Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Odkształcenia ścian płaskich osłon rozdzielnic SN przy łukowych zwarciach wewnętrznych

Deformation of flat walls of the MV switchgear shield under internal arc faults.
Odkształcenia ścian płaskich osłon rozdzielnic SN przy łukowych zwarciach wewnętrznych
Odkształcenia ścian płaskich osłon rozdzielnic SN przy łukowych zwarciach wewnętrznych
Fot. J. Wosik, B. Miedziński

Artykuł omawia problemy związane z zapewnieniem łukochronności rozdzielnic niskiego napięcia, przedstawia wybrane wyniki badań modelowych wykonanych  podczas wewnętrznego zwarcia łukowego z zarejestrowanymi wynikami przebiegów napięć, prądów zwarciowych i przyrostu ciśnienia w osłonie rozdzielnicy budowy normalnej, a także matematyczny opis odkształceń płyt cienkich w oparciu o teorię energetyczną odkształceń dla osłony rozdzielnicy związany ze wzrostem ciśnienia podczas zwarć wewnętrznych.

Oczekiwania dotyczące rozdzielnic elektoenergetycznych SN

W elektroenergetyce, w przypadku rozdzielnic elektroenergetycznych oczekuje się:

  • zapewnienia bezpieczeństwa obsługi,
  • zapewnienia niezawodności pracy,
  • funkcjonalności rozwiązania,
  • ekonomiki przyjętych rozwiązań.

W zakresie zapewnienia bezpieczeństwa obsługi w ostatnim dziesięcioleciu standardem stało się wymaganie inwestorów dotyczące łukochronności nowo instalowanych rozdzielnic SN.

Zgodnie z PN-EN 62271-200 rozdzielnica w osłonie metalowej może być zakwalifikowana jako łukochronna po spełnieniu pięciu kryteriów:

 

Kryterium 1

Prawidłowo zabezpieczone drzwi i pokrywy nie powinny się otworzyć w czasie próby zwarcia łukowego. Akceptowalne są zniekształcenia, pod warunkiem, że z każdej strony żadna z części osłony nie przesunie się aż do położenia indykatorów zwarcia łukowego (trwałe zniekształcenie musi być mniejsze od wymaganej odległości do ściany) lub do ścian (kategoria A lub B dostępu do rozdzielnicy).

Kryterium 2

Nie nastąpiło oddzielenie się części obudowy w czasie trwania próby (akceptowalne jest odrzucenie małych, pojedynczych części o masie do 60 gramów).

Kryterium 3

Łuk nie powinien spowodować otworów w dostępnych częściach osłony do wysokości 2 m.

Kryterium 4

Indykatory zwarcia łukowego nie powinny się zapalić na skutek oddziaływania gorących gazów.

Kryterium 5

Po próbie zwarcia łukowego elementy osłony powinny pozostać połączone z ich punktem uziemiającym.

Czytaj też: Podstawowe wymagania dla rozdzielnic SN eksploatowanych w trudnych warunkach >>>

Badania modelowe wewnętrznego zwarcia łukowego

Rys. 1. Modelowanie zwarcia łukowego; fot. J. Wosik, B. Miedziński
Rys. 1. Modelowanie zwarcia łukowego; fot. J. Wosik, B. Miedziński

Przyczyną odkształcenia osłony przy wewnętrznym zwarciu łukowym może być wzrost ciśnienia gazów w objętości osłony pod wpływem wydzielonej energii łuku elektrycznego. Przeprowadzono własne badania modelowe zwarcia łukowego w warunkach laboratoryjnych na modelu fizycznym pola rozdzielczego (rys. 1.).

Przyrost ciśnienia podczas zwarcia [5] określa zależność (1):

(1)

gdzie:

κ – wykładnik adiabaty dla gazu,
Vg – objętość komory,
Wa(t) – energia łuku elektrycznego.

Energię łuku określa zależność (2):

(2)

gdzie:

Uav – zastępcze napięcie łuku,
Uav(v) = 35+1,6 da(mm)+6,6 Ia(kA),
da – długość łuku,
Ia – skuteczna wartość prądu łuku,
ia – prąd łuku,
φ a – argument impedancji obwodu zwarciowego,

(3)

– stała czasowa zwarcia łukowego.

(...)

Literatura

1. PN-EN 62271-200:2012 Wysokonapięciowa aparatura rozdzielcza i sterownicza. Część 200: Rozdzielnice prądu przemiennego w osłonach metalowych na napięcie znamionowe powyżej 1 kV do 52 kV włącznie.
2. Poradnik inżyniera mechanika, tom 1, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1968.
3. S. Timoshenko, S. Woinowski-Krieger, Teoria płyt i powłok, Wydawnictwo Arkady. Warszawa 1962.
3. R. Partyka, D. Kowaluk, Wytrzymałość mechaniczna okrętowych rozdzielnic średniego napięcia podczas zwarć łukowych, „Acta Energetica” nr 1/22(2015).
4. B. Koch, J. Maksymiuk, Łukochronność rozdzielnic osłoniętych i symulacja zwarć łukowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007.

W artykule:

• Oczekiwania dotyczące rozdzielnic elektoenergetycznych SN
• Badania modelowe wewnętrznego zwarcia łukowego
• Matematyczny opis odkształcenia płyt cienkich

streszczenie

W artykule omówiono problemy związane z zapewnieniem łukochronności rozdzielnic średniego napięcia. Przedstawiono wybrane wyniki badań modelowych wykonanych w czasie wewnętrznego zwarcia łukowego z zarejestrowanymi wynikami przebiegów napięć, prądów zwarciowych oraz przyrostu ciśnienia w osłonie rozdzielnicy budowy normalnej. Zamieszczono matematyczny opis odkształceń płyt cienkich w oparciu o teorię energetyczną odkształceń dla osłony rozdzielnicy związany ze wzrostem ciśnienia podczas zwarć wewnętrznych. Sformułowano odpowiednie wnioski praktyczne.



abstract

The article discusses the problems related to ensuring the arcing faults resistivity of MV switchgear. Selected results of model tests performed during internal arc fault with recorded voltage waveforms, short-circuit currents and pressure increase inside the normal structure switchgear volume have been presented and discussed. A mathematical description of the mechanical deformation of thin plates based on the energy theory of the deformation for the switchgear flat shealding related to the increase of pressure during internal faults is provided. Appropriate practical conclusions are formulated.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


[instalacje elektroenergetyczne, rozdzielnica SN, zwarcie łukowe, zwarcie wewnętrzne, osłony pól]

Ten artykuł jest PŁATNY. Aby go przeczytać, wykup dostęp.
DOSTĘP ABONAMENTOWY
DOSTĘP SMS
Dostęp za pomocą SMS czasowo zawieszony







Reklamacje usługi prosimy zgłaszać przez formularz reklamacyjny
Masz już abonament - zaloguj się:
:
:
zapomniałem hasła
Nie posiadasz konta - kliknij i załóż »
Nie masz abonamentu - wykup dostęp:
Abonament umożliwia zalogowanym użytkownikom dostęp do wszystkich płatnych treści na naszym portalu.
Dostępne opcje abonamentowe:
Pakiet: dwuletnia prenumerata papierowa (20 numerów) + dwuletni dostęp do wszystkich treści portalu (730 dni) - 185,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. Zamów już dziś!
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do wszystkich treści portalu (365 dni) - 105,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. Zamów już dziś!
Prenumerata elektroniczna (365 dni) - 79,00 zł
Roczny dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Prenumerata elektroniczna (30 dni) - 15,00 zł
30 dniowy dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Roczny dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Dwuletni dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie! - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś dwuletnią prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
30 dniowy dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Prenumerata elektroniczna (730 dni) - 138,00 zł
Dwuletni dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Regulamin korzystania z portalu elektro.info.pl - zobacz regulamin
Uwagi prosimy zgłaszać na adres:
Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 9/2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Metody ładowania samochodów elektrycznych a czas ładowania »

Konfigurator SPD Wiele krajów i miast przyjęło już zobowiązania do stopniowego wycofywania technologii silników spalinowych, a większość czołowych (...) czytam dalej »


Rodzaje zasilania gwarantowanego - jakie wybrać »

Konfigurator SPD W zależności od rodzaju odbiorników i stopnia ich ważności dla użytkownika stosowane są różne rozwiązania samych zasilaczy UPS oraz układów UPS zasilania (...) czytam dalej »


Szynoprzewody w instalacjach elektrycznych - jakie wybrać?

Cztery technologie energetyczne do monitorowania w 2019 r. »

szynoprzewody jak podłączyć monitorowanie energetyczne
Przyjazne instalatorom ze względu na ich intuicyjny montaż i nieskomplikowaną budowę oraz szeroki wachlarz możliwości z zakresu wykonania różnego (...) czytam więcej » Czy mikrosieci, łańcuch energetyczny, plutonowanie i zamiana baterii EV będą wielkimi zwycięzcami w 2019 roku... czytam dalej »

Jaki licznik energii elektrycznej wybrać - porównanie 2019 »

Fotowoltaika Mogą być stosowane do rozliczeń z zakładami energetycznymi, do kontroli procesów przemysłowych, do rozliczeń podnajemców oraz jako element systemów zarządzania ... czytam dalej »


Jak mocować przewody instalacji odgromowej?

Czy energii odnawialnej uda się zastąpić węgiel?

Wsporniki ochrony odgromowej energia odnawialna a węgiel
W obudowie wykonanej z wysokiej jakości polietylenu kryje się betonowy rdzeń. Szczelnie zamknięta konstrukcja chroni go przed niekorzystnym wpływem czynników pogodowych i... czytam więcej » Według ostatniego raportu brytyjskiego koncernu BP do 2040 r. odnawialne źródła energii staną się głównym źródłem energii na świecie. Czy rzeczywiście ... czytam dalej »

Sekcja: Instaluj z Legrandem dla profesjonalisty »

System zarządzania energią Jesteś Instalatorem? W tej sekcji w szybki i łatwy sposób znajdziesz niezbędne ... czytam dalej »


Może Cię to zainteresuje ▼

Jaki wybrać uniwersalny, programowalny wyświetlacz cyfrowy?

Systemy alarmowe - sposób na ochronę przed przepięciami »

Sterowniki programowalne Ochrona systemów alarmowych
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenie nie wymaga dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań urządzenia wlicza się sterowanie oraz ...  czytam więcej » Zobacz produkty do ochrony systemów alarmowych, sterowania i transmisji danych, w tym m.in.  SSP,  SSWiN,  KD, (...) czytam dalej »


Kable średniego i niskiego napięcia - wymagania standardów międzynarodowych»

Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

PRzewody i kable standardy Termowizja w elektryce
Szeroki asortyment przewodów i kabli produkowanych zgodnie z wymaganiami restrykcyjnych standardów międzynarodowych(...) czytam dalej » Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można(...) czytam dalej »

Stacje ładowania pojazdów od Kolejowych Zakładów Łączności ?

UPS zasilacze Stacja umożliwia szybkie ładowanie prądem zmiennym o mocy do 22 kW (opcjonalnie 44 kW). Wyposażona jest w dwa gniazda osobno opomiarowane (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym ??

Projektowanie skomplikowanych etykiet w terenie przy pomocy smartfona »

Switche zarządzalne Drukowanie etykiet ze smartfona
Switche niezarządzalne są to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Dzięki zainstalowaniu na dowolnym smartfonie naszej aplikacji Etykiety ekspresowe możesz projektować nawet najbardziej skomplikowane etykiety z kodami 1D, 2D i kodami kreskowymi czy etykiety seryjne korzystając (...) czytam dalej »

Nowe rozwiązania w dziedzinie zasilania gwarantowanego »

Jaką rozdzielnicę nn wybrać do projektu?

Zasilanie gwarantowane Co sie stało z kablami
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Wszelkie błędy popełnione na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji nawarstwiają się latami, stopniowo pro­wadząc do wydłużenia czasu poświęcanego na administrację systemu, zmniejszając pewność jego działania i tym samym (...) czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
3/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 3/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Zastosowanie algorytmów ewolucyjnych do wielokryterialnej optymalizacji rozwoju sieci dystrybucyjnej SN
  • - Uproszczony projekt automatyki SZR z wydzieloną rozdzielnicą zasilania awaryjnego
Zobacz szczegóły
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl