UniGear ZS1 Kovově krytý, vzduchem izolovaný rozváděč vysokého napětí, odolný proti vnitřním obloukovým zkratům se jmenovitým napětím do 24 kv

Transkript

1 Výrobky vysokého napětí UniGear ZS1 Kovově krytý, vzduchem izolovaný rozváděč vysokého napětí, odolný proti vnitřním obloukovým zkratům se jmenovitým napětím do 24 kv

2

3 Obsah 1. UniGear ZS1 4 Popis 8 IEC klasifikace 10 Vlastnosti řešení 12 Kompletně typově zkoušený rozváděč 14 Bezpečnost 18 Vakuový vypínač 22 Plynem izolovaný vypínač 24 Vakuový stykač 26 Odpínač 28 Servisní podvozky 30 UFES Extrémně rychlý uzemňovač 32 Is omezovač: Omezení proudu poruchy 34 Přístrojové transformátory 36 Měřicí senzory 40 Kabelové svorky / koncovky 42 Automatizace distribuce energie 56 Systém automatického přepnutí 58 Typické jednotky 60 Technická data 2. UniGear ZS1 Systém s dvojitou přípojnicí 64 Popis 66 Charakteristické vlastnosti 68 Typické jednotky 70 Technická data 3. Námořní a lodní aplikace 74 Popis 76 Charakteristické vlastnosti 78 Typické jednotky 80 Technická data UniGear ZS1 Dvouúrovňové řešení rozváděče 82 Popis 84 Charakteristické vlastnost 86 Typické jednotky 88 Technická data 3

4 1. UniGear ZS1 Popis Rozváděč UniGear ZS1 je hlavním globálním rozváděčem firmy ABB, je určen pro napětí až do 24 kv, jmenovité proudy 4000 A, zkratové proudy 50 ka a díky výrobě na všech šesti kontinentech je snadno k dostaní také poblíž Vaší lokality Bylo vyrobeno již více než skříní, které jsou instalovány ve více než 100 zemích celého světa Jednotlivé panely rozváděče UniGear ZS1 obsahují prostor vybavitelný vypínačem, stykačem nebo odpínačem, případně dalším příslušenstvím dostupným pro standardní rozváděčové jednotky. 4

5 Rozváděč je schválený pro použití ve speciálních aplikacích, jako jsou námořní a lodní aplikace, seismicky náročné a jaderné aplikace Rozváděč je typově zkoušen podle standardů IEC, GB/DL, GOST a CSA Panely rozváděče je možné přímo propojit také s ostatními výrobky řady UniGear Při instalaci nebo při údržbě není nutné mít k rozváděči přístup ze zadní strany, všechny manipulace je možné provádět z přední strany Charakteristické vlastnosti UniGear ZS1 Parametry Až do 12-17,5 kv, 4000 A, 50 ka Až do 24 kv, 3150 A, 31,5 ka Podle standardů IEC Bezpečnost Vybavení bezpečnostním blokováním Klasifikace pro vnitřní obloukový zkrat IAC AFLR Klasifikováno jako zařízení LSC-2B, PM (kategorie nepřerušenosti provozu) Manipulace s vypínačem při zavřených dveřích Flexibilita Široký rozsah aplikací Vakuový vypínač i plynem SF 6 izolovaný vypínač Vakuový stykač Odpínač Klasické MTP (transformátory proudu) / MTN (transformátory napětí), senzory Řešení pro instalaci ke zdi i pro volně stojící instalaci Kvalita Kvalita firmy ABB Široké zázemí Instalováno v mnoha zemích Řešení může zahrnovat Systém chránění Uzemňovač Ultra rychlý uzemňovač IS omezovač (omezovač zkratového proudu) Integrované kondenzátorové baterie Počítač na úrovni řízení rozváděče Aplikace Energetické společnosti a elektrárny Generátorové stanice v elektrárnách Rozvodny Hlavní a pomocné rozváděče Průmysl Papírenský průmysl Stavební průmysl (výroba cementu) Textilní průmysl Potravinářský průmysl Automobilový průmysl Těžební průmysl Petrochemický průmysl Ropný a plynárenský průmysl Hutnický průmysl Železárenský průmysl (válcovny) Těžební průmysl Námořní a lodní aplikace Vrtné plošiny Pobřežní ropné plošiny Osobní lodě (výletní lodě a trajekty) Kontejnerová plavidla Tankery / cisternové lodě Lodě pro pokládku kabelů Trajekty Doprava Letiště Přístavy Železnice Podzemní dráhy Infrastrukturní projekty Nákupní centra / Supermarkety Nemocnice Velké infrastrukturní a stavební projekty 5

6 1. UniGear ZS1 Popis UniGear ZS1 je kovově krytý rozváděč vysokého napětí vhodný pro vnitřní instalace. Jednotlivé prostory jsou navzájem odděleny kovovými přepážkami a živé části jsou izolovány vzduchem. Vysoce modulární koncept rozváděče umožňuje jednoduchou volbu komponentů požadovaných jakoukoli aplikací. Funkční jednotky rozváděče zaručují odolnost proti obloukovému zkratu v souladu se standardem IEC , přílohou AA, s třídou A přístupnosti k zařízení a s kritérii 1 až 5 tohoto standardu. Veškeré operace uvedení do provozu, údržby a obsluhy se mohou provádět z přední strany. Spínací prvky a uzemňovače jsou ovládány z přední strany a při zavřených dveřích. Rozváděč je možné instalovat zadní stranou ke zdi. Přístroje a zařízení Rozváděč UniGear disponuje nejkompletnějším přístrojovým vybavením, které zahrnuje: Výsuvné vakuové vypínače s mechanickými nebo magnetickými akčními členy Výsuvné vypínače izolované plynem Výsuvné vakuové stykače s pojistkami Pevné verze odpínačů Toto vybavení umožňuje nabídnout uživateli rozváděč s jednotným rozhraním a se stejnými postupy při jeho provozu i údržbě. Rozváděč může být vybaven přístrojovými transformátory proudu a napětí, případně senzory, které jsou určeny pro potřeby měření i chránění, a současně i jakýmkoli typem jednotky pro chránění a ovládání. Konfigurace rozváděče Kromě tradičních funkčních jednotek, které jsou k dispozici v jednoúrovňovém provedení, jsou v řadě rozváděčů UniGear ZS1 k dispozici také jednotky: Dvouúrovňového provedení Kompaktní jednotky vybavené stykači s pojistkami Se systémy dvojité přípojnice Použití těchto jednotek umožňuje velmi efektivní využití dostupného prostoru. Rozváděč UniGear ZS1 v uspořádání s jednoduchým systémem přípojnic je kromě toho možné kombinovat i s ostatními výrobky řady UniGear, jako jsou například: UniGear 550 UniGear 500R UniGear MCC Normální provozní podmínky Jmenovité parametry a charakteristické vlastnosti rozváděče jsou zaručeny při následujících podmínkách pracovního prostředí: Minimální okolní teplota vzduchu: -5 C Maximální okolní teplota vzduchu: +40 C Pro získání dalších informací, které se týkají různých teplotních rozsahů, prosím, kontaktujte vaše obchodní zastoupení firmy ABB. Relativní vlhkost okolního vzduchu: - Maximální relativní vlhkost za dobu 24 hodin nesmí překročit hodnotu 95 % - Maximální tlak vodních par za dobu 24 hodin nesmí překročit hodnotu 2,2 kpa - Maximální relativní vlhkost za dobu jednoho měsíce nesmí překročit hodnotu 90 % - Maximální tlak vodních par za dobu jednoho měsíce nesmí překročit hodnotu 1,8 kpa Normální provozní nadmořská výška je do 1000 m nad hladinou moře. Pro získání dalších informací, které se týkají vyšších nadmořských výšek, prosím, kontaktujte vaše obchodní zastoupení firmy ABB. Předpokladem je normální, nekorozivní a neznečištěná atmosféra v místě instalace rozváděče. 6

7 Standardy Rozváděč i hlavní komponenty a přístroje v něm obsažené splňují následující standardy: IEC pro všeobecné aplikace a účely IEC/EN pro rozváděč IEC pro uzemňovače IEC pro vypínače IEC pro koordinaci izolace IEC pro stykače IEC pro odpínače IEC pro třídy krytí Barva vnějších ploch a povrchů RAL světle šedá (čelní dveře skříní a boční stěny). Jiné barvy jsou k dispozici na požadavek. Stupně krytí Třídy krytí rozváděče jsou v souladu se standardy IEC Rozváděč UniGear je obvykle dodáván s následujícími standardními třídami krytí: IP4X pro zapouzdření / opláštění IP2X pro oddělení mezi prostory Na požadavek je možné vnější plášť rozváděče dodat s vyšším stupněm krytí. V tomto případě, prosím, kontaktujte vaše obchodní zastoupení firmy ABB. Při jiných pracovních podmínkách, než jsou podmínky popsané v předcházející části, a také v případě použití vyššího stupně krytí, se mohou elektrické charakteristiky rozváděče lišit od níže uvedených charakteristik. IEC elektrické charakteristiky UniGear ZS1 - systém s jednoduchou přípojnicí Jmenovité napětí kv Jmenovité izolační napětí kv Jmenovité krátkodobé výdržné střídavé napětí kv 1min Jmenovité výdržné napětí při atmosférickém impulsu kv Jmenovitý kmitočet Hz 50/60 50/60 50/60 50/60 Jmenovitý krátkodobý výdržný proud ka 3 s Jmenovitý dynamický proud ka Výdržný proud při vnitřním obloukovém zkratu ka 1 s Jmenovitý proud hlavní přípojnice A...4, , , ,150 Jmenovitý proud vypínače Jmenovitý proud vypínače s nucenou ventilací (1) Informace o jiných verzích viz kapitola 2 (Systém s dvojitou přípojnicí) a kapitola 3 (Námořní a lodní aplikace) (2) GB/DL verze je dostupná pro vyšší požadavky na dielektrickou charakteristiku (42 kv) a krátkodobý zkušební proud (4 s) (3) Indikované hodnoty jsou platné jak pro vakuový vypínač, tak i pro vypínač izolovaný plynem SF 6 (4) Pro skříně se stykačem a jmenovitým proudem 400 A (5) CSA verze je dostupná s napětím 27,6 kv A A ,250 1,250 1,250 1,250 1,600 1,600 1,600 1,600 2,000 2,000 2,000 2,000 2,500 2,500 2,500 2,300 3,150 3,150 3,150 2,500 3,600 3,600 3,600 2,500 4,000 4,000 4,000 3,150 7

8 1. UniGear ZS1 IEC klasifikace Vydáním standardu IEC byly zavedeny některé nové definice a klasifikace rozváděčů vysokého napětí. Jedna z nejdůležitějších, tímto standardem zavedených změn, je zrušení klasifikace rozváděčů podle kritérií kovově krytých rozváděčů rozdělených na prostory a na typové jednotky. Při revizi klasifikace rozváděčů bylo vzato v úvahu hledisko uživatele. To platí zejména pro některé aspekty, jako jsou například provoz a údržba rozváděče z pohledu požadovaného a očekávaného kvalitního řízení a správy rozvodny, od její instalace, až po její likvidaci. V tomto kontextu byl parametr Ztráta nepřerušenosti provozu (LSC = Loss of Service Continuity) zvolen jako základní kritérium uživatele. Podle standardu IEC je možné rozváděč UniGear ZS1 definovat podle následujících parametrů. Ztráta nepřerušenosti provozu LSC-2B Z tohoto hlediska jsou definovány následující kategorie: LSC-1: Pro otevření prostoru s hlavním (silovým) obvodem při normálním provozu a/nebo při normální údržbě, případně pro přístup k jakémukoli komponentu rozváděče musí být celý rozváděč vyřazen z provozu. LSC-2A: Podmínky stejné jako pro kategorii LSC-1 s výjimkou, že hlavní přípojnice a funkční jednotky sousedící s jednotkou, na které je prováděna údržba, mohou zůstat pod napětím. LSC-2B: Podmínky stejné jako pro kategorii LSC-2A s výjimkou, že kabelový prostor může zůstat pod napětím. Rozváděč UniGear ZS1 je klasifikován jako zařízení LSC-2B, protože prostory přípojnic, vypínače a kabelů jsou fyzicky i elektricky odděleny. Tato kategorie definuje možnost přístupu k prostoru vypínače, jestliže jsou přípojnice i kabely pod napětím. V případě použití pevné verze odpínače, je rozváděč definován jako zařízení LSC-2A, protože prostory kabelů a přístrojů nejsou fyzicky odděleny. Kovové oddělení prostorů - PM Podle typu použitých přepážek a uzavíracích clon pro oddělení prostorů s živými částmi a prostorů otevřených, jsou pro toto oddělení rozlišovány dva typy tříd: Třída PM (oddělení provedené z kovového materiálu) Třída PI (oddělení provedené z izolačního materiálu) Rozváděč UniGear ZS1, který pro oddělení mezi prostory používá kovové přepážky, je definován jako zařízení s třídou PM. Přístup zabezpečený blokováním Přední strana rozváděče UniGear ZS1 je z hlediska přístupu k prostorům klasifikována jako strana zabezpečená blokováním. Blokování přístupu k prostorům, které obsahují vysokonapěťové díly a jsou určeny pro otevření během normálního provozu, nebo údržby, je nedílnou součástí řešení rozváděče. Přístup zabezpečený použitím nástrojů Zadní část rozváděče UniGear ZS1 je z hlediska přístupu k prostorům klasifikována jako strana zabezpečená použitím nástrojů, protože příslušný prostor s vysokonapěťovými díly může být otevřen, avšak nikoli během normálního provozu a údržby. Klasifikace odolnosti proti vnitřnímu obloukovému zkratu IAC AFLR Rozváděč UniGear ZS1 je klasifikován jako IAC AFLR zařízení. Při specifikaci a instalaci rozváděče je nutné vzít v úvahu jeho některé základní parametry a vlastnosti, jako například: Úroveň zkratového proudu (16 50 ka) Dobu trvání poruchy (0,1 1 s) Trasy pro odvod spalin (horkých a jedovatých plynů) produkovaných hořením materiálů Rozměry místnosti, přičemž je speciální pozornost věnována výšce místnosti Postup jak získat detailní informace, konzultujte, prosím, s vaším zastoupením firmy ABB. 8

9 9

10 1. UniGear ZS1 Vlastnosti řešení Prostory Každá jednotka rozváděče obsahuje tři silové prostory: Prostor vypínače [A], prostor přípojnic [B] a prostor kabelů [C]; viz, Obr. 1. Každá jednotka je vybavena nízkonapěťovým prostorem [D] (NN částí), kde jsou umístěny pomocné přístroje a zařízení. Rozváděč odolný proti vnitřním obloukovým zkratům je obvykle vybaven odfukovým kanálem [E] určeným pro odvod spalin, které se vytvářejí při hoření elektrického oblouku. Pro odvod spalin jsou k dispozici různé typy kanálů. Všechny prostory jsou přístupné z přední strany a manipulace při provozu i údržbě rozváděče je možné řádně provádět i v případě, že je rozváděč namontován ke zdi. Prostory jsou navzájem odděleny kovovými přepážkami. Hlavní přípojnice Prostor přípojnic obsahuje hlavní systém přípojnic, který je k horním izolačním kontaktům vypínače připojen prostřednictvím přípojnicových odboček. Hlavní přípojnice jsou vyrobeny z elektrolytické mědi. Pro jmenovité zatížení přípojnic až do 2500 A se používají ploché přípojnice, zatímco pro proudy mezi 3500 A a 4000 A je použit speciální typ přípojnic s D profilem. Přípojnice jsou kryty izolačním materiálem. U rozváděčů s proudy až do 31,5 ka je po celé délce rozváděče vytvořen jeden přípojnicový prostor, který je možné na požadavek a jako volitelné vybavení rozdělit do několika prostorů. U rozváděčů s proudy 40/50 ka je toto rozdělení na prostory vybavené průchodkami standardním řešením. Připojení kabelů Prostor kabelů obsahuje systém rozbočení (plochých sběrnic), který je určen pro připojení silových kabelů k spodním kontaktům vypínače. Ploché sběrnice určené pro připojení kabelů vývodu jsou vyrobeny z elektrolytické mědi a pokrývají celý rozsah proudů. U rozváděče s napětím 17,5 kv a 24 kv jsou tyto odbočky kryty izolačním materiálem. Uzemňovač Prostor kabelů je možné vybavit uzemňovačem pro uzemnění kabelů vývodu. Stejné zařízení může být také použito pro uzemnění systému přípojnic (u jednotky měření a jednotky spínače přípojnic). Uzemňovač lze také instalovat přímo na hlavní systém přípojnic ve vyhrazeném prostoru (v přípojnicové aplikaci). Uzemňovač má zkratovou zapínací schopnost. Uzemňovač je ovládán ručně prováděnými manipulacemi z přední strany rozváděče, případně je uzemňovač možné ovládat motorovým pohonem, který je k dispozici jako volitelné vybavení. Poloha (stav) uzemňovače je zobrazena mechanickým indikátorem spojeným s uzemňovačem, který je viditelný z přední strany rozváděče. Uzemňovací sběrna Uzemňovací sběrna je vyrobena z elektrolytické mědi a probíhá podél celého rozváděče. Tímto uspořádáním je zajištěna maximální bezpečnost jak osob, tak i vlastní instalace rozváděče. Izolační průchodky a uzavírací clony Izolační průchodky v prostoru vypínače jsou sestaveny z kontaktů, které propojují vypínač s prostorem přípojnic, případně s prostorem kabelů. Jedná se o typ jednopólové izolační průchodky z epoxidové pryskyřice. Kovové uzavírací clony se při pohybu vypínače z vysunuté do pracovní polohy aktivují automaticky, a totéž platí i při pohybu vypínače z pracovní do vysunuté polohy. Kabely V závislosti na použitém jmenovitém napětí, jednotkovém rozměru a průřezu kabelu, mohou být v rozváděči použity jednožilové i třížilové kabely až do maximálního počtu dvanácti kabelů na jednu fázi (detaily jsou na straně 40). Rozváděč je možné instalovat ke zdi, protože kabely jsou snadno přístupné z přední strany. 10

11 Kanál pro odvod horkých plynů Kanál pro odvod plynů je umístěn nad rozváděčem a probíhá po celé délce rozváděče. Každý silový prostor je v jeho horní části vybaven klapkou. Tlak vyvolaný poruchou tuto klapku otevře a umožní únik spalin do kanálu. Horké plyny i žhavé částice vyprodukované vnitřním obloukovým zkratem musí být obvykle odvedeny mimo místnost rozváděče. Rozváděč UniGear ZS1 je možné vybavit kompletní sestavou řešení, která splňují všechny požadavky na odvod plynů. To platí pro případ, kdy se jedná o přímý odvod kanálem na konci rozváděče, nebo o případ, kdy je požadováno řešení s odvodem plynů v přední nebo v zadní části rozváděče. U některých instalací, jako jsou například námořní a lodní aplikace, není povolené odvést plyny mimo místnost rozváděče. Z těchto důvodů bylo vyvinuto jednoúčelové řešení, které zajišťuje bezpečnost obsluhy a je ve shodě se standardy. Jedná se například o podélné komíny pro odvod horkých plynů. Pro získání dalších informací, prosím, kontaktujte vaše obchodní zastoupení firmy ABB. Přípojnicové aplikace Každá jednotka rozváděče může být volitelně vybavena příslušenstvím, které je určeno pro přípojnicové aplikace: Transformátory proudu nebo transformátory napětí pro měření proudu a napětí přípojnic Uzemňovač přípojnic Vstupní kanál nebo kanál kabelů, které mezi sebou propojují různé sekce přípojnic Prostory jednotky A Prostor vypínače B Prostor přípojnic C Prostor kabelů D Nízkonapěťový prostor (NN část) E Kompaktní kanál pro odvod horkých plynů Obr. 1: Pohled na rozváděč UniGear ZS1 11

12 1. UniGear ZS1 Kompletně typově zkoušený rozváděč Rozváděč UniGear ZS1 byl podroben všem zkouškám, které požadují mezinárodní standardy (IEC) i standardy vydávané místní organizací (například čínský standard GB/DL a ruský standard GOST). Kromě toho byly provedeny i zkoušky požadované hlavními plavebními rejstříky (Shipping Registers - LR, DNV, RINA, BV a GL) pro použití rozváděče v lodních a námořních instalacích. Jak je uvedeno v těchto standardech, byly příslušné zkoušky provedeny na rozváděčových jednotkách, které jsou z hlediska účinků zkoušek považovány za nejcitlivější, a proto byly výsledky zkoušek rozšířeny na celý rozsah jednotek. U každé rozváděčové jednotky je ve výrobním závodu před jejím dodáním zákazníkovi provedena kusová zkouška. Touto zkouškou je provedena funkční kontrola rozváděče s ohledem na specifické parametry a charakteristické vlastnosti příslušné instalace. IEC typové zkoušky Krátkodobý a dynamický (rázový) proud Oteplení Odolnost proti vnitřnímu obloukovému zkratu Izolační zkoušky Spínací a vypínací schopnost vypínače a stykače Spínací schopnost uzemňovače Mechanické manipulace s vypínačem a uzemňovačem Stupeň krytí (IPxx) IEC kusové zkoušky ve výrobě Vizuální prohlídka a kontrola Mechanická sekvence manipulací Kontrola kabeláže Elektrická sekvence manipulací Test zkušebním napětím síťového kmitočtu Měření odporu hlavních obvodů Sekundární izolační zkouška Popis IEC typových zkoušek Krátkodobý a dynamický (rázový) zkušební proud Touto zkouškou je prokázáno, že hlavní silové a uzemňovací obvody odolají bez jakéhokoliv poškození namáhání, které je vyvoláno průtokem zkratového proudu. Je nutné si uvědomit, že předmětem této zkoušky je jak systém uzemnění výsuvného vypínače, tak i uzemňovací sběrna rozváděče. Mechanické a elektrické vlastnosti hlavního systému přípojnic a horních i spodních připojovacích odboček z přípojnic zůstávají nezměněny i v případě zkratu. Oteplení Zkouška oteplení se provádí při hodnotě jmenovitého proudu jednotky rozváděče a zkouškou je ověřeno, že v jakékoli části není nadměrná teplota. Během zkoušky je kontrolován vlastní rozváděč a současně jsou kontrolovány i spínací prvky, které mohou být v rozváděči osazeny, tj. vypínač nebo stykač. Odolnost proti vnitřnímu obloukovému zkratu Popis zkoušky - viz strana 14. Izolační zkoušky Těmito zkouškami se ověří, že rozváděč má dostatečnou odolnost proti zkušebnímu napětí atmosférického impulsu a zkušebnímu napětí síťového kmitočtu. Zkouška zkušebním napětím síťového kmitočtu je provedena stejným způsobem jako zkouška typová, ale zkouška kusová je prováděna na každé vyrobené rozváděčové jednotce. Speciální zkoušky požadované plavebními rejstříky pro námořní a lodní aplikace Vysoká okolní teplota (+ 45 C) Náklon Vibrace Obr. 2: Rozváděč UniGear při zkoušce odolnosti proti obloukovému zkratu 12

13 Spínací a vypínací schopnost vypínače Vypínač nebo stykač jsou předmětem zkoušek jmenovitým i zkratovým proudem. Tyto spínací prvky jsou kromě jiného také zkoušeny i z hlediska spínání a vypínání kapacitních a induktivních zátěží, jako jsou například kondenzátorové baterie a/nebo kabelová vedení. Spínací schopnost uzemňovače Uzemňovač rozváděče UniGear je možné zapnout do zkratu (tj. uzemnit vedení / přípojnice pod napětím). Aby se obdobné manipulace vyloučily, je uzemňovač v době, kdy jsou silové obvody pod napětím blokován. Mechanické manipulace Zkouškami mechanické odolnosti všech ovládacích prvků a částí je prokázána spolehlivost přístrojů / zařízení. Všeobecná zkušenost v sektoru elektrotechnického průmyslu ukazuje, že mechanické poruchy jsou jednou z nejběžnějších příčin poruch v dané instalaci. Vypínač je zkoušen provedením vysokého počtu manipulací - vyššího, než je počet manipulací obvykle prováděný při provozu v místě instalace. Komponenty rozváděče jsou kromě toho součástí systému řízení kvality a jejich vzorky jsou pravidelně odebírány z výrobních linek a jsou vystaveny zkouškám mechanické životnosti (odolnosti), kterými je ověřeno, že kvalita těchto komponentů je stejná, jako kvalita komponentů, na kterých byly provedeny typové zkoušky. Stupeň krytí (IP xx) Stupeň krytí IP nabízený rozváděči UniGer ZS1 vyjadřuje ochranu (odolnost) proti vniknutí cizích těles / předmětů nebo kapalin do rozváděče. Stupeň této ochrany je indikován kódem IP, za kterým následují dva znaky / číslice (například IP4X). První číslice definuje stupeň ochrany proti vniknutí cizích těles (předmětů) a druhá číslice se týká ochrany proti vniknutí vody (kapalin). Typové zkoušky požadované plavebními rejstříky Vysoká okolní teplota Provozní podmínky elektrického zařízení a přístrojů v námořních a lodních instalacích jsou všeobecně horší, než jsou normální podmínky na pevnině. Jedním z faktorů, kterým se tyto podmínky liší, je teplota a z tohoto důvodu předpisy plavebních rejstříků vyžadují, že rozváděč musí být schopen pracovat při vyšší okolní teplotě (45 C nebo teplota vyšší), než je teplota uvedená v IEC standardech (40 C). Náklon Tento test je proveden nakláněním rozváděče na všechny čtyři strany až do úhlu 25, po definovanou dobu a při současné manipulaci s přístroji / zařízením. Testem je potvrzeno, že rozváděč je schopný odolávat těmto extrémním provozním podmínkám a přístroje, které obsahuje je možné bez problémů ovládat, aniž dojde k jejich poškození. Vibrace Robustnost a spolehlivost rozváděče UniGear ZS1 byla jasně prokázána výsledky zkoušek, které potvrdily schopnost rozváděče odolávat mechanickému namáhání vyvolanému vibracemi. Provozní podmínky v lodních aplikacích a u mořských plošin vyžadují fungování rozváděče i v podmínkách značně ovlivněných vibracemi, které jsou vyvolány a způsobeny motory velkých lodí nebo vrtnými systémy u vrtných ropných zařízení. Testy byly provedeny pro: - Amplitudu 1 mm ve frekvenčním pásmu od 2 Hz do 13,2 Hz - Akcelerační amplitudu 0,7 g ve frekvenčním pásmu od 13,2 Hz do 100 Hz (viz obrázek na předcházející straně). Obr. 3: Zkouška náklonu Obr. 4: Vibrační / seismická zkouška 13

14 1. UniGear ZS1 Bezpečnost Při vývoji moderních vysokonapěťových rozváděčů musí mít nutně prvořadý význam bezpečnost osob. To je také důvod, proč je rozváděč UniGear ZS1 navržen a testován z hlediska odolnosti proti vnitřnímu obloukovému zkratu vyvolanému zkratovým proudem na stejné proudové úrovni, jako je maximálně povolený krátkodobý zkratový proud. Testy ověřily, že kovové krytí (zapouzdření) rozváděče UniGear ZS1 je schopné chránit osoby v jeho blízkosti, pokud se porucha vyvine až do vnitřního obloukového zkratu. Vnitřní obloukový zkrat je velmi nepravděpodobná porucha, která však může být vyvolána množstvím různých faktorů, jako jsou například: Vady izolace způsobené zhoršením stavu komponentů. Příčinou tohoto stavu mohou být nepříznivé podmínky pracovního prostředí a silně znečištěná atmosféra. Přepětí atmosférického původu, nebo přepětí vyvolané manipulacemi s některými komponenty. Nedostatečně vyškolená obsluha zodpovědná za provoz zařízení. Odstranění nebo překonání bezpečnostního blokování. Nadměrné oteplení v kontaktní zóně způsobené přítomností korozivních částic v prostředí zóny, nebo vyvolané nedostatečně utaženými spoji. Vniknutí drobných živočichů do rozváděče (například kabelovými prostupy). Zapomenutý materiál uvnitř rozváděče po provedené údržbě. Charakteristické vlastnosti rozváděče UniGear ZS1 výrazně snižují četnost výskytu těchto poruch, ale některé poruchy není možné zcela vyloučit. Energií vnitřního obloukového zkratu jsou vyvolány následující jevy: Zvýšení tlaku uvnitř rozváděče Zvýšení teploty uvnitř rozváděče Vnější vizuální a akustické účinky a projevy Mechanické namáhání konstrukce rozváděče Tavení, rozpad a odpařování materiálů Pokud není zařízení vhodně chráněno, mohou tyto jevy ohrozit obsluhu a vážně zranit osoby (zranění způsobená tlakovou vlnou, letícími částmi rozváděče, vyraženými dveřmi), případně tyto osoby popálit (spáleniny způsobené emisí horkých plynů). Testem odolnosti rozváděče proti vnitřnímu obloukovému zkratu je ověřeno, že dveře prostorů zůstanou uzavřeny, žádný z komponentů se od rozváděče neoddělí ani při působení velmi vysokých tlaků a plameny nebo žhavé plyny z rozváděče neunikají. Zkouškou je potvrzena bezpečnost zaměstnanců, kteří pracují v blízkosti rozváděče. Provedením testu je také zjištěno, že v přístupných vnějších částech krytí nejsou otvory, a současně je ověřeno, že připojení k systému uzemnění je funkční a garantuje bezpečnost osob, které pracují na rozváděči po poruše. Metody provedení testu i kritéria, které musí rozváděč splňovat, jsou definovány standardem IEC Rozváděč UniGear ZS1 zcela splňuje všech pět kritérií stanovených standardem IEC. Těmito zkouškami je také prověřena klasifikace IAC podle následujícího značení: Všeobecná informace: IAC (Internal Arc Classified) rozváděč klasifikovaný pro vnitřní obloukový zkrat Přístupnost: A, B nebo C (rozváděč přístupný pouze pro oprávněné osoby (A), přístupný všem (B), nepřístupný vzhledem k instalaci (C)) F, L, R: Přístup zepředu (F Front), přístup z boku / ze stran (L Lateral) a přístup zezadu (R - Rear) Zkušební hodnoty: zkušební proud v kiloampérech (ka) a doba trvání zkoušky v sekundách (s) Aby byly zajištěny a zachovány bezpečné pracovní podmínky pro zaměstnance / obsluhu, musí být velmi pečlivě zkontrolovány parametry každého specifického provozu, které se týkají odvedení horkých plynů a žhavých částic. Systémy omezující vznik poruchy Konstrukce rozváděče UniGear ZS1 nabízí kompletní pasivní ochranu proti účinkům a následkům vnitřního obloukového zkratu po dobu 1 sekundy při proudu až do 50 ka. Firma ABB vyvinula aktivní systémy ochran, které umožňují získat níže uvedené velmi důležité vlastnosti: Detekce poruchy a uhašení oblouku je provedeno obvykle za dobu kratší než 100 ms, což zvyšuje stabilitu sítě Omezení škod na zařízení Omezení doby, kdy je rozváděč mimo provoz U aktivní ochrany proti vnitřnímu obloukovému zkratu je možné do různých prostorů rozváděče instalovat různé typy čidel, která detekují okamžité projevy a účinky poruchy a zajišťují selektivní vypnutí vypínačů. Systémy omezující vznik a dopady poruch pracují na principu čidel, která vyhodnocují tlakové nebo světelné účinky vyvolané obloukovou poruchou a umožňují odpojit poruchou postižené zařízení. 14

15 Systém ITH LIMITOR Čidla systému jsou mikrospínače umístěné v horní části rozváděče na klapkách pro únik spalin ze všech tří silových prostorů (prostor přípojnic, prostor vypínače a prostor kabelů). Rázová tlaková vlna otvírá klapky a současně aktivuje mikrospínače připojené k vypínací spoušti vypínače. Celkový vypínací čas 75 ms (15 ms je čas působení systému ITH limitoru a 60 ms je čas vypnutí vypínače). FRD (zařízení rychlé obnovy systému) Systém FRD (Fast Recovery Device) je sestaven z tlakových čidel umístěných v nízkonapěťové části. Tato čidla jsou prostřednictvím trubek s malým průměrem spojena s třemi silovými prostory. Čidla detekují nárůst tlaku rázové vlny vytvořené hořením oblouku a aktivují vypnutí vypínače. Čidla jsou chráněna proti vlivu vnějšího prostředí a lze je kontrolovat i při provozu rozváděče. Celkový vypínací čas 75 ms (15 ms je čas působení systému FDR a 60 ms je čas vypnutí vypínače). Systém TVOC Systém TVOC je sestaven z elektronického monitorovacího zařízení, umístěného v nízkonapěťovém prostoru (NN části) jednotky, ke kterému jsou připojena optická čidla. Tato čidla jsou rozmístěna v silových prostorech a se zařízením jsou spojena optickými vlákny. Jestliže je překročena určitá přednastavená světelná hladina, jsou vypínače zařízením vypnuty. Aby se zabránilo nežádoucímu vypnutí vypínače při náhodném nasvětlení čidla, které bylo způsobené vnějšími faktory (bleskem fotoaparátu, odraženým vnějším světlem, atd.), je možné k monitorovacímu zařízení také připojit transformátory proudu. Vypínací povel je modulem ochrany na vypínač vyslán pouze tehdy, pokud je současně přijat světelný signál z čidla i signál indikující zkratový proud. Celkový vypínací čas je 62 ms (2 ms je čas působení zařízení TVOC a 60 ms je čas vypnutí vypínače). Systém REA Tento systém zajišťuje a nabízí stejné funkce jako systém TVOC. Systém REA je sestaven z centrální jednotky (REA 101) a volitelných rozšiřujících jednotek (REA 103, 105, 107), které umožňují vytvářet zákaznicky specifická a selektivní řešení. Další informace jsou uvedeny v kapitole vyhrazené tomuto systému na straně 50. Celkový čas působení ochrany je 62,5 ms (2,5 ms je čas působení systému REA a 60 ms je čas vypnutí vypínače). Záblesková ochrana v IED IED (Intelligent Electronic Devices Inteligentní elektronická zařízení) REF615, RET615, REM615 a REF610 je možné vybavit volitelnou rychlou a selektivní zábleskovou ochranou. Tento systém chránění má dva nebo tři kanály, které monitorují záblesk při vnitřní obloukové poruše v prostorech skříní rozváděče s vypínačem, kabely a přípojnicemi. Celkový čas působení ochrany je 72 ms (12 ms je čas působení IED a 60 ms je čas vypnutí vypínače). UFES (extrémně rychlý uzemňovač) Zařízení UFES (Ultra Fast Earthing Switch) je extrémně rychlý uzemňovač inovativního řešení, který uzemňuje všechny tři fáze během doby < 4 ms poté, co je detekována interní oblouková porucha. Další informace jsou, uvedeny v kapitole vyhrazené tomuto zařízení na straně 30. ka 2 s Tavení oceli Tavení mědi Tavení kabelů ms Obr. 5: Doba trvání obloukové poruchy a poruchou způsobené škody 15

16 1. UniGear ZS1 Bezpečnost Rozváděč UniGear ZS1 je vybaven všemi typy blokovacích prostředků a příslušenstvím, které jsou potřebné pro zajištění nejvyšší úrovně bezpečnosti a spolehlivosti jak vlastní instalace, tak i obsluhy. Blokování Bezpečnostní mechanické blokování zahrnuje standardní blokovací funkce, prostředky a opatření [1-5] viz tabulka na straně 17. Tento typ blokování je vyžadován příslušnými IEC standardy a je nutný pro zajištění správné sekvence manipulací. Bezpečnostní blokování firmy ABB zaručuje nejvyšší stupeň bezpečnosti i v případě náhodných chyb i omylů a umožňuje aplikovat nejbezpečnější systém blokování manipulací. Klíče Blokování klíči a jeho použití je velmi důležité při vytváření a implementaci blokovacích logik mezi jednotlivými jednotkami v rámci jednoho rozváděče, nebo při vytváření a implementaci blokovacích logik mezi různými skříněmi jednoho rozváděče, nebo mezi rozváděči nízkého, vysokého a velmi vysokého napětí. Tyto logiky jsou vytvářeny buď prostřednictvím skříněk s klíči, nebo pomocí značených/kódovaných klíčů. Podvozek přístroje (spínacího prvku) [6] je možné zablokovat ve vysunuté poloze a příslušný blokovací klíč je možné vyjmout pouze v této poloze přístroje. Klíči je možné blokovat manipulace pro zapnutí [7] i vypnutí [8] uzemňovače. Logika blokování klíči je vysvětlena v tabulce na straně 15. Blokování klíči je také možné použít u uzemňovače systému přípojnic (v přípojnicové aplikaci). Také manipulace při zasouvání / vysouvání vypínače [9] a při vypínání / zapínání uzemňovače [10] mohou být blokovány klíči. Tato blokování brání zasunutí příslušných ovládacích pák. Blokování klíči je také možné použít u uzemňovače systému přípojnic (v přípojnicové aplikaci). Klíče je vždy možné vyjmout. Visací zámky Dveře prostoru vypínače [11] a prostoru kabelů [12] je možné v uzavřené poloze blokovat visacími zámky. Toto blokování je možné použít u obou verzí uzavření dveří dveře s centrální rukojetí (standardní verze) nebo dveře zajištěné šrouby (volitelná verze). Manipulace při zasouvání / vysouvání přístrojů [13] a při vypínání / zapínání uzemňovače [14] mohou být blokovány použitím zábran a visacích zámků u otvorů pro zasunutí příslušných ovládacích pák. Obr. 6: Dvojitý zámek s klíči instalovaný na uzemňovači Visací zámek je také možné použít u uzemňovače systému přípojnic (v přípojnicové aplikaci). Kovové uzavírací clony [15] mezi prostory vypínače, přípojnic a kabelů je možné blokovat dvěma nezávislými visacími zámky jak v otevřené, tak i v uzavřené poloze. Pro blokování visacími zámky je možné použít zámky s třmenem o průměru 4 až 8 mm. Blokovací magnety Blokovacími magnety jsou automaticky a bez zásahu operátora uvolněny blokovací logiky. Magnety mohou být blokovány manipulace při zasouvání / vysouvání vypínače [16] a manipulace při vypínání / zapínání uzemňovače [17]. Blokování magnetem je také možné použít u uzemňovače systému přípojnic (v přípojnicové aplikaci). Magnety pracují s aktivní logikou. To znamená, že při ztrátě pomocného napětí zůstává systém blokování aktivní a jsou zachovány bezpečné provozní podmínky. 16

17 Typy blokování Standardní bezpečnostní blokování (povinné funkce) Typ Popis stavu / činnosti činnosti Definované podmínky Zasouvání/vysouvání zařízení (přístroje) do/z A 1 prostoru přístrojů Zařízení / přístroj je v poloze vypnuto / rozpojeno B Zapínání zařízení / přístroje Podvozek vypínače je v přesně definované pozici 2 A Zasouvání zařízení / přístroje Multikontaktní zástrčka zařízení / přístroje je zasunuta B Sejmutí multikontaktní zástrčky zařízení / přístroje Podvozek vypínače je ve zkušební (revizní) poloze 3 A Spínání / zapínání uzemňovače Podvozek vypínače je ve zkušební (revizní) poloze B Zasouvání zařízení / přístroje do prostoru přístrojů Uzemňovač je v poloze vypnuto / rozpojeno 4 A Otevírání dveří prostoru zařízení / přístrojů Podvozek vypínače je ve zkušební (revizní) poloze B Zasouvání zařízení / přístroje do prostoru přístrojů Dveře prostoru zařízení / přístrojů jsou zavřeny 5 A Otevírání dveří prostoru vývodu Uzemňovač je v poloze zapnuto / sepnuto B Rozpínání / vypínání uzemňovače Dveře prostoru vývodu jsou zavřeny Upozornění: Zařízení / přístroje jsou vypínač a stykač Blokování klíči (na požadavek) 6 Blokování zasouvání zařízení/přístroje Blokování lze zrušit pouze, je-li podvozek ve vysunuté poloze 7 Blokování zapínání uzemňovače Blokování lze zrušit pouze, je-li uzemňovač rozpojený/vypnutý 8 Blokování rozpínání/vypínání uzemňovače Blokování lze zrušit pouze, je-li uzemňovač sepnutý/zapnutý 9 Vložení páky pro zasunutí/vysunutí zařízení/přístroje Blokování lze vždy zrušit 10 Vložení ovládací páky uzemňovače Blokování lze vždy zrušit Blokování visacími zámky 11 Otevření dveří prostoru zařízení/přístroje 12 Otevření dveří prostoru kabelů 13 Vložení páky pro zasunutí/vysunutí zařízení/přístroje 14 Vložení ovládací páky uzemňovače 15 Uzavření nebo otevření uzavíracích clon Blokovací magnety (na požadavek) 16 Zasouvání / vysouvání zařízení (přístroje) do/z vany Magnet aktivován (pod napětím) 17 Vypínání / zapínání uzemňovače Magnet aktivován (pod napětím) Příslušenství zařízení / přístrojů 20 Zabezpečení proti selhání uzavíracích clon Zařízení blokuje uzavírací clony v zavřené poloze, je-li zařízení / přístroj vyjmutý z příslušného prostoru. Obsluha nemůže uzavírací clony otevřít ani ručně. Uzavírací clony jsou ovládány pouze podvozkem zařízení / přístroje, nebo servisním podvozkem (viz, prosím, vyhrazenou kapitolu na straně 28). 21 Matice kompatibility zařízení/přístroje s jednotkou rozváděče Multikontaktní zástrčka zařízení/přístroje a příslušná zásuvka v jednotce rozváděče jsou vzájemně kódovány pomocí mechanické matice, která vylučuje zasunutí zařízení/přístroje s odlišným jmenovitým proudem do jednotky rozváděče. 22 Mechanický ovládací mechanismus vypínače Prostor zařízení / přístrojů je vybaven mechanickým ovládacím zařízením, které umožňuje ovládat vypínač přímo tlačítky ovládacího mechanismu na čelním panelu, tj. vypínač zapnout a/nebo vypnout při zavřených dveřích. Ovládací prvky (tlačítka) lze ovládat v provozní i vysunuté poloze vypínače. 17

18 1. UniGear ZS1 Vakuový vypínač Rozváděč UniGear ZS1 může být vybaven nejširší řadou přístrojů, které jsou dnes dostupné na trhu. Z této řady pak zaujímají přední a nejdůležitější pozici vakuové vypínače, a to především ve všech oblastech primární distribuce elektrické energie. Vakuovými vypínači je pokryt kompletní rozsah parametrů a vlastností rozváděče, a to znamená, že je pokryt i celý rozsah aplikací. Mnohaleté zkušenosti získané při vývoji a použití vakuových zhášedel se dnes odrážejí v sortimentu vypínačů firmy ABB, které jsou oceňovány pro jejich výjimečné elektrické a mechanické parametry, velmi dlouhou životnost bez údržby, kompaktnost i pro snahu využít velmi inovačních koncepčních a konstrukčních technologií. Firma ABB vyvíjí a vyrábí kompletní rozsah zhášedel, která jsou používána ve vypínačích i stykačích všech aplikací rozvodu vysokého napětí. Obr. 7: Rozváděč UniGear ZS1 18

19 Vypínač VD4 Zhášedla vysokonapěťových vypínačů VD4 používají vakuum pro zhášení elektrického oblouku a současně je používají i jako izolační médium. Díky nenahraditelným a nepřekonaným vlastnostem vakua i použité vypínací techniky se přerušení proudu uskutečňuje bez potřeby rozdělení oblouku na dílčí části i bez vzniku přepětí. Po přerušení proudu dochází velmi rychle k opětnému obnovení dielektrických vlastností vakua. Vypínače VD4 se používají pro chránění kabelů, venkovních vedení, motorů, transformátorů, generátorů a kondenzátorových baterií. Póly vypínače Vysokonapěťové vypínače VD4 používají vakuová zhášedla zabudovaná v pólech vypínače (1). Vestavěním zhášedla do pólů se vytvoří specificky robustní konstrukce vypínače a současně je vlastní zhášedlo chráněno proti nárazům a nánosům prachu i vlhkosti. Obr. 8: Vypínač VD4 s mechanickým akčním členem Vakuové zhášedlo spolu se zabudovanými kontakty tvoří zhášecí komoru. Vypínače ABB využívají nejmodernější vakuovou vypínací techniku: U vypínačů s nižší a střední vypínací schopností se využívá radiální magnetický tok a u vypínačů s vysokou vypínací schopností se využívá axiální magnetický tok vytvořený ve zhášecí komoře. Obě techniky zajišťují rovnoměrné šíření základu oblouku po celém povrchu kontaktů i optimální rozdělení proudových hodnot. Struktura vakuového zhášedla je relativně jednoduchá. Těleso zhášedla tvoří keramický izolátor uzavřený na obou koncích ocelovými nerezovými kryty. Kontakty jsou vyrobeny z čisté mědi a slinutého chrómu a jsou přivařeny k měděným svorkám vývodů. Kovový roubík umožňuje pohyb pohyblivé sestavy kontakt - vývodová svorka a současně garantuje zachování vakua ve zhášedle. Komponenty zhášedla jsou sestaveny a svařeny v prostředí velmi silného vakua, které zaručuje, že vakuum ve zhášedle dosáhne hodnoty nižší než 10-5 Pa. Tato technologie zajišťuje, že zhášedlo neobsahuje žádný ionizovatelný materiál. V každém případě jsou elektrickým obloukem generovány a uvolňovány částice, které jsou směsí roztaveného a odpařeného kontaktního materiálu. Uvnitř zhášedla je integrováno kovové stínění, které zachycuje kovové páry uvolněné při rozpojení kontaktů a současně řídí / usměrňuje elektrické pole. Specifický tvar kontaktů generuje magnetické pole, které vyvolává rotaci oblouku a tím jej rozšiřuje na daleko větší plochu kontaktu, než je tomu u přímého kontaktního oblouku. Tato opatření kromě omezení tepelného namáhání kontaktů také přinášejí jejich zanedbatelné opotřebení, ale především umožňují řídit proces přerušení oblouku i u velmi vysokých zkratových proudů. Hoření elektrického oblouku zůstává podporováno vnější energií až do okamžiku průchodu proudu přirozenou nulovou hodnotou. Zhášedla firmy ABB jsou zhášedla, která přerušují oblouk při průchodu proudu nulovou hodnotou a eliminují jevy související se znovuzapálením oblouku. Rychlé omezení intenzity proudu a rychlá kondenzace kovových par vyvolané v okamžiku průchodu proudu nulovou hodnotou umožňují během několika sekund obnovit maximální dielektrickou pevnost mezi kontakty zhášedla. Kontrola úrovně vakua není nutná, protože póly vypínače jsou systémové prvky s těsností po celou dobu životnosti vypínače a nevyžadují žádnou údržbu. (1) Vypínače až do napětí 17,5 kv 1250 A 31,5 ka mají póly vyrobené z polyamidu. 19

20 1. UniGear ZS1 Vakuový vypínač Ovládací mechanismus Vypínač VD4 je vybaven mechanickým typem ovládacího mechanismu střádače energie. Samostatný (nezávislý) vypínací mechanismus umožňuje provést na pohonu nezávislé vypínací i zapínací manipulace. Ovládací mechanismus pružinového systému je možné natáhnout jak ručně, tak i prostřednictvím zpřevodovaného motoru. Vypnutí a zapnutí vypínače je možné provést prostřednictvím tlačítek umístěných na čelním panelu ovládacího mechanismu, nebo pomocí elektrických spouští (zapínací spoušť, vypínací spoušť a podpěťová spoušť). Vypínače jsou vždy vybaveny zařízením proti pumpování, které vyloučí možnost současné aktivace vypínacího a zapínacího povelu, aktivace povelu pro zapnutí v době, kdy nejsou pružiny nataženy, nebo ve stavu, kdy hlavní silové kontakty nejsou v koncových polohách. Podvozek Jak póly, tak i ovládací mechanismus vypínače, jsou upevněny ke kovovému podpůrnému rámu a k manipulačnímu podvozku. Podvozek je vybaven systémem koleček, který umožňuje i při zavřených dveřích s vypínačem manipulovat, tj. vypínač uvnitř prostoru vypínače z pracovní polohy vysunout a zpět do pracovní polohy zasunout. Podvozek také díky kovové struktuře celého rozváděče umožňuje provést účinné uzemnění vlastního vypínače. Podvozek vakuového vypínače může být ovládán motorovým pohonem. Manipulace spojené s vysunutím a zasunutím vypínače je možné provádět pomocí elektrických ovládacích prvků, a to buď z místa operátorem, nebo vzdáleně systémem dálkového ovládání. Vypínač evd4 Vypínač evd4 je kompletní plug and play systém určený pro chránění elektrického vývodu vysokého napětí. Systém je výsledkem vývoje tradičního konceptu vypínače a je doplněn jednoduchých zařízením, které zajišťuje funkce potřebné pro vypínání, měření, chránění, ovládání a komunikaci. Vypínač evd4 je odvozen z řady vypínačů VD4 a využívá jejich uznávané parametry a vlastnosti, jako jsou například spolehlivost a robustnost. V systému evd4 je integrováno ochranné zařízení řady RBX615 produktové skupiny Relion firmy ABB spolu s kombinovanými senzory proudu a napětí. V systému řízeném integrovaným řešením evd4 je v porovnání s tradičním konceptem dosaženo značně kratšího času u parametru MTTR (Mean Time to Repair = Střední doba do opravy). Tento fakt vytváří ze systému evd4 ideální řešení pro všechny instalace, kde je požadován vysoký stupeň kontinuity provozu. Vypínač evd4 je pro rozváděč UniGear ZS1 k dispozici v pevné i výsuvné verzi a je mechanicky zaměnitelný s vypínačem VD4. Rozhraní pro ovládání operátorem Přední panel vypínače představuje rozhraní pro operátora. Toto rozhraní zahrnuje následující příslušenství a funkční vybavení: Zapínací tlačítko ZAP/ON Vypínací tlačítko VYP/OFF Počítadlo manipulací (provozních cyklů) Indikátor vypnutého/zapnutého stavu vypínače Indikátor nataženého a nenataženého stavu ovládacího mechanismu pružin Zařízení pro ruční nastřádání mechanismu natažení pružin Volba pro překlenutí a vyřazení podpěťové spouště (volitelně) Obr. 9: Vypínač evd4 se zabudovanými senzory a jednotkou pro chránění a ovládání RBX

21 Vypínač VM1 Tradiční ovládací mechanismus s mechanickým střádáním energie použitý u vypínačů VD4 lze nahradit magnetickým akčním členem, a tím vytvořit řadu vypínačů VM1. Všechny charakteristické vlastnosti a parametry vypínačů popsané v této části zůstávají bez změn s jedinou výjimkou, a tou je právě typ ovládacího mechanismu. Ovládací mechanismus je sestaven z výrazně sníženého počtu komponentů a obsahuje: Akční člen s permanentními magnety. Ústředním prvkem ovládacího mechanismu je magnetický akční člen, který provádí manipulace vedoucí k zapnutí i vypnutí vypínače a udržuje hlavní kontakty vypínače v pozici dosažené příslušnou manipulací. Pohyb ovládacího mechanismu vyvolaný působením magnetu je na zhášedla vypínače přenesen prostřednictvím jednoduché převodové páky. Elektronické ovládací zařízení. Všechny funkce jsou zajištěny a prováděny integrovanou elektronickou řídicí jednotkou (ovládací a vypínací funkce, funkce potřebné pro střádání energie i kontrolní funkce elektroniky Watchdog ). Vypínač je vybaven multinapěťovým napáječem (zdrojem) pro připojení k stejnosměrnému i střídavému napětí. Kondenzátory. Energie potřebná pro spínání ovládacího mechanismu je dodávána vestavěnou kondenzátorovou baterií. Energie nastřádaná v mechanismu garantuje provedení kompletní sekvence opětného zapnutí O-C-O (VYP-ZAP-VYP). Polohové snímače. Poloha silových kontaktů vypínače je detekována elektronickými bezdotykovými snímači. Standardy IEC pro vypínač Obr. 10: Vypínač VM1 s magnetickým akčním členem 21

22 1. UniGear ZS1 Plynem izolovaný vypínač Rozváděč UniGear ZS1 může být také vybaven plynem SF 6 izolovanými vypínači. Vakuové a plynem izolované vypínače firmy ABB jsou mechanicky vzájemně zaměnitelné a stejná rozváděčová jednotka může být osazena kterýmkoli typem přístroje. Pouze firma ABB může nabídnout přístroje, které reprezentují obě technologie v celém aplikačním rozsahu, tj. pro napěťové úrovně (12 17,5 24 kv), jmenovité proudy ( A) a vypínací schopnosti (16 50 ka). Tento fakt umožňuje specifikovat optimální řešení podle charakteristických vlastností aplikace i podle parametrů spínaných a chráněných vývodů. Dlouhodobá praktická zkušenost firmy ABB prokázala, že oba typy těchto vypínačů jsou stejně kvalitní a vzájemně se doplňují. Vypínač HD4 Vysokonapěťové vypínače HD4 používají fluorid sírový (plyn SF 6 ) pro zhášení elektrického oblouku a současně jej používají i jako izolační médium. Díky vynikajícím vlastnostem plynu SF 6 se přerušení proudu uskutečňuje bez potřeby rozdělení oblouku na dílčí části i bez vzniku přepětí. Po přerušení proudu nedochází k jevům souvisejícím se znovuzapálením oblouku a dielektrické vlastnosti prostředí jsou po přerušení oblouku velmi rychle obnoveny. Plynem izolované vypínače jsou k dispozici pro všechny aplikace distribuce elektrické energie. Jejich použití je speciálně doporučené u kondenzátorových baterií, motorů, olejových transformátorů a instalací, v kterých jsou použity komponenty zvláště citlivé na dynamické a dielektrické zatěžování (například stará kabelová vedení nebo staré transformátory). Kombinace techniky komprese a techniky ofukování umožňuje docílit nejlepších výsledků při rozepínání proudů všech hodnot. Do procesu spínání / rozpínání proudu jsou vždy zapojeny obě techniky. Zatímco technika komprese funguje optimálně při spínání / rozpínání malých proudů, technika ofukování působí účinně při vypínání vyšších hodnot proudu. Technika automatického ofukování umožňuje použití menšího množství plynu, než je potřebné množství plynu použitého u vypínače, který pracuje na jiném technickém principu. Při použití systému automatického ofukování je také výrazně snížen tlak plynu. Tato technika zaručuje vypínači izolační napětí a vypínací schopnost až do 30 % jmenovitých hodnot i při nulovém relativním tlaku izolačního plynu. V celé řadě vypínačů HD4 je použit stejný tlak plynu pro všechny úrovně jmenovitých napětí (12 17,5 24 kv). Monitorování úrovně tlaku plynu SF 6 není nutné, protože póly vypínače jsou systémové prvky s těsností po celou dobu životnosti vypínače a nevyžadují žádnou údržbu. Póly vypínače jsou vybaveny zařízením kontroly tlaku plynu, které ověří, zda během transportu nebo při nesprávném použití / provozu nedošlo ke změně vlastností a parametrů vypínače. Póly vypínače Vysokonapěťové vypínače HD4 používají vypínací systém s automatickým ofukováním, který kombinuje techniku komprese a ofukování do jednoho řešení. Systém automatického ofukování je nejinovativnější technologií používanou v oblasti plynem izolovaných vypínačů, která byla vyvinuta pro přístroje a zařízení velmi vysokého napětí. Obr. 11: Vypínač HD4 22

23 Ovládací mechanismus Vypínač HD4 je vybaven mechanickým ovládacím mechanismem střádače energie. Samostatný (nezávislý) vypínací mechanismus umožňuje provést na pohonu nezávislé vypínací i zapínací manipulace. Ovládací mechanismus pružinového systému je možné natáhnout jak ručně, tak i prostřednictvím zpřevodovaného motoru. Pro celou řadu vypínačů je použit stejný typ ovládacího mechanismu a tento mechanismus má typizovaný rozsah příslušenství i náhradních dílů. Všechny komponenty příslušenství mají zásuvné konektorové patice a lze je snadno vyměnit. Vypnutí a zapnutí vypínače je možné provést prostřednictvím tlačítek umístěných na čelním panelu ovládacího mechanismu, nebo pomocí elektrických spouští (zapínací spoušť, vypínací spoušť a podpěťová spoušť). Vypínače jsou vždy vybaveny zařízením proti pumpování, které vyloučí možnost současné aktivace vypínacího a zapínacího povelu, aktivace povelu pro zapnutí v době, kdy nejsou pružiny nataženy, nebo ve stavu, kdy hlavní silové kontakty nejsou v koncových polohách. Podvozek Jak póly, tak i ovládací mechanismus vypínače jsou upevněny ke kovovému podpůrnému rámu a k manipulačnímu podvozku. Podvozek je vybaven systémem koleček, který umožňuje i při zavřených dveřích s vypínačem manipulovat, tj. vypínač uvnitř prostoru vypínače z pracovní polohy vysunout a zpět do pracovní polohy zasunout. Podvozek také díky kovové struktuře celého rozváděče umožňuje provést účinné uzemnění vlastního vypínače. Rozhraní pro ovládání operátorem Přední panel vypínače představuje rozhraní pro operátora. Toto rozhraní zahrnuje následující příslušenství a funkční vybavení: Zapínací tlačítko ZAP/ON Vypínací tlačítko VYP/OFF Počítadlo manipulací (provozních cyklů) Indikátor vypnutého/zapnutého stavu vypínače Indikátor nataženého a nenataženého stavu ovládacího mechanismu pružin Zařízení pro ruční nastřádání mechanismu natažení pružin Volba pro překlenutí a vyřazení podpěťové spouště (volitelně) LED indikátor tlaku plynu (volitelně) Vypínač HD4-HXA pro proudy s velkou stejnosměrnou složkou Řada vypínačů HD4 je rozšířena o vypínač, který je označen jako verze HXA. Tato řada vypínačů si zachovává všechny vlastnosti a parametry popsané v této kapitole, ale je také významná svojí schopností spínat proudy zátěží s vysokým obsahem stejnosměrných složek. S vypínací schopností do 40 ka je možné těmito vypínači spínat proudy zátěží s obsahem stejnosměrných složek až 100% (Iss / IDC = 100%). Při 50 ka je procentuální obsah stejnosměrných složek snížen na 50%. Vypínače lze použít ve všech instalacích, kde je ve spínaných proudech vysoký obsah stejnosměrných složek, ale jejich běžné aplikační pole leží v oblasti spínání a chránění transformátorů vlastní spotřeby elektráren. Standardy IEC pro vypínač IEC pro plyn SF 6 Obr. 12: Vypínač HD4 - HXA 23