Inovace, technologie, projekty Selektivita jističů – cesta k zajištění spolehlivosti dodávek elektrické energie Ing. Petr Hermann, Ph.D.,
vedoucí segmentu projektanti a elektromontážní firmy Schneider Electric CZ, s. r. o. Stále vyšší nároky na spolehlivost provozu
V současné době se stále více setkáváme s výstavbou nových investičně velmi náročných technologických celků. Investoři běžně počítají s celodenním provozem, což je v převážné většině jediná cesta k ekonomicky rozumné návratnosti vložených investic. Jakékoli odstávky provozu vzniklé poruchami na technologii, popřípadě nevhodným návrhem technologie a jejího napájení, pak vedou ke značnému snížení návratnosti a tím prodražení celé investice. Další negativní stránkou nucených nenadálých odstávek složitých technologií zpravidla bývá zničení surovin nebo polotovarů již částečně zpracovaných nebo nacházejících se právě ve výrobním procesu – tuhnutí chemikálií, skla atd., což je opět značná finanční zátěž pro provozovatele. V neposlední řadě nenadálá odstávka může také znamenat ohrožení bezpečnosti obsluhy, životního prostředí atd. S uvědoměním si těchto důsledků klade stále více investorů silný důraz na maximální zajištění spolehlivosti systémů napájení klíčových technologií. Vše samozřejmě za rozumnou cenu. Selektivita jističů
Odpovědí na požadavek zajištění spolehlivosti dodávky elektrické energie je řešení elektrických rozvodů s dodržením selektivity jisticích prvků. Selektivita je základní podmínkou, která musí být vzata v úvahu již na počátku každého projektu elektrických rozvodů. Z výše uvedených důvodů připravila firma Schneider Electric, světový lídr v oblasti jištění rozvodů nízkého napětí s výrobky značky Merlin Gerin, sérii článků, v nichž budou čtenáři seznámeni s principy selektivity samotné a dále s projektováním selektivního jištění rozvodů nízkého napětí. V tomto a v příštích číslech časopisu ELEKTRO budou uveřejněny následující příspěvky: - Úvod (č. 6)
- Selektivita – teorie (v č. 7)
- Selektivita – teorie, pokračování I (v č. 9)
- Selektivita – řešení Schneider Electric (v č. 10)
- Příklad řešení standardního rozvodu (v č. 11)
Obsahem avizovaných příspěvků bude především: rozbor klasických technik selektivity časové, proudové, pseudočasové, zónového blokování a jejich kombinací, analýza techniky energetické selektivity využívající energie prošlé jisticím prvkem v procesu vypínání, popis vlastností jednotlivých typů spouští z pohledu dosažitelné selektivity s přednostmi minimalizace doby výpadků, namáhání systémů při zkratech a omezení vlivu poklesů napětí sítě. Co je to selektivita – základní pojmy
Selektivita je koordinace nastavení charakteristik ochran jisticích přístrojů tak, aby porucha vzniklá v určitém místě rozvodu byla selektivně odepnuta pouze jisticím přístrojem bezprostředně nad místem poruchy, a to bez vybavení ostatních nadřazených jisticích prvků rozvodu, tedy při zachování funkčnosti zbylých částí rozvodu.  Podle rozsahů proudů, pro které je výše uvedený princip selektivity platný, se rozlišuje selektivita plná, částečná a žádná. Selektivita se nazývá plná, vypíná-li pro celý rozsah proudů od přetížení až po tvrdé kovové zkraty jistič D2, zatímco jistič D1 zůstává zapnut (obr. 1). Částečná selektivita znamená, že výše uvedená podmínka není splněna pro plný rozsah proudů, ale pouze pro nižší hodnoty proudu, nazývané mez selektivity. Názory odborníků
V rámci snahy o co nejkvalitnější spolupráci položili specialisté firmy Schneider Electric několika odborníkům, projektantům elektro, následující dotazy: V čem vidíte hlavní výhody selektivity jisticích prvků? Proč jste se rozhodli pracovat s prvky Schneider Electric a např. na jakém projektu jste je použili? Jakou máte zkušenost s technickou podporou Schneider Electric? ad 1. Selektivita jisticích prvků je v řadě projektů stále opomíjena. Přitom hlavní výhody selektivity jsou vidět zejména při poruchách na nejnižších stupních jištění. Při poruše dochází k odpojení pouze nejnižšího stupně, tedy tam, kde se porucha vyskytla a nejsou dotčeny vyšší stupně jištění. Díky tomu je zlepšena kontinuita provozu. Uplatnění selektivity nacházíme především v náročných provozech (banky, nemocnice, letiště…). V případě opakovaných výpadků celého rozvodu se zvýšené investiční náklady rychle vrací. Požadavek na selektivitu jištění již vyplývá ze základního a také velice praktického požadavku elektrotechnických předpisů (ČSN 33 2000-3). Porucha v jednom obvodu nemá vyřadit jiný nebo jiné obvody. Z tohoto důvodu je proto nesmírně důležité, aby jištění v jednotlivých úrovních byla selektivní a předcházelo se tím situacím, kdy při vybavení jednoho prvku obvodu dojde i k odpojení přístroje, nebo dokonce přístrojů předřazených, a tím i provozů funkčně nesouvisejících s obvodem, kde se porucha vyskytne. Následkem těchto nežádoucích vypnutí může docházet ke ztrátě kontinuity provozu a k ekonomickým škodám při přerušení výroby, prodeje apod. Právě zde jsou vidět hlavní výhody využití selektivity jisticích přístrojů, kdy se dá vhodným nastavením nadproudových a časových spouští dosáhnout plné selektivity v řešeném projektu. ad 2. V praxi se specializujeme na rozváděče pro záskokové zdroje. Zejména u těchto rozváděčů je kladen velmi vysoký nárok na spolehlivost jednotlivých komponentů. Pro řízení těchto rozváděčů používáme řídicí systémy od firmy Schneider Electric, Modicon a Telemecanique. U vyšších výkonů používáme často silových prvků Compact, popřípadě Masterpact, zejména pro jejich vysoké vypínací schopnosti a rychlost vypínacích mechanismů. Přístroje firmy Schneider je výhodné používat v případech, kdy je potřeba pracovat s velkými zkratovými proudy ve složitých provozních podmínkách. Díky propracovanému systému nastavení vypínacích křivek na spouštích a systému kaskádování lze s úspěchem využít vlastností spolupráce předřazených a přiřazených prvků. Podle důležitosti provozu je potom možné volit systém řešení s absolutní nebo částečnou selektivitou a tím v případě méně důležitých provozů šetřit investiční náklady. ad 3. Široká škála nastavení prvků Schneider Electric přináší při dodržení selektivity i značné ekonomické úspory. V poslední době byly prvky Schneider použity v hlavní rozvodně Radiocentra v Hradci Králové, kde je nainstalováno 12 ks jističů MASTERPACT na 1600 A, 4 ks jističů MASTERPACT na 4 000 A a řada jističů COMPACT. Prvky Schneider byly v tomto případě nasazeny z důvodů vysokých nároků na zkratovou odolnost. Značnou úsporu času při dimenzování prvků Schneider přináší práce s programem Ecodial. Veškeré katalogy jsou přehledné a v českém jazyce. Pracovníci technické podpory firmy Schneider jsou schopni v případě nutnosti poradit a vyřešit problémy spojení s prvky. Při práci lze využívat všech forem prezentace výrobků firmy Schneider, a to jak katalogů v tištěné podobě, tak i v elektronické podoběna CD i internetu. Při výpočtech zkratů a dalších parametrů se v podstatě již nelze obejít bez kvalitního výpočtového programu, jehož zdařilou ukázkou je i program Ecodial.
V případě náročného projektu a vzhledem ke složitosti a rozsáhlosti výrobního programu Schneider projektanti vítají možnost přímé technické konzultace se specialisty firmy Schneider, kteří dokáží poradit při řešení některých složitějších či neběžných zadání. Stručně shrnuté názory odborníků potvrdily nejen důležitost selektivity jištění, ale i správnost záměru firmy Schneider Electric kvalifikovaně vycházet vstříc projektantům elektro již při přípravě zakázky. Na uvedené otázky odpovídali p. František Tepličanec a Ing. Jan Rohlíček – projektanti firmy ATICO, spol. s r. o. a Ing. Jiří Sklenář – projektant elektro. Schneider extranet pro projektanty
Pro všechny, koho tato problematika zajímá nebo kdo by se chtěl blíže seznámit s dalšími řešeními firmy Schneider Electric, je možné doporučit zaregistrovat se na stránky Schneider extranet pro projektanty www.design.schneider-electric.cz Registrace je zdarma; stačí pouze na úvodní straně vyplnit registrační formulář a kliknout na „odeslat“. Následně bude zájemcům na e-mailovou adresu zasláno heslo a přihlašovací jméno (e-mail zájemce), po jejichž zadání je možné uvedené stránky prohlížet. Na stránkách Schneider Electric lze nalézt: popisy výrobků, .pdf soubory katalogů, elektronický katalog on-line, tabulky selektivity, knihovnu rozměrových výkresů a schémat pro AutoCAD, ale také i jednoduché nástroje a programy pro zjednodušení práce projektanta. Mohou to být např. moduly pro výpočet elektrických sítí nn (pro návrh a kontrolu vhodného jističe, kabelu, popř. pro výpočty zkratových proudů, to vše s ohledem na platné normy), nástavby nad AutoCAD (pro nakreslení čelních pohledů na rozváděče vn a nn) atd. Schneider Electric CZ, s. r. o. Technická podpora
tel.: 0362/76 63 33
e-mail: tp@cz.schneider-electric.com Praha - Thámova 13, 186 00 Praha 8
tel.: 02/81 08 81 11, fax: 02/24 81 08 49 Brno - Mlýnská 70, 602 00 Brno
tel.: 05/43 42 55 55, fax: 05/43 42 55 54 http://www.schneider-electric.cz |
