF6 zapewniającą odpowiednie warunki pracy komory gaszeniowej oraz odpowiednie warunki pracy wyłącznika w sieci (odporność na przepięcia piorunowe oraz łączeniowe). Dodatkowo izolacja musi zachować swoje niezmienione właściwości przez cały okres eksploatacji wyłącznika.

Właściwości izolacyjne gazu SF6 zależą od ciśnienia gazu oraz jego temperatury. Wraz ze wzrostem ciśnienia gazu rosną jego właściwości izolacyjne ale obniża się jego temperatura skraplania. Takie właściwości gazu izolacyjnego zachęcają do podnoszenia ciśnienia gazu wewnątrz wyłącznika w celu uzyskania mniejszych gabarytów urządzenia (mniejsze odległości izolacyjne) ale konsekwencją takiego podejścia jest znaczne obniżenie minimalnej temperatury pracy urządzenia. Przykładowo dla gazu o ciśnieniu 0,5 MPa temperatura skraplania wynosi: - 30°C Wpływ na własności izolacyjne ma również natężenie pola elektrycznego w gazie. Dla ciśnienia gazu 0,5 MPa maksymalne natężenie pola elektrycznego wynosi 45kV/cm. Rozkład natężenia pola elektrycznego zależy bezpośrednio od kształtu elementów czynnych będących pod napięciem. W przypadku wyłącznika są to elementy wsporcze

izolacyjne i przewodzące, styki robocze i opalne, osłony, przyłącza itp. Podczas projektowania wyłącznika EB -01 położono szczególny nacisk na dobranie optymalnego kształtu elementów tak aby w żadnym punkcie wyłącznika natężenie pola elektrycznego nie przekraczało wartości maksymalnych. Na Rys.1 przedstawiono wyniki obliczeń natężenia pola w izolatorze wsporczym kolumny wyłącznika uzyskane na jednym z etapów projektowania. Na fotografii (Fot.1) pokazano prototypową realizację obliczanego węzła: wspornik-izolator wsporczy. W efekcie prac projektowych i obliczeń symulacyjnych uzyskano: a. poziom napięcia izolacji do 145kV przy jednoczesnym utrzymaniu niewielkich gabarytów wyłącznika, b. utrzymanie zdolności izolacyjnej wyłącznika na poziomie napięcia znamionowego przy obniżeniu ci-

Rys. 1. Wyłącznik EB-01- przekrój. Obliczanie natężenia pola elektrycznego w izolatorze wsporczym kolumny wyłącznika.

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe na powierzchni elementów spowodowane uszkodzeniem powierzchni np. w wyniku niedbałego montażu lub pojawieniem się opiłków z pochodzących z niestarannie umytych detali lub z opiłków z gwintów. Aby uniknąć wyładowań koronowych kształty elementów wyłącznika są dobrane w sposób optymalny w oparciu o obliczenia i testy konstruktorskie. Elementy wyłącznika EB-01 są wykonywane wysokiej jakości materiałów, które są obrabiane na bardzo precyzyjnych centrach obróbczych CNC co daje wysoką jakość powierzchni oraz powtarzalność wykonania. Każdy etap montażu jest kontrolowany i rejestrowany w celu eliminacji błędów montażowych.

Rys. 2. Wyłącznik EB-01. Izolator barierowy – symulacja rozkładu natężenia pola (1,2,3 – punkty o najwyższym natężeniu pola)

Fot. 1. Wyłącznik EB-01. Prototyp węzła: wspornik-izolator wsporczy.

śnienia gazu w wyłączniku do poziomu ciśnienia atmosferycznego. c. niski poziom natężenia pola elektrycznego w poszczególnych punktach konstrukcji wyłącznika. M.in. dzięki temu zabiegowi izolacja gazowa nie ulega nadmiernym naprężeniom, nie występuje szkodliwe zjawisko ulotu.

Wyładowania niezupełne

Wyładowanie niezupełne jest lokalnym wyładowaniem elektrycznym, które odbywa się w części układu izolacyjnego i nie powoduje bezpośrednio utraty przez układ własności izolacyjnych. Natomiast długotrwałe działanie wyładowań niezupełnych prowadzi przez mikro- i makroskopwe zmiany

Rys. 4. Wyłącznik EB-01. Pomiar wyładowań niezupełnych. Przykład wyładowania pochodzącego od „ostrza” na części przewodzącej. Widmo zarejestrowane miernikiem OMICRON.

w strukturze układu izolacyjnego do wyładowania zupełnego czyli do przebicia i zwarcia izolacji. Pomiar poziomu wyładowań niezupełnych w wyłączniku służy więc do realnej oceny stanu izolacji wyłącznika. Wyłącznik wysokiego napięcia z SF6 mogą występować wyładowania niezupełne: a. wyładowania koronowe – pojawiają się na metalowych częściach wyłącznika pod napięciem a ich bezpośrednim źródłem jest: zła jakość powierzchni elementu spowodowana niewłaściwą obróbką (duża chropowatość powierzchni), zbyt mały promienie i zaokrąglenia (wysokie lokalne natężenie pola eketrycznego), lokalne ostrza

urządzenia dla energetyki 5/2013

b. wyładowania niezupełne powierzchniowe – występują na powierzchni elementów izolacyjnych . Najczęstszymi powodami ich występowania jest zgromadzona na powierzchni izolacji wilgoć i zanieczyszczenia. Wynikiem działania wyładowań niezupełnych powierzchniowych mo-

że być erozja powierzchni izolacji (charakterystyczne „ścieżki” drzewienia na powierzchni izolacji) co w efekcie prowadzi do zmniejszenia drogi upływu i przebicia izolacji. Ze względu na szczególny charakter tych wyładowań oraz na poważne konsekwencje dla izolacji związane z ich występowaniem w przeprowadzono szereg badań i doświadczeń mających na celu zredukowanie do minimum możliwości występowania wyładowań niezupełnych powierzchniowych w wyłączniku EB-01. Na fotografii Fot.2 przedstawiono przykładowy efekt wyładowania powierzchniowego uzyskany podczas testów izolatorów barierowych. Do celów testów powierzchnia izolatora została celowo zabrudzona

technologie, produkty – informacje firmowe

Fot. 2. Wyłącznik EB-01 – przykład wyładowania niezupełnego powierzchniowego uzyskanego podczas testów izolatorów prototypowych w środowisku zabrudzonym i zawilgoconym.

niż ta otaczającej ją izolacji, wartość pola elektrycznego wzdłuż szczeliny jest większa w porównaniu z wartością pola dla otaczającej szczelinę izolacji. W przypadku, gdy wartość pola wzdłuż szczeliny przekroczy wartość napięcia przebicia, dojdzie do zjawiska wyładowania niezupełnego. Tego typu wyładowania występują rzadko ale prowadzą do bardzo groźnych awarii. Dla tego w wyłączniku EB-01 zastosowano izolatory, których proces produkcji jest ściśle kontrolowany na każdym etapie produkcji. Finalna kontrola obejmuje prześwietlenie izolatora promieniami RTG w celu zidentyfikowania najmniejszych pęcherzyków powietrza oraz nieciągłości w strukturze izolatora. Każdy izolator posiada unikalny numer identyfikacyjny a karty kontroli technicznej podczas produkcji izolatora przechowywane są prze wiele lat. Znajomość zjawisk związanych z wyładowaniami niezupełnymi, optymalny dobór elementów, wysoka jakości wykonania i montażu zaowocowało bardzo niski poziom wyładowań niezupełnych zmierzonych podczas badań typu : < 2pC w stosunku do wymagań normy IEC : < 5pC. Wyłącznik EB-01 spełnia wymagania międzynarodowych norm: yy IEC 62271-1: High Voltage Switchgear and controlgear. Part 1: Common specifications, yy IEC 62271-100: High Voltage Switchgear and controlgear. Part 100: Alternating- current circuit breakers,

Fot.3. Wyłącznik EB-01. Pomiar wyładowań niezupełnych. Laboratorium wysokich napięć, Kema, Arnhem 2013

a gaz izolacyjny o obniżonym ciśnieniu był celowo zawilgocony. W celu ograniczenia skutków wyładowań powierzchniowych: yy Wszystkie izolatory posiadają powierzchnię ograniczającą możliwość powstawania wyładowań powierzchniowych oraz mają wydłużoną drogę upływu. yy Montaż i zamykanie obudów wyłącznika odbywa się w specjalnych pomieszczeniach zwanych Clean Roomami o bardzo wysokiej czystości powietrza, która w sposób ciągły jest kontrolowana. Zapobiega to przedostawaniu się cząsteczek py-

łów do obudowy wyłącznika. yy Wszystkie przedziały rozdzielnicy wyposażone są w specjalne adsorbery pochłaniające produkty rozpadu SF6 oraz cząstki wilgoci. c. Wyładowania niezupełne wewnętrzne – wyładowania niezupełne występujące wewnątrz materiału izolacyjnego. Powodowane są przez jakość procesu produkcyjnego izolacji, jakość materiału, konstrukcję i wiek. Wyładowania te inicjowane są najczęściej w szczelinach powietrznych, występujących wewnątrz izolatora (izolacja stała). Ponieważ wytrzymałość elektryczna szczeliny jest znacznie mniejsza

yy IEC 62271-203: Voltage Switchgear and controlgear. Part 203: Gas insulated metal-enclosed switchgear for rated voltage above 52kV, a jego parametry napięciowe oraz poziom wyładowań niezupełnych został potwierdzony badaniami typu przeprowadzonymi w laboratorium wysokonapięciowym w KEMA w Holandii. n mgr inż. Sławomir Staszak – Dyrektor Biura Rozwoju Projektów Strategicznych Oddziału Spółki Rynek Dystrybucji Energii – ELEKTROBUDOWA SA

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Zdalny system kontroli stanu wkładek bezpiecznikowych Dążenie do uzyskania sukcesu ekonomicznego i rozszerzania działalności, zmusza operatorów sieci rozdzielczych do optymalizacji istniejących sieci elektroenergetycznych i tworzenia inteligentnych systemów dostaw energii, znanych powszechnie jako „smart grids”. Apator S.A. proponuje system, który kontroluje pracę oraz zdalnie informuje o stanie zainstalowanych zabezpieczeń rozdzielni niskich napięć. Co oznacza termin „smart grids”?

Informacja o poprawnej pracy, przepa- Komunikacja z modułem centralnym leniu wkładki bezpiecznikowej jednej możliwa jest również z komputera PC z faz lub zaniku napięcia sygnalizowa- za pomocą złącza USB. Oprogramowana jest sygnałem świetlnym diod. Dio- nie na PC (KSMR - Konfigurator Systemu dy umieszczone są na obudowie mo- Monitorowania Rozłączników) umożlidułu detekcyjnego. Zdalne przekazywanie informacji o stanie wkładki bezpiecznikowej realizowane jest poprzez zbieranie informacji z modułów detekcyjnych. Sygnał z każdego rozłącznika dociera poprzez magistralę komunikacyjną do modułu centralnego. Jak to działa? Urządzenie składa się z modułów de- Moduł centralny może kotekcyjnych, zamontowanych w po- munikować się maksymalszczególnych rozłącznikach bezpiecznie z 12 modułami detekcyjnikowych typu ARS pro oraz modułu nymi (rozłącznikami). Jest on Widok Konfiguratora Systemu Monitorowania Rozcentralnego, który zarządza informacja- wyposażony w gniazdo słu- łączników (KSMR) żące do zainstalowania karmi zbieranymi z rozłączników. wia edycję numerów oraz przydział komunikatów do numerów telefonów, na które ma być wysłana informacja. Dodatkowo oprogramowanie na PC pełni funkcję serwisową, niezbędną do nadawania adresów modułom detekcyjnym. System zdalnego monitoringu posiada możliwość sprawdzenia stanu pracy nadzorowanego obiektu w przypadku, kiedy nie ma dostępu do programu KSMR. Należy wysłać wiadomość tekstową SMS o treści „STAN” z uprawnionego do tego numeru telefonu do numeru telefonu danego modułu centralnego. W odZdalny system kontroli stanu wkładek bezpiecznikowych powiedzi otrzymuje się SMS informujący o stanie, w jakim znajduje się dany obiekt. ty SIM, złącze antenowe oraz telefon W przypadku prac remontowych można przemysłowy GSM. Dzięki temu moż- zdalnie zablokować pracę systemu moniliwe jest przesyłanie zbieranych infor- toringu, wysyłając SMS o treści „BLOKUJ”. macji z modułów detekcyjnych. Infor- Po skończonych pracach należy wysłać macje jako komunikaty tekstowe SMS SMS „ODBLOKUJ”. System wraca wówwysyłane są do maksymalnie 8 nume- czas do trybu monitoringu obiektu. rów telefonów. Możliwe jest także połączenie modułu Moduł centralny posiada także moż- centralnego z koncentratorem współliwość pomiaru temperatury obiektu. pracującym z licznikiem energii elekPrzekroczenie zadanej wartości pro- trycznej, w celu przekazania informacji gowej przekazywane jest przez wiado- o stanie wkładki bezpiecznikowej. mość SMS. Łukasz Melkowski, www.apator.com n Moduł centralny Systemu Smart grids - w najbardziej potocznym rozumieniu - to dostarczanie odbiorcom energii elektrycznej lub szerzej, usług energetycznych – z wykorzystaniem środków IT, zapewniających obniżenie kosztów i zwiększenie efektywności. System ten łączy zarządzanie pomiarami energii elektrycznej i sieciami rozdzielczymi w jedną funkcjonalną całość. Został opracowany pod kątem spełnienia specjalnych wymagań, stawianych przez zliberalizowany rynek energii.

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Uniwersalny moduł zasilania SZR

kłady Samoczynnego Załączenia Rezerwy (SZR) mają zastosowanie wszędzie tam, gdzie przerwa w zasilaniu energetycznym może spowodować straty ekonomiczne, a nawet zagrożenie życia, chodzi tutaj np. o niektóre zakłady przemysłowe, stacje wodociągowe, szpitale, zakłady karne itp. Układy SZR służą do automatycznego przełączenia podstawowego źródła zasilania elektrycznego, na rezerwowe, gdy w torze podstawowym nastąpi nadmierne obniżenie napięcia lub jego zanik. Źródłem zasilania rezerwowego może być np. inna stacja transformatorowa, agregat prądotwórczy, baterie akumulatorów z przetwornicami, UPS y. W obiektach szczególnie wrażliwych zwykle stosuje się więcej niż jedno źródło zasilania rezerwowego. Znana z produkcji różnego rodzaju rozdzielnic elektrycznych koszalińska firma ENTECH, opracowała również własne rozwiązanie uniwersalnego modułu SZR typu: SZR-S-S/A

Budowa i konfiguracja

Moduł „SZR-S-S/A” zaprojektowano do współpracy z napędami zdalnymi wyłączników i rozłączników mocy. Urządzenie jest przystosowane do opcjonalnego użycia przycisków sterowania ręcznego oraz podłączenia lampek sygnalizacyjnych. W zależności od sposobu wykorzystania przez użytkownika złącz WE / WY, możliwe są różne konfiguracje pracy: yy sieć – sieć wyłącznie w trybie auto yy sieć – sieć z możliwością wyłączenia sterowania auto (tryb 0) yy sieć – sieć z możliwością wyboru trybu sterowanie Auto / 0 / Ręczne yy sieć – agregat wyłącznie w trybie auto yy sieć – agregat z możliwością wyłączenia sterowania auto (tryb 0) yy sieć – agregat z możliwością wyboru trybu sterowanie Auto / 0 / Ręczne Każda opcja pozwala na wykorzystanie przycisku awaryjnego wyłączenia zasilania. Lampki sygnalizacyjne mogą zostać użyte w każdym z trybów pracy. Istotnym jest, aby zastosowane napędy rozłączników/wyłączników były wyposażone w blokadę mechaniczną uniemożliwiającą operatorowi jednoczesne załączenie obu źródeł (na wypadek awarii zastosowanych blokad elektrycznych). Moduł SZR wyposażony został w przekaźnik programowalny z wyświetlaczem ciekłokrystalicznym, prezentujący

wszelkie informacje o jego pracy. Urządzenie zmontowano w kompaktowej i plombowanej obudowie.

Funkcjonowanie systemu sterowania i sygnalizacji

Układ sterowania SZR kontroluje wartość napięć międzyprzewodowych oraz kolejność faz źródła podstawowego i rezerwowego. Priorytet w zasilaniu odbiorów posiada źródło podstawowe. Asymetria napięć międzyfazowych źródła podstawowego większa niż 55V, zanik którejś fazy lub nieprawidłowa kolejność faz spowoduje pobudzenie SZR z zadanym czasem opóźnienia. Nastąpi wtedy przełączenie zasilania na źródło rezerwowe. Odbiory zasilane będą z tego źródła do momentu wykrycia poprawności parametrów zasilania źródła podstawowego. W takiej sytuacji nastąpi powrót do zasilania priorytetowego. Jeżeli źródłem zasilania rezerwowego będzie agregat prądotwórczy, to po przełączeniu na zasilanie podstawowe z sieci energetycznej, agregat wyłączy się dopiero po zadanym przez obsługę czasie, potrzebnym na wystudzenie generatora. Jeżeli podczas pracy ze źródła rezerwowego, wykryta zostanie nieprawidłowość jego parametrów zasilania (asymetria napięć, zanik fazy, zła kolejność faz), odbiory zostaną całkowicie odłączone i pozostaną odłączone tak długo, dopóki parametry któregokolwiek ze źródeł nie powrócą do normy. Każdorazowo po awaryjnym wyłączeniu zasilania, wymagane jest użycie przycisku RESET modułu, aby przywrócić zasilanie obiektu. Informacja o wystąpieniu wyłączenia zachowana zostanie w pamięci przekaźnika programowalnego.

Elementy regulacyjne

Na części frontowej modułu wyprowadzone zostały: yy zaciski wyłączników silnikowych, do podłączenia przewodów zasilania podstawowego i rezerwowego, yy przekaźnik czasowy o opóźnionym odpadaniu, do regulacji opóźnienia załączenia generatora, yy przekaźnik czasowy o opóźnionym zadziałaniu, do regulacji czasu pracy generatora po powrocie na zasilanie podstawowe, yy przekaźnik programowalny z wyświetlaczem LCD

Fabryczne nastawy czasów stabilizacji zasilania podstawowego i rezerwowego wpisane zostały na stałe do pamięci przekaźnika programowalnego. Parametry te można zmienić uzgadniając warunki zamówienia modułu. Zmiana interwałów czasowych obwodu wzbudzenia generatora jest możliwa przez użytkownika, przy pomocy elementów nastawczych przekaźników czasowych.

Jakość

Moduł SZR wyposażono w elementy renomowanych producentów (ABB, EATON, FINDER, WAGO,). Uruchomienie, sprawdzenie działania oraz kontrola jakości realizowana jest w siedzibie firmy ENTECH, zgodnie z obowiązującymi normami.

Inne produkty

Oprócz produktów znanych na rynku energetycznym, firma ENTECH posiada także doświadczenie w projektowaniu i realizacji sterownic przepompowni dla gospodarki wodno –ściekowej, rozdzielnic do sterowania pracą oczyszczalni ścieków i biogazowni, rozdzielnic automatyki w kopalniach odkrywkowych i kruszarniach, szaf baterii kondensatorów do kompensacji mocy biernej, rozdzielnic do pomiaru energii elektrycznej – tradycyjnych oraz z transmisją danych pomiarowo – rozliczeniowych, szaf do sterowania oświetleniem i nagłośnieniem scenicznym, rozdzielnic dla medycyny, a także wielu innych. W celu szczegółowego zapoznania się z ofertą zapraszamy do odwiedzenia naszej strony internetowej: www.entech.pl Tomasz Wilkoszewski n

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Zabezpieczenie Micom

Wyłącznik HVX

Transformator TRICAST

Poznaj nasze rozwiązania dla zakładów energetycznych. Zarejestruj się już TERAZ i weź udział w losowaniu iPhona 5®! Wejdź na stronę www.SEreply.com i wprowadź kod 38752p

Schneider Electric prezentuje profesjonalne rozdzielnice SM6

Zmodernizowana konstrukcja zapewniająca większe bezpieczeństwo Reklama na Energetab 205x295.indd 1

2013-08-09 11:42:30

Doświadczenie Schneider Electric w zakresie średnich napięć to ponad 40 lat produkcji rozdzielnic prefabrykowanych i ponad 30 lat rozwoju techniki łączeniowej bazującej na sześciofluorku siarki (SF6). To również ponad 1 100 000 pól rozdzielnicy SM6 zainstalowany na całym świecie. Doświadczenie to pozwala nam dzisiaj zaprezentować nową konstrukcję rozdzielnicy SM6, opartą o zmodernizowane obudowy, odporne na działanie łuku wewnętrznego. Wszystko po to aby jeszcze bardziej poprawić bezpieczeństwo naszych klientów, eksploatujących urządzenia Schneider Electric.

odułowa rozdzielnica SM6 zawiera ujednolicony zestaw jednostek funkcyjnych w izolacji powietrznej wyposażonych w aparaturę łączeniową w izolacji SF6 lub próżniowej. Zestawiając różnorodne funkcje rozdzielnicy, zyskujemy możliwość realizacji dowolnej aplikacji SN dla napięć do 24 kV.

Kompleksowe rozwiązanie

Najnowsza konstrukcja rozdzielnicy SM6 została zaprojektowana przy wykorzystaniu wieloletnich doświadczeń firmy Schneider Electric. Rozdzielnica zawiera w sobie szereg najnowszych i najlepszych rozwiązań w celu zapewnienia ciągłości pracy i bezpieczeństwa obsługi.

SM6 to:

rozdzielnica o szerokich możliwościach: yy kompletna oferta dla aktualnych i przyszłych potrzeb, yy rozwiązanie zapewniające rozbudowę istniejącej instalacji, yy Katalog funkcji dla dowolnej aplikacji użytkownika, yy Produkt spełniający wymagania norm, yy Opcje dla zdalnego sterowania i monitoringu instalacji użytkownika. rozdzielnica optymalna yy minimalne wymiary ze zredukowaną szerokością pól, yy racjonalna przestrzeń wymagana dla zabudowy rozdzielnicy, yy zredukowane koszty robót budowlano-montażowych,

Pole wyłącznikowe DM1-A rozdzielnicy SM6

yy łatwa integracja z prefabrykowanymi stacjami transformatorowymi, do których SM6 jest yy szczególnie przystosowana. rozdzielnica o zminimalizowanych czynnościach obsługowych yy elementy aktywne (wyłacznik, rozłacznik z uziemnikiem) są szczelnie zamknięte w obudowach na cały okres uzytkowania, yy napędy łaczników wymagają minimalnych zabiegów konserwacyjnych w normalnych warunkach eksploatacyjnych, yy podwyższona wytrzymałość elektryczna w trakcie łączeń.

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe rozdzielnica łatwa do uruchomienia yy zredukowane wymiary i ciężar, yy rozwiązanie przystosowane do przyłączy kablowych, yy proste i łatwe w montażu szyny zbiorcze. rozdzielnica łatwa i bezpieczna w eksploatacji yy trójpozycyjny rozłączniko-uziemnik uniemożliwiający błędne operacje łączeniowe, yy uziemnik o pełnej zdolności załączania na zwarcie, yy niezawodne odwzorowanie stanu łączników przez mechaniczne wskaźniki położenia, yy przedziały aparatowe i kablowe odporne na łuk wewnętrzny, yy czytelna animowana synoptyka, yy jedna, wspólna dźwignia manewrowa z funkcją „anty-refleks” yy celki wieloprzedziałowe.

SM6: rozdzielnica przystosowana do zdalnego sterowania

Aparatura w SM6 została idealnie dobrana z punktu widzenia możliwości zdalnego sterowania. Wyposażenie aparatów w napędy silnikowe jest możliwe w trakcie instalowania lub podczas eksploatacji. Umożliwia to współdziałanie z układem zdalnego sterowania Easergy T200, dzięki któremu rozdzielnica może być sterowana z dowolnego systemu sterowania i nadzoru.

Rozdzielnice SM6 są również przystosowane do instalowania urządzeń pomiarowych, dzięki którym mogą współpracować z dowolnym systemem monitoringu i sterowania. Zarówno przekaźniki zabezpieczeniowe, analizatory parametrów sieci, wskaźniki przepływu prądu zwarciowego oraz mierniki zapewniają wymianę danych po protokole MODBUS i mogą być integrowane w duże systemy monitoringu dzięki specjalistycznemu oprogramowaniu tj. ION Eneterprise lub PACIS. Wszystkie te produkty i rozwiązania znajdują się w szerokiej ofercie handlowej firmy Schneider Electric.

Przemyślana konstrukcja: yy przedziałowa budowa pól. Zaawansowana technologia: yy elektrotechniczna - modelowanie rozkładu pól elektrycznych, yy mechaniczna - części produkowane przy użyciu systemów CAD. Użycie niezawodnych komponentów: yy odpowiedni dobór materiałów, yy uziemnik ze zdolnością załączania na zwarcie. Urządzenia poprawiające bezpieczeństwo użytkowania: yy wskaźniki obecności napięcia na panelu przednim, yy niezawodne blokady wewnętrzne w polu, yy blokady mechaniczne kluczykowe lub na kłódkę.

Schneider Electric proponuje w rozdzielnicy SM6 gotowe rozwiązania systemu zabezpieczeń, kontroli i sterowania. W celu zapewnienia odpowiedniego poziomu zabezpieczenia aparatów i urządzeń średniego napięcia, rozdzielnica SM6 może być wyposażona w następujące przekaźniki zabezpieczeniowe produkcji Schneider Electric: yy wielofunkcyjne zabezpieczenia typu Sepam lub MICOM posiadające niezbędne funkcje zabezpieczeniowe oraz zapewniające pomiary i diagnostykę, yy autonomiczne przekaźniki zabezpieczeniowy z serii VIP. Przekaźniki te zabezpieczające instalację, zapewniając ciągłość zasilania i redukując przerwy w dostawie energii.

Czynniki, dzięki którym rozdzielnica SM6 oferuje wysoki poziom bezpieczeństwa to:

Warianty wykonania rozdzielnicy SM6 Blok zdalnego sterowania i nadzoru T200I

Bezpieczeństwo osób. Ochrona przed skutkami łuku elektrycznego

Rozdzielnica SM6 pomyślnie przeszła badania łukoochonności zgodnie z normą PN-EN 62271-200 dla wszystkich wersji wykonania. Użyte materiały odpowiadają rygorom narzuconym podczas projektowania SM6. Obudowa doskonale ogranicza termiczne i mechaniczne efekty powstałego łuku. Osoba obsługująca rozdzielnicę lub będąca w pobliżu rozdzielnicy w czasie powstania łuku elektrycznego nie jest narażona na jego groźne efekty. Celem zwiększenia bezpieczeństwa obsługi w SM6 zastosowano wszelkie możliwe metody ograniczenia skutków łuku elektrycznego: yy systemy rozpraszania, które kierują gazy w górę lub w dół rozdzielnicy uniemożliwiając powstanie zbyt dużego nadciśnienia w którymkolwiek z przedziałów, yy nakierowanie i wylot gorących gazów na zewnątrz pomieszczenia rozdzielnicy, do miejsc bezpiecznych dla ludzi, yy dobór niepalnych materiałów wyposażenia, yy wzmocnienie osłon.

urządzenia dla energetyki 5/2013

Nowa wersja rozdzielnicy SM6 wykonywana jest w dwóch klasach łukoochronności IAC: A-FL i A-FLR. (litera F oznacza dostęp z przodu, L – z obu boków, zaś R z tyłu obudowy) 1) A-FL - ochrona przed skutkami łuku elektrycznego z trzech stron przy prądach zwarciowych 12,5 kA 1 s i 16 kA 1 s Rozdzielnica SM6 jest ustawiona przy ścianie, wówczas dostęp do jej tylnej części jest niemożliwy i ochrona przed wewnętrznym łukiem elektrycznym z trzech stron jest wystarczająca. Możliwe jest skierowanie wydmuchu gazu w górę lub w dół. 2) A-FLR - ochrona przed skutkami łuku elektrycznego z czterech stron przy prądach zwarciowych 16 kA 1 s i 20 kA 1 s Dla rozdzielnicy SM6 instalowanej jako wolnostojąca ochrona przed łukiem elektrycznym z czterech stron jest niezbędna, by chronić osoby z obsługi poruszające się wokół rozdzielnicy. Biorąc pod uwagę powyższe założenia dostępne są następujące wykonania rozdzielnicy: yy 12,5 kA 1 s, IAC: A-FL yy 16 kA 1 s, IAC: A-FLR & IAC: A-FL yy 20 kA 1 s, IAC: A-FLR & IAC: A-FL

technologie, produkty – informacje firmowe Przykład instalowania rozdzielnicy SM6 dla wersji przyściennej 12,5 kA 1 s i 16 kA 1 s z odprowadzeniem gazów przez kanał wydmuchowy do dołu, ochrona przed skutkami łuku elektrycznego z 3 stron IAC: A-FL Przykład instalowania rozdzielnicy SM6 dla wersji wolnostojącej 16 kA 1 s z odprowadzeniem gazów przez kanał wydmuchowy do dołu, ochrona przed skutkami łuku elektrycznego z 4 stron IAC: A-FLR Przykład instalowania rozdzielnicy SM6 dla wersji wolnostojącej 16 kA 1 s i 20 kA 1 s z odprowadzeniem gazów przez kanał wydmuchowy do góry na zewnątrz pomieszczenia, ochrona przed skutkami łuku elektrycznego z 4 stron IAC: A-FLR

Sposób odprowadzania gazów:

Nowa konstrukcja zapewnia również wybór sposobu odprowadzenia produktów spalania łuku: yy dolny (w kierunku kanału kablowego). Ten wariant wymaga zapewnienia odpowiedniej przestrzeni pod rozdzielnicą w kanale kablowym. yy górny (przy wykorzystaniu dodatkowego kanału wydmuchowego) Kanał wydmuchowy zainstalowany na górze rozdzielnicy zapewnia wyprowadzenie gazów w dowolną stronę. Minimalna wymagana wysokość pomieszczenia zaledwie 2150 mm.

Zalety nowej konstrukcji rozdzielnicy SM6:

yy Zmniejszenie głębokości pola rozdzielnicy w stosunku do poprzedniej wersji, yy Możliwość ustawiania rozdzielnicy bezpośrednio przy ścianie (konieczny jedynie 1 cm odstępu), yy Mniejsza wymagana wysokość sufitu - minimalnie 2150mm, yy Mniejsza szerokość kanału kablowego dla wersji Rozdzielnica SM6 w wersji A-FLR 20 kA 16kA (jedynie 930 mm), yy Możliwość rozbudowy / 1s odprowadzenie gazów w górę do wyższej łukoochronności po instalacji na obiekcie (w przypadku wersji 12,5kA), yy Prosty montaż kanału wydmuchowego podczas instalacji. yy Łukoochronność aż do 20 kA 1s w klasie A-FLR. yy Wykonanie wolnostojące, niezależne od warunków budowlanych. yy Opcjonalny kanał wydmuchowy na górze rozdzielnicy dla wersji 16kA 1s i 20kA 1s. n

Porównanie wymiarów obudowy oraz wymaganej przestrzeni instalacyjnej i wielkości kanałów kablowych dotychczasowej oraz nowej wersji rozdzielnicy SM6 dla wersji 12,5 kA 1s i 16 kA 1s, odprowadzenie gazów w dół. Dotychczasowa wersja A-FL

Nowa wersja

A-FLR

A-FL

940

980

Odprowadzenie gazów w dół

2200 min

2150 min

1600

840*

600

2200 min

840* 1060

1600

840* 1060

930 100

220 2200 min

1600

940

1060 220

16 kA 1 s

90 2150 min

840*

1060

Odprowadzenie gazów w dół

930 100

140

12,5 kA 1 s

A-FLR

90 2150 min

1600

90 2150 min

1600

840*

930

urządzenia dla energetyki 5/2013

Kompaktowe, płytowe wymienniki ciepła Compabloc

Wysokosprawne, spawane wymienniki ciepła typu Compabloc ● ● ● ● ●

Łatwy dostęp do przestrzeni międzypłytowych w celu kontroli urządzenia, prac serwisowych i czyszczenia. Brak uszczelek pomiędzy płytami umożliwia pracę z agresywnymi cieczami, przy wysokich temperaturach i ciśnieniach. Wyższe od 3 do 5 razy wskaźniki wymiany ciepła w porównaniu z wymiennikami płaszczowo-rurowymi. Niskie różnice temperatur - nawet poniżej 3°C. Kompaktowa konstrukcja - zajmuje tylko fragment przestrzeni instalacyjnej w porównaniu z płaszczowo-rurowymi wymiennikami ciepła.

Alfa Laval Polska Sp. z o.o. ul. Marynarska 15, 02-674 Warszawa tel. 22 336-64-64, fax: 22 336-64-60 e-mail: poland.info@alfalaval.com

● ● ● ●

prac serwisowych i czyszczenia. Brak uszczelek pomiędzy płytami umożliwia pracę z agresywnymi cieczami, przy wysokich temperaturach i ciśnieniach. Wyższe od 3 do 5 razy wskaźniki wymiany ciepła w porównaniu z wymiennikami płaszczowo-rurowymi. Niskie różnice temperatur - nawet poniżej 3°C. Kompaktowa konstrukcja - zajmuje tylko fragment przestrzeni instalacyjnej w porównaniu z płaszczowo-rurowymi wymiennikami ciepła.

technologie, produkty – informacje firmowe

Innowacyjne rozwiązania metodą na zwiększenie efektywności wymiany ciepła Alfa Laval Polska Sp. z o.o. ul. Marynarska 15, 02-674 Warszawa tel. 22 336-64-64, fax: 22 336-64-60 e-mail: poland.info@alfalaval.com

PPI_Compabloc.indd 1

2013-08-14 11:38:03

Alfa Laval jest wiodącym na świecie dostawcą specjalistycznych urządzeń i rozwiązań inżynierskich. Dążąc do realizowania wymagań stawianych przez przemysł energetyczny Alfa Laval łączy najbardziej zaawansowane technologie z wyjątkowym doświadczeniem i znajomością branży. Dostarczane rozwiązania zwiększają efektywność elektrowni, elektrociepłowni i jednocześnie pomagają osiągnąć lepsze wyniki ekonomiczne.

ednym z takich urządzeń są spawane płytowe wymienniki ciepła Compabloc, które pracują z wysoką sprawnością nawet wtedy, gdy tradycyjne wymienniki ciepła nie mogą spełnić wymagań procesowych. Są one idealnym rozwiązaniem do pracy w środowiskach o dużej agresywności chemicznej, przy wysokich temperaturach i w aplikacjach parowych. Stosowane od ponad 20 lat na całym świecie dowiodły, że są niedoścignionym rozwiązaniem w zakresie niskich kosztów użytkowania i oszczędności w zużyciu energii. Spawane wymienniki ciepła Compabloc są przeznaczone do wielu zastosowań w różnych gałęziach przemysłu. W energetyce mogą być stosowane głównie jako:

Rys. 1. Wymienniki ciepła typu Compabloc

yy podgrzewacze wody sieciowej, yy regeneracyjne, niskoprężne podgrzewacze wody zasilającej kocioł, yy skraplacze pary niskoprężnej, yy podgrzewacze wody zdemineralizowanej/uzupełniającej, yy chłodnice gorącego kondensatu/ odzysk ciepła z kondensatu, yy podgrzewacze/chłodnice mazutu i w różnych innych procesach wymiany ciepła o temperaturach czynnika do 350° i ciśnieniu do 40bar.

Konstrukcja

Powierzchnię wymiany ciepła w wymiennikach Compabloc stanowi pakiet odpowiednio wytłoczonych płyt, naprzemiennie połączonych za pośrednictwem spawów laserowych. Wysoka sprawność cieplna i wynikające

z tego mniejsze gabaryty wymiennika płytowego w stosunku do wymiennika płaszczowo-rurowego (rys. 1.1) pozwala na wykonanie powierzchni wymiany ciepła ze stali kwasoodpornej, tytanu i innych egzotycznych materiałów uzyskując przewagę konkurencyjną. Wymienniki Compabloc są dostępne w wersjach o powierzchni wymiany ciepła od 0,7m2 do 840 m2. Wymienniki te mogą być jednobiegowe lub wielobiegowe, zarówno z przepływem współprądowym i przeciwprądowym jako wymienniki ciecz-ciecz lub dwufazowe (skraplacze, deflegmatory, reboilery, wyparki). Wymienniki typu Compabloc spełniają wymogi PED i ASME. Modułowa konstrukcja wymiennika pozwala dobrać optymalną liczbę płyt do wymagań procesu.

Rys. 2. Czyszczenie wymiennika Compabloc

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe Obudowa wymiennika Compabloc składa się z czterech narożnych kolumn, górnej i dolnej pokrywy oraz z czterech bocznych pokryw z przyłączami kołnierzowymi. Wszystkie części są połączone ze sobą śrubami. W przypadku przeglądu, serwisu lub mycia można je szybko zdemontować. Wielkość króćców jest dostosowana do wymagań procesu. Dla każdej strony możliwe jest dobranie króćców przyłączeniowych o innej wielkości. Możliwe średnice króćcy od 25mm do 1000mm. Wymiennik ciepła Compabloc jest dostępny w wykonaniu praktycznie z każdego metalu, który może być tłoczony na zimno i spawany, np: 316L, 254 SMO, Tytan, Alloy C-276, 904L (UB6), Alloy B-2, Alloy C-22, Incoloy 825, Inconel 600, Tantal

Elastyczny układ przepływu

W wymienniku Compabloc, media przepływają w prądzie krzyżowym pomiędzy płytami, w naprzemiennych kanałach. Wytłoczenia płyt zapewniają wysoką turbulencję przepływu, wysoką sprawność wymiany ciepła oraz ograniczają gromadzenie się zanieczyszczeń. Wymiennik ciepła Compabloc może zostać wykonany jako wielobiegowy z przegrodami w celu wytworzenia praktycznie pełnego przeciwprądu (Rys. 3) lub współprądu. Każdy bieg oddzielony jest od biegów sąsiednich wytłoczoną przegrodą, która wymusza zmianę kierunku przepływu medium między pakietem płyt a pokrywą boczną. Możliwość zmiany ułożenia przegród w wymienniku Compabloc czyni go doskonałym rozwiązaniem do procesów z różnymi wydajnościami przepływu albo jako skraplacze lub wyparki.

Rys. 3. Elementy wymiennika ciepła typu Compabloc

Optymalizacja procesu

Unikalna koncepcja budowy wymiennika ciepła Compabloc pozwala dopasowywać go do indywidualnych potrzeb i różnych zastosowań. Wymienniki jednobiegowe z przepływem krzyżowym są stosowane głównie jako skraplacze, wyparki lub jako wymienniki ciecz-ciecz bez temperatur krzyżowych. Duża powierzchnia przekroju poprzecznego i krótka droga przepływu umożliwiają skraplanie oparów pod niskim ciśnieniem lub „próżnią” oraz zapewniają uzyskanie bardzo małych spadków ciśnienia. Wymienniki wielobiegowe stosuje się w przypadku małych różnic temperatur pomiędzy czynnikami lub temperatur krzyżowych (temperatura na wy-

Rys. 4. Porównanie wielkości wymiennika Compabloc i wymiennika płaszczowo-rurowego tej samej mocy cieplnej.

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Rys. 5. Dwa media przepływają w naprzemiennie zespawanych kanałach – przepływ krzyżowy

locie czynnika chłodzonego jest niższa niż temperatura czynnika podgrzewanego na wylocie). Konstrukcja wymiennika ciepła Compabloc pozwala uzyskać różną liczbę biegów dla każdego z mediów, co umożliwia stosować duże różnice w natężeniu przepływu pomiędzy strumieniem gorącym i zimnym. Konfiguracja przegród może być łatwo zmieniona aby dostosować się do nowych warunków procesowych, które spowodowane są zmianą natężenia przepływu albo zmianami temperatury. Różnica temperatur pomiędzy czynnikami może być minimalna i wynosić nawet tylko 3°C. Compabloc może być montowany: yy pionowo - zwykle stosowany dla wymiany ciepła w układach ciecz-ciecz, lub jako skraplacz z przechłodzeniem kondensatu (rys. 4) albo przy schładzaniu gazów, yy poziomo - zwykle stosowany jako skraplacz, wyparka, reboiler, lub wymiennik ciecz-ciecz, gdy istnieją ograniczenia dotyczące wysokości instalacji.

Rys. 7. Wymiennik Compabloc z dwoma mediami chłodzącymi

Specjalne zastosowania

Dla specjalnych zastosowań dostępne są wymienniki Compabloc z dwoma mediami chłodzącymi, które pracują jako dwusekcyjne skraplacze z niezależnym wykorzystaniem dwóch różnych mediów chłodzących (np.: woda i glikol). W przypadku zainteresowania wymiennikiem Compabloc w przemyśle energetycznym, prosimy o kontakt z Dyrektorem Działu Energetyki, Jackiem Woch, e-mail: jacek.woch@alfalaval.com Rys. 6 - 6a. Przykład zastosowania wymienników Compabloc jako niskoprężnego podgrzewacza wody zasilającej w elektrociepłowni opalanej biomasą. Wymiennik w jednej obudowie posiada sekcję odpowiedzialną za przemianę fazową pary i jej skroplenie a w drugiej sekcji ma miejsce dochłodzenie kondensatu do wymaganej w procesie temperatury.

Alfa Laval Polska Sp. z o.o. ul. Marynarska 15, 02-674 Warszawa tel. 22 336-64-64, fax: 22 336-64-60 www.alfalaval.pl

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

BEFARED 130 lat – nowoczesność z tradycją

abryka Reduktorów i Motoreduktorów „BEFARED” S.A. jest czołowym producentem reduktorów i motoreduktorów ogólnego przeznaczenia. Nasz program produkcyjny, wielkość sprzedaży oraz możliwość wykorzystania naszych wyrobów w prawie każdej gałęzi przemysłu sprawia, że jesteśmy w stanie zadowolić nawet najbardziej wymagającego klienta. Do bogatego asortymentu zaliczamy produkowane od kilkudziesięciu lat przekładnie uniwersalne, motoreduktory typoszeregu RM, serii BBline oraz najnowszy, napęd typoszeregu “H”, który ze swą niezawodnością zasługuje na szczególną uwagę. Wysokie parametry techniczne oraz walory eksploatacyjne sprawiają, że produkowane przez Spółkę Befared wyroby z powodzeniem konkurują z napędami oferowanymi

przez najbardziej renomowanych producentów krajowych i zagranicznych. Spółka nim osiągnęła dzisiejszy kształt, przeszła w okresie 130 lat wiele zmian organizacyjnych oraz dziejowych zawirowań – miały na to wpływ zmiany ustroju społeczno-politycznego oraz dwie wojny światowe. Wraz z upływem czasu zmieniał się też wytwarzany asortyment. W początkowym okresie produkowano młynki, śrutowniki, maszyny piekarnicze i gastronomiczne. Wraz z postępem technologicznym produkcja stawała się coraz bardziej specjalistyczna i skomplikowana – wytwarzano maszyny produkcyjne, wózki kopalniane, pompy, przekładnie zębate, elementy napędów, żurawie samochodowe. Wszystko zaczęło się w roku 1877 kiedy to Edmund Schmeja – czło-

wiek obdarzony wielkim talentem i inicjatywą – skonstruował maszynę do rozdrabniania materiałów EXCELSIOR. Urządzenie to wyprodukowane według jego projektu w firmie JOSEPHY szybko zdobyło duże uznanie. Pod koniec XIX wieku zakład przeniósł swoją siedzibę z Kobiernic do Białej i przyjął nazwę Fabryka Maszyn i Odlewnia Żeliwa. Przedmiotem produkcji były różnego rodzaju urządzenia do rozdrabniania, kruszenia, mielenia przeznaczone dla przemysłu górniczo-hutniczego, budowlanego, spożywczego i chemicznego. Produkowane urządzenia uzyskały wiele wyróżnień i medali na międzynarodowych targach i wystawach. Historia firmy „BEFARED” nierozerwalnie związana jest również z Fabryką Nowoczesnych Pędni

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe i Maszyn „BENN” powstałej w roku 1928 w Bielsku. Uruchomiła ona jako pierwsza w Polsce produkcję szerokiego asortymentu elementów napędowych. Należały do nich przekładnie walcowe (jedno-, dwu- i trzystopniowe), ślimakowe, bezstopniowe (pasowe), sprzęgła, koła pasowe oraz wały pędne i transmisyjne. Urządzenia te były sprzedawane dla zakładów rozwijającego się polskiego przemysłu (zwłaszcza rolno-spożywczego i materiałów budowlanych). Odbiorcami były również europejskie kraje takie jak: Czechosłowacja, Węgry, Austria, Niemcy czy Dania. Park maszynowy zakładu posiadał w tym czasie odlewnię, urządzenia do obróbki mechanicznej, frezarki obwiedniowe Phauthera oraz tokarki tarczowe o średnicy toczenia czterech metrów. W okresie międzywojennym wykonano za ich pomocą największy w Europie napęd klinowo-pasowy dla cukrowni „Świecie”. Niestety w 1939 rozpoczęła się II Wojna Światowa, w związku z czym zakład obok cywilnego asortymentu zmuszony był rozpocząć produkcję na rzecz wojska i uzbrojenia. Zaraz po ustaniu walk rozpoczęto produkcję elementów napędowych potrzebnych dla rozruchu produkcji przemysłowej w zniszczonym przez wojnę kraju. Wytwarzano urządzenia dla młynów, cementowni cukrowni hut i kopalń. W 1948 r. pięć byłych prywatnych przedsiębiorstw będących już pod kontrolą państwa (były to: Fabryka Nowoczesnych Pędni „BENN”, Odlewnia Żeliwa E. Schmeja i Syn, „ALSCHER” – Przedsiębiorstwo Montażowo-Konstrukcyjne, K.OCHSNER i Syn „POLMOPOMP” Fabryka Pomp oraz „QUISSEK i GEPERT” Fabryka Maszyn i Kotłów) zostało połączonych w jedną fabrykę zarządzaną przez państwo, która otrzymała nazwę „Bialskie Zakłady Budowy Maszyn”. W roku 1951 przedsiębiorstwo przyjęło nazwę „Bialskie Zakłady Urządzeń Technicznych”. W 1953 roku zakłady jako pierwsze w Polsce podjęły produkcję żurawi samochodowych na podwoziu Star 3. Dźwigi te z czasem stały się przedmiotem eksportu do krajów takich jak: Czechosłowacja, Bułgaria, Węgry NRD, Wietnam, Egipt, Mongolia, Brazylia oraz Chiny. W roku 1957 wdrożono produkcję nowego typoszeregu reduktorów walcowych i stożkowo-walcowych ogólnego przeznaczenia, zaprojektowanego w oparciu o zasady typizacji i unifika-

cji. Umożliwiło to wprowadzenie możliwie jak największej liczby wspólnych zespołów i części znormalizowanych, co z kolei pozwoliło na wydłużenie seryjności produkcji. Przekładnie produkowane według nowych zasad budowy modułowej mogły być wytwarzane w 12000 odmianach wykonawczych przy zastosowaniu tylko kilkudziesięciu różnych technologicznie kół zębatych. Pozwoliło to na znaczne obniżenie materiałochłonności. Dla wszystkich elementów zębatych zaczęto stosować obróbkę cieplną. Wdrażano też i opanowywano nowe technologie, które w tamtych czasach były bardzo nowoczesne, a czasami wręcz nowatorskie. Nazwa „BEFARED” pojawia się po raz pierwszy w roku 1966, kiedy to „Bialskie Zakłady Urządzeń Technicznych” zmieniły nazwę na Bialskie Zakłady Urządzeń Technicznych „BEFARED”. W kolejnych latach fabryka kilkakrotnie zmieniała nazwę i przynależność organizacyjną. W 1972 Bialskie Zakłady Urządzeń Technicznych „BEFARED” zostały włączone do Fabryki Maszyn Elektrycznych „INDUKTA”, jako wydział przekładni i motoreduktorów. W 1981 po przejęciu Zakładu przez Zjednoczenie Przemysłu Precyzyjnego „PREMA”, firma odzyskała niezależność i przyjęła nazwę Fabryka Przemysłu Precyzyjnego „PREMA-BEFARED”. Rok 1986 przyniósł kolejną zmianę – Zakład przyjął nazwę Fabryka Reduktorów i Motoreduktorów „BEFARED”, pod którą funkcjonuje do dnia dzisiejszego. W roku 1992 przedsiębiorstwo państwowe jakim była FRiM „BEFARED”, zostało przekształcone w jednoosobową Spółkę Skarbu Państwa w ramach Programu Powszechnej Prywatyzacji, a następnie sprywatyzowane i zarządzane przez VII NFI. Aktualnie funkcjonująca Fabryka Reduktorów i Motoreduktorów „BEFARED” Spółka Akcyjna jest spółką prywatną, a pakiet większościowy akcji (95%) znajduje się w rękach Pana Jana Rybki. W swoim programie produkcyjnym „BEFARED” łączy doświadczenie poparte wieloletnim zaufaniem klientów oraz nowoczesne rozwiązania ukierunkowane przez najnowsze zdobycze techniczne. „BEFARED” oferuje swoim odbiorcom: Przekładnie uniwersalne: oferowane są przekładnie walcowe oraz stożkowo-walcowe, 1, 2, 3 i 4 – stopniowe. Motoreduktory typu RM: typo-

urządzenia dla energetyki 5/2013

szereg motoreduktorów walcowych współosiowych. Typoszereg H: reduktory i motoreduktory walcowe i stożkowo-walcowe, obejmujące 12 wielkości od „100” do „400” o momencie obrotowym od 1000÷71000 Nm.

Motoreduktory typu BB Line: napędy charakteryzujące się budową modułową, w których wykorzystywane są wspólne podzespoły wejścia i standardowe elementy wyjścia. Typoszereg składa się z czterech podstawowych linii motoreduktorów: walcowe współosiowe, walcowo-stożkowe, walcowe płaskie walcowo-ślimakowe. Usługi – FRiM BEFARED S.A., dzięki szerokim możliwościom technologicznym oraz produkcyjnym realizuje szereg usług technologicznych w oparciu o dokumentację Klienta. Niezależnie od produkcji wyrobów katalogowych FRiM Befared S.A. wykonuje cały szereg produktów pozakatalogowych na podstawie dokumentacji opracowanej w Dziale Konstrukcyjnym, bądź dostarczonej przez Klienta. Fabryka Reduktorów i Motoreduktorów BEFARED S.A. od roku 1997 posiada certyfikowany, przez KEMA, System Zarządzania Jakością oparty na normie ISO 9001:2000. W kwietniu 2006 Główny Instytut Górnictwa za pośrednictwem jednostki certyfikującej - Kopalni Doświadczalnej „Barbara” - dopuścił typoszereg H do pracy w przestrzeniach zagrożonych wybuchem (ATEX). Wyroby Spółki mają również dopuszczenie Transportowego Dozoru Technicznego, oraz uzyskują dopuszczenie Polskiego Rejestru Statków. BEFARED S.A. prowadzi również intensywne prace mające na celu unowocześnienie parku maszynowego oraz infrastruktury. Zakupiono m.in. centrum tokarskie TZD 63NC/2100, umożliwiające wydajną oraz precyzyjną obróbkę tokarską, centrum obróbcze TX-1 wykorzystywane do obróbki korpusów i konstrukcji spawanych oraz szlifierkę do uzębień Rapid 900 firmy Höfler. Poza inwestycjami w infrastrukturę BEFARED S.A. kładzie duży nacisk na rozwój pracowników poprzez m.in. organizowanie szkoleń podnoszących kwalifikacje, czy też zakup nowoczesnego oprogramowania wspomagającego prace konstrukcyjno-technologiczne. BEFARED n

technologie, produkty – informacje firmowe

Rejestratory zakłóceń elektrycznych firmy TRONIA Skonstruować urządzenie, które będzie wykonywało skomplikowane funkcje, to problem techniczny. Zapewnić, aby urządzenie działało bez awarii przez siedem dni w tygodniu i 24 godziny na dobę przez wiele lat, to problem kultury technicznej.

opularne rejestratory zakłóceń elektrycznych SRZ-AMP znanej warszawskiej firmy TRONIA Sp. z o.o. pracują w wielu firmach z branży energetycznej, jak również kontrolują energię odbieraną z sieci przez duże zakłady przemysłowe, takie jak KGHM Huta Miedzi Głogów, Huta Łabędy czy Zakłady Azotowe Anwil. Niezawodna praca, łatwy dostęp do danych, włącznie z bieżącym podglądem dołączonych sygnałów, zyskały im uznanie wśród użytkowników. Świadczy o tym zamówienie przez KGHM systemu rejestracji zakłóceń, wyposażonego w 22 mikroprocesory, który kontrolować będzie kilkadziesiąt sygnałów analogowych i kilkaset dwustanowych w Głównej Stacji Energetycznej huty. Systemy oparte są z jednej strony na niezawodnych, sprawdzonych w wielu instalacjach, również w KGHM, rozwiązaniach sprzętowych, a z drugiej strony oferują nowe funkcje eksploatacyjne (np. rejestrację trendów do 1000- godzin), czy związane z analizą rejestracji (szybki podgląd rejestracji, czy rozbudowany system podpowiedzi, który pomaga użytkownikowi szybko zorientować się w funkcjonalności programu).

Rejestratory zakłóceń elektrycznych kontrolują, czy dołączone sygnały mieszczą się w założonych granicach. Już to stwierdzenie sugeruje, w jak wiele dziedzinach taka funkcjonalność może znaleźć zastosowanie. Zarówno pomiar zanieczyszczenia środowiska, starzenie wykonanych produktów przed dostarczeniem do klienta, jak i kontrola sygnałów technologicznych, wskazujących na stan urządzeń, czy procesów – wszystko to, jak i wiele innych dziedzin może korzystać z możliwości tego typu urządzeń. Dodajmy szeroki zakres rodzajów kontrolowanych sygnałów – od popularnych sygnałów automatyki i nadzoru 4-20 mA do „energetycznych” standardów 1 A / 5 A i 58 V / 100 V (z możliwością zamówienia również wejść dla sygnałów 230 V, lub 400 V), a łatwo wyobrazimy sobie takie rejestratory czy to przy monitorowaniu sygnałów z czujników i przetworników, czy też przy nadzorowaniu pracy generatorów w elektrowni, czy magistral prądowych w rozdzielniach energetycznych. Szczególnie pozytywne oceny uzyskuje program do przetwarzania rejestracji (Analiza). Z jednej strony pozwala szybko uzyskać najprostsze funkcje typu wykres, czy wydruk rejestracji, a z dru-

Rejestrator Compact

giej strony, w miarę poznawania go, odkrywa przepastne zasoby funkcji, które mogą pomóc użytkownikowi w wizualizacji przebiegu zakłócenia, czy procesu degradacji komponentów obwodu energetycznego. Jest wiele urządzeń, które rejestrują sygnały elektryczne – należą do nich na przykład różnego rodzaju zabezpieczenia. Zwykle jednak obejmują swoim działaniem niewiele sygnałów

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe – związanych zwykle z jednym polem, zaś próba połączenia i zsynchronizowania rejestracji obejmujących kilka pól – nie mówiąc o próbie ich wspólnej analizy – jest zwykle bardzo trudna, jeśli nawet jest możliwa. Dużym ułatwieniem jest, jeśli wszystkie urządzenia rejestrujące mogą dostarczać swoje rejestracje w standardzie COMTRADE, gdyż pozwala to na stosowanie jednego wspólnego programu do analizy takich zapisów. W przeciwnym przypadku, do każdej rejestracji trzeba stosować oddzielny program, a wspólną analizę można uzyskać jedynie przez porównanie wydruków. Pozostaje jednak kolejny problem, związany z synchronizacją zapisów z różnych urządzeń. Z jednej strony, każdy rejestrator może pracować z inną częstotliwością próbkowania, stwierdzać spełnienie warunku rozpoczęcia rejestrowania, a więc wystąpienie zdarzenia, z różnym opóźnieniem i według różnych algorytmów, a nawet kiedy te dwa warunki, a więc częstotliwość próbkowania i start rejestracji są jednakowe, pozostaje problem braku synchronizacji taktowania. Mówiąc prościej, jeśli dwa rejestratory pracują z częstotliwością próbkowania 1000 próbek na sekundę, to w wyniku niezsynchronizowania przebiegi z obu

urządzeń mogą być przesunięte jeden względem drugiego maksymalnie o 1 ms, co stanowi 1/20, czyli 5% okresu, co może być istotne dla ustalenia kolejności zdarzeń, czy analizy rozprzestrzeniania się zakłócenia w obwodzie energetycznym. Program Analiza radzi sobie również z takimi problemami. Można w nim uzyskać zarówno ujednolicenie częstotliwości próbkowania, jak i synchronizację różnych przebiegów, przez przesunięcie jednego względem drugiego o wskazany czas. Następnie, mając przebiegi zsynchronizowane, można je połączyć w jeden wspólny zapis tak, że będzie można nie tylko przedstawić wszystkie przebiegi na wspólnym wykresie, ale uzyskany plik będzie traktowany jak zwykła rejestracji, a więc będzie można do niego zastosować wszystkie przewidziane przez program narzędzia, na przykład analizę harmonicznych, wyliczanie składowych symetrycznych, ustalanie różnicy faz, czy wykonywanie na nich różnych operacji matematycznych. Szczególnie interesująca jest możliwość dynamicznej prezentacji zarejestrowanych przebiegów w postaci „filmu”, który ujawnia zjawiska, które trudno dostrzec na stacjonarnym wydruku. Należą

do nich zmiany różnicy faz, czy wahania częstotliwości, co jest szczególnie istotne w przypadku coraz bardziej popularnych farm wiatrowych, w których takie zjawiska są na porządku dziennym. W krótkim artykule trudno przedstawić wszystkie problemy, związane z analizą awarii, jak również wszystkie funkcje sprzętowe i programowe, oferowane przez rejestratory zakłóceń SRZ-AMP. O ich jakości niech świadczy fakt, że przenośny rejestrator COMPACT z rodziny SRZ-AMP zdobył kolejne prestiżowe wyróżnienie, tym razem w konkursie Jakość Roku 2012. Oczywiście żadne urządzenie nie jest na tyle dobre, żeby nie można go było jeszcze ulepszyć i firma TRONIA już pracuje, wykorzystując m.in. fundusze z Unii Europejskiej, nad nowymi rozwiązaniami rejestratora zakłóceń, które zwiększą możliwości obecnej konstrukcji i dostarczą nowe funkcjonalności, których nie można było uzyskać przy dotychczasowej technologii i bazie komponentów. Janusz Proniewicz n TRONIA Sp. z o.o. 02-266 Warszawa, ul. Sycowska 11/1 Tel./faks 022 846 4197, kom. 0 609 430 390 e-mail: tronia@poczta.onet.pl, www.tronia.pl

Zarejestruj – przeanalizujesz później

Rejestratory SRZ-AMP firmy TRONIA Sp. z o.o.

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Kable i przewody nadprzewodnikowe Kable nadprzewodnikowe

Nadprzewodniki wysokotemperaturowe coraz częściej zaczynają być stosowane jako materiały do konstrukcji urządzeń energetycznych. Materiały te wkrótce zostaną używane właściwie we wszystkich rodzajach aparatów elektrycznych, w tym jak pokazuje Tabela 1 w pracujących już kriokablach nadprzewodnikowych, a także energetycznych urządzeniach mocy, jak generatory, silniki elektryczne, a skończywszy na nisko-mocowych przyrządach stosowanych w elektronice i miernictwie. Znacznie niższy koszt chłodzenia ciekłym azotem od chłodzenia skroplonym helem jest podstawową przyczyną rosnącego zainteresowania wysokotemperaturowymi urządzeniami nadprzewodnikowymi, jakkolwiek na dzień dzisiejszy w dalszym ciągu dominują aplikacje niskotemperaturowych nadprzewodników, co wynika z dobrze opanowanej technologii ich wytwarzania oraz faktu, że szereg urządzeń jest już przygotowanych do pracy z niskotemperaturowymi nadprzewodnikami. Najbardziej znanym przykładem są 27 kilometrowe linie elektromagnesów pracujące w systemie przyspieszacza jonów LHC (Large Hadron Collider) w CERN-ie lub w znacznie mniejszym tego typu

Rys. 1. Widok fragmentu pierścienia Nuklotronu skonstruowanego z elektromagnesów nadprzewodnikowych (dzięki uprzejmości prof. N.N. Agapowa, z ZIBJ, Dubna)

urządzeniu, Nuklotronie o 251,5 metrowym obwodzie pracującym już ponad dwadzieścia lat w ZIBJ w Dubnie, Rosja i pokazanym na rys. 1. Przypomnijmy, że koszt jednego litra ciekłego helu kształtuje się w Polsce, a więc w kraju o olbrzymich zasobach tego surowca w skali nie tylko europejskiej na poziomie 100 zł, natomiast koszt chłodzenia odpowiednio jednym li-

trem azotu na poziomie 6 zł, co obrazuje różnicę w kosztach eksploatacji tych urządzeń. Polska znajduje się w bardzo uprzywilejowanej pozycji, będąc jednym z największych w Europie producentem ciekłego helu. Jest on otrzymywany na przemysłową skalę w zakładach odazotowiania gazu ziemnego w Odolanowie koło Ostrowa Wielkopolskiego. Metodą kaskado-

Tabela 1. Parametry techniczne wysokotemperaturowych kabli nadprzewodnikowych pracujących w przemyśle1/ oraz konstrukcji eksperymentalnych Producent

Rok

Lokalizacja

Długość (m)

Napięcie (kV)

Prąd(kA)

Moc(MVA)

Ilość faz

TEPCO/SEI

1997

CRIEPI, Japonia

NST/nkt Cables1/

2001

Kopenhaga, Dania

104

Southern Power1/ Yunnan EP

2004

Puli, Chiny

33,5

121

VNIKP

2006

Rosja

National Grid

2006

Albany, USA

350

34,5

AEP1/

2006

USA

200

13,2

3 0,8

3 48

Sumitomo, KEPCO, KEPRI

2007

Gochang, Korea

100

22,9

1,25

LIPA, ASC, Nexans1/

2008

Long Island, NY, USA

660

138

2,4

573

KEPCO, LS, AMSC

2011

Seul, Korea

500

22,9

SECRI

2010

Szanghaj, Chiny

SEI, TEPCO

VNIIKP

2012

Japonia

250

200

2009-2011

Moskwa, Rosja

200

10-20

2-3

104

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Rys. 2. Przekrój odcinka 20-metrowego, stałoprądowego kriokabla nadprzewodnikowego z taśmy z MgB2 (dzięki uprzejmości prof. V. Wysockiego z VNIIKP, Rosja)

wą skrapla się tam gaz ziemny bogaty w hel, który jest ostatnim składnikiem w tym procesie. Podstawą działania urządzeń nadprzewodnikowych, zarówno kabli nadprzewodnikowych wymienionych w Tabeli 1 i pokazanych na rys. 2, jak i Nuklotronu złożonego z 96 dipolowych elektromagnesów nadprzewodnikowych, każdy o długości 1,5 m oraz 64 kwadrupolowych elektromagnesów o długości 0,45 m, są przewody nadprzewodnikowe, z których są one nawinięte.

Niskotemperaturowe przewody nadprzewodnikowe

Pierwsze prace w dziedzinie technologii przewodów nadprzewodnikowych i nawinięcia z nich elektromagnesów prowadził już Kammerlingh-Onnes, wykorzystując w tym celu odkryte przez siebie materiały, przede wszystkim ołów, o polu krytycznym rzędu 0,08 T. Nie przyniosło to oczekiwanego przez współczesnych, przełomu w dziedzinie bezstratnego przesyłu energii elektrycznej i wytwarzania pola magnetycznego. Od połowy lat sześćdziesiątych prowadzone są prace związane z opracowaniem technologii przewodów nadprzewodnikowych, pierwotnie głównie z Nb-Zr, a następnie z Nb-Ti oraz Nb3Sn. Nadmieńmy, że stop niobu i tytanu o temperaturze krytycznej 9,8 K jest nadal podstawowym materiałem do produkcji przewodów nadprzewodnikowych.

Olbrzymie programy budowy akceleratorów, takich jak Large Hadron Collider w CERN-ie, pokazany na rys. 1 Nuklotron pracujący w ZIBJ, w Dubnie, w Rosji, czy też będący w stadium budowy ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), w Cadarache we Francji, są oparte na elektromagnesach skonstruowanych z niskotemperaturowych przewodów nadprzewodnikowych. Wielkoseryjna produkcja przewodów nadprzewodnikowych z Nb-Ti w matrycy miedzianej, stabilizującej prawidłowe działanie całego przewodu, wpływa na obniżenie jego kosztów, kształtujących się obecnie wręcz na poziomie kilku złotych za metr przewodu. Przewody te wytwarza się w Europie głównie w Hanau w Niemczech, pierwotnie w firmie Vakuum Schmeltze, znanej obecnie jako Bruker-EAS (European Applied Superconductivity). Przewody z Nb-Ti oraz Nb3Sn wytwarzane są metodą przeciągania. Materiał nadprzewodnikowy, umieszczony w miedzianej rurze przeciąga się przez coraz mniejsze otwory. Dla Nb3Sn mogą to być rury z brązu, które po wypełnieniu materiałem nadprzewodnikowym, poddaje się prasowaniu i wygrzewaniu. Taka metoda produkcji jest zwana metodą Powder in Tube (PIT). Tak więc technologia ta nazywana jest technologią brązu. Odkrycie nadprzewodników wysokotemperaturowych na bazie żelaza typu FeSe i arsenowo-żelazowych (Ba,K) Fe2As2 o temperaturze krytycznej rzędu 38 K czasem żartobliwie kojarzy się

urządzenia dla energetyki 5/2013

przez analogię z naturalnym rozwojem technologii, z przejściem od ery brązu do epoki żelaza. Technologia niskotemperaturowych przewodów nadprzewodnikowych, jakkolwiek znana już od lat stale się rozwija. Docelowo dąży się do uzyskania jeszcze wyższych wartości prądów krytycznych w polu magnetycznym. Temperatura krytyczna dla Nb-Ti wynosi 9,8 K, a dla Nb3Sn około 18 K. Dużą uwagę przywiązuje się do poprawy warunków stabilności kompozytowych przewodów nadprzewodnikowych poprzez modyfikowanie stabilizującej matrycy miedzianej lub stopów miedzi. O zaawansowaniu technologicznym stosowanych tutaj rozwiązań konstrukcyjnych świadczyć mogą przekroje niskotemperaturowych przewodów nadprzewodnikowych, otrzymanych metodą PIT, produkcji EAS w Niemczech, Hanau. Przykład pokazany jest na rys. 3.

Rys. 3. Przekrój wielożyłowego przewodu nadprzewodnikowego typu Nb3Sn, złożonego z 24 000 włókien, zewnętrznie stabilizowanego matrycą brązową (dzięki uprzejmości dr. M. Thoenera z EAS)

Wysokotemperaturowe przewody nadprzewodnikowe

Umownie nadprzewodniki o temperaturze krytycznej wyższej od 25 K zaliczają się do klasy nadprzewodników wysokotemperaturowych, co oznacza, że wymienione poprzednio nadprzewodniki oparte na Nb-Ti oraz Nb3Sn o temperaturze krytycznej poniżej 20 K należą do nadprzewodników niskotemperaturowych. Obecnie prace elektro-technologiczne w obszarze wysokotemperaturowych przewodów nadprzewodnikowych skoncentrowane są na materiałach na bazie itru YBaCuO, o skróconym wzorze Y-123, bizmutu BiSrCaCuO o nomi-

technologie, produkty – informacje firmowe

Rys. 4. Przekrój wysokotemperaturowej taśmy nadprzewodnikowej pierwszej generacji

nalnych składach Bi-2223 oraz Bi-2212 i dwuborku magnezu MgB2. Dwuborek magnezu MgB2 o temperaturze krytycznej niższej od 40 K zaliczany jest do klasy nadprzewodników przejściowych, gdyż oczywiście nie może on pracować w ciekłym azocie i musi być schładzany do temperatur znacznie niższych. Wystarczającym medium chłodzącym mogą być wówczas także neon i wodór.

go, zwierającego nienadprzewodzące obszary poprzez nisko-rezystywne spojenia. Wadą stosowania taśm nadprzewodnikowych pierwszej generacji, jest znaczny koszt srebra stanowiącego matrycę. Nadmieńmy, że Polska pozyskuje srebro ze złóż miedzi w ilości stawiającej nas na szóstym miejscu po Peru, Meksyku, Chinach, USA, Australii na świecie i pierwszym w Europie w produkcji tego surowca.

Nadprzewodniki wysokotemperaturowe odkryte ponad ćwierć wieku temu są już w fazie komercyjnych zastosowań, a oczekiwania na ich aplikacje stymulują rozwój technologii produkcji przewodów i taśm nadprzewodnikowych, umownie nazywanych kolejnymi generacjami. Technologie wytwarzania wysokotemperaturowych przewodów nadprzewodnikowych pierwszej generacji są kontynuacją metody przeciągania i prasowania Powder in Tube, stosowaną dotychczas do stopów niobowo-tytanowych, a także niobowo-cynowych, które też są materiałami kruchymi. W odróżnieniu od niskotemperaturowych przewodów w technologii I generacji otrzymywano taśmy nadprzewodnikowe wykonane z nadprzewodników wysokotemperaturowych, takich jak Bi-2223 (Bi2Sr2Ca2Cu3O10/Ag) lub Bi2212 (Bi2Sr2Ca1Cu2O8/Ag), umieszczonych w matrycy srebrnej. Są one pokazane przykładowo na rys. 4.

Silny wpływ pola magnetycznego ograniczający prąd krytyczny taśm nadprzewodnikowych pierwszej ge-

Srebro jest jedynym znanym plastycznym materiałem nadającym się na matrycę, który nie reaguje chemicznie z nadprzewodnikiem wysokotemperaturowym oraz pozwala na dostatecznie wysoką dyfuzję atomów tlenu. Ponieważ srebro penetruje granice ziaren, więc zmniejsza w ten sposób rezystancję między-ziarnową, związaną także z występowaniem między-ziarnowych złączy josephsonowskich. Wspólne stapianie srebra oraz nadprzewodnika wysokotemperaturowego w temperaturach bliskich 850° C prowadzi do powstania ścisłego kontaktu mechanicznego i elektryczne-

firmę niemiecką Bruker GmbH. Jednym z bardziej znanych modeli taśm nadprzewodnikowych typu 2G, jest przewód 344, produkcji AMSC, więc taśmy te nosiły pierwotnie nawet czasem taką nazwę. Obecnie ze względu na ich niezwykłe możliwości przenoszenia prądu producenci nazywają je jako amperium-wires, co można dość dowolnie przetłumaczyć jako przewody wysoko-amperowe. Samo słowo amperium, nie występujące w słowniku, kojarzy się z imperium, co oddaje możliwości tej nowej klasy przewodów. Związane to jest z tym, że nowe

Rys. 5. Przekrój taśmy nadprzewodnikowej drugiej generacji

neracji (IG) opartych na bizmucie spowodował rozwój alternatywnych rozwiązań, przede wszystkim technologii taśm nadprzewodnikowych II generacji zawierających elementy ziem rzadkich (RE), głównie itru Y, o ogólnym wzorze RE-123, czyli YBa2Cu3O7-x /Ag, otrzymanych metodą nakładania chemicznego lub laserowego. Taśmy nadprzewodnikowe drugiej generacji (2G), których schemat struktury pokazany jest na rysunku 5 wytwarzane są głównie w sposób przemysłowy przez dwie amerykańskie firmy American Superconductor Corporation NASDAQ:AMSC (USA) oraz SuperPower.

taśmy nadprzewodnikowe drugiej generacji w stanie nadprzewodnictwa umożliwiają przesył prądu elektrycznego o natężeniu 100-krotnie wyższym od analogicznych przewodów miedzianych o tym samym polu przekroju. Pozwala to zmniejszyć rozmiary, a więc i koszty konstrukcji urządzeń elektrycznych, takich jak kable do przesyłu energii, silniki, generatory. Prof. J. Sosnowski n Instytut Elektrotechniki Warszawa, Międzylesie

W Europie taśmy nadprzewodnikowe produkowane są między innymi przez

urządzenia dla energetyki 5/2013

ENERGETAB 26. MIÊDZYNARODOWE ENERGETYCZNE TARGI BIELSKIE

BIELSKO-BIA£A INTERNATIONAL POWER INDUSTRY FAIR

17 - 19 wrzeœnia/September 2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Podłączenia kablowe do urządzeń rozdzielczych za pomocą głowic konektorowych NEXANS (div. EUROMOLD) Budowa i konstrukcja ekranowanych kabli SN w głównej mierze oparta jest na dwóch naprężeniach elektrycznych – naprężeniu promieniowym, które symbolizują linie strumieniowe i naprężeniu wzdłużnym, które mogą być rozpatrywane jako linie ekwipotencjalne. Dla właściwej pracy osprzętu w postaci głowic na kable SN musi nastąpić właściwe wysterowanie linii sił pola.

Rozkład linii sił pola bez wysterowania

sprzęt marki Euromold wykorzystuje kilka rozwiązań do sterowania polem w podłączeniach kabli przez głowice konektorowe: I. Podejście pojemnościowe polegające na użyciu tradycyjnego stożka sterującego polem. Półprzewodnikowy krzywy kształt stożka sterującego polem pozwala na lepszą dystrybucję linii ekwipotencjalnych, które obniżają koncentrację naprężeń. Stożek sterujący musi być zbudowany z części izolującej do wzmocnienia głównej izolacji kabla oraz z części przewodzącej do współpracy z ekranem półprzewodzącym na izolacji kabla. Musi być również elementem nadzorującym taki rozkład linii ekwipotencjalnych, który przy ich nadmiarze wokół kabla wystarczająco szybko je wysteruje i nie dopuści do jonizacji powietrza przy ich gwałtownym zagęszczeniu, mogącego uszkodzić kabel. Stożki sterujące z tym rozwiązanie w osprzęcie EUROMOLD są tak wykonane, by spełniać tę specjalną funkcję, ale również jednocześnie ze względu na fakt, że są one wbudowane w głowicy, automatycznie tworzą lepszą współpraca pomiędzy materiałem przewodzącym a izolującą gumą ze względu na ich idealne dopasowanie już przy produkcji i właściwym formowaniu osprzętu. II. Podejście refrakcyjne polegające na użyciu materiału o wysokiej przenikalności elektrycznej lub o wysokiej stałej dielektrycznej materiału. Materiał ten załamuje linie ekwipotencjalne, a zatem obniża koncentrację naprężeń.

Rozkład linii sił pola w typowym układzie połączeń

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Rozkład linii sił pola w typowym układzie połączeń

Podejście refrakcyjne zastało wykorzystane w nowych seriach głowic konektorowych 430,-484,-944TB na napięcia do 42kV. Na przykładzie głowicy konektorowej 430TB (podobne rozwiązanie jest w seriach wszystkich głowic EUROMOLD), wyposażona jest w reduktor kabla 430CA, reduktor ten jest elementem służącym do sterowania polem elektrycznym metodą refrakcyjną. Dlaczego stworzono tego typu rozwiązanie ? 1. Aby być uniezależnionym od rozmiarów kabli. Ponieważ nie jesteśmy zależni od kształtu stożka sterującego polem i można formować elastyczny EPDM, dzięki temu można produkować część, która jest bardziej elastyczna i akceptuje więcej rozmiarów kabli. To wydatnie redukuje zapas magazy-

Korpus głowicy konektorowej 430TB

nowy. W tym przypadku na przykład, jeden rozmiar, 430CA-18, dopasowuje kable z średnicą izolacji żyły roboczej od 19,0 mm do 32,6 mm. Odpowiada to kablom od 95 mm2 do 400 mm2 dla napięcia 10 kV i kablom od 50 mm2 do 300 mm2 dla napięcia 20 kV. 2. Aby dostarczyć reduktor kabla ze zintegrowanym sterowanie. Umożliwia to: – uproszczoną instalację, – mniejsza ilość elementów. 3. Aby uzyskać przerwę ekranu. Reduktor ten jest formowany z nieprzewodzącego materiału w celu uzyskania przerw pomiędzy ekranem kabla a uziemieniem, co pozwala wytrzymać wymagane minimalne stałe napięcie 5 kV przez 5 minut (dla pełnego wyobrażenia, układ reduktora wytrzymuje 15 kV napięcia zmiennego i 25 kV napię-

Korpus głowicy sprzęgającej 300PB

urządzenia dla energetyki 5/2013

cia stałego). Wywodząca się z 40 lat doświadczeń marki EUROMOLD przy produkcji i projektowaniu tego rodzaju zakończeń kabli, ta głowica do przepustu Interface C, zaprojektowana przez wysoko wykwalifikowany zespół badawczo/rozwojowy Euromold, spełnia wymagania rynku uniwersalnych produktów. Uzyskane dzięki temu rozwiązaniu produkty przekroczyły oczekiwania odnośnie możliwości zastosowania na kablach o różnych wymiarach i dzięki temu można je zastosować również na już dostępnych na rynku kablach o zredukowanej grubości izolacji.

Najbezpieczniejsze w użytkowaniu głowice konektorowe. Jak wszystkie głowic konektorowe Euromold wykonane z EPDM, głowica 430TB posiada 3 milimetrową grubą zewnętrzną warstwę przewodzącą. Warstwa ta służy do przenoszenia ładunku elektrycznego do uziemienia. Czyni to produkt bezpiecznym w przypadku niezamierzonego dotyku. Własności przewodzenia tego materiału z EPDM są udowodnione od lat, co zapewnia bezpieczne warunki dla wszystkich użytkowników, nawet w przypadku zanurzenia. Wysoka jakość wykonania produktu była sprawdzana w programach testowych. Między innymi w „teście przepływu prądu zwarciowego w żyle powrotnej wg normy CENELEC 629.1” dla najniższych napięć w podanym zakresie. Ten specyficzny test demonstruje, że możliwa awaria głowicy

technologie, produkty – informacje firmowe

Głowice konektorowe w układzie pojedynczym…

konektorowej nie jest niewykrywalna w sieci. Przy normalnym napięciu fazowym, prąd zwarcia doziemnego musi być wywoływany i utrzymywany w całym zakresie napięć. Zapewnia to użytkownikom bezpieczną pracę w sieci przy napięciu do 20 kV.

Końcówka śrubowa głowicy 430TB z systemem zatrzaskowym

Wielozakresowa głowica konektorowa EPDM Głowice EPDM są wysoko cenione za ich wytrzymałość mechaniczną, specjalną adaptację do powtarzalnego procesu łączenia / rozłączania. Tę własność otrzymaliśmy również podczas sprawdzania elastyczności konstrukcji. Możemy proponować klientom jedyną taką na rynku wielozakresową głowicę konektorową EPDM, dla żył kabli

Głowica w trakcie próby napięciowej

...i podwójnym

w przedziale od 25 do 300 mm2 z jakąkolwiek grubością izolacji w sieci tak 10kV, 20kV jak i 30 kV. Wykorzystana w głowicy końcówka kablowa ze specjalnego stopu umożliwia jej zastosowanie w układach o prądzie znamionowym kabla do 1250 A. Końcówka ta została zaprojektowana tak, aby jej parametry były wystarczające do przeniesienia większych wartości prądu nawet w niespodziewanych sytuacjach, unikając niepotrzebnych perturbacji. Końcówki śrubowe mogą być zastosowane dla wszystkich kabli z aluminiową lub miedzianą żyłą roboczą o różnych przekrojach żyły dla jednej końcówki. Opatentowany system zatrzaskowy końcówki został zaprojektowany tak, aby zapewnić łatwiejszy wielokrotny montaż i instalację w korpusie, bez jego uszkadzania. Głowice konektorowe posiadają również pojemnościowy dzielnik napięcia.

Testowanie i identyfikacja Każda głowica Euromold przechodzi fabryczny test wytrzymałości napięciowej i wyładowań niezupełnych. Powykonawcze sprawdzanie głowic konek-

torowych zamontowanych na kablach odbywa się za pomocą wtyku pomiarowego 400TR. Wszystkie głowice posiadają indywidualny numer identyfikacyjny wspomagający system rejestracji i informacji o dosłownie każdym produkcie. To gwarantuje wysoką jakość produktu.

Głowice mogą być stosowane z w pełni certyfikowanym zgodnym systemem ograniczników przepięć do napięć do 42kV. Zastosowanie tych głowic wnętrzowe i napowietrzne w podstawowej formie umożliwia podłączanie kabli za ich pomocą również do transformatorów mocy. n Paweł Kiełkowski, Grzegorz Cyganek Nexans Power Accessories Poland, Racibórz.

urządzenia dla energetyki 5/2013

at the core of performance

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

Światowy ekspert w dziedzinie kabli i systemów kablowych

technologie, produkty – informacje firmowe

Nowoczesne kable elektroenergetyczne i sygnalizacyjne niskich napięć Kable elektroenergetyczne w coraz szerszym zakresie są stosowane w sieciach transmisyjnych i dystrybucyjnych przesyłu energii elektrycznej. Spowodowane to jest zwiększającymi się wymaganiami pewności zasilania, postępem w technologii produkcji kabli oraz względami ochrony środowiska.

odziemne linie kablowe mają wiele zalet w porównaniu do linii napowietrznych. Najważniejsze z nich to: większa pewność zasilania niezależnie od warunków pogodowych, mniejsza powierzchnia zajętych gruntów, niższe koszty utrzymania, ochrona środowiska i względy estetyczne. Negatywną stroną linii kablowych jest ich wyższy koszt budowy. W niektórych państwach zachodnich Unii Europejskiej istnieje zakaz budowy linii napowietrznych na terenie dużych miast. Na terenach zurbanizowanych coraz powszechniejsze zastosowanie mają podziemne linie kablowe.

1. Kierunki rozwoju kabli elektroenergetycznych

Obecnie kable elektroenergetyczne produkowane są prawie wyłącznie w syntetycznej izolacji wytłaczanej. Podstawowym celem rozwoju konstrukcji kabli elektroenergetycznych jest uzyskanie najwyższej niezawodności. Drugim celem jest zwiększenie obciążalności. Prowadzone są także prace i badania nad ograniczeniem palności kabli i to zarówno w zakresie rozprzestrzeniania się ognia jak i obciążalności ogniowej. Następny kierunek to uzyskanie całkowitej odporności na działanie wilgoci. Prowadzi się także badania mające na celu podwyższenie odporności kabli na narażenia mechaniczne. Wymienione działania prowadzone są przy zapewnieniu ekonomicznego kosztu wytwarzania kabli. Aspekt ekonomiczny jest bardzo ważny i to zarówno w czasie produkcji kabli jak i w czasie doboru typu kabla i budowy linii kablowej. W ostatecznym rachunku całkowite koszty budowy linii kablowej wpływają na cenę energii elektrycznej, za którą płaci końcowy odbiorca energii.

Okres życia obecnie produkowanych kabli określany jest na powyżej 30 – 35 lat. Prowadzone są prace nad opracowaniem kabli o przedłużonym okresie życia – do 60 lat. Już obecnie w zastosowaniach do elektrowni jądrowych zostały opracowane kable o 60 letnim okresie eksploatacji. Postęp w tworzywach izolacyjnych i powłokowych pozwolił na opracowanie niezawodnych konstrukcji kabli tak, że dzisiaj budując linie kablową powinniśmy zakopać kable i zapomnieć o nich przez okres przynajmniej 35 lat. Idealny kabel powinien być niezawodny i trwały ponad 35-40 lat, wytrzymały na przepięcia, całkowicie niepalny, odporny na wilgoć, odporny na narażenia mechaniczne, o niewielkiej masie i średnicy, o niskiej cenie w porównaniu do własności.

2. Materiały przewodzące, izolacyjne i powłokowe

Materiały przewodzące W kosztach produkcji kabli największy udział mają koszty żył przewodzących. Udział tych kosztów często przekracza 70-85% kosztów produkcji kabla. Ogólną ekonomikę przewodników elektrycznych określają prawa Kelvina odkryte już w pierwszych latach elektrotechniki. Można je określić przy pomocy poniższej definicji:

Najbardziej ekonomicznym przewodnikiem jest ten, którego roczna amortyzacja i oprocentowanie (koszt pieniądza w czasie) równe jest rocznej wartości strat energii spowodowanej opornością przewodnika. Ostatecznie trzeba pamiętać, że koszt przesyłu energii zależy nie tylko od przewodnika, ale także kosztu budowy linii przesyłowej. Niemniej, ponieważ dominującą rolę w doborze przewodnika grają straty energii, ogólna ekonomika przesyłu energii elektrycznej silnie zależy od ekonomiki przewodników. Ten fakt jest odpowiedzialny za zmiany relacji ekonomicznej pomiędzy przewodnikami miedzianymi i aluminiowymi. Przy większych przekrojach żył należy zawsze policzyć ekonomiczność stosowania aluminium, szczególnie przy bardzo wysokich cenach miedzi notowanych na Londyńskiej Giełdzie Metali. Największą wadą aluminium w zastosowaniach elektrotechnicznych jest zjawisko pełzania (zjawisko rosnącego z czasem odkształcenia plastycznego w temperaturze otoczenia). Materiały izolacyjne Podstawowym materiałem izolacyjnym kabli niskiego napięcia jest poliwinit (PVC), który obecnie coraz częściej zastępowany jest polietylenem usie-

Porównanie własności miedzi i aluminium Typ Cu 8,960 Ciężar właściwy w 20 °C [g/cm3] 1,724 Rezystywność [x10 -8 Ωm] 100 Relatywna przewodność [%] wg IACS1) 40,0 Temperaturowy współczynnik rezystancji [°C-1] 17 Współczynnik rozszerzalności cieplnej [x10 -6/°C] Temperatura topnienia [°C] 1083 Przewodność cieplna [W/cm°C] 3,8 225 Wytrzymałość na zerwanie (stan miękki) [MN/m2] 1)

Al. 2,703 2,803 61,7 37,5 23 659 2,4 70 – 90

Ang. International annealed copper standard, IACS

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe Porównanie własności materiałów izolacyjnych Polwinit Sieciowany Materiał bezCharakterystyka izolacyjny polietylen halogenowy PVC XLPE HFFR Zakres temperatur pracy [°C] -30 ÷ 70 -35 ÷ 90 -30 ÷ 105 Wytrzymałość elektryczna [kV/mm] 25 50 25 1017 1013 – 1016 Rezystywność w 20°C [Ωcm] 1012 – 1015 Ciepło spalania [MJ/kg] 17 – 25 42 – 46 17 – 22 21 – 49 < 20 < 40 Indeks tlenowy [%O2]

Guma silikonowa Gs -50 ÷ 180 20 – 22 1015 – 1016 14 – 17 24 – 34

Opracowano na podstawie danych producentów materiałów.

ciowanym (XLPE). Następnym materiałem izolacyjnym który znajduje coraz szersze zastosowanie są tworzywa bezhalogenowe (ang. HFFR Halogen Free Flame Retardant). Co raz szersze zastosowanie w kablach energetycznych znajduje również guma silikonowa (Gs), która stosowana jest szczególnie tam, gdzie wymagane jest utrzymanie funkcji w czasie pożaru. Poliwinit pomimo dobrych własności mechanicznych i stosunkowo niskich kosztów wytwarzania krytykowany jest ze względu na zawartość chlorowców, które w czasie pożaru kabli wydzielają duże ilości trujących gazów zwanych halogenkami. Drugą negatywną cechą poliwinitu jest wydzielanie w czasie pożaru ogromnych ilości czarnego dymu utrudniającego akcje gaśniczą. Brytyjskie badania palności kabli wykazały, że spalenie jednego metra kabla o izolacji i powłoce poliwinitowej średnicy jednego cala w ciągu 5-ciu minut wypełnia czarnym, trującym, nieprzezroczystym czarnym dymem pomieszczenie o objętości 10 000 m³. Z powyższych powodów coraz większe zastosowanie w produkcji kabli znajdują tworzywa bezhalogenowe, nie zawierające związków chloru, bromu i fluoru. W krajach wysoko rozwiniętych w większości konstrukcji poliwinit zastępowany jest tworzywami bezhalogenowymi - najczęściej polietylenem sieciowanym. W poniższej tabeli przedstawiono porównanie parametrów materiałów izolacyjnych najczęściej wykorzystywanych w kablach energetycznych. Materiał powłokowe Podstawowym materiałem stosowanym na powłokę (osłonę)zewnętrzną kabla jest poliwinit. Rozróżniamy następujące odmiany: uniepalniony Yn charakteryzujący się indeksem tlenowym powyżej 29 % , o niskim wydzielaniu dymów ( ang. LSF low smoke fume) , odporny na działanie olejów, ciepłoodporny, mrozoodporny oraz inne wykonania specjalne. Drugim materiałem jest polietylen charakteryzujący się także dobrymi wła-

snościami mechanicznymi oraz lepszą odpornością na wilgoć, ale wadą jego jest łatwopalność. Stosowane są zarówno polietyleny o niskiej gęstości (LDPE) jak i średniej (MDPE) oraz najtwardszy o dużej gęstości (HDPE). Polietylen najczęściej stosowany jest na powłoki kabli średnich napięć przeznaczonych do zakopania bezpośrednio w ziemi.

(Yn), kable spełniające próbę palności w wiązce , kable o niskim wydzielaniu dymów ( ang. LSF), kable bezhalogenowe (ang. HFFR),kable ognioodporne (utrzymujące funkcję w czasie pożaru E-30, E-90) Kable jednożyłowe Obecnie coraz szersze zastosowanie znajdują kable jednożyłowe o przekrojach powyżej 120mm². Stosowanie ich pozwala na lepsze wykorzystanie miedzi lub aluminium w kablu. W kablach wielożyłowych występuje zjawisko nagrzewania się żył obciążonych jedna od drugiej co zmniejsza możliwości przesyłania energii elektrycznej i zwiększa oporność żył przewodzących. Stosując kable jednożyłowe w układzie płaskim w budynkach należy pamię-

Porównanie obciążalności prądowej kabli z żyłami miedzianymi ułożonych w ziemi Zalecana znamionowa obciążalność Sposób ułożenia w ziemi prądowa długotrwała [A] wg HD 603 NYY 150 mm2 240 mm2 Przekrój kabla Cu 120 mm2 Pojedynczy kabel jednożyłowy w układzie płaskim 501 563 746 Cztero lub trzy żyłowy kabel PVC 318 359 473

Następnymi materiałami na powłoki kabli są tworzywa bezhalogenowe HFFR których indeks tlenowy jest powyżej 35% , nie rozprzestrzeniają płomienia nie zawierają chlorowców, nie wydzielają halogenków, wydzielają małe ilości dymu. Stosowane są w kablach bezhalogenowych oraz kablach ognioodpornych (kablach z utrzymaniem funkcji w czasie pożaru).

3. Klasyfikacja kabli niskiego napięcia

Kable klasyfikowane są według różnych kryteriów. Najczęściej jest to rodzaj zastosowanych materiałów izolacyjnych. Kable poliwinitowe, kable z polietylenu sieciowanego, kable z tworzyw bezhalogenowych. Następnym kryterium jest miejsce zastosowania kabla: kable do zastosowania na zewnątrz (odporne na warunki atmosferyczne), kable do zastosowań wewnątrz budynków, kable do bezpośredniego zakopania w ziemi, kable do pracy w wodzie. Dzielimy także kable według przeznaczenia na: ogólnego przeznaczenia, określonego przeznaczenia: górnicze; OPG (dla petrochemii, gazu, odporne na działanie paliw i olejów; okrętowe; do instalacji przeciwpożarowych; kable odporne na gryzonie i termity; specjalne konstruowane według wymagań zamawiającego. Rozróżniamy także ze względu na wymagania przeciw pożarowe: kable o zmniejszonej palności

urządzenia dla energetyki 5/2013

tać o odpowiednich uchwytach mocujących, ponieważ występować będą prądy wirowe powodując ich nagrzewanie. Rozwiązaniem są uchwyty niemagnetyczne aluminiowe lub tworzywowe. Kable o zmniejszonym przekroju żyły zerowej Kable o zmniejszonym przekroju żyły zerowej mogą być stosowane tam gdzie żyły fazowe są równomiernie obciążone. Stosowane są od przekroju 3x25+16 do 3x240+120, najczęściej w kablach miedzianych ze względu na znaczne oszczędności miedzi. Zmniejszony przekrój żyły zerowej jest również stosowany w kablach o żyle koncentrycznej (przykładowo są to przekroje od 3x25/16 do 3x240/120 i 4x25/16 do 4x240/120mm²). Kable o zmniejszonym przekroju żyły zerowej pozwalają zmniejszyć zużycie miedzi w kablu średnio o około 10%.

Ekranowane kable elektroenergetyczne Rozwój elektroniki spowodował konieczność ekranowania kabli elektroenergetycznych. Jeżeli kable znajdują się w bliskiej odległości od urządzeń elektronicznych, koniecznym jest stosowanie kabli ekranowanych, ponie-

technologie, produkty – informacje firmowe waż kable elektroenergetyczne będące pod napięciem sieją zakłócenia elektromagnetyczne. Najbardziej skutecznym ekranem jest wspólny ekran z taśm miedzianych. Podobnie skutecznym jest ekran w postaci oplotu z drutów miedzianych. Najniższy stopień ekranowania zapewniają laminowane taśmy aluminiowe i drut uziemiający - jest to najtańsze rozwiązanie. Obowiązująca dyrektywa Unii Europejskiej określająca normy emisyjności w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej EMC wymaga częstszego stosowania kabli ekranowanych. Przykłady oznaczeń kabli ekranowanych to YKYektmy, YKXSektmy oraz YKYekwy YKXSekwy.

Pancerze kabli elektroenergetycznych Występowanie podczas eksploatacji zagrożeń mechanicznych, jest przyczyną stosowania kabli opancerzonych. W kablach typu YKYFty i YKXSFty pancerz wykonany jest z taśm stalowych i chroni kabel przed uszkodzeniami mechanicznymi oraz stanowi zabezpieczenie przed gryzoniami.

W kablach typu YKYFoy i YKXSFoy pancerz wykonuje się z drutów stalowych ocynkowanych. Pancerz taki dodatkowo jest w stanie przenieść obciążenia wzdłużne powstające gdy kabel jest zainstalowany pionowo. Kable tego typu powinny być stosowane także na terenach występowania szkód górniczych.

mienia przebiega w inny sposób, w wyniku czego powstaje konieczność zastosowania innych rozwiązań konstrukcyjnych. Osiąga się to między innymi poprzez stosowanie tworzyw o zwiększonej niepalności. Produkty spalania kabli o izolacji i powłoce z poliwinitu w połączeniu z wilgocią lub wodą tworzą substancje żrące stanowiące również zagrożenie dla urządzeń elektronicznych i innych instalacji. Szczególnie jest to ważne dla urządzeń i elementów instalacji, które nie ucierpią w wyniku bezpośredniego oddziaływania ognia. Zastosowanie kabli wykonanych z tworzyw o zmniejszonej emisji dymów, a co za tym idzie i chlorowodoru sprawia, że korozyjne oddziaływanie produktów spalania takich wykonań jest w znacznym stopniu ograniczone. Najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie kabli bezhalogenowych. Kable bezhalogenowe są nie do zastąpienia w okablowaniu budynków, gdzie ważnym jest bezpieczeństwo znajdujących się w nich osób. Kable te są również stosowane tam gdzie występuje zagrożenie pożarowe urządzeń o dużej wartości materialnej (np. duże serwerownie). W czasie pożaru kable nie wydzielają trujących i korozyjnych gazów. Mała ilość przezroczystego dymu w wypadku pożaru nie utrudnia ewakuacji przebywających w jego obrębie osób. W przypadku instalacji pożarowych kablom wraz z systemem mocowań stawia się dodatkowo wymaganie zachowania swoich funkcji w pożarze przez określony czas (30 minut oznaczenie E-30 lub 90 minut oznaczenie E-90). Wymóg ten wynika z potrzeby funkcjonowania systemów alarmowych, ewakuacyjnych i służących do walki z pożarem. Wzrost wymagań

bezpieczeństwa pożarowego idzie w parze ze wzrostem kosztów produkcji kabli co obrazuje poniższy wykres. Kable o powłoce poliwinitowej uniepalnionej (oznaczenie Yn) przy małym wzroście kosztu zapewniają już poprawę bezpieczeństwa pożarowego w budynkach. Kable bezhalogenowe (N2XH; N2XCH; XnKSXS) powinny być stosowane we wszystkich obiektach użyteczności publicznej oraz tam gdzie występuje zagrożenie pożarowe dla ludzi lub bardzo drogich urządzeń elektronicznych. Kable ognioodporne z utrzymaniem funkcji w czasie pożaru muszą być stosowane w systemach bezpieczeństwa pożarowego. Znacznie wyższy koszt ich wytwarzania wynika z zastosowania izolacji z taśmy mikowej lub ceramizowanej gumy silikonowej oraz kosztownych badań certyfikujących tzw. zespołu kablowego (kabel plus system zamocowań) przeprowadzanych w warunkach zbliżonych do rzeczywistego pożaru. Wpływ wilgoci na kable elektroenergetyczne i sygnalizacyjne Wilgoć obniża rezystancję izolacji kabli, co może prowadzić do uszkodzenia izolacji. Rezystancja izolacji każdej żyły kabla względem pozostałych zwartych i uziemionych odniesiona do temperatury 20˚C powinna być nie mniejsza niż: yy Dla kabli na napięcie do 1 kV o izolacji poliwinitowej – 20 MΩ x km yy Dla kabli na napięcie do 1 kV o izolacji z polietylenu sieciowanego – 100 MΩ x km yy Dla kabli na napięcia powyżej 1 kV: – Izolacja poliwinitowa – 40 MΩ x km – Izolacja z polietylenu usieciowanego – 200 MΩ xkm W kablu o długości powyżej 1km wartość rezystancji izolacji przeliczona na

Relacja bezpieczeństwa pożarowego kabli do kosztu ich produkcji Dodatkową korzyścią ze stosowania kabli opancerzonych jest obniżenie poziomu zakłóceń elektromagnetycznych wydobywających się z kabla o 20 dB. Bezpieczeństwo pożarowe kabli Patrząc na zagadnienie palności poprzez zachowanie się pojedynczego kabla, większość rozwiązań konstrukcyjnych kabli elektroenergetycznych nie rozprzestrzenia płomienia. W praktyce jednak rzadko mamy do czynienia z pojedynczo ułożonymi kablami. W większości kable układane są w wiązkach na drabinkach i w korytkach. W takim przypadku rozprzestrzenianie pło-

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe 1 km długości linii powinna być nie mniejsza niż podana powyżej. Następnym problemem związanym z wilgocią jest szczelność osłony lub powłoki zewnętrznej, producent może sprawdzić ją tylko w przypadku kabli pancerzonych lub ekranowanych. Badanie to wykonywane jest w czasie produkcji napięciem powyżej 6 kV zależnym od grubości powłoki przy pomocy aparatów suchego badania. Często popełnianym błędem przy projektowaniu linii kablowych, szczególnie w obiektach infrastrukturalnych, jest rezygnacja z pancerzenia kabli sygnalizacyjnych w imię zasady najniższej ceny. Kabel pozbawiony pancerza nie ma także powłoki normalnie znajdującej się pod nim. Kable takie po kilku latach pracy przy lokalizacjach wilgotnych tracą rezystancję izolacji i ulegają uszkodzeniu. Wszystkie tworzywa sztuczne stosowane do produkcji kabli są nasiąkliwe (chłonność wody, oraz przepuszczalne wilgoć). Jest to 0,4% dla poliwinitu, ale dla polietylenu jest to czterokrotnie mniej i wynosi jedynie 0,1% . Jeżeli pod powłoką nie ma taśmy metalowej niema technicznej możliwości sprawdzenia jej szczelności. Dlatego większość kabli niepancerzonych posiada obecnie wypełnienie, a na nim dopiero powłokę. Zakłada się, że jest bardzo małe prawdopodobieństwo wystąpienia nieszczelności w tym samym miejscu dla dwóch warstw tworzywa. Drugim sposobem zabezpieczania jest stosowanie na ośrodku kabla specjalnych taśm blokujących w przypadku styczności z wilgocią.

4. Program produkcji

Technokabel produkuje wszystkie typy kabli niskich napięć. Specjalizując się w wykonaniach dla szczególnie odpowiedzialnych zastosowań. Nowoczesne wyposażenie naszej fabryki oraz stosowanie wysokiej jakości tworzyw przy wykwalifikowanej załodze pozwala nam zapewnić niezawodność produkowanych kabli oraz długi okres ich eksploatacji. Zautomatyzowanie sterowanych komputerowo linii produkcyjnych zapewnia nam powtarzalność wysokiej jakości produkcji. Produkowane w Technokablu kable niskich napięć można podzielić na następujące podstawowe grupy: yy Kable o izoloacji i powłoce poliwinitowej yy Kable o izolacji poliwinitowej i powłoce z poliwinitu uniepalnionego yy Kable o izolacji z polietylenu usieciowanego i powłoce z poliwinitu uniepalnionego

yy Kable o izolacji i powłoce z tworzyw bezhalogenowych (ang. HFFR) yy Kable o izolacji bezhalogenowej i powłoce bezhalogenowej usieciowanej yy Kable z utrzymaniem funkcji w czasie pożaru (tzw. kable ognioodporne) o izolacji mikowej w tworzywach bezhalogenowych

zagrożenie wilgocią należy stosować kable zapewniające szczelność powłok lub posiadające taśmy blokujące wilgoć. 9. Powszechnie stosowana w zamówieniach publicznych w kraju zasada najniższej ceny powoduje, że w odpowiedzialnych obiektach stosuje się najtańsze kable, o najsłabszej konstrukcji, które po kilku latach trzeba będzie wymieniać.

yy Kable o izolacji z gumy silikonowej ceramizującej i powłoce bezhalogenowej

Podsumowując uważam, że przy projektowaniu linii kablowych powszechna powinna być, oparta na wieloletnim doświadczeniu obu stron, współpraca pomiędzy projektantami i producentami kabli.

yy Kable OGP (ang. Oil, Gas and Petrol) o powłokach olejo odpornch. yy Kable instrumentalne dla bloków energetycznych w elektrowniach yy Kable specjalne wykonywane według wymagań klienta

Wnioski

1. Coraz szersze zastosowanie znajdują kable i przewody o izolacji z polietylenu sieciowanego, ponieważ mają większą obciążalność oraz lepiej znoszą przeciążenia. 2. Obecnie najbardziej popularnym kablem w krajach wysoko rozwiniętych jest kabel o izolacji z polietylenu sieciowanego z wypełnieniem w powłoce z poliwinitu uniepalnionego a często także o niskim wydzielaniu dymów. 3. Stosowanie w budynkach kabli z uniepalnioną powłoką poliwinitową (oznaczenie Yn) pozwala przy nieznacznym zwiększeniu kosztu podnieść bezpieczeństwo pożarowe obiektu. 4. W budynkach użyteczności publicznej ze względu na zagrożenie dla ludzi w czasie pożaru powinny być stosowane kable bezhalogenowe. 5. Przy stosowaniu kabli 3;4;5-cio żyłowych o przekroju powyżej 120mm² należy rozważyć możliwość zastosowania kabli jednożyłowych. 6. Kable o izolacji z polietylenu usieciowanego nadają się lepiej do pracy w ciężkich warunkach , w porównaniu do kabli o izolacji poliwinitowej. 7. Projektując kablowe instalacje elektryczne w budynkach zawsze należy uwzględnić wpływ kabli na bezpieczeństwo pożarowe budynku. 8. Stosując kable w liniach infrastrukturalnych (linie kolejowe, energetyczne, drogi itp.), gdzie może wystąpić

urządzenia dla energetyki 5/2013

n mgr inż. Marian Germata Technokabel S.A.

Literatura PN-HD 603 S1:2006 Kable Elektroenergetyczne na napięcie 0,6/1 kV PN-IEC 60364-5-523 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Obciążalność prądowa długotrwała przewodów Norma SEP-E-004 Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. COSiW SEP 2008 William Thue .; Electrical Power Cable Engineering. CRC Press 2011 Germata M., Grobicki J. Przewody i kable elektroenergetyczne. WNT 2010 Informator techniczny. TECHNOKABEL 2007 Katalog kabli TECHNOKABEL 2009 Moore G.F.; Electric cables handbook London, Blackwell Science 1998

technologie, produkty – informacje firmowe

Konektorowy ogranicznik przepięć wysokiego napięcia CONNEX 5S Na tegorocznych Międzynarodowych Targach Energetycznych ENERGETAB 2013 firma Pfisterer zaprezentuje rodzinę ograniczników przepięć wysokiego napięcia HV CONNEX 5-S.

granicznik Przepięć HV CONNEX 5-S to innowacyjne rozwiązanie zapewniające pełną ochronę, przed przepięciami atmosferycznymi lub łączeniowymi, dla transformatorów mocy czy rozdzielni gazowych WN (GIS), które zostały wyposażone w przyłącza kablowe. Ogranicznik Przepięć HV CONNEX 5-S to element stanowiący rozszerzenie dla systemu CONNEX 5-S, umożliwiającego połączenie kablowe w nowoczesnych stacjach GPZ i jest z tym systemem w pełni kompatybilny. Sposób przyłączenia, oraz ogólna konstrukcja Ogranicznik Przepięć HV CONNEX 5-S jest zbliżona do sprawdzonego już rozwiązania CONEX SN. Instalacja Ogranicznika Przepięć HV CONNEX 5-S przewidziana jest bezpośrednio w gniazdach konektorowych rozdzielni, lub transformatora. Takie rozwiązanie jest zgodne z zasadą, polegającą na instalacji ograniczników przepięć najbliżej urządzenia, które ma być chronione.

Rys. 1. Ogranicznik Przepięć HV CONNEX 5-S

natychmiast powraca do stanu pierwotnego. Ograniczniki Przepięć HV-CONNEX 5-S są oferowane w różnych wariantach dla różnych poziomów napięć (do Um 145kV). Najważniejszym elementami nadającymi temu produktowi miano innowacyjnego są: yy stalowa obudowa, yy sposób odprowadzania gazów powstałych w wyniku łuku, yy oraz sposób przyłączenia. Warystory zostały zalane w masie silikonowej stanowiącą skuteczną izolację elektryczną a następnie wszystko to zamknięto w stalowej rurze zakończonej membraną bezpieczeństwa i specjalnym dyfuzorem. Taka konstrukcja, w przypadku wystąpienia łuku zabezpiecza przed rozerwaniem ogranicznika i zapewnia wydmuch gazów przez dyfuzor w bezpiecznym kierunku. Ogranicznik jest połączony z urządzeniem metodą konektorową, co w połączeniu z metalową obudową która jest uziemiona, zapewnia pełne zabezpieczenie przed porażeniem.

Rys. 2. Ogranicznik Przepięć HV CONNEX 5-S zainstalowany na transformatorze mocy po stronie WN

Aktywne elementy ogranicznika przepięć HV-CONNEX to połączone szeregowo warystory z tlenków metali ułożone w stos, jak w tradycyjnych rozwiązaniach tego typu. Warystory charakteryzują się silnie nieliniową charakterystyką rezystancji. Przy napięciu roboczym, pomiędzy biegunami ogranicznika przepływa tylko niewielki prąd pojemnościowy. Wraz ze wzrostem napięcia warystory przechodzą natychmiastowo w stan przewodzenia. Tym sposobem dalszy wzrost napięcia jest ograniczany do wartości tak zwanego napięcia obniżonego a po obniżeniu się napięcia ogranicznik

Rys. 4. Transformator mocy wyposażony w system Connex 5-S po stronie WN oraz Connex SN po stronie SN wraz z ochroną przepięciową po stronie WN i SN.

Ogranicznik Przepięć HV-CONNEX 5-S to produkt, który w połączeniu z innymi elementami rodziny CONNEX 5-S i CONNEX SN pozwala na realizację tzw. „Bezpiecznych stacji GPZ”, gdzie wszystkie urządzenia zainstalowane na stacji są w pełni izolowane. Pfisterer n

Rys. 3. Budowa Ogranicznika Przepięć HV CONNEX 5-S

Zapraszamy do odwiedzenia nas podczas tegorocznej edycji Międzynarodowych Targów Energetycznych ENERGETAB 2013. Pawilon G, Stanowisko 33.

urządzenia dla energetyki 5/2013

Osprzęt kablowy SN i WN Głowice napowietrzne dla kabli WN XLPE: yy yy yy yy yy yy

Napięcie: do 420 kV Przekroje żyły roboczej: do 3000 mm2 Strefa zabrudzeniowa: do 31mm/kV System monitoringu temperatury kabla Maksymalny prąd zwarciowy: 60kA/1s Izolacja: kompozytowa lub porcelanowa

Mufy dla kabli WN XLPE: yy yy yy yy yy yy

Napięcie: do 420 kV Przekroje żyły roboczej: do 3000 mm2 Wykonanie przelotowe lub crossbondingowe System monitoringu temperatury kabla Maksymalny prąd zwarciowy: 60 kA/1s Możliwość łączenia kabli o innych średnicach (wersja trzyczęściowa)

System połączeń konektorowych CONNEX WN: yy yy yy yy yy yy

Ujednolicony system dla Transformatorów i rozdzielnic GIS Napięcie: do 245 kV Przekroje żyły roboczej: do 2500 mm2 System monitoringu temperatury kabla Maksymalny prąd zwarciowy: 50 kA/1s Możliwość wykonania mufy rozgałęźnej WN

System połączeń konektorowych CONNEX SN: yy Ujednolicony system dla Transformatorów i rozdzielnic GIS yy Napięcie: do 52 kV yy Bogata gama akcesoriów: ograniczniki przepięć, wskaźniki obecności napięcia, uziemiacze, uzgadniacze faz, itp.

PFISTERER Sp. z o.o. ul. Pogodna 10 Piotrkówek Mały 05-850 Ożarów Maz.

http://www.pfisterer.pl Tel. +48 22 722 41 68 Fax +48 22 721 27 81 e-mail: info@pfisterer.pl

technologie, produkty – informacje firmowe

PCE – obudowy delta W branży elektrotechnicznej jedną z większych grup produktów są zestawy gniazd i rozdzielnice. Nieodzowny element każdej budowy, remontu, rozdziału energii w halach, warsztatach czy nawet w domu. Na Polskim rynku jest kilkudziesięciu producentów, którzy oferują dość szeroką gamę tego asortymentu. Jak w każdym asortymencie pod względem jakości i ceny klient końcowy ma pokaźną ofertę, w której może wybierać do woli.

CE od samego początku oferuje wysoką jakość przy krótkich terminach realizacji za umiarkowana cenę. W ofercie posiadamy różnych rozmiarów obudowy, które wyposażamy według wymagań klienta. Biorąc pod uwagę dużą konkurencję cały czas szukamy nowych rozwiązań oraz innowacyjnych pomysłów. Staramy się, aby kolejne nowe wyroby były jeszcze lepsze i bardziej funkcjonalne. Przykładem jest nowa seria obudów DELTA. Największą zaletą serii jest fakt, że do jednej podstawy mamy kilka „gór”, które różnią się od siebie wysokością i przeznaczeniem. Występują wykonania, w których są zamontowane tylko okienka oraz takie gdzie jest tylko pusta przestrzeń montażowa. Takie rozwiązanie pozwala nam zestawiać ze sobą obudowy i tworzyć dowolne konfiguracje na zasadzie rozdzielnic skrzynkowych. Wykonanie pojedynczego zestawu z kilkoma gniazdami, jaki i dużych rozdzielni zasilających na przykład budynki mieszkalne nie stanowi problemu. Daje to duże możliwości dla projektantów oraz wykonawców czy firm prefabrykujących. Ponieważ przy tej samej podstawie mamy możliwość montowania różnych „gór”, z diametralnie różnym wyposażeniem. Rozwiązanie bardzo powtarzalne ułatwiające prace projektowe. Dodatkową zaletą jest kwestia logistyczna. Nie potrzebujemy wertować katalogów różnych producentów i szukać odpowiedniej wielkości obudowy, które w praktyce i tak nie są ze sobą kompatybilne i posiadają na przykład różne mocowania lub wysokości.

Otwory montażowe podstawy zostały umieszczone na zewnątrz obudowy. Czyli w przypadku, gdy łączymy kilka obudów ze sobą, można robić wewnętrzne połączenia aparatów i gniazd bezpośrednio na ścianie, a potem po kolei dokładać górne elementy. Znacznie ułatwia to montaż, skraca jego czas i zawsze daje możliwości ewentualnego rozwoju na np. dodatkową aparaturę modułową. Szczelność IP67, odporność na UV umożliwia zastosowanie na stanowiskach narażonych bezpośrednio na trudne warunki atmosferyczne. Mieszanka PC/ABS, z której wykonane są obudowy charakteryzuje się dużą sztywnością i odpornością na ścieranie. Obudowy wyposażone są w szyny TH-35 oraz w okienka inspekcyjne IP67, które maja możliwość (dzięki dodatkowemu elementowi) zamykania na kłódkę. Mamy nadzieję, że takie rozwiązanie oraz rozsądny poziom cenowy spotka się z aprobatą projektantów i firm elektro-montażowych. PCE n

urządzenia dla energetyki 5/2013

Connection to the future

pce polska sp. z o. o. ul. zielona 12 58-200 dzier偶oni贸w i polska

tel +48 74 831 76 00 i fax +48 74 831 17 00 i pce@pce.pl i www.pce.pl i

technologie, produkty – informacje firmowe

Kompleksowe i innowacyjne rozwiązania dla linii elektroenergetycznych Branża energetyczna w Polsce w ostatnich latach przeżywa szereg zmian. Istniejąca infrastruktura sieciowa jest w znacznej części przestarzała i nie pozwala na podłączenie kolejnych odbiorców. Konieczne są zatem nie tylko prace modernizacyjne, ale także inwestycje w nowe linie i stacje elektroenergetyczne, czego dowodem są liczne przetargi ogłoszone w ciągu ostatnich miesięcy przez operatora systemu oraz spółki energetyczne. Zgodnie z przyjętym planem, PSE w latach 2013-2017 na inwestycje związane z budową, rozbudową i modernizacją sieci przesyłowych zamierza przeznaczyć blisko 10 mld zł.

ak liczne inwestycje przyciągają do Polski nowe firmy, które od wielu lat z powodzeniem dostarczają swoje rozwiązania na innych rynkach. Jeszcze do niedawna mieliśmy na rodzimym rynku energetycznym do czynienia z pewnym fenomenem. O ile w takich obszarach jak

np. konstrukcje dla linii wysokich napięć, izolatory porcelanowe, a zwłaszcza izolatory kompozytowe, przewody fazowe, przewody OPGW czy osprzęt do przewodów OPGW mamy do czynienia z konkurencją, o tyle w osprzęcie dla linii i stacji 110kV, 220kV, 400kV panował pewnego rodzaju ‘monopol’. Powoli był on przełamywany w zakresie osprzętu dla linii 110kV. Pojawienie się na polskim rynku firmy Mosdorfer, doświadczonego światowego producenta, o ugruntowanej pozycji i reputacji stworzyło

nową, niezwykle korzystną dla klientów sytuację. Mają oni możliwość wyboru w pełnym zakresie osprzętu dla linii napowietrznych wysokich napięć do 750kV włącznie. Mogą korzystać z doświadczenia i wsparcia działu technicznego firmy Mosdorfer, mają możliwość sprawdzić jak działa nagradzany system logistyczny. Osprzęt dla linii napowietrznych produkowany i badany jest w oparciu o podstawowe normy PN-EN-61284:2003, PN-EN-61854:2003, PN-EN-61897:2002, IEC 61476:1997 oraz CISPR 18-2, w zakładach w Weiz w Austrii, w Myjawie na Słowacji (skąd dostarczany jest osprzęt na rynek polski) oraz Nisku na Podkarpaciu. Warto także podreślić, że firma Mosdorfer jako pierwsza zdecydowała się wejść na polski rynek z osprzętem w 100% kompatybilnym z dotychczas stosowanymi rozwiązaniami. Stanowi to duże ułatwienie dla służb eksploatacyjnych, które w sytuacjach awaryjnych nie muszą się martwić czy coś będzie pasowało do tego, co już jest zamontowane na linii. W ofercie firmy Mosdorfer na polski rynek znajduje sie pełna gama osprzętu do łańcuchów dla linii:

yy 110kV z izolatorami porcelanowymi, szklanymi i kompozytowymi yy 220kV z izolatorami porcelanowymi, kołpakowymi szklanymi, kompozytowymi yy 400kV z z izolatorami porcelanowymi, kołpakowymi szklanymi, kompozytowymi Klienci mają także dostęp do pełnej oferty produktowej, która obejmuje: yy osprzęt do wszystkich typów przewodów HTLS yy poprzeczniki i łańcuchy do linii kompaktowych 110kV, 220kV, 400kV yy tłumiki drgań i odstępniki samotłumiące yy osprzęt do przewodów OPGW, ADSS, OPPC yy osprzęt oplotowy yy osprzęt do przewodów izolowanych typu PAS yy kompletny system dla izolowanych linii niskich napięć Projektantom daje to nieograniczoną swobodę projektowania, a klientom, wspomnianą wyżej, możliwość wyboru i wprowadza tak potrzebną konkurencję. Kierując się swoją misją Mosdorfer chce dostarczać swoim klientom na całym świecie najlepsze produkty i rozwiąza-

Przykład łańcucha dla linii 400 kV z łącznikiem orczykowym dającym punkt swobody

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Badanie łańcucha dla linii kompaktowej

nia dla linii elektroenergetycznych. Aby sprostać temu wyzwaniu i wymaganiom różnych rynków Mosdorfer stawia na jakość i innowacyjność, które stanowią fundamentalne wartości grupy Knill, w ramach której firma działa. Efektem prowadzonych przez firmę prac badawczo-rozwojowych, są nowatorskie produkty i rozwiązania m.in. opisane w dalszej części artykuły load transposition system i stal niskotemperaturowa. Przekleństwem służb eksploatacyjnych są sytuacje, kiedy w liniach energetycznych pękają długopniowe izolatory porcelanowe. Zjawisko pękania może być spowodowane procesami starzeniowymi izolatora, działaniem naprężeń termicznych lub sił zewnętrznych. W przypadku uszkodzenia jednego z izolatorów porcelanowych długopniowych w łańcuchu powstają duże, niekontrolowane siły dynamiczne, które mogą uszkodzić pozostałe izolatory, a także elementy łańcucha, a tym samym doprowadzić do opadnięcia przewodu fazowego i poważnych uszkodzeń zwłaszcza górnej części słupów. Rozwiązaniem, które pozwala chronić linię i ograniczyć ryzyko tego typu uszkodzeń jest opracowany i opatentowany przez firmę Mosdorfer Load Transposition System, czyli system rozpraszania energii w łańcuchach z izolatorami porcelanowymi. Podstawowa ochrona to dobrze zaprojektowany łańcuch izolatorowy, z elementami skracającymi do minimum dystans na jakim opada przewód w przypadku uszkodzenia izolatora. Drugim, dodatkowym sposobem ochrony są specjalnie zaprojektowane elementy sprężyste skojarzone z orczykiem, które rozciągając się „rozpraszają” energię gwarantując bezpieczeństwo pozostałym izolatorom, a tym samym ograniczając zakres uszkodzenia tylko do jednego izolatora. Czasami, jeżeli nie ma zbliżeń przewodów do ziemi czy konstrukcji, linia może przez krótki czas pracować czekając na naprawę.

Łańcuch odciągowy OPPC w Norwegii

W ważnych liniach przesyłowych z izolacją porcelanową, czy liniach pracujących w trudnych warunkach (narażonych na sadź, silne wiatry boczne) stosuje się system rozpraszania energii. W laboratorium wyposażonym w specjalną szybką kamerę, która pozwala na symulowanie uszkodzenia, rejestrację zjawiska i jego analizę przeprowadza się próby zaprojektowanych systemów rozpraszania i sprawdza jak zachowują się elementy łańcucha bez systemu tłumienia podczas uszkodzenia. Dla lini pracujących w trudnych warunkach firma Mosdorfer opracowała specjalne uchwyty przelotowe i odciągowe redukujące naprężenia w przypad-

System load transposition (rozpraszania energii)

urządzenia dla energetyki 5/2013

Linia 400 kV w Hongkongu

ku uszkodzenia, co stanowi dodatkową ochronę linii. Do projektowania łańcuchów izolatorowych z systemem Load Transposition stosuje się specjalny program komputerowy opracowany we współpracy z uniwerystami technicznymi w Graz i Insbrucku. Wprowadzając parametry przewodu, obciążenie wiatrem i sadzią, typ izolatora, konfigurację łańcucha na wyjściu otrzymujemy gotowy łańcuch z systemem load transposition. Wykorzystanie odpowiedniego oprogramowania w procesie projektowym znacznie ogranicza koszty eliminując niepotrzebne badania sprawdzające. Bardzo interesującym, do tej pory u nas praktycznie nieznanym rozwiązaniem jest stosowanie w osprzęcie do łańcuchów stali niskotemperaturowej. Jest to kolejna innowacja firmy Mosdorfer, która w odpowiedzi na potrzeby swoich klientów wprowadziła do oferty osprzęt wykonany ze stali niskotemperaturowej. Linie elektroenergetyczne muszą pracować przez cały czas w różnych warunkach klimatycznych. Zwłaszcza zimą, kiedy panują bardzo niskie temperatury lub kiedy występuje możliwość obciążenia sadzią. W Alpach Austriackich są obszary gdzie obciążenie sadzią wynosi 20kg/m przewodu. Opadająca sadź powoduje szybki, dynamiczny wzrost naprężeń. Typowa stal węglowa (C45), z której produkowany jest osprzęt NIE jest przeznaczona do niskich temperatur (poniżej 0°C), ponieważ nie gwarantuje odpowiedniej ciągliwości. Dostawcy stali i obowiązujące normy zapewniają udarność (odporność na uderzenia) maksymalnie w temperaturze 0°C. Badania typowej stali węglowej (C45) pokazują duży rozrzut udarności w niskich temperaturach pomiędzy 5-40J! – co jest niedopuszczalne przy pracy osprzętu w temperaturach -20°C lub -30°C. W związku z tym Mosdorfer opracował

technologie, produkty – informacje firmowe

Przykłady linii energetycznych w Austrii, w których zainstalowano system load transposition

koncepcję nowej stali niskotemperaturowej, która jest z powodzeniem stosowana w budowanych liniach wysokich napięć w Europie i Ameryce Płn. Przeprowadzone badania gwarantują udarność na poziomie 27J w temperaturze -20°C, co zapewnia odpowiednią wytrzymałość osprzętu w ekstremalnie niskich temperaturach. Firmy i operatorzy sieci, którzy wprowadzili obowiązek stosowania stali niskotemperaturowej w swoich specyfikacjach to: Statnett w Norwegii, Fingrid w Finlandii, APG/TIWAG/ w Austrii oraz SNC Lavalin w Kanadzie. Ciekawym przykładem wykorzystania stali niskotemperaturowej przez firmę Mosdorfer było zaprojektowanie, wykonanie osprzętu o wytrzymałości 1020kN dla linii 500kV i dostawa kompletnych łańcuchów wraz z izolatorami szklanymi dla SNC Altalink w Kanadzie. Krytycznym czynnikiem była on time delivery (dostawa na czas), ponieważ montaż mógł odbyć się tylko w ciągu krótkiego okresu cza-

su, kiedy pogoda umożliwiała monterom dostęp do linii. Mosdorfer wywiązał się z tego zadania perfekcyjnie. Trzysta lat tradycji zobowiązuje! Firma Mosdorfer nieustannie potwierdza, że jest solidnym i wiarygodnym partnerem w energetyce i zapracowała na pozycję światowego lidera w zakresie dostaw osprzętu dla energetyki. Krok po kroku tą pozycję buduje również w Polsce, gdzie może się już pochwalić pierwszymy referencjami w zakresie dostaw osprzętu dla linii 110 kV czy osprzętu dla przewodów OPGW. Z ofertą produktową i ciekawymi rozwiązaniami technicznymi będzie można zapoznać się podczas targów Energetab 2013 w Bielsku-Białej na stoisku firmy EnerVision (wyłącznego przedstawiciela Mosdorfer w Polsce). Wszystkich zainteresowanych serdecznie zapraszamy w dniach 17-19 września na stoisko nr 24 w pawilonie E. Robert Marfiak, Enervision n

Światowy rekord oblodzenia – 305 kg/m ;Norwegia, kwiecień 1961 (fot. Svein Fikke)

Osprzęt ze stali „niskotemperaturowej” wykorzystany w linii 500 kV w Kanadzie

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Kamery termowizyjne firmy VIGO Kamery termowizyjne znajdują zastosowanie wielu dziedzinach, są wykorzystywane do kontroli stanu urządzeń, przeglądów okresowych czy badań prewencyjnych. W szczególności stosowane są powszechnie w energetyce.

odstawowym zadaniem kamer termowizyjnych jest okresowe badanie stanu urządzeń i linii kablowych. W zależności od rodzaju badanych obiektów należy dobrać odpowiedni obiektyw i zakres temperatury. I tak w przypadku rozdzielni, czy szaf rozdzielczych konieczny jest obiektyw o szerokim kącie widzenia. Najczęściej miejsca na wykonanie pomiarów jest mało i obiektyw o długiej ogniskowej będzie miał za małe pole widzenia, żeby objąć np. całą sekcję.

Na zdjęciu nr 1 (z lewej) przedstawiono przykład sekcji zmierzonej za pomocą obiektywu F18 o kącie widzenia 30°x23°. Odległość pomiędzy sekcją a kamerą wynosiła ok 1m. Temperatura poszczególnych szyn wynosi ok. 20°C co oznacza, że są one minimalnie obciążone i ew. nieprawidłowości nie będą widoczne. W tym celu układ musi być obciążony przynajmniej w 60%. Na zdjęciu nr 2 widać sekcję z podwyższoną temperaturą na środkowej szynie. Wykres rozkładu temperatury

Fot. 1. Przykład sekcji zmierzonej za pomocą obiektywu F18 o kącie widzenia 30°x23°

Rozkład temperatury na środkowej szynie

wzdłuż linii zaznaczonej na zdjęciu pokazuje, że najwyższa temperatura: 94,4 °C występuje w miejscu mocowania (na śrubie). Należy oczyścić złącze aby uniknąć dalszego wzrostu temperatury, który w konsekwencji może doprowadzić do pożaru w rozdzielni. Podobnie jest w przypadku transformatorów. Szerokokątny obiektyw umożliwia wykonanie zdjęcia całego obiektu z niedużej odległości. Na zdjęciu nr 3 przedstawiono transformator – zdjęcie wykonano obiektywem F18 o kącie widzenia 30°x23°.

Fot. 2. Podwyższona temperatura środkowej szyny

Różnica temperatur pomiędzy górną a dolną częścią transformatora wynosi ok. 16°C i może świadczyć o niezbyt dobrym obiegu czynnika chłodzącego, biorąc pod uwagę, że zdjęcie wykonano w temperaturze otoczenia 9°C.

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

GPZ – złącza Inaczej wygląda sytuacja jeśli mierzymy linie kablowe. Wtedy konieczny jest obiektyw o długiej ogniskowej ponieważ ma on znacznie lepszą rozdzielczość, inaczej mówiąc „widzi” obiekty o mniejszych wymiarach niż obiektyw szerokokątny. Dla porównania posłużymy się wskaźnikiem EFOV – elementarne pole widzenia czyli to co widzi jeden piksel. Dla obiektywu szerokokątnego F18 o kącie widzenia 30°x23°i matrycy 384x288px z odległości 20m wartość ta wynosi 28mm. Dla teleobiektywu F60 o kącie widzenia 9°x7° przy tych samych parametrach ta wartość wynosi 8,3mm. Oznacza to, że np. kabel o średnicy 2cm nie będzie poprawnie zmierzony za pomocą obiektywu szerokokątnego. To porównanie pokazuje, że wykonując pomiary kabli i złącz napowietrznych trzeba pamiętać o zmianie obiektywu. Z odległości 50m te wartości różnią się jeszcze bardziej: jest to 69mm dla obiektywu szerokokątnego i 21mm dla teleobiektywu. W takim przypadku pomiar wspomnianego kabla i złącza na nim będzie obarczony zbyt dużym błędem. A co zrobić w przypadku pomiaru na linii energetycznej? Słupy mogą mieć

Słup energetyczny – widok z góry w palecie odcieni szarości. Ciemniejsze odcienie oznaczają niższe temperatury.

wysokość nawet rzędu 70m. Oczywiście obiektyw o długiej ogniskowej rozwiąże problem rozdzielczości ale nie położenia i kąta obserwacji. Widzimy złącza z dołu i to pod dość ostrym kątem. Jeśli linia przebiega przez tereny trudno dostępne (bagniste, leśne lub górskie) dochodzi jeszcze problem dotarcia do miejsca pomiaru. Oczywiście można użyć samolotu lub helikoptera ale jest to rozwiązanie bardzo kosztowne – godzina lotu to koszt kilku tysięcy złotych. Ponadto samolot nie może się zatrzymać w miejscu jeśli chcemy dokładniej przyjrzeć się badanemu obiektowi. Helikopter to potrafi, ale z uwagi na przepisy nie może podlecieć zbyt blisko linii. Problemy te eliminuje latająca kamera – kamera termowizyjna zainstalowana na pokładzie bezzałogowego pojazdu UAV. W tym rozwiązaniu wszystkie w/w ograniczenia zostają wyeliminowane. UAV może lecieć z różną prędkością, zatrzymać się w miejscu, wykonać manewr oblotu i co najważniejsze – nie naraża życia pilota ani pasażera. Może lecieć po zaprogramowanej trasie lub być sterowany ręcznie. Loty zaprogramowane można wykonywać w no-

cy, kiedy warunki pomiarowe są znacznie lepsze a zagrożenia kolizji znacznie mniejsze niż w dzień. Transmisja obrazu na ziemię do stanowiska operatora umożliwia dokładne manewrowanie pojazdem. I wreszcie nawet jeśli nastąpi awaria czy kolizja z obiektem to uszkodzeniu ulega urządzenie a życie ludzkie nie jest zagrożone. Dodatkowo ponieważ kamera pokazuje również otoczenie słupa można kontrolować trasę linii energetycznej. Jest to istotne np. w lesie – czy słup nie jest zagrożony przez pochylone lub grożące zawaleniem drzewa. Podsumowując kamery termowizyjne to bardzo przydatne narzędzia w energetyce – zarówno do wykrywania usterek jak i w profilaktyce. Wybierając kamerę należy zwrócić uwagę na możliwość wymiany obiektywów aby możliwe było użycie kamery do różnych celów. Ważny jest także na rozmiar matrycy – im mniejsza matryca tym mniej informacji. Przykładowo matryca o rozmiarach 384x288 px ma ok. 110592 punkty pomiarowe a matryca 160x120px – tylko 19200 a więc prawie 6 razy mniej! n

Kamery termowizyjne dla energetyki zz wymienne obiektywy zz matryce 384 x 288 px lub 640 x 480px zz pełna wersja oprogramowania w cenie kamery zz latająca kamera – kamera termowizyjna i video na wiropłacie bezzałogowym zz krajowy producent, szybki serwis Vigo System S.A. ul. Poznańska 129/133 05-850 Ożarów Mazowiecki urządzenia dla tel.energetyki 22 733 54 22 5/2013 www.vigo.com.pl

technologie, produkty – informacje firmowe

Dobór kamer termowizyjnych do badań w energetyce na przykładzie stacji energetycznej w Świebodzicach Firma Euro Pro Group autoryzowany dystrybutor firmy FLIR współpracowała z PBE ELBUD Warszawa w zakresie doboru sprzętu do pomiarów termowizyjnych na Stacji elektroenergetycznej w Świebodzicach.

tacja elek troenerget yc zna 400/220/110kV Świebodzice spełnia bardzo ważną rolę w polskim systemie elektroenergetycznym w południowo-zachodniej części Polski. Stacja jest częścią systemu elektroenergetycznego i umożliwia rozdział dopływającej energii elektrycznej pomiędzy linie napowietrzne wyprowadzane z niej w różnych kierunkach. Odbywa się to w jednej z najistotniejszych części funkcjonalnych stacji elektroenergetycznej nazywanej rozdzielnią, która w większości stacji najwyższych napięć (400 lub 220 kV) wykonana jest jako rozdzielnia napowietrzna. Aktualnie do stacji elektroenergetycznej Świebodzice energia elektryczna doprowadzana jest liniami napowietrznymi 220 kV. W związku z tym, zasadniczą częścią stacji jest rozdzielnia napowietrzna 220 kV z oszynowaniem wykonanym przewodami stalowo–aluminiowymi (tzw. oszynowanie linkowe), umieszczonym na wysokości kilkunastu metrów nad poziomem ziemi. Aby energię elektryczną można było przesłać do Głównych Punktów Zasilania (GPZ) liniami 110 kV, tj. liniami wychodzącymi ze stacji Świebodzice w kierunku Świdnicy, Wałbrzycha, Żarowa i Pawłowic, konieczne jest obniżenie napięcia z 220 kV do 110 kV. Proces obniżenia napięcia odbywa się w transformatorach lub autotransformatorach, sta-

nowiących ważny element każdej stacji elektroenergetycznej. W dwóch autotransformatorach zainstalowanych w stacji Świebodzice napięcie 220 kV jest obniżane do poziomu 110 kV, a następnie wprowadzane do rozdzielni napowietrznej 110 kV z oszynowaniem linkowym. Tam właśnie następuje rozdział energii elektrycznej pomiędzy linie 110 kV wyprowadzone ze stacji w różnych kierunkach. Ze względu na konieczność dokonywania przełączeń w czasie normalnej eksploatacji stacji oraz wyłączeń w stanach awaryjnych, jest ona wyposażona w różnego rodzaju aparaturę łączeniową, w tym przede wszystkim w wyłączniki i odłączniki. Możliwość wykonywania niezbędnych pomiarów (napięcia, prądu, energii) zapewnia zamontowana w obu rozdzielniach aparatura kontrolno-pomiarowa, przyłączona do szyn zbiorczych rozdzielni 220 i 110 kV poprzez przekładniki prądowe i napięciowe. Wszystkie te elementy zarówno aparatury pierwotnej łączeniowej i pomiarowej jak i elementy sieci będą podlegały inspekcji termowizyjnej. Sprawdzone będą: yy połączenia torów prądowych: oszynowania rozdzielni, yy zaciski podłączenia aparatury pierwotnej (wyłączniki, odłączniki, przekładniki prądowe, transformatory),

yy oraz styki główne torów prądowych odłączników yy można także sprawdzić połączenia oszynowania i podłączenia aparatury w rozdzielnicach potrzeb własnych 400/230V AC i 220V DC. Firma Euro Pro Group autoryzowany dystrybutor kamer termowizyjnych firmy FLIR rekomenduje do pomiaru rozdzielni napowietrznej 110 kV kamery z rozdzielczością minimum 640x480 pikseli, tak by ograniczenia wynikające z rozdzielczości detektora nie miały wpływu na wynik, tutaj wymagania te spełnione są przez Kamerę FLIR T620 i T640 i wyższe modele.

Rys. 1. A. Rozdzielczość jest zbyt mała, aby dokonać poprawnych pomiarów. B. Rozdzielczość jest wystarczająca, aby umożliwić prawidłowy pomiar.

Natomiast do sprawdzania aparatury kontrolnej, aparatury łączeniowej (wyłączników i odłączników) transformatorów i autotransformatorów, szyn zbiorczych, przekładników prą-

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Rys. 1. Wpływ rozdzielczości detektora na jakość obrazu termowizyjnego.

dowych i innych elementów toru prądowego rekomendujemy kamery serii E, od modelu E60 z zakresem temperaturowym od -20 do +650 stopni oraz rozdzielczością 320x240 pikseli, z czułością termiczną 0,05°C poprzez niższe modele które umożliwiają również powiększenia obrazu termowizyjnego. Bardzo ważną funkcją umożliwiającą dokładny pomiar jest ręczne ustawienie zakresu temperaturowego, jak pokazano na rysunku poniżej całośc rozkładu gradientu temperatury jest widoczna na izolatorze, co umożliwia dokładne zidentyfikowanie najbardziej przegrzanej części. Dostawcą sprzętu jest autoryzowany dystrybutor FLIR na Polskę firma Euro Pro Group z Dzierżoniowa. Oprócz pokazu sprzętu na obiekcie firma oferuje szkolenia z badań termowizyjnych w energetyce zgodnie z normą ISO 18434-1. Generalnie dla każdego obiektu badanego (wyłącznika, transformatora, stycznika, itd) muszą zostać dobrane indywidualne kryteria oceny pracy urządzenia oraz metodologia pomiarów uwzględniająca następujące parametry:

yy częstotliwość pomiarów yy kryteria kwalifikacji anomalii temperaturowych opracowane na podstawie pomiarów tego samego elementu w porównywalnych odstępach czasu w podobnych warunkach eksploatacji oraz analizie statystycznej danych. Typowy proces identyfikacji uszkodzeń obejmuje szereg czynności: Jest to identyfikacja temperatury pracy systemu w warunkach „ normalnych „, opracowanie kryteriów tolerancji i odchyleń dla warunków „normalnych „, określenie oczekiwanej temperatury dla systemu dla bieżącego obciążenia, określenie czy wzrost temperatury jest wynikiem warunków eksploatacji czy uszkodzenia, ustalenie przyczyn uszkodzeń poprzez dodatkowe badania, opracowanie prognozy i raportu z badań. Wszystkie te elementy są wymienione w normie ISO 18434-1:2008(E). Należy zaznaczyć, że badania termowizyjne w energetyce są badaniami „ilościowymi” i wymagają przeszkolonego personelu oraz

Na obrazie po lewej stronie zimne niebo i struktura linii energetycznej są rejestrowane z temperaturą minimalną -26,0°C. Na zdjęciu po prawej stronie maksymalny i minimalny poziom temperatury zmieniono tak, aby dopasować go do poziomu temperatury w pobliżu izolatora. Ułatwia to analizę wariacji temperatury w izolatorze.

wiedzy z wielu dziedzin dla prawidłowej oceny i interpretacji termogramów. Nasz udział w konferencjach i sympozjach pokazał jak bardzo potrzebna jest wiedza by ustalić metodologię pomiarów oraz odpowiednie kryteria oceny zbadanych odchyleń temperaturowych. Pragniemy zachęcić do skorzystania z naszego Ośrodka Infrared Training Center w Świdnicy pod auspicjami FLIRA gdzie przekazujemy wiedzę z zakresu podstaw termografii oraz badań termowizyjnych w energetyce opartej na 25-letnim doświadczeniu firmy FLIR. Po wykryciu wadliwego połączenia zastosowanie środków naprawczych może być konieczne – lub niekonieczne w danym momencie. Aby móc zalecić najbardziej odpowiedni sposób postępowania, należy wziąć pod uwagę następujące kryteria: yy Obciążenie podczas pomiaru yy Charakter obciążenia (stałe bądź zmienne) yy Umiejscowienie uszkodzonego elementu w instalacji elektrycznej yy Obciążenie, które może wystąpić w przyszłości. Składam podziękowanie firmie PBE ELBUD Warszawa, wykonawcy budowy 400 kV i modernizacji 220 kV za zgodę na publikację zdjęć obiektu oraz Panu Sławomirowi Matwiejczukowi za asystę przy inspekcji termowizyjnej. n Mgr Renata Gonet, Level I Thermographer. tel. 697 790 707, e-mail: rgonet@interia.pl

Literatura:

A (automatic)

urządzenia dla energetyki 5/2013

M (manual)

1. Norma ISO 18434-1:2008(E). 2. www.nowaliniawroclaw.pl 3. Rozbudowa Stacji Elektroenergetycznej Świebodzice .dr.inż.Marek Szuba,dr.inż. Marek Jaworski. Folder.Wyd. EKO-MARK.

technologie,

osiągnięciami w rozwoju ogniw kwasowo-ołowiowych było jako zastosowanie 1975 roku chłonnej maty szklanej (AGM) separatorawpomiędzy płytami [6]. Roz osiągnięciami w rozwoju ogniw kwasowo-ołowiowych było zastosowanie w 1975 r chłonnej maty szklanej (AGM) ogniw jako separatora pomiędzy płytami Lead-Acid), [6]. Rozpoczął się rozwój nazywanych VRLA (Valve Regulated niewłaściwie chłonnej maty szklanej (AGM) jako separatora pomiędzy płytami [6]. Rozpoczął się roz ogniw VRLA (Valve Regulated Lead-Acid), niewłaściwie nazywanych bezobsługowymi (maintenance-free). Jak pokazały lata doświadczeń baterie VRLA muszą produkty – informacje firmowe ogniw VRLA (Valve Regulated Lead-Acid), niewłaściwie nazywanych bezobsługow (maintenance-free). Jak pokazały lata doświadczeń baterie VRLA muszą być poddawane obsłudze, a są przy tym dużo bardziej wrażliwe na warunki eksploat (maintenance-free). Jak pokazały lata doświadczeń baterie VRLA muszą być poddaw obsłudze, a są przy tym dużoelektrolitem bardziej wrażliwe warunki eksploatacji od ogniw z zasilających płynnym na (temperatura otoczenia, jakość urządzeń obsłudze, a są przy tym dużo bardziej wrażliwe na warunki eksploatacji od ogniw elektrolitem płynnym (temperatura otoczenia, jakość urządzeń natężenie prądu wyborem poz ładowania, odporność cykliczna,zasilających, itd.). W praktyce rozsądnym elektrolitem płynnym (temperatura otoczenia, jakość urządzeń zasilających, natężenie pr ładowania, odporność cykliczna,baterii itd.). W praktyce VRLA tylkorozsądnym tam, gdzie wyborem nie istniejąpozostaje warunki stosowanie do instalacji baterii z ciek ładowania, odporność cykliczna, itd.). W praktyce rozsądnym wyborem pozostaje stosowa baterii VRLA tylko tam, gdzie nie istnieją warunki do instalacji baterii z ciekłym elektrolitem. baterii VRLA tylko tam, gdzie nie istnieją warunki do instalacji baterii z ciekłym elektrolit 2.Ogniwo elektrochemiczne

Nowoczesne baterie OPzS w systemach zasilania awaryjnego

2.Ogniwo elektrochemiczne Magazynowanie energii elektrochemicznej w ogniwach wtórnych 2.Ogniwo elektrochemiczne Magazynowanie energii elektrochemicznej ogniwach energii wtórnych oparte wjest na elektryczną. naprzemiennym w przetwarzaniu chemicznej energię Magazynowanie2. Ogniwo energii elektrochemicznej w ogniwach wtórnych oparte jest 1. Wstęp elektrochemiczne naprzemiennym przetwarzaniu reakcja energii chemicznej w elektryczną. W konsekwencjikażdy system chemiczna energii jestenergię reakcją ogniwa charakteryzująca Historia ogniw kwasowo-ołowiowych rozpoczyna się w ro- Magazynowanie elektrochemicznej ogniwach W konsekwe naprzemiennym przetwarzaniu energii chemicznej w energię w elektryczną. ku 1854, kiedy Wilhelm Josef Sinsteden opublikował raz energii, wtórnych oparte jest na naprzemiennym przetwarzaniu reakcja chemiczna jestporeakcją ogniwa charakteryzująca każdyjest system bateryjny. Ilośćrodzaj i ilość u która jest zmagazynowana determinowana przez reakcja chemiczna jestchemicznej reakcją ogniwa charakteryzująca każdy system bateryjny. I pierwszy wyniki badań swojej konstrukcji opartej na reakcji energii w energię elektryczną. W konsekwenenergii, która jest zmagazynowana determinowana przez rodzaj i ilość użytych substancji oraz stan naładowania. Abyreakcją uzyskać energię elektryczną muszą zachodzić ołowiu i kwasu siarkowego [1]. Jednakże praktyczne znaczecjijest reakcja chemiczna ogniwa charakteryzującą energii, która jest zmagazynowana jestjest determinowana przez rodzaj i ilość użytych substa nie ogniw kwasowo-ołowiowych zostało dopiero dostrzeżokażdyenergię system bateryjny. Ilość energii, którą można zmagazyoraz stan naładowania. Aby uzyskać elektryczną muszą zachodzić dwie niezależne reakcje elektrodowe, w których jedna elektroda wydziela elektrony, a druga stan naładowania. Aby uzyskać energięprzez elektryczną muszą zachodzić ne przez Gastona Raimonda Planté. W 1859 rokuoraz zbudował nować jest zdeterminowana rodzaj, ilość użytych sub- dwie niezale reakcjeładowanie elektrodowe, w których wymiana jedna elektrony, a druga je Ta prądu prze elektronów może przekształcić siępochłania. w przepływ ogniwo wtórne poprzez wielokrotne i rozładowystancjielektroda stanwydziela naładowania ogniwa. Przepływowi reakcje elektrodowe, woraz których jedna elektroda wydziela elektrony, elektroa druga je pochłania wanie płyt ołowianych zanurzonych w kwasie siarkowym [2]. przekształcić nów podczas elektrochemicznych półogniwach wymiana elektronów może sięreakcji w przepływ prądu przeznaodbiornik lub prostownik. wymiana przekształcić się wprzepływ przepływprądu prądu przez odbiornik W oparciu o te założenia płyty Planté produkowane są doelektronów na skutekmoże rozładowania towarzyszy stałego prostownik. Akumulator kwasowo ołowiowy zawiera elektrodę ujemną - anodę wy dzisiaj. Kolejnym etapem w rozwoju ogniw kwasowo-ołoprostownik. w przeciwnym kierunku przez zewnętrzny odbiornik. W przywiowych było opracowanie w 1881 roku przez Emila ołowiowy Fauré metalicznego padku dostarczenia do- ogniwa na–skutek Akumulator kwasowo zawiera elektrodę ujemną anodę wykonaną z zołowiu Pb orazenergii elektrodę dodatnią katodęelektrolizy masą aktywną z d Akumulator ołowiowy elektrodę ujemną - anodę wykonaną z oło konstrukcji z masą aktywną produkowaną oddzielnie, która kwasowo elektrolitu proces nazawiera półogniwach biegnie w drugą stronę. metalicznego Pbprodukowaoraz elektrodę(PbO dodatnią – kwasowo katodę z ołowiowy masą do aktywną zelektrochemicznej dwutlenku ołowiu niezbędny reakcji stanowi ok. 30% 2). Elektrolit, stała się pierwowzorem obecnie powszechnie Akumulator zbudowany jest z elektrometalicznego Pb oraz elektrodę dodatnią – katodę z masą aktywną z dwutlenku oło nych ogniw z dodatnimi płytami pastowanymi [2]. W 1890 dy ujemnej anody wykonanej z ołowiu metalicznego (Pb) (PbO2). Elektrolit, niezbędny dokwasu reakcji elektrochemicznej stanowi ok. 30% wodny roztwór siarkowego(VI). (PbO(rurkoreakcji elektrochemicznej stanowi ok. 30% wodny rozt 2). Elektrolit, roku S. Currie zaprojektował pierwszą płytę pancerną orazniezbędny elektrody do dodatniej – katody z masy aktywnej z dwukwasu siarkowego(VI). Na elektrodzie ujemnej zachodzi proces utleniania (2.1) [7]: ). Elektrolit, niezbędny do reakcji elekwą), która stała się dużą rewolucją w produkcji ogniw o wytlenku ołowiu (PbO 2 kwasu siarkowego(VI). trochemicznej ok. 30% wodny roztwór kwasu siardłużonej żywotności. Udoskonalane wersje płyt pancernych Na elektrodzie ujemnej zachodzi proces utlenianiastanowi (2.1) [7]: Na najlepiej elektrodzie ujemnej zachodzi proces utleniania (2.1) [7]: kowego(VI). obecnie szeroko stosuje się w bateriach OPzS, które 0 Pbzachodzi + SO42- ⇌proces PbSO4utleniania + 2 e - ε(2.1) = 0,356 [7]: V sprawdzają się w aplikacjach wymagających doskonałej pra- Na elektrodzie ujemnej cy cyklicznej, niskiej rezystancji oraz bardzo długiej żywotnoPb + SO42- ⇌ PbSO4 + 2 e -2- ε0 = 0,356 V - 0 (2.1) Pb + SO4 ⇌ PbSO4 + 2 e ε = 0,356 V (2.1) ( ści (ponad 20 lat) [3]. W początkowym okresie rozwoju ogniwa pracowały w otwar- Procesy przebiegające na elektrodzie dodatniej są interpretowane na kil Procesy, które zachodzą na elektrodzie są tych naczyniach. Pojedyncze płyty mogły być oczyszczane Procesy przebiegające na elektrodzie dodatniej są interpretowane na dodatniej, kilka sposobów. W według reakc ogólnym ujęciu polegają one na redukcji Pb(IV) dointerprePb(II) Procesy przebiegające elektrodzie dodatniej są interpretowane na one kilka sposobów. towane na kilka sposobów. W ogólnym ujęciu polegają lub wymieniane, ale następowała duża utrata wody na skuogólnym ujęciu polegają one na do Pb(II) Pb(II) według reakcji przedstawionej sumarycznym równaniem (2.2): naredukcji redukcjiPb(IV) Pb(IV) do według reakcji przedstawionej sutek parowania [4]. Czynności obsługowe związane z uzupełogólnym ujęciu polegają one na redukcji Pb(IV) do Pb(II) według reakcji przedstawio marycznym równaniem (2.2): nianiem wody zostały znaczniesumarycznym zredukowane dzięki wprorównaniem (2.2): wadzeniu naczyń z wieczkami. Niewielkie otworysumarycznym w korkach równaniem (2.2): + PbO2 + 4 H + SO42- + 2 e - ⇌ PbSO4 + 2 H2O (2.2) ε0 = 1,685 V ogniw umożliwiały przepływ gazów, ograniczając przy tym 2parowanie. Dzięki kolejnym odkryciom, w tym PbO2 katalitycznej + 4 H+ + SO4re+ 2 e - ⇌+ PbSO42-+ 2 H2O ε0 = 1,685 V (2.2) 0 elektrochemiczny akumulatora kwasowo-ołowiowego przedstawić PbO + 4 H + SO + 2 e ⇌ PbSO ( kombinacji gazów opatentowanej w 1912 roku przezZapis Thomasa 2 4 4 + 2 H2O ε = 1,685 Vmożna Zapis elektrochemiczny akumulatora kwasowo-ołowiowego można przedstawić Zapis elektrochemiczny akumulatora kwasowo-ołowiowego Edisona zużycie wody mogło zostać ograniczone. W obecnie następujący sposób (2.3): można przedstawić w następujący sposób (2.3): produkowanych ogniwach z elektrolitem płynnym wyposa- sposób następujący (2.3): (-) Pb | H2SO4(aq) | PbO2 (+) żonych w nowoczesne korki do rekombinacji gazów ubytek (-) Pb | H2SO4(aq) | PbO2 (+) (2.3) wody został zredukowany niemalże do zera [5]. Pod koniec lat pięćdziesiątych dwudziestego wieku badasiły elektromotorycznej jest przebiegająca sumaryczna ogniwa (2.4): Źródłem siły elektromotorycznej jestreakcja przebiegająca reakcja nia nad ogniwami odpornymi na rozlanie kwasu, Źródłem zaowocoŹródłem siły elektromotorycznej jest(2.4): przebiegająca reakcja sumaryczna ogniwa (2.4): sumaryczna ogniwa wały pierwszymi konstrukcjami z elektrolitem uwięzionym w żelu opartym o związki krzemu (SiO2). Od 1975 roku rozPb + PbO2 + 2 H2SO4 ⇌ 2 PbSO4 + 2 H2O (2.4) poczęto produkcję ogniw kwasowo-ołowiowych, w któPb + PbO2 + 2 H2SO4 ⇌ 2 PbSO4 + 2 H2O rych jako separatora pomiędzy płytami zaczętoNa stosowaobu elektrodach w trakcie poboru prądu wydziela się siarczan ołowiu(II) (PbSO4) nie chłonnych mat szklanych (AGM) [6]. W celu wydłużenia Na obuwelektrodach w trakcie poboru prądu Na obu elektrodach trakcie poboru prądu wydziela sięwydziela siarczan się siarołowiu(II) (PbSO4) produktstoreakcji. trakcie ładowania dokładnie takieładowasame reakcje, tylk żywotności ogniw z uwięzionym elektrolitem zaczęto czanWołowiu(II) (PbSO ) jako zachodzą produkt reakcji. W trakcie 4 produkt reakcji. W trakcie dokładnie ładowaniatakie zachodzą dokładnie takie same reakcje, tylk sować zawory, które podczas normalnej pracy ogniw unienia zachodzą same reakcje, tylko w odwrotodwrotnym kierunku. Siarczan ołowiu(II) (PbSO4) ulega przekształcaniu w dwutlenek oł możliwiały nadmierny ubytek wody z elektrolitu. odwrotnym Rozpoczął kierunku. nym kierunku. ołowiu(II) ulega przekształSiarczanSiarczan ołowiu(II) (PbSO4(PbSO ) ulega4) przekształcaniu w dwutlenek oło (PbOktóre dodatniej i ołów (Pb) na płycie reagentami. się rozwój ogniw VRLA (Valve Regulated Lead-Acid), caniu w dwutlenek ołowiu (PbO2)ujemnej na płyciebędące dodatniej i ołów 2) na płycie (PbO2) na płycie dodatniej i ołów (Pb)będące na płycie ujemnej będące reagentami. niewłaściwie nazywane są bezobsługowymi (maintenan(Pb) na płycie ujemnej reagentami. ce-free). Jak pokazały lata doświadczeń baterie VRLA mu3.Budowa kwasowo-ołowiowych szą być poddawane obsłudze, a są przy tym dużo bardziej stacjonarnych 3. Budowaogniw stacjonarnych ogniw kwasowo3.Budowa stacjonarnych ogniw kwasowo-ołowiowych wrażliwe na warunki eksploatacji od ogniw z elektrolitem ołowiowych płynnym (temperatura otoczenia, jakość urządzeń zasilających, natężenie prądu ładowania, odporność cykliczna, itd.). 3.1. Płyty dodatnie i ujemne W praktyce rozsądnym wyborem pozostaje stosowanie ba- Płyty są najważniejszymi elementami ogniw kwasowo-ołoterii VRLA tylko tam, gdzie nie istnieją warunki do instalacji wiowych, które w największym stopniu decydują o parabaterii z ciekłym elektrolitem. metrach techniczno-eksploatacyjnych baterii. Płyty ogniw

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe 3.2. Separatory

Podstawowym zadaniem separatorów jest elektryczna izolacja płyt dodatnich i ujemnych. Separatory powinny charakteryzować się niską rezystancją, odpornością na działanie kwasu siarkowego, na efekty starzenia oraz dużą porowatością przy zachowaniu w miarę małej średnicy porów. Mała średnica porów ogranicza efekt zatrucia płyt ujemnych antymonem, tworzącym mikro-ogniwa antymonowe. Niższe niż dla ołowiu nadnapięcie wydzielania wodoru na antymonie powoduje obniżenie progu gazowania i zwiększenie zużycia wody.

3.3. Obudowa

Transparentne obudowy ogniw stacjonarnych z płynnym elektrolitem są najczęściej produkowane z SAN (styrenoakrylonitryl). W przypadku ogniw VRLA obudowy mogą być z tworzyw sztucznych takich jak: ABS (akrylonitrylo-butadiono-styren), PP (polipropylen) lub PE (polietylen). Rys. 1. Ogniwo OPzS produkcji Bater z widocznymi elementami

najczęściej są produkowane w jednej z niżej wymienionych technologii: yy płyty pastowane – stosunkowo najłatwiejsze w produkcji, produkowane metodą wpastowywania masy aktywnej w kratkę wykonaną ze stopu ołowiu. Metodę pastowania stosuje się głównie do produkcji płyt ujemnych. Dodatnie płyty pastowane stosowane są do produkcji akumulatorów rozruchowych, jak i przemysłowych (OGi). W tej ostatniej wersji ogniwa mają dobre parametry elektryczne, ale krótszą żywotność związaną ze stopniową degradacją dodatniej masy aktywnej i kratki podczas każdego cyklu rozładowania. Żywotność cykliczną określa się na 200-250 cykli wg IEC. yy płyty Planté, wielkopowierzchniowe – najdroższe w produkcji ze względu na bardzo dużą zawartość ołowiu oraz ręczny proces odlewania każdej płyty. Ogniwa z płytami Planté (GroE) cechują dobre parametry elektryczne, długa żywotność w trybie buforowym, ale niska żywotność cykliczna (250-300 cykli wg IEC) oraz niska odporność na głębokie rozładowania. Negatywny wpływ na środowisko jest również większy niż w innych typach ogniw z powodu używania chloru w produkcji oraz niski współczynnik efektywności środowiskowej (iloraz pojemności w Ah oraz masy ogniwa w kg) – blisko dwukrotnie gorszy od porównywalnych technicznie ogniw OPzS. yy płyty pancerne – o wysokim współczynniku wykorzystania masy aktywnej skutkującym relatywnie niską masą w stosunku do uzyskiwanej pojemności. Osiągane jest to dzięki odpowiedniej mechanicznej stabilizacji masy aktywnej w wysoko-porowatych dynelach (rurki z porowatego poliestru) oraz centrycznie rozmieszczonych w nich rdzeni ołowiowych. Dzięki takiej konstrukcji płyt zagwarantowany jest wyrównany przepływ prądu ze wszystkich stref masy aktywnej. Stabilizacja mechaniczna umożliwia stosowanie masy aktywnej o mniejszej gęstości, co skutkuje jej wysoką porowatością i wysokim współczynnikiem wykorzystania ołowiu [4]. Dzięki stabilizacji masy aktywnej płyty pancerne charakteryzują się ponadto najwyższą odpornością na rozładowania cykliczne (1200 – 1500 cykli wg IEC). Rdzeń płyt dodatnich ogniw z ciekłym elektrolitem (OPzS Rys. 1) wykonuje się ze stopów nisko-antymonowych, a w przypadku ogniw VRLA (OPzV) ze stopów wapniowych.

urządzenia dla energetyki 5/2013

3.4. Wyprowadzenia biegunów

Wyprowadzenia biegunów stanowią sworznie ołowiane połączone z mostkami łączącymi zespoły płyt. Niezwykle istotne jest właściwe uszczelnienie biegunów, ponieważ wraz z wiekiem baterii dochodzi do „wzrostu” płyt dodatnich na skutek procesów korozyjnych [4]. Uszczelnienia powinny zapewniać szczelność w ogniwach również pod koniec okresu eksploatacji.

3.5. Połączenia między-ogniwowe

Ogniwa stacjonarne zwykle łączone są w baterie dla osiągnięcia pożądanego napięcia, umożliwiającego pracę w danym systemie zasilania awaryjnego. Połączenia powinny być izolowane dla uniknięcia porażenia prądem. Istotne jest również właściwe zabezpieczenie połączeń przed niszczącym wpływem kwasu siarkowego.

3.6. Korki ogniwowe

Standardowo w bateriach stacjonarnych stosowany jest korek ceramiczny, który dzięki budowie labiryntowej umożliwia przepływ gazów, zabezpieczając jednocześnie przed wniknięciem do wnętrza ogniwa iskry, mogącej spowodować eksplozję. Jako droższa alternatywa stosowane są również korki z zewnętrzną rekombinacją gazów, które znacznie ograniczają częstotliwość uzupełniania wody. Pojawiają się również rozwiązania, gdzie oprócz stosowania standardowych korków dodatkowo w wieczku ogniwa umieszcza się otwór zamykany korkiem gumowym. Otwór ten ma umożliwiać pomiar parametrów elektrolitu bez odkręcania korka. Często dla ułatwienia obsługi usprawnienie to jest pomijalne, skoro korki mają szybkie/łatwo dostępne gniazdo bagnetowe. Z technicznego punktu widzenia kolejny otwór w wieczku wprowadza dodatkowe, potencjalne rozszczelnienie, które może trwale uszkodzić wieczko. Wydaje się, że tego rodzaju nowości wprowadzane są tylko dla eliminacji konkurentów podczas postępowań przetargowych.

4. Nowoczesne ogniwa OPzS produkcji Bater

Ogniwa OPzS Bater produkowane są w nowouruchomionym zakładzie w Gliwicach, wyposażonym w najnowocześniejsze maszyny na świecie. Płyty dodatnie ogniw wytwarzane są ze stopu nisko-antymonowego z dodatkiem substancji, które gwarantują tworzenie właściwych struktur drobno-krystalicznych. Rdzenie odlewane są ciśnieniowo, co zapewnia jednorodność stopu ołowiu w całym odlewie. Płyty dodatnie mają konstrukcję pancerną (rurkową), co oznacza, że zagęszczona

technologie, produkty – informacje firmowe a)

Rys. 2. a) Przekrój rurki płyty napełnionej na sucho b) Przekrój rurki napełnionej na mokro

Rys. 4. Linia automatyczna HADI a) Proces automatycznego odlewania rdzeni b) Proces automatycznego napełniania

masa czynna (PbO2) umieszczona jest w specjalnych rurkach (dynelach) z włókien poliestrowych utwardzonych w procesie impregnacji, zamkniętych od dołu zatyczką z polipropylenu. Konstrukcja ta zapewnia doskonałe przenikanie elektrolitu przez ścianki rurek, uniemożliwiając jednocześnie opadanie masy czynnej na dno naczynia. Rurki są napełniane na mokro co zapewnia jednorodność i powtarzalność parametrów ogniw, w odróżnieniu do płyt napełnianych na sucho. Rysunek 2 przedstawia różnicę w kontakcie pomiędzy masą aktywną a rdzeniem w płytach napełnionych na sucho i na mokro [8]. Proces napełniania na mokro pastą na linii HADI zapewnia bezsprzeczne zalety techniczne takie jak: yy automatyczna kontrola masy płyt z dokładnością 0,5%, gwarantująca najwyższą jakość ogniw yy zapewnienie stałego kontaktu pomiędzy masą aktywną a rdzeniami, co wpływa na wydłużenie żywotności ogniw yy eliminacja skutków „wzrostu” płyt w postaci rozszczelnienia ogniw, deformacji wieczek i zniszczenia ogniw (z zastosowaniem właściwego uszczelnienia sworzni)

yy znaczne ograniczenie powstawania szlamu, mogącego skrócić okres eksploatacji yy znaczne ograniczenie samorozładowania ogniw yy możliwość stosowania stopów antymonowych, nisko-antymonowych i wapniowych [8] Niezwykle istotny jest również fakt eliminacji niebezpiecznego pyłu ołowiu powstającego podczas napełniania płyt na sucho (Rys. 3a). Automatyczna linia HADI produkuje płyty pancerne od gąski ołowiu do gotowej, umytej płyty, gwarantując doskonałą, powtarzalną jakość i higieniczne warunki pracy (Rys. 4). Płyty ujemne produkowane są z zastosowaniem kratek o innowacyjnej, zastrzeżonej budowie (Patent Bater P-393575) na paściarce MAC (USA), uznawanej za najlepsze tego rodzaju urządzenie na świecie. Ujemna masa aktywna ogniw OPzS zawiera specjalne dodatki gwarantujące długą, bezproblemową eksploatację. Separatory typu Darak 5000 stosowane w ogniwach OPzS Perfect, dostarczane przez renomowanego producenta

Rys. 3. Porównanie technologii napełniania płyt a) Stanowisko do napełniania płyt na sucho; b) Linia do produkcji płyt dodatnich HADI, w tle paściarka MAC (kolor niebieski) w zakładzie Bater w Gliwicach.

Rys. 5. Konstrukcja uszczelnienia ze sworzniem pokrytym tworzywem

urządzenia dla energetyki 5/2013

technologie, produkty – informacje firmowe (Daramic), wykonane są z mikroporowatego tworzywa o małej rezystancji elektrycznej. Charakteryzują się wysoką odpornością na działanie kwasu siarkowego, podwyższoną temperaturę i procesy starzenia. Separatory Darak 5000 stosowane są w tak zaawansowanych i niezwykle odpowiedzialnych aplikacjach jak akumulatory do okrętów podwodnych. Dodatkowo płyty ujemne zabezpieczone są przed powstawaniem zwarć przez umieszczenie w perforowanych kopertach Sireg, widocznych na Rys. 1. Nowoczesną konstrukcję ogniw OPzS uzupełniają sworznie pokryte tworzywem sztucznym (Rys. 5). Sworznie te ze specjalnymi wkładkami uszczelniającymi spełniają wysokie wymagania szczelności dla ogniw VRLA; są odporne na korozję, a wykonanie ze stopu ołowiu z rdzeniem mosiężnym zmniejsza oporność i zwiększa wartość prądu maksymalnego. Zastosowanie przepustu ze zintegrowaną uszczelką oraz sworznia z labiryntowym uszczelnieniem z tworzywa sztucznego pozwala na uzyskanie szczelności wymaganej dla ogniw zamkniętych (ogniwa żelowe) i na ruch sworznia w przepuście bez utraty szczelności.

5. Innowacyjne korki rekombinacyjne Bater

no być również zabezpieczone przed kontaktem z cieczami, które w wyniku absorpcji mogą dezaktywować powierzchnię katalizatora [13,14]. W celu uniknięcia całkowitego zatrucia chemicznego rekombinatora w rdzeniu katalitycznym, który umiejscowiony jest najczęściej w porowatej rurce ceramicznej, oprócz złoża katalitycznego wykorzystuje się dodatkowe adsorbenty do usuwania potencjalnych zanieczyszczeń, które mogłyby zmniejszyć sprawność katalizatora. Struktura samego katalizatora musi zapewniać odporność na uszkodzenia mechaniczne w wyniku, których może ulec zniszczeniu jego część aktywna. W urządzeniach RecPlug1 oraz RecPlug2 katalizator znajduje się w porowatej rurce ze spieku ceramicznego odpornego na szoki termiczne, dzięki czemu nawet po nagrzaniu do ponad 150ºC w kontakcie z cieczą o temperaturze pokojowej rurka nie ulegnie kruszeniu czy popękaniu. Rodzaj katalizatora został dopasowany do charakterystyki pracy baterii w długim okresie jej eksploatacji. Typ 500 korków rekombinacyjnych obu generacji jest produkowany dla baterii o pojemności do 500Ah. Typ 1000 korków RecPlug1 oraz RecPlug2 został dostosowany do pracy dla baterii o pojemnościach od 501 do 1000Ah (Rys. 6).

Płynny elektrolit w ogniwach kwasowo-ołowiowych oprócz a) swoich niezaprzeczalnych zalet takich jak prostota uzupełniania czy możliwość kontroli gęstości posiada również wady. Podczas pracy baterii za sprawą procesów elektrochemicznych na elektrodach oraz rozkładowi wody towarzyszy stałe zmniejszanie się poziomu elektrolitu. Proces elektrolizy wody może już zachodzić przy napięciu 1,23V, a siła elektromoto2,1V.ryczna Dlatego też, pojedynczego utrata wody w elektrolicie podczas ładowania baterii jest nieunikniona [9]. (SEM) ogniwa w baterii kwasowo-oło2,1V. Dlatego utrata wody w elekJuż wianej przed Iwynosi Wojną około Światową powstałyteż, pierwsze urządzenia, do usuwania wybuchowego trolicie podczas ładowania baterii jest nieunikniona [9]. Już wodoru z baterii rekombinację wodoru iurządzenia, tlenu do pary przed I Wojnąprzez Światową powstały pierwsze do wodnej. Dzięki reakcji rekombinacji wodoruuzyskiwano i tlenu do pary wodnej. Dzięki rekombinacji już wtedy zmniejszanie ubytkureakcji wody w bateriach z płynnym rekombinacji już wtedy uzyskiwano zmniejszanie ubytku woelektrolitem (5.1). z płynnym elektrolitem (5.1). dy w bateriach H2+1/2O2 → H2O

(5.1)

Rys. 6. Baterie OPzS(5.1) wyposażone w korki rekombinacyjne a) RecPlug1, b) RecPlug2

Do budowy pierwszych rekombinatorów wykorzystywano Do budowy pierwszych rekombinatorów wykorzystywano druty platynowe, które dodatkowo druty platynowe, które dodatkowo były podgrzewane przez Nadmiar wodoru, który nie uległ rekombinacji, jest usuwabyły podgrzewane przezprądu zewnętrzne źródła prąduich w aktywności celu zwiększenia aktywności zewnętrzne źródła w celu zwiększenia [5]. ich ny na zewnątrz[5]. urządzeń przez otwory wentylacyjne, które Od tego czasu metale szlachetne (Pt, Pd, Ru, Rh, Rb, Ir) znala- dodatkowo zabezpieczają przed niebezpiecznym wzrostem Od tego czasu katalizatory z metali ziem rzadkich (Pt, Pd, Ru,peRh, Rb, Ir) znalazły szerokie zły szerokie zastosowanie w przemyśle elektronicznym, stężenia wodoru w naczyniu baterii. Zachowana odległość trochemicznym, samochodowym jak również przy rekomrdzenia katalitycznego zastosowanie w przemyśle petrochemicznym, samochodowym oraz przy rekombinacji gazów. od ścianek obudowy rekombinatora binacji gazów. jest na tyle duża, że w warunkach standardowej pracy baterii Obecnie do procesów wykorzystuje się katalizatory o znacz- 2,24 ÷ 2,45V nie obserwuje się znaczącego wzrostu temperaObecnie do procesów wykorzystuje się katalizatory o znacznie większej powierzchni nie większej powierzchni aktywnej, których nośnikami mo- tury rdzenia katalitycznego. Wraz z ilością cykli pracy baterii że byćktórych węgielnośnikami aktywny, tlenki po- czyzwiększa ilość skroplin na ściankach obudowy co odpoaktywnej, może czy byćzeolity węgielo rozwiniętej aktywny, tlenki zeolity się o rozwiniętej wierzchni i o określonej strukturze [10-13]. Dzięki takiej bu- wiada zintensyfikowaniu wydzielania się wodoru w wyniku powierzchni i o określonej strukturze [10-13]. Dzięki takiej budowie proces rekombinacji dowie proces rekombinacji gazów można już zainicjować „starzenia się” baterii. W celu uniknięcia dodatkowego zatrupokojowej. wania się katalizatora przy ładowaniu konserwacyjnym od gazóww temperaturze można już zainicjować w temperaturze pokojowej. Proces rekombinacji wodoru i tlenu do pary wodnej jest 2,45V do napięcia 2,72V w warunkach silnego gazowania koregzotermicznym. W temperaturze 298KjestΔHprocesem re- ki generacji RecPlug należy zdejmować. Budowa najnowszej Procesprocesem rekombinacji wodoru i tlenu do pary wodnej egzotermicznym. W akcji wynosi 286 kJ/mol i nieznacznie rośnie wraz ze wzro- generacji korka rekombinacyjnego RecPlug2, która posiada temperaturze 298K ΔH reakcji -286 kJ/molpodczas i nieznacznie wraz ze wzrostem patentowe (P.402149), wprowadziła stem temperatury układu. wynosi Ciepło emitowane pro- rośnie stosowne zastrzeżenia cesu musi być w sposób ciągły odprowadzane poza ogniinnowacyjne rozwiązania temperatury układu. Ciepło emitowane podczas procesu musi być w sposób ciągły w porównaniu do starszej wersji wo poprzez ścianki zewnętrzne rekombinatora. W celu za- [15]. W nowym korku zastosowano system zaworów, które odprowadzane baterię poprzez ścianki zewnętrzne rekombinatora. W celu zachowania chowaniapoza odpowiednio wysokiej sprawności rekombinatora odpowiednio regulują ciśnienie we wnętrzu baterii (Rys. 7). należy złoże katalityczne zabezpieczyć przed uszkodzeniami Dodatkowo RecPlug2 został wyposażony w pochłaniacz płoodpowiednio wysokiej sprawności rekombinatora należy złoże katalityczne zabezpieczyć mechanicznymi, zatruciem chemicznym czy degradacją ter- mienia, który uniemożliwia cofnięcia się potencjalnego płoprzedmiczną. uszkodzeniami zatruciem chemicznym degradacją termiczną. Pierwiastkimechanicznymi, obecne w stopach ołowiu takie jak Sb, As,czy mienia do wnętrza baterii. Ścianki boczne pochłaniacza płoczy S stanowią duże zagrożenie dla obszarów aktywnych na mienia podczas montażu w cylindrze kondensacyjnym są Pierwiastki obecne w stopach ołowiu takie jak Sb, As, czy S mogą zatruwać bądź w wyniku powierzchni katalizatora, które mogą być zatruwane, w wy- zgrzewane ultradźwiękowo dzięki czemu całość tworzy zwarchemisorpcji blokować aktywne na katalizatora powierzchnipowinkatalizatora. Złoże katalizatora niku między innymiobszary chemisorpcji. Złoże ty oraz szczelny układ. Pochłaniacz płomienia oraz zawory powinno być również zabezpieczone przed kontaktem z cieczami, które w wyniku absorpcji dezaktywują powierzchnię katalizatora [13,14]. urządzenia dla energetyki 5/2013 Najczęściej złoże katalityczne w korkach rekombinacyjnych jest umiejscowione w centralnej

technologie, produkty – informacje firmowe a)

cyduje stosunek ceny do żywotności i jakości; baterie te są trzykrotnie tańsze od baterii GroE, przy porównywalnej żywotności i parametrach użytkowych. Autorzy: mgr inż. Grzegorz Pióro, Wiceprezes Zarządu, Dyrektor Techniczny w Bater sp. z o.o. dr inż. Piotr Moszczyński, Dyrektor ds. Badań i Rozwoju w Bater sp. z o.o.

Literatura

Rys. 7. Korek rekombinacyjny a) RecPlug2, b) RecPlug2 wersja z nowym korpusem [15, 16]

przed zabrudzeniem od góry są zabezpieczone przez kapsel. Spód zaworu jest chroniony przez okapnik o odpowiednim kształcie, który dodatkowo uniemożliwia bezpośrednie skapywanie kondensatu na rdzeń katalityczny [15]. Taka gazoszczelna konstrukcja korka zwiększa bezpieczeństwo użytkowania baterii w miejscach o ograniczonej wentylacji.

6. Podsumowanie

Ciągły rozwój technologiczny zarówno w konstrukcji ogniw OPzS, materiałów do ich budowy jak i w zakresie procesów produkcyjnych oraz maszyn stosowanych do produkcji powoduje, że ogniwa OPzS Bater w praktyce eksploatacyjnej niczym nie ustępują ogniwom OGi czy GroE. Przewyższają je natomiast pod względem nowoczesności produkcji i oszczędności w zużyciu ołowiu. Obecnie produkowane ogniwa OPzS cechują doskonałe parametry elektryczne, żywotność przekraczająca 20 lat oraz pełna niezawodność. W szczególności w porównaniu z bateriami GroE, baterie OPzS są doskonałą alternatywą. O wyborze baterii OPzS de-

[1] J.Garche, On the historical development of the lead/acid battery, especially in Europe, Journal of Power Sources, 31 (1990) 401 [2] G.W. Vinal, Storage Batteries, John Wiley & Sons, New York, 1955, p. 2 f [3] S.C.C. Currie, Secondary Battery, U.S. Patents 422,504; 422,505 (1890) [4] D.Berndt, Maintenance-Free Batteries, Research Studies Press Ltd., Taunton, 1997 [5] T.A Edison, Means and method for preventing depletion of electrolyte U.S. Patent 1,016,874 (1912) [6] B.K.Mahato and E.C.Laird, Power Sources 5, Edit. D.H.Collins, Academic Press, London 1975 [7] A. Czerwiński: Współczesne chemiczne źródła prądu. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, 2010 [8] Hadi Maschinenbau, Advantages of the HADI wet-filling, Amstetten, 2008 [9] H.A. Kiehne, Battery Technology Handbook SE, Taylor&Francis, New York, (2003), 25-27 [10] http://www.topsoe.com/business_areas/automotive/catalysts.aspx [11] http://www.basf.com/group/corporate/en/brand/premair_automotive_catalysts [12] http://www.acs.org/content/acs/en/careers/whatchemistsdo/careers/catalytic-chemistry.html [13] B.P Chaplin, M. Reinhard, W.F. Schneider, C. Schuth, J.R. Shapley, T.J. Strathmann, C.J. Werth, Critical review of Pd-based catalytic treatment of priority of contaminants in water, Environmental Science&Technology, 46 (2012) 3655-3670 [14] C.H. Bartholomew, Mechanisms of catalyst deactivation, Applied Catalysis A: General 212 (2001) 17–60 [15] Bater sp. z o.o. zgłoszenie patentowe Nr P.402149 (2012) [16] http://www.bater.pl/korek-rekombinacyjny/cechy-korka-rekombinacyjnego.html

urządzenia dla energetyki 5/2013

ENERGIA

bezpiecznie połączona

APARATURA ŁĄCZENIOWA

LI O R T ON WYCH K M E NIKO PIECZ SYST

Z Y N EK BE L D A A Ł WK ZD TANU S

kontroluje pracę oraz informuje o stanie zainstalowanych zabezpieczeń rozdzielni niskich napięć system składa się z modułów detekcyjnych, zamontowanych w rozłącznikach bezpiecznikowych typu ARS pro oraz modułu centralnego sygnał świetlny diod informuje o poprawnej pracy, przepaleniu wkładki bezpiecznikowej jednej z faz oraz zaniku napięcia informacja o zdarzeniu (przepalenie wkładki bezpiecznikowej, zanik napięcia) przekazywana jest poprzez komunikat tekstowy SMS