Zalety nowej generacji listwowych rozłączników bezpiecznikowych!
Dla Zakładów Energetycznych, zaopatrujących odbiorców w energię elektryczną, zapewnienie ciągłości zasilania jest najwyższym priorytetem. Od kilkunastu lat w instalacjach energetycznych są stosowane rozłączniki listwowe, dużą popularność, zarówno w Zakładach Energetycznych, jak i u producentów rozdzielni, zdobyły dzięki bezpiecznej i łatwej obsłudze, a przede wszystkim niezawodności i bezawaryjności.
Obserwując na rynku tendencje do zamiany prostych rozdzielni rozdziału energii na ich bardziej zaawansowane i „inteligentne” odpowiedniki – nowe generacje rozłączników powinny wychodzić naprzeciw tej tendencji. Konstrukcja powinna być przygotowana do dodatkowego wyposażenia pomiarowego i kontrolnego, a jego zainstalowanie nie powinno wymagać dodatkowej przestrzeni. Poniżej chciałbym przybliżyć Państwu rodzaje rozłączników bezpiecznikowych listwowych i omówić ich specyfikę. Jedną z najważniejszych cech rozłączników bezpiecznikowych listwowych jest materiał z którego zostały wykonane. Elementy izolowane powinny być z tworzywa sztucznego o wysokiej wytrzymałości temperaturowej, wolnego od halogenków i samogasnące. Przy zachowaniu powyższych parametrów aparaty powinny gwarantować wysoką wytrzymałość mechaniczną. Natomiast elementy przewodzące powinny być wykonane z powierzchniowo uszlachetnionej elektrolitycznie miedzi.
Rozłączniki bezpiecznikowe listwowe 630 kVA
Wymogi stawiane bezpiecznikom średniego napięcia HH określa przepis IEC 60282-1. Najczęściej wkładki te stosowane w Polsce do zabezpieczeń transformatorówsą wkładkami niepełnozakresowymi (inaczej zwane dobezpieczeniowymi – ich anglojęzyczny odpowiednik wg IEC to „back-up fuses”) tzn. wkładkami, które zabezpieczają transformator jedynie przed skutkami zwarć.
Zastosowanie wkładek o charakterystyce gTr po wtórnej stronie transformatora pozwala na zachowanie selektywności pomiędzy niepełnozakresowymi bezpiecznikami HH i bezpiecznikami głównymi NH gTr.
Charakterystyka wkładki bezpiecznikowej NH w kategorii użytkowej gTr według norm została dostosowana do charakterystyki obciążeń transformatorów i bezpiecznika HH. Pozwala to na lepsze wykorzystanie przeciążalności transformatorów. Transformatorowe wkładki bezpiecznikowe w kategorii użytkowej gTr muszą pozwalać na przepływ 1,3-krotnego prądu znamionowego transformatora, przez co najmniej 10 godzin. Wyłączenie przy 1,5-krotnym prądzie znamionowym transformatora następuje w ciągu 2 godzin. Oznaczenia transformatorowych wkładek bezpiecznikowych dokonuje się zgodnie z mocą znamionową transformatora w kVA.
W praktyce oznacza to, że np. wkładka bezpiecznikowa NH o rozmiarze 3 oznaczona jako 630 kVA pozwala na przepływ prądu roboczego o wartości 1182 A przez co najmniej 10 godzin. W wyniku tego wysokiego obciążenia wzrasta nie tylko moc wydzielana przez wkładkę bezpiecznikową NH, lecz także obciążenie zastosowanego aparatu bezpiecznikowego NH. To z kolei oznacza, że pojemność cieplna aparatu bezpiecznikowego NH musi być do tego dostosowana. Jeśli aparaty bezpiecznikowe posiadają jedynie oznaczenie o nominalnym prądzie roboczym 910 A, to nie są one przygotowane do opisanych wyżej bezpieczników 630 kVA. Nawet przy zastosowaniu bezpiecznika o kolejnej niższej wartości 500 kVA zachodzi konieczność, aby przy 1,3-krotnym prądzie znamionowym transformatora aparat pozwalał na przepływ prądu roboczego 939 A przez co najmniej 10 godzin. W tym przypadku użytkownik poprzez zastosowanie dodatkowych zabezpieczeń przed prądem przeciążeniowym musi sam zadbać o to, aby nie został przekroczony maksymalny dopuszczalny prąd roboczy dla aparatu bezpiecznikowego NH o wartości 910 A.
„Prawdziwe” aparaty 630 kVA z uwagi na swoją szczególną konstrukcję powinny przewodzić wysokie prądy robocze (do 1182 A przez co najmniej 10 godzin) powstające przy pełnym wykorzystaniu przeciążalności transformatorów. Z tego względu oznaczenia tych rozłączników dokonuje się w oparciu o normę DIN VDE 0636/2011 według znamionowej mocy transformatora wyrażonej w kVA.
Rozłączniki listowe 1000A – listwy zasilające, z zamontowanymi na stałe zwieraczami nożowymi Listwa zasilająca 1000A stosowana jest do zasilania szyn zbiorczych w przypadku gdy nie jest wymagana ochrona przez wkładki bezpiecznikowe, lecz żąda się jedynie możliwości stworzenia widocznej przerwy. Urządzenia te wyposażone są w zabudowane na stałe zwieracze nożowe 1000A o niskiej stratności.
W nowoczesnych aparatach poprzez użycie rygla wielofunkcyjnego można wprowadzić listwę zasilającą w pozycję „parkowania”, tzn. zapewnić widoczną przerwę izolacyjną w przypadku rozłączenia przy minimum wymaganego miejsca. Listwa bezpiecznikowa powinna być przystosowana do blokowania kłódką zarówno w pozycji rozłączonej jak i załączonej.
Rozłączniki bezpiecznikowe listwowe grupa 00-3 (160A- 630A)
Rozłączniki listwowe stosowane w stacjach transformatorowych do zabezpieczenia obwodów odpływowych są przystosowane do montażu na szynach o rozstawie 185 mm. Posiadają szerokość 100 mm (tylko grupa 00 posiada szerokość 50 mm), co umożliwia jednolite rozplanowanie odpływów w rozdzielniach.
Nowe generacje rozłączników pozwalają na równoległe prowadzenie wkładek co praktycznie podwaja prędkość łączenia, dzięki czemu można uzyskać wysoką zdolność łączeniową. Jednoczesne rozłączanie w dwóch punktach na każdej z faz powoduje powstanie dwóch mniejszych łuków elektrycznych. Również napięcie tych łuków jest dwukrotnie mniejsze. Zalety dwóch kontaktów roboczych na fazę:
- Mały łuk elektryczny
- Działanie tylko połowy wartości napięcia na kontakt przy powstawaniu łuku elektrycznego
- Podwojona prędkość łączeniowa
- Pewniejsze rozłączanie przy prądach pojemnościowych i indukcyjnych
- Znacznie mniejsze i równomierne zużywanie się styków i noży
Bezpieczne rozprowadzanie prądów o dużym natężeniu wymaga przede wszystkim jednej rzeczy: zachowania chłodnego umysłu. Stosując nowej generacji rozłączniki listwowe użytkownik otrzymuje związane z tym profity takie jak: zmniejszone straty mocy, poprawę bezpieczeństwa obsługi, większą trwałość. Samo łączenie i zabezpieczanie to już historia. Przyszłość należy do bardziej inteligentnych rozdzielnic. Nowa generacja rozłączników bezpiecznikowych listwowych powinna być do tego przygotowana. Urządzenia pomiarowe i kontrolne dostępne na rynku oferują wielki wybór opcji: od podstawowego pomiaru prądów, parametrów mocy i energii, analizy harmonicznych, aż pozdalną komunikację i przekaźniki alarmowe oraz wiele innych. Parametry elektryczne są wizualizowane na wyświetlaczu LCD, mogą być również, jeżeli to konieczne przekazywane do komputera (PC) lub sterownika (PLC) i tam archiwizowane. Zazwyczaj urządzenia pomiarowe typu EM są montowane w rozdzielnicy oddzielnie niż rozłą
czniki. Nowa generacja rozłączników daje nam teraz możliwość zespolenia tych dwóch aparatów za pomocą nakładanych na rozłączniki adapterów.
Zaufanie jest dobre, ale kontrola jeszcze lepsza. Na pytania co się stało? i gdzie to się zdarzyło? można prawie natychmiast znać odpowiedź, jeżeli tylko zastosuje się dodatkowe urządzenia konwertujące sygnały błędu i rozsyłające je w formie komunikatów poprzez SMS lub komputer (PC). Technik odpowiedzialny za utrzymanie sieci otrzyma informację konieczną do precyzyjnego zlokalizowania i naprawy skutków zwarć lub przeciążeń. Sprawia to, że taka sieć mimo iż wysoce wydajna jest równocześnie wyjątkowo niezawodna.
Producenci rozdzielni stosujący nowej generacji aparaty już dziś zapewniają sobie wielką technologiczną przewagę nad konkurencją. Nowe rozłączniki listwowe bezpiecznikowe gwarantują wysoki stopień przystosowania do wyzwań przyszłości. Mogą być one rozbudowywane w dowolnym momencie dostosowując się do zmieniających się warunków i zwiększających się wymagań użytkowników.
Opracował: mgr inż. Rafał Dąbrowski, pracuje w firmie EFEN Sp. z o.o.
