Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Minimalizace rizik v rozváděčích
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Minimalizace rizik v rozváděčích

Vysoké teploty představují vážné riziko pro rozváděče, ale především pro lidi v jejich okolí. V případě poruchy též mohou způsobit výpadky napájení. Nový typ diagnostického systému pro nízkonapěťové rozváděče umožňuje riziko minimalizovat. Nyní může být teplota v kritických místech uvnitř rozváděče sledována nepřetržitě a efektivně.

Hlavní nízkonapěťové rozváděče hrají klíčovou roli v dodávce elektrické energie. Obecně lze říci, že uživatel očekává spolehlivý provoz po celou dobu životnosti, tedy i po několik desetiletí. Dokonce i v případě, že zařízení je navrženo, zkonstruováno a testováno podle příslušné verze normy ČSN EN 61439 (IEC 61439), původní podmínky nemusí zůstat stejné po celou dobu jeho životnosti: mohou se vyvíjet požadavky, může být provedeno rozšíření nebo se mohou změnit konstrukční okolnosti na dalších instalacích. Pak se zařízení přetěžuje nepřijatelným zvýšením teploty, což představuje bezpečnostní riziko.


Nadměrné teploty v hlavním rozváděči nízkého napětí představují riziko, které musí být minimalizováno.

Hlavním obvodem rozváděče může protékat až několik tisíc ampér. Přetížené přípojnice a přívodní svorkovnice, které nejsou utaženy na předepsané momenty nebo uzavřené větrací otvory, mohou způsobit přehřátá místa s nepřijatelně vysokými teplotami. Izolační vlastnosti mohou být také postupně ovlivněny. To má vliv na mechanickou pevnost a dotykový odpor, čímž se snižují parametry zařízení. To je často spojeno se skutečností, že se postupně zvyšují energetické nároky a stárnoucí zařízení mohou dále zvyšovat riziko selhání. Závady na zařízení mohou způsobit obloukovou poruchu vedoucí k požáru nebo výbuchu.

Je proto důležité včas zjistit tepelné přetížení. Standardní metodou detekce přehřátých míst je v současné době tepelné snímkování. Poskytuje však pouze okamžitou hodnotu a nezachycuje všechny části rozváděčů. To znamená, že nezachycuje spoje za hlavním spínacím zařízením, hlavními přípojnicemi nebo distribučními přípojnicemi.

Bezdrátové, bezúdržbové, komplexní

Nový diagnostický systém společnosti Eaton nyní nabízí alternativu. Systém je schopen průběžně monitorovat teploty v kritických bodech, zaznamenávat trendy a komunikovat s řídicím systémem. Jedná se o bezdrátové, bezúdržbové řešení, které lze pružně přizpůsobit velikosti systému. Obsahuje řídicí jednotku (diagnostický kontrolér), speciální senzory teploty pro sledování všech přípojnic a připojovacích bodů a obecné senzory teploty pro sledování všech ostatních měřicích bodů. Hodnoty teploty se přenášejí bezdrátově do kontroléru. To umožňuje rychlou a snadnou instalaci, a oblast přípojnic tak zůstává na rozdíl od běžných drátových senzorů bez potenciálně nebezpečných oblastí.



Systém obsahuje řídicí jednotku a různé senzory, které bezdrátově přenášejí naměřená data.

Pro hlavní přípojnice se používá nově vyvinutý inteligentní měřicí modul. Jedná se o senzory jednoduše umístěné nebo bezpečně přišroubované na přípojnice pod napětím a napájené nezávisle elektromagnetickým polem přípojnic, takže externí napájecí zdroj nebo baterie nejsou potřebné. Díky tomu je možné umístit senzory teploty i v nepřístupných místech.



Autonomní teplotní senzory pro hlavní přípojnice jsou jednoduše namontovány na přípojnicích/spojích a jsou nezávisle napájeny elektromagnetickým polem přípojnic.

K dispozici jsou i další senzory, které lze flexibilně instalovat na snadno přístupných místech. Jsou určeny především pro měření teplot mimo přípojnice a také bezdrátově odesílají data do kontroléru.

Společnosti Eaton jsou kritické body v sestavě rozváděčů dobře známé. Senzory pro měření jsou proto umístěny na těchto místech.

Profily pro varování a alarmy

Prahové hodnoty pro systémy rozváděčů xEnergy a Modan jsou uloženy v řídicí jednotce, „mozku“ systému. Tyto prahové hodnoty vycházejí z rozsáhlého systému znalostí a jsou výsledkem analýzy tepelného chování systémů v řadě testů a jejich vyjádření v matematických modelech. Příslušný varovný a poplachový profil umožňuje bezpečné ovládání zařízení po celou dobu jeho životnosti, bez ohledu na případné závady.

Centrální diagnostický kontrolér je vybaven modelem rozváděče. Pro konfiguraci zařízení prostřednictvím serveru FTP není vyžadována znalost programování. Všechny senzory teplot jsou jednoduše registrovány při spouštění a monitorovány kontrolérem.

Kritické situace lze včas rozpoznat za použití funkce analýzy a zobrazením trendů.

Data měření jsou uložena přímo v diagnostickém kontroléru nebo jsou hlášena a analyzována prostřednictvím FTP serveru. Ten je chráněn heslem, aby se zajistilo, že k datům mohou přistupovat pouze oprávnění lidé. Data mohou být stažena ve formátu Excel a externě analyzována a archivována. Díky krátkému intervalu měření – 10 minut – je k dispozici velké množství dat, která jsou také vhodná pro analýzu trendů. Systém tak umožňuje plánovat preventivní údržbu.

V případě odchylek systém buď vygeneruje varování o chybě, kterou lze očekávat, nebo spustí poplach, pokud jsou překročeny určité prahové hodnoty. Upozornění jsou předávána do kontrolního bodu, který může odstranit závady. Je také teoreticky možné nezávisle vypnout části systému. Kromě toho systém poskytuje informace o přesném místě poruchy a návod, jak je napravit.


Teplotní senzory bezdrátově přenášejí naměřené hodnoty do kontroléru každých 10 minut.

Otevřený a rozšířitelný

Pro integraci do systému správy budov nabízí rozhraní kontroléru Modbus TCP jednoduchý způsob, jak dále zpracovávat a analyzovat data. IP adresa kontroloru je přiřazena automaticky přes DHCP server routeru, ale může být také přiřazena pevná adresa.

Oznámení obvykle zůstávají v inteligentním deníku kontroléru, dokud se příčina poruchy neodstraní a nepotvrdí. To vylučuje „tiché chyby“, které se objeví a vyřeší samy.

Použitím hodnot, jako je rozdíl mezi aktuální a prahovou teplotou, pomáhá diagnostický systém uživateli při plánování rozšíření systému – například tím, že ukazuje, do jaké míry může být v budoucnu použit současný prostor. Aby bylo možné monitorovat rozváděčové systémy jiných výrobců, musí být rozváděč modelován v kontroléru a řídicí jednotka musí být ručně nakonfigurována. Při dodatečné instalaci a použití ve stávajících systémech to znamená, že specialista musí nejprve analyzovat systém a poté plánovat uspořádání senzorů.

Kontinuální sledování teploty nabízí ideální základ pro to, aby rozváděč byl „průhledný“, aby se zvýšila bezpečnost, a shromáždily se tím také důležité informace pro preventivní údržbu. K dalšímu zvýšení bezpečnosti rozváděče, zejména pokud jde o ochranu osob v případě obloukové poruchy, je také vhodné používat systém ochrany proti obloukovým zkratům, jako je například Arcon od společnosti Eaton. Jako jeden z předních světových výrobců spínacích přístrojů a rozváděčů, Eaton nastavuje nové standardy např. svým diagnostickým systémem s cílem minimalizovat zbytková rizika, která rozváděče představují.

Eaton

Steffen Lobgesang a Lutz Graumann

kate.siwek@publitek.com
 

Další články

Elektrotechnika a regulace

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky














Sledujte nás na sociálních sítích: