Wymagania stawiane pomieszczeniom przeznaczonym do instalacji zespołów prądotwórczych i zasilaczy UPS

Zespół prądotwórczy, który stanowi źródło zasilania awaryjnego, instalowany jest w obiektach budowlanych wymagających zwiększonej pewności zasilania. Jest urządzeniem skomplikowanymi i wymaga specjalnego pomieszczenia oraz wykwalifikowanej obsługi. W związku z tym przed podjęciem decyzji o zakupie konkretnego zespołu prądotwórczego należy uzgodnić z dostawcą sposób jego eksploatacji. Natomiast w zasilaczach UPS ważnym elementem są baterie akumulatorów, które eksploatowane w niewłaściwy sposób stwarzają zagrożenie wybuchowe. Od poprawności ich doboru zależy czas eksploatacji oraz poprawne funkcjonowanie systemu zasilania gwarantowanego.

Projekt budowlany

Podstawą rozpoczęcia prac projektowych w zakresie instalacji zespołu prądotwórczego jest dobór jego mocy. Przy projektowaniu instalacji zasilanej z generatora zespołu prądotwórczego lub zasilacza UPS bardzo istotnym problemem jest zachowanie warunków ochrony przeciwporażeniowej. Opis tych zagadnień wykracza poza ramy artykułu. Zainteresowani tymi problemami czytelnicy potrzebne informacje znajdą w „Poradniku projektanta elektryka”.

Projekt może opracować osoba posiadająca odpowiednie uprawnienia budowlane, będąca jednocześnie członkiem Polskiej Izby Inżynierów Budownictwa.

Projekt budowlany agregatorni, zgodnie z art. 12–16 ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane (tekst jednolity DzU z 2016 r., poz. 290 z późniejszymi zmianami), musi być wykonany przez osobę mającą odpowiednie kwalifikacje, w konkretnej specjalności – w szczególności elektrycznej.

Natomiast nadzorowanie prac musi być wykonywane przez osobę mającą uprawnienia do kierowania pracami budowlanym w odpowiedniej specjalności.

Układ wentylacji i dostarczania paliwa powinien być uzgodniony międzybranżowo przez specjalistów m.in. wentylacji, instalacji paliwowych i przeciwpożarowych.

Podstawę opracowania stanowią warunki zabudowy (w odniesieniu do obiektów użyteczności publicznej są to warunki lokalizacji inwestycji celu publicznego) wydane przez właściwy urząd administracji państwowej oraz warunki techniczne instalacji wydane przez przedsiębiorstwo energetyczne [2].

Podczas projektowania należy spełnić wymagania:

• warunków zabudowy,
• warunków technicznych instalacji oraz
• wymagania obowiązujących norm i przepisów, w tym Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (tekst jednolity DzU z 2015 r., poz. 1422).

Zgodnie z § 181 ust. 1 Rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie „Budynek, w którym zanik napięcia w elektroenergetycznej sieci zasilającej może spowodować zagrożenie życia lub zdrowia ludzi, poważne zagrożenie środowiska, a także znaczne straty materialne, należy zasilać co najmniej z dwóch niezależnych, samoczynnie załączających się źródeł energii elektrycznej oraz wyposażać w samoczynnie załączające się oświetlenie awaryjne (zapasowe lub ewakuacyjne). W budynku wysokościowym jednym ze źródeł zasilania powinien być zespół prądotwórczy”.

• Projekt należy opracować zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego (DzU z 2012 r., poz. 462 z późniejszymi zmianami w szczególności Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 22 września 2015 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego – DzU z 2015 r. poz. 1554).
• Projekt budowlany po wykonaniu należy uzgodnić z rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń ppoż. oraz z rzeczoznawcą ds. bhp.
• Opracowany projekt podlega uzgodnieniu i sprawdzeniu w zakresie zgodności z wydanymi warunkami technicznymi przyłączenia w przedsiębiorstwie energetycznym, które wydało warunki techniczne przyłączenia.
• W przypadku zastosowania rozwiązań nietypowych w zakresie ochrony ppoż., warto rozważyć uzgodnienie projektu pod względem ppoż. w Komendzie Wojewódzkiej Państwowej Straży Pożarnej właściwej dla miejsca lokalizacji inwestycji.
• Po wyrażeniu zgody na zastosowanie rozwiązań zamiennych, najczęściej po wykonaniu ekspertyzy technicznej i pod warunkiem spełnienia dodatkowych wymagań określonych w postanowieniu, projekt należy uzgodnić z rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń ppoż.

Kolejnym krokiem jest wystąpienie przez inwestora do właściwego terytorialnie Urzędu Nadzoru Budowlanego, w celu uzyskania pozwolenia na budowę. Instalacja i wykonanie wszelkich prac związanych z instalacją zespołu prądotwórczego może nastąpić po uprawomocnieniu się wydanego pozwolenia na budowę [2, 4]. 

Warunki instalowania zespołu

Zespół prądotwórczy pracujący w układach zasilania awaryjnego może być instalowany w kontenerze ustawianym na fundamencie betonowym poza budynkiem lub w specjalnie do tego celu przygotowanym pomieszczeniu, powszechnie nazywanym agregatornią.

Zarówno w pierwszym, jak i w drugim przypadku instalacja zespołu wymaga czerpni powietrza oraz odprowadzenia spalin i odpowiedniej wentylacji pomieszczenia. Problem ten powinien zostać rozwiązany przez projektanta instalacji sanitarnych na podstawie wymagań określonych przez producenta zespołu.

Zespół prądotwórczy instalowany przez producenta w kontenerze stanowi kompletne urządzenie pod względem elektrycznym oraz sanitarnym. Natomiast w przypadku adaptowania pomieszczenia do celów instalacji zespołu prądotwórczego, należy spełnić wszelkie wymagania określone przez producenta [2].

Na fotografii 1. został przedstawiony przykład instalacji zespołu prądotwórczego w pomieszczeniu.

Instalacja odbiorcza budynku objętego zasilaniem awaryjnym powinna być przystosowana do zasilania z zespołu prądotwórczego. W tym celu obwody objęte układem zasilania awaryjnego muszą spełniać warunki ochrony przeciwporażeniowej zarówno przy zasilaniu z sieci elektroenergetycznej, jak również przy zasilaniu z generatora zespołu prądotwórczego.

Dobierając parametry zespołu należy uwzględnić: rodzaj, moc i tryb pracy odbiorów, np. prądy rozruchowe silników, pobór mocy biernej, odkształcenie prądu oraz niesymetrię obciążenia [3, 4].

• Zespół prądotwórczy wraz z wyposażeniem zaleca się instalować w wydzielonym pomieszczeniu. Pomieszczenie to powinno być łatwo dostępne, dobrze wentylowane, suche i w razie potrzeby ogrzewane, aby minimalna temperatura przy braku pracy silnika napędowego zespołu wynosiła co najmniej 5°C.
• Silnik spalinowy wymaga czerpni i kanałów dolotowych świeżego powietrza oraz przewodów odprowadzających spaliny oczyszczone w układzie wydechowym.
• Pomieszczenie, w którym zostanie zainstalowany zespół prądotwórczy, należy wyposażyć również w rozdzielnicę zasilania potrzeb własnych, oświetlenie, gniazda odbiorcze oraz instalację elektryczną sterowania wentylacją oraz innymi urządzeniami uwzględnionymi w projekcie w zależności od potrzeb [2, 6].
• Układ automatyki SZR zespołu pracującego w układzie zasilania awaryjnego należy wyposażyć w blokadę elektryczną i mechaniczną oraz odpowiednio oznakować. Blokady te mają uniemożliwić podanie napięcia z dwóch źródeł jednocześnie oraz uniemożliwić wsteczne podanie napięcia z generatora zespołu prądotwórczego do wyłączonej spod napięcia sieci elektroenergetycznej.
• W polu linii zasilania podstawowego powinna być kontrolowana obecność napięcia. Jeśli zespół może być uruchamiany zdalnie lub samoczynnie, to w jego pobliżu należy przewidzieć możliwość wprowadzania blokady przed zdalnym lub samoczynnym uruchomieniem, na przykład podczas prac konserwacyjnych.
• Zespoły prądotwórcze powinny być wyposażone w układ do normalnego zatrzymywania ręcznego lub automatycznego, który odcina dopływ paliwa (silnik wysokoprężny) lub wyłącza zapłon (silnik o zapłonie iskrowym). Urządzenie do awaryjnego zatrzymywania (ręcznego lub samoczynnego) jest wymagane w przypadku zespołów spalinowo-elektrycznych zdalnie sterowanych oraz zespołów w obudowie, do wnętrza której mają dostęp ludzie. W drugim przypadku przycisk do awaryjnego zatrzymywania powinien być umieszczony zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz obudowy.
• Ręcznie sterowany układ do awaryjnego zatrzymywania jest wymagany, jeżeli można zatrzymać zespół prądotwórczy w czasie krótszym niż przy zastosowaniu układu do normalnego zatrzymywania. Dopuszcza się rezygnację z układu do awaryjnego zatrzymywania zespołów spalinowo-elektrycznych małej mocy (0,8–12(20) kW) [3].
• Zespoły ruchome należy przyłączać przewodami giętkimi o żyłach miedzianych, przeznaczonymi do ciężkich warunków pracy, odpornymi na działanie wody, z powłoką o zwiększonej grubości [3].

Tłumienie drgań

Dla wielu zastosowań masywny fundament dla zespołu prądotwórczego nie jest konieczny. Agregaty z wbudowanymi izolatorami drgań mogą zredukować przekazywane drgania o 60–80%, a umieszczenie stalowych sprężynowych izolatorów pomiędzy generatorem wraz z silnikiem napędowym i ramą nośną konstrukcji zespołu może odizolować więcej niż 95% drgań [7].

W zastosowaniach, w których wielkość przekazywania drgań do budynku jest bardzo ważna, może być wymagane mocowanie zespołu prądotwórczego na niezależnym fundamencie izolującym od drgań pozostałą część budynku.

Silnik i alternator zespołu prądotwórczego muszą być odizolowane od konstrukcji nośnej, na której są zamontowane. Niektóre zespoły prądotwórcze, szczególnie modele o mocy do około kilkuset kW, wykorzystują izolatory drgań z gumy, które są wstawiane do maszyny pomiędzy silnik/alternator i podstawę. Elementy te są powszechnie nazywane wibroizolatorami (fot. 2). Metalowa rama tych zespołów prądotwórczych zwykle może być przytwierdzona bezpośrednio do fundamentu, podłogi lub konstrukcji pośredniej [8, 9].

Zespoły prądotwórcze, które nie zawierają wbudowanych wibroizolatorów, powinny być zainstalowane za pomocą elementów izolujących drgania, takich jak: elastyczne podkładki antywibracyjne, wibroizolatory sprężynowe lub wibroizolatory powietrzne.

Elastyczne podkładki antywibracyjne mają różną tłumienność, a w przybliżeniu ich skuteczność przyjmuje się 75%. W zależności od budowy, mogą one również mieć różną tłumienność w zależności od temperatury, ponieważ w niskich temperaturach guma traci właściwości tłumienia drgań [9].

Rys. 1. ilustruje stalowy sprężynowy tłumik drgań wymagany w zespołach prądotwórczych, które nie zawierają wbudowanych wibroizolatorów. Izolatory tego typu należy umieszczać zgodnie z dokumentacją techniczno-ruchową producenta zespołu prądotwórczego.

Wibroizolatory mogą być umieszczane niesymetrycznie na obwodzie ramy nośnej zespołu prądotwórczego, ponieważ muszą być rozmieszczane z uwzględnieniem środka ciężkości maszyny. Liczba wymaganych wibroizolatorów jest różna w zależności od ich klasy i masy zespołu prądotwórczego.

Dla zapewnienia skutecznego tłumienia drgań, wibroizolatory typu sprężynowego muszą być dobrane i zainstalowane z największą precyzją. Masa zespołu prądotwórczego powinna dostatecznie ściskać izolator dla umożliwienia swobody ruchu, ale nie można dopuścić do tzw. „dobijania” wibroizolatora do podłoża podczas pracy. Uzyskuje się to poprzez dobieranie typu wibroizolatorów i ich liczby do masy zespołu prądotwórczego wraz z osprzętem [9].

Układ chłodzenia i wentylacji

Silnik spalinowy, generator oraz układ wydechowy są źródłami ciepła mającymi wpływ na pracę i wydajność całego zespołu prądotwórczego. Wzrastająca temperatura w pomieszczeniu zespołu prądotwórczego stanowi zagrożenie dla zgromadzonego tam paliwa.

Niekontrolowany wzrost temperatury ponad dopuszczalne wartości (dla oleju napędowego 55°C) może spowodować samozapłon paliwa oraz uszkodzenie wyposażenia elektrycznego. W celu odprowadzenia nagrzanego powietrza i konieczności utrzymywania w pomieszczeniu odpowiedniej temperatury, konieczna jest wentylacja nawiewno-wywiewna.

• Powietrze chłodzące zasysane jest przez wentylator zamocowany na chłodnicy.
• Przekroje czerpni (wlotu) i wyrzutni (wylotu) muszą zapewniać swobodny przepływ powietrza do pomieszczenia i z pomieszczenia agregatorni. Orientacyjnie powierzchnia przekroju czerpni oraz wyrzutni powinny być większe o 50% od powierzchni wlotu chłodnicy.
• W celu sprawnego wyrzucania nagrzanego powietrza, agregatornia powinna być wyposażona w wentylator wyciągowy.
• Czerpnię i wyrzutnię należy chronić przed wpływami atmosferycznymi. W tym celu w otworach czerpni i wyrzutni instalowane są żaluzje sterowane automatycznie. Podczas gdy zespół prądotwórczy nie pracuje, żaluzje są zamknięte. Zostają one automatycznie otwarte z chwilą uruchomienia zespołu [2, 5].

Wraz z otwarciem żaluzji czerpni i wyrzutni powietrza automatycznie muszą zostać uruchomione wentylatory nawiewne i wywiewne. W przypadku zespołów pracujących w trybie automatycznym, pomieszczenie agregatorni należy ogrzewać tak, aby utrzymywana była stała temperatura otoczenia, wynosząca powyżej 5°C, jednakże niezależnie od pory roku – nie więcej niż 30°C [5].

Zaleca się instalowanie nagrzewnic elektrycznych wyposażonych w termostat, zasilanych z rozdzielnicy potrzeb własnych agregatorni, która jest zasilana z sieci elektroenergetycznej. Po uruchomieniu zespołu prądotwórczego układ automatyki samorozruchu oraz samozatrzymania przełącza zasilanie agregatorni na zasilanie z zespołu prądotwórczego z jednoczesnym odłączeniem zasilania nagrzewnic [2].

Dodatkowe wymagania

Zespoły prądotwórcze należy instalować według instrukcji dostarczonych przez producenta urządzenia, koniecznie zgodnie z aktualnie obowiązującymi przepisami oraz normami. Większość urządzeń tego typu wymaga dostępu dla obsługi po obu stronach silnika oraz od strony sterowania lub prądnicy. Szczegółowe przepisy mogą wymagać dodatkowej przestrzeni roboczej (zespoły z prądnicami SN) np. dla obsługi sprzętu elektrycznego, ale generalnie minimalna przestrzeń robocza równa jest szerokości generatora prądotwórczego po obu stronach i do obejścia urządzenia z jednej strony dookoła osi podłużnej.

Położenie części układu paliwowego lub elementów układu rozdziału energii elektrycznej mogą wymagać dodatkowej przestrzeni roboczej. Pomieszczenie zespołu prądotwórczego (także obudowa) powinno mieć dostęp dla wyjmowania gabarytowych podzespołów np. silnika. Dostęp ten może być zapewniony przez szerokie otwory drzwiowe lub inne rozwiązania. Najczęściej optymalny projekt pozwalać będzie na przenoszenie całego zespołu prądotwórczego do pomieszczenia agregatorni.

W przypadku budynku o większej wysokości normalnym staje się umieszczanie generatorów prądotwórczych na dachach. Instalację taką można wykonać, jeśli konstrukcja dachu budynku ma odpowiednią nośność i może przenieść obciążenie zespołu i osprzętu towarzyszącego [9].

Przed podjęciem decyzji w tym zakresie należy uzyskać opinię konstruktora budowlanego dotyczącą noś­ności stropu.

Gdy zespół prądotwórczy jest zamontowany na dachu budynku, nadal należy uważać, by układ wydechowy silnika nie zanieczyszczał powietrza przy czerpni powietrza dla budynku lub sąsiednich nieruchomości [9].

Wymagania dla pomieszczeń z akumulatorami

W zasilaczach UPS stosowane są akumulatory klasyczne o gęstości elektrolitu 1,24 kg/l lub akumulatory wykonane w technologii VRLA (­Valve Regulated Lead Acid), czyli akumulatory regulowane z zaworem jednokierunkowym, umożliwiającym usuwanie nadmiaru wodoru, o gęstości elektrolitu (1,25–1,3) kg/l. Akumulatory VRLA produkowane są w dwóch technologiach [6]:

• AGM (Absorbed Glass Mat), w której elektrolit jest umieszczony w separatorze międzypłytowym wykonanym z włókna szklanego o dużej porowatości, które eliminuje niebezpieczeństwo wycieku elektrolitu oraz zabezpiecza przed możliwością powstania zwarcia pomiędzy płytami dodatnią i ujemną,
• SLA (Sealed Lead-Acid), w której elektrolit jest zestalony w postaci żelu, stanowiącego tiksotropową odmianę dwutlenku krzemu (SiO₂).

W akumulatorach klasycznych wodór oraz tlen stanowiące produkt elektrochemicznego rozkładu wody są usuwane na zewnątrz przez otwory technologiczne wykonane w korkach. Natomiast w akumulatorach VRLA, które często błędnie nazywane są „szczelnymi” lub „hermetycznymi”, skutki reakcji elektrolitycznego rozkładu wody występują znacznie mniej intensywnie ze względu na wtórne reakcje powstających gazów prowadzące do znacznej ich redukcji przez ponowne powstanie wody i powrót do elektrolitu. Zagospodarowywanie powstających gazów jest jednak niecałkowite i ich nadmiar jest usuwany na zewnątrz akumulatorów przez jednokierunkowe zawory.

Wraz z upływem czasu eksploatacji wskutek zjawiska starzenia lub błędnego jej prowadzenia mogą pojawić się ilości gazów znacznie przekraczające te powstające w normalnych warunkach. Świadczy to o tym, że akumulatory te, podobnie jak akumulatory klasyczne, stwarzają zagrożenie wskutek wprowadzania wodoru (H2) do pomieszczenia bateryjnego, który w mieszaninie z powietrzem przy stężeniu w zakresie (4–75)% staje się wybuchowy.

Przy stężeniu stechiometrycznym, wynoszącym około 29% wodoru (H2) w powietrzu, do wybuchu wystarczy energia o wartości 0,019 mJ.

W praktyce stosuje się wentylację mechaniczną, choć po spełnieniu określonych warunków dopuszcza się wentylację grawitacyjną.

Sterowanie wentylacją mechaniczną przedziału bateryjnego należy realizować z wykorzystaniem układów detekcji stężenia wodoru. Układy automatyki powinny mieć ustawione dwa progi wykrywania stężenia wodoru [6]:

• 10% DGW, którego przekroczenie zostanie zasygnalizowane oraz zostanie uruchomiona wentylacja powodująca zwiększenie szybkości wymian powietrza o 100% w stosunku do warunków normalnych,
• 30% DGW, którego przekroczenie spowoduje oprócz dalszego działania sygnalizacji akustyczno-dźwiękowej oraz wentylacji, wyłączenie ładowania baterii akumulatorów do chwili ustania zagrożenia.

Wymagania w zakresie wentylacji

Podstawowe wymagania w zakresie wentylacji przedziału bateryjnego wynikają bezpośrednio z normy PN‑EN 62040-1:2009 Systemy bezprzerwowego zasilania (UPS). Część 1: Wymagania ogólne i wymagania dotyczące bezpieczeństwa UPS. Aneks M (normatywny). Wentylacja przedziałów bateryjnych [8].

Przybliżoną wartość przepływu zapotrzebowanego powietrza w ciągu godziny, w [m3/h], można obliczyć ze wzoru [6]:

Q_p = v · q · s · n · I_g · C_B (1)

gdzie:

v – wymagane rozcieńczenie wodoru (100 – 4)/4 = 24,

q – wytworzony wodór: 0,45·10^–3, w [m³/Ah],

s – współczynnik bezpieczeństwa,

I_g – prąd gazowania o wartości:

2 mA/Ah – dla baterii „zamkniętych” (z zaworem VRLA),

20 mA/Ah – dla baterii otwartych,

n – liczba ogniw baterii, w [-],

C_B – pojemność baterii, w [Ah],

Q_p – ilość wymaganego powietrza, w [m³/h].

Przyjmując współczynnik bezpieczeństwa s = 5, wzór na obliczenie Q_p może być uproszczony:

• dla baterii akumulatorów klasycznych:

Q_p = 0,054 · n · I_g C_B (2)

• dla baterii akumulatorów VRLA:

Q_VRLA = 0,25 Q_p (3)

Jeżeli w pomieszczeniu z akumulatorami wolna przestrzeń V, spełnia następujący warunek:

gdzie:

V_p – objętość pomieszczenia z akumulatorami, w [m³],

V_u – objętość, jaką zajmują akumulatory ze stojakami oraz inne wyposażenie pomieszczenia, w [m³], to wystarczające jest zastosowanie wentylacji grawitacyjnej, z umieszczonymi po przeciwnych stronach pomieszczenia otworami: dolotowym i wylotowym.

Każdy z tych otworów musi mieć powierzchnię nie mniejszą od określonej następującą zależnością [6]:

A_p = 28 · Q_p (5)

gdzie:

A_p – powierzchnia przekrojów otworów zewnętrznych i wewnętrznych, w [cm²].

W takim przypadku otwory wentylacyjne należy umieścić na przeciwległych ścianach. Jeżeli jest to niemożliwe i otwory wentylacyjne muszą zostać wykonane na tych samych ścianach, to odległość pomiędzy nimi nie może być mniejsza niż 2 m.

Ten sam wymóg dotyczy instalowania wentylatorów wyciągowych, których odległość nie może być mniejsza niż 2 m.

Podane wymagania mają charakter orientacyjny. Opracowanie projektu wentylacji pomieszczenia bateryjnego jest zagadnieniem wymagającym specjalistycznej wiedzy i powinno być opracowane przez uprawnionego projektanta branży sanitarnej. Rola projektanta elektryka ogranicza się w tym przypadku do zaprojektowania układu sterowania i zasilania wentylatorów.

Wentylacja pomieszczenia bateryjnego powinna spełniać wymagania według Rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 roku w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (DzU nr 109 z 2010 r., poz. 719) (pomieszczenie zagrożone wybuchem to pomieszczenie, w którym spodziewany przyrost ciśnienia przekracza wartość 5 kPa) [6].

W pomieszczeniach bateryjnych ważna jest również klimatyzacja z uwagi na znaczne ilości ciepła wydzielanego przez ładowane lub rozładowywane akumulatory. Wzrost lub zmniejszenie temperatury pomieszczenia od wartości 20°C skutkuje odpowiednio zwiększeniem lub zmniejszeniem pojemności baterii.

Dla celów praktycznych ilość ciepła wydzielanego podczas rozładowywania akumulatorów można oszacować ze wzoru [6]:

Q = I · R · t · n (6)

gdzie:

I – przewidywany maksymalny prąd rozładowania, w [A],

n – liczba gałęzi równoległych pracujących w czasie rozładowania, w [-],

Q – ilość ciepła wydzielanego w czasie t, w [J],

R – rezystancja jednej gałęzi szeregowej akumulatorów (rezystancję dla pojedynczego ogniwa podają producenci baterii w swoich katalogach), w [Ω],

t – przewidywany czas rozładowania, w [s].

Akumulatory stosowane w zasilaczach UPS najczęściej mają napięcie znamionowe 12 V. Baterie akumulatorów powinny być budowane z ogniw tego samego typu, pochodzących z tej samej serii produkcyjnej ze względu na rezystancję wewnętrzną, która decyduje o równomierności rozpływu prądów w poszczególnych gałęziach.

Zaleca się instalowanie zabezpieczenia zwarciowego w każdym biegunie każdej gałęzi, możliwie blisko akumulatorów. Ponadto należy instalować zabezpieczenia centralne w każdym biegunie.

Dobór zabezpieczeń należy wykonać na podstawie spodziewanego prądu obciążenia znamionowego oraz spodziewanych prądów zwarciowych. Ponieważ rezystancja wewnętrzna akumulatorów stosowanych w zasilaczach UPS jest uzależniona od typu akumulatora i wynosi (0,5–3) mΩ/100 Ah, zwarcie będzie skutkowało przepływem prądów o dużej wartości, co należy uwzględnić przy doborze zabezpieczeń oraz doborze przewodów.

Podsumowanie

Na zakończenie należy podkreślić, że artykuł nie stanowi recepty na realizację pomieszczeń przeznaczonych do umieszczenia zespołu prądotwórczego i zasilaczy UPS wraz z szafami bateryjnymi. Zwraca jedynie uwagę na pewne istotne problemy, które należy rozwiązać dla zachowania bezawaryjnej pracy i spełnienia funkcji, do której są przeznaczone.

Ciekawym rozwiązaniem dla obiektów wymagających ciągłego zasilania jest zastosowanie dynamicznego systemu zasilania składającego się z zespołu prądotwórczego, połączonego sprzęgłem z kinematycznymi zasobnikiem energii. Takie rozwiązanie określa się mianem źródeł zasilania bezprzerwowego.

Poprawnie dobrane zespoły prądotwórcze, które są zainstalowane przez producenta w kontenerze lub poprawnie zaprojektowanej agregatorni, spełniają większość wymagań stawianych układom zasilania awaryjnego stosowanych często w rozbudowanych układach zasilania budynków.

Właściwy dobór parametrów zespołu prądotwórczego zapewnia dobrą jakość dostarczanej energii elektrycznej.

Z drugiej strony, zespoły, zwłaszcza te o większych mocach znamionowych, mają również swoje wady. Głośna praca (średnio 65–80 dB), znaczne masy i duże rozmiary, odpowiedniej wielkości zbiornik paliwa, układ zasilania powietrzem i układ wydechowy wszystko to powoduje, że urządzenia te powinny być instalowane w osobnych budynkach, z dala od budynków mieszkalnych bądź miejsc pracy ludzi, tak aby spełnione były warunki ochrony ppoż. i bhp [5].

Literatura

1. T. Sutkowski, Rezerwowe i bezprzerwowe zasilanie w energię elektryczną, COSiW SEP, Warszawa 2007.
2. J. Wiatr, M. Orzechowski, Podstawy zasilania budynków mieszkalnych, użyteczności publicznej i innych obiektów nieprzemysłowych w energię elektryczną, Poradnik projektanta elektryka, DWM, Warszawa 2012.
3. E. Musiał, Problemy zasilania z zespołów spalinowo-elektrycznych, Konferencja „Automatyka, pomiary, zakłócenia” Jurata, 19-21 maja 2005 r.
4. K. Kuczyński, Pomieszczenia z zespołami prądotwórczymi - podstawowe wymagania, „elektro.info” 6/2016.
5. T. Martyniak, J. Nawrocki, B. Antończyk, Optymalizacja doboru agregatów prądotwórczych oraz wytyczne ich zabudowy w pojazdach specjalnych, „Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe” nr 1, 2005.
6. J. Wiatr, Baterie akumulatorów stosowanych w zasilaczach UPS oraz warunki ich bezpiecznej eksploatacji, „elektro.info” 10/2015.
7. A. Czerwiński, Akumulatory, baterie, ogniwa, WKŁ, Warszawa 2013
8. Materiały firmy Delta Power.
9. Materiały firmy Cummins Power Generation

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!