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.

W artykule:

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

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).

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

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.

Badania modelowe wewnętrznego zwarcia łukowego

Rys. 2. Przebiegi zarejestrowanych prądów, napięć i ciśnienia w czasie zwarcia łukowego; rys. J. Wosik, B. Miedziński
Rys. 2. Przebiegi zarejestrowanych prądów, napięć i ciśnienia w czasie zwarcia łukowego; rys. J. Wosik, B. Miedziński
Rys. 3. Przebiegi zarejestrowanych prądów, napięć i ciśnienia w czasie zwarcia łukowego; rys. J. Wosik, B. Miedziński 
Rys. 3. Przebiegi zarejestrowanych prądów, napięć i ciśnienia w czasie zwarcia łukowego; rys. 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 – argument impedancji obwodu zwarciowego,

(3)

    – stała czasowa zwarcia łukowego.

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

Zarejestrowane przebiegi prądów zwarciowych oraz przyrostu ciśnienia w czasie trwania zwarcia łukowego przedstawiono na rys. 2. i rys. 3.

Skutki przyrostu ciśnienia podczas zwarcia łukowego w osłonie rozdzielnicy budowy normalnej przedstawiono na rys. 4.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 9/2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »


Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) - jakie wybrać ?

urządzenia przeciwprzepięciowe spd Ochronniki przepięciowe odpowiednie do zastosowań w instalacjach 230 V lub 400 V, systemy jedno- lub trójfazowe, wymienny moduł warystora i zamknięty moduł iskiernika, wizualna i zdalna sygnalizacja stanu warystora oraz(...) czytam dalej »


Światło dzienne, nasz naturalny regulator - odwzorowanie opraw oświetleniowych »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

Ośiwetlenie - jakie wybrać? bezpanelowa energia słoneczna
Rodzaj oświetlenia ma również fundamentalny wpływ na nasz wzrok oraz bezpośrednio wpływa na nasze ciało, umysł i (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Nowe rozdzielnice Practibox S - wysoka jakość i nagrodzony design w przystępnej cenie»

nowe rozdzielnice Rozdzielnice dedykowane są przede wszystkim dla budownictwa mieszkaniowego (prywatnego jak i deweloperskiego), hoteli i obiektów biurowych. Rozdzielnice otrzymały ... czytam dalej »


Wprawiają w ruch tysiące różnych pojazdów na świecie - znasz ich?

Rozdzielnice średniego napięcia (SN) - przegląd 2019

pojazdy elektryczne Medcom Rozdzielnice 2019 porównanie
Zmieniają sposób myślenia o energii elektryczne i nie tylko... czytam więcej » Rozdzielnice średniego napięcia (SN), tak jak i inne rozdzielnice energetyczne, budowane są na napięcia znamionowe w zakresie od 7,2 do 36 kV o wartościach 7,2; 12; ... czytam dalej »

Kamery termowizyjne w cenach promocyjnych - tylko do 30 czerwca! »

Promocje na kamery termowizyjne Przy pracach instalacyjnych, a także w przemyśle, kamera termowizyjna jest nieodzownym narzędziem pracy ... czytam dalej »


Może Cię to zainteresuje ▼

Jaki wybrać uniwersalny, programowalny wyświetlacz cyfrowy?

Kable i przewody - dobierz odpowiednie do swojego projektu »

Sterowniki programowalne kable i przewody - jakie wybrać
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 » Właściwie wykonana i dostosowana do konkretnych zagrożeń środowiskowych instalacja elektryczna powinna do minimum ograniczać zagrożenia... czytam dalej »


Ochrona przed przepięciami systemów alarmowych»

Wszyscy elektryczni producenci w jednym miesjcu - zobacz!

Ochrona przepięciowa systemów alarmowych Elektryczni producenci w jednym miejscu
Jak ochronić różnorodne elektroniczne systemy ochrony mienia przed skutkami przepięć(...) czytam dalej » Zobacz ponad 100,000 produktów elektromechanicznych w ofercie (...) czytam dalej »

Co jeszcze potrafią enkodery Ethernet?

UPS zasilacze Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym?

Ograniczniki przepięć, które wybrać?

Switche zarządzalne spd ograniczniki przepięć
Switche niezarządzalne 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 » Układy SPD typu 1 (ograniczniki przepięć typu 1) powinny być stosowane do ochrony instalacji elektrycznej oraz urządzeń przed zagrożeniami stwarzanymi(...) 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 »
5/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 5/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Stacje ładowania pojazdów elektrycznych
  • - Oświetlenie boisk piłkarskich zgodnie z wymaganiami klas oświetleniowych
Zobacz szczegóły
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
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