System rozdzielnic niskich napięć MNSRozdzielnice wyposażone w wyłączniki Emax2

Rozdzielnice systemu MNS produkowane są w Polsce od ponad 20 lat. W okresie tym były one poddawane udoskonaleniom, dzięki którym funkcjonalność rozdzielnic pozostaje na najwyższym poziomie oraz wprowadzano sukcesywnie całą gamę aparatury niskonapięciowej produkcji ABB. Obecnie ma miejsce jedna z najważniejszych i największych takich implementacji – wyłączniki powietrzne typu Emax produkcji ABB SACE zostają zastąpione przez wyłączniki Emax2.

Wraz z rozwojem wyłączników oznaczonych jako Emax2 roz-poczęły się w ABB prace nad wykorzystaniem tych wyłączni-ków w rozdzielnicach MNS. Efektem tych prac jest wdrożenie w tym roku wyłączników Emax2 do rodziny rozdzielnic MNS.

TestyPrzed wdrożeniem do produkcji celek rozdzielnic MNS z wy-łącznikiem Emax2 (Rys. 1), ich prototypy zostały poddane badaniom zgodnie ze standardem IEC 61439-1 i -2. Standard ten opisuje wymogi, sposób budowy rozdzielnic, aspekty bezpieczeństwa, sposoby testowania wyprodukowanych rozdzielnic (testy rutynowe), a przede wszystkim sposoby

wykonywania testów podzespołów systemów takich jak MNS. Wykonane badania potwierdziły prawidłowość użytych rozwią-zań. Sprawdzone zostały wszystkie wymagane w standardzie IEC 61439-1 i -2 punkty weryfikacji rozwiązania, wśród nich: wytrzymałość materiałów i części, stopień ochrony, odstępy izolacyjne, ochrona przed porażeniem prądem, funkcjo-nalność konstrukcji, kompatybilność elektromagnetyczna, wytrzymałość zwarciowa układu i przyrost temperatur (lub inaczej: obciążalność prądowa kompletnej celki, wraz z wy-łącznikiem).

Kolejna seria testów wykonana została, by potwierdzić wytrzy-małość rozdzielnicy na działanie łuku elektrycznego. Testy te są opisane w standardzie IEC 61641, a ich celem jest udo-wodnienie ze w przypadku pojawienia się zwarcia i łuku we-wnątrz rozdzielnicy, pracownicy obsługujący będą bezpieczni, zaś rozdzielnica nie ulegnie uszkodzeniom, które wyelimino-wałyby ją z pracy. Kryteria 1-7 oceny opisane w standardzie IEC 61641 są spełnione dla rozdzielnic MNS w zakresie do prądów zwarciowych 100kA, przy napięciu 400V (testy dla 690V trwają) i czasie trwania zwarcia 0,3s. Są to jedne z naj-wyższych wartości, jakie można zaoferować w rozdzielnicach niskich napięć.

Rys. 1. Celki rozdzielnicy MNS wyposażone w wylączniki Emax2.

Zgodnie z powyższymi standardami przebadane zostały wszystkie 4 modele wyłączników Emax2 oznaczone jako: E1.2; E2.2; E4.2 i E6.2 (Rys. 2) w zakresie do prądów Inc = 5000A i napięcia do Un = 690V oraz wytrzymałości zwarciowej na poziomie Icw = 100kA.

Zaznaczyć tu należy, że wyłączniki poprzedniej serii Emax wciąż są oferowane przez ABB, ale będą sukcesywnie zastę-powane nowym modelem Emax2.

Główne cechy wyłącznikaDzięki powyższym działaniom w rozdzielnicach MNS dostępny stał się wyłącznik o unikalnych możliwościach. Jego główne wyróżniki to: – zmniejszone w stosunku do wersji Emax wymiary

(wyłącznik E1.2 jest najmniejszym wyłącznikiem powietrz-nym dostępnym na rynku dla prądów do In = 1600A);

– zmodyfikowane moduły biegunów wyłącznika generujące mniejsze straty cieplne oraz nowe komory łukowe, które sprawiają, że system gaszenia łuku cechuje się zmniejszo-ną emisją gazów;

– wymiana akcesoriów pomocniczych polegająca na użyciu wtykowych podzespołów (styki pomocnicze, cewki, napęd silnikowy itp.). Wymiana odbywa się od frontu wyłącznika i nie wymaga ingerencji w jego wewnętrzne przedziały. Ogranicza to ryzyko błędów i uszkodzeń wyłącznika pod-czas montażu i konserwacji oraz ogranicza czas montażu;

– przedziały do montażu akcesoriów wyposażone w osłony z tworzywa sztucznego zapewniające pełną ochronę użyt-kowników w postaci podwójnej izolacji. Dostęp do nich jest uproszczony i nie wymaga demontażu pokrywy przedniej wyłącznika, lecz tylko jej fragmentu osłaniającego wnękę dla akcesoriów;

– wysoka wytrzymałość wyłączników – prądy zwarciowe mogą wynosić maksymalnie Icu = 200kA dla napięcia 440V oraz Icu = Icw = 120 kA dla napięcia 690V. Należy jednak

Rys. 3. Rozdzielnica MNS.

Rys. 2. Rodzina wylącznikow powietrznych Emax2 produkcji ABB SACE.

brać pod uwagę, że rozdzielnice MNS i większość im po-dobnych certyfikowana jest do wartości Icw = 100kA;

– kaseta wersji wysuwnej wyposażona dodatkowo w wysu-wane teleskopowe wsporniki, które umożliwiają bardzo ła-twe i bezpieczne umieszczenie części ruchomej w saniach i wsuwanie całości do kasety;

– podłączenia obwodów wtórnych (akcesoriów) wyłączników Emax 2 realizowane za pomocą specjalnych złączek z za-ciskami sprężynowymi, które wsuwane są w odpowiednie gniazda. Wyeliminowano w ten sposób elektryczne złącza śrubowe.

ZabezpieczeniaWyłączniki Emax2 są wyposażane w nowoczesne jednost-ki zabezpieczeniowe oznaczone jako Ekip Dip, Ekip Touch (Rys. 4) oraz Ekip Hi-Touch. Pierwszy z nich, Ekip Dip, to naj-bardziej ekonomiczna odmiana zabezpieczenia, pozwalająca na dokonanie nastaw za pomocą mikroprzełączników (DIP-switch-y). Natomiast dwa kolejne zabezpieczenia posia-dają panel operatorski w postaci barwnego ekranu dotykowe-go wyposażonego w łatwy do obsługi, intuicyjny interfejs.

Dla wszystkich zabezpieczeń typu Ekip dostępne są wersje zabezpieczeń LI, LSI, LSIG, wyposażone w układy do sygnali-zacji przyczyny i czasu pobudzenia zabezpieczenia. Mogą one współpracować z multimetrami typu Ekip, posiadają pamięć termiczną zapobiegającą przegrzewaniu aparatów. Zapewnia-ją możliwości wprowadzenia nastaw dla bieguna „N”.

W przypadku zabezpieczeń Ekip Touch i Ekip Hi-Touch istnieje możliwość korzystania z podwójnych progów i podwójnych nastaw (Ekip Hi-Touch), a także zastosowania zabezpieczenia kierunkowego oraz kontroli synchronizacji. Jednostki zabezpieczeniowe wyposażone są w funkcje autotestu i monitoringu połączeń wewnętrznych. Dane związane z pobudzeniem są przechowywane i dostępne dla obsługi w sposób ciągły.

KomunikacjaWyłączniki Emax 2 posiadają zdolność do funkcjonowania w zewnętrznych systemach komunikacji komputerowej. Dostępne protokoły to: ModBus RTU, ProfiBus, DeviceNet, ModBus TCP, Profinet, Ethernet I/P oraz IEC61850. Aby odpowiednio dostosować wyłącznik do protokołu komunikacji wystarczy użycie odpowiedniego modułu o nazwie Ekip COM (np. Ekip COM Modbus TCP – Rys. 5). Dodatkowo do dys-pozycji użytkowników na elewacji zabezpieczeń umieszczono standardowe złącza USB.

Na osobną uwagę zasługuje fakt, ze Emax2, jako pierwszy wyłącznik nn, posiada możliwość bezpośredniej komunikacji w protokole IEC61850, również w przypadku układów redun-dantnych. Instalacja modułu Ekip COM IEC61850 pozwala na sczytywanie i wysyłanie informacji na temat stanu wyłącznika, jego uszkodzenia, zadziałania zabezpieczeń, mierzonych war-tości elektrycznych, stanów ostrzegawczych i alarmowych.

Rys. 4. Widok ekranów dotykowych zabezpieczenia Ekip Touch.

Rys. 5. Wtykowy moduł komunikacyjny Ekip Com Modbus TCP.

Rys. 6. Struktura wewnętrzna celki z wylącznikiem. Widoczne dwie nisze aparatowe, sekcja wylącznika i przyłącza kablowe. Forma wygrodzenia do 4b.

Kontakt:

ABB Contact Centertel.: 22 22 37 7777e-mail: kontakt@pl.abb.com

ABB Sp. z .o.o.Siedziba spółkiul. Żegańska 104-713 Warszawa

W przypadku, gdy zakres funkcji komunikacyjnych wyłącznika Emax2 jest niewystarczający, możliwe jest użycie cyfrowych terminali zabezpieczeniowych z funkcjami zabezpieczeniowy-mi i sterowniczymi serii Relion produkcji ABB (np. REF615). Tak wyposażone celki pokazuje Rys.1.

Rozwiązania konstrukcyjne celki z Emax2Celki rozdzielnic MNS z wyłącznikami Emax2 zawierają kilka no-wych rozwiązań, które wyznaczają nowy trend w konstruowaniu pól rozdzielczych MNS (Rys. 6). Najważniejsze z nich to: – stworzenie układów szyn, które w większości są ustawio-

ne wertykalnie, co poprawia chłodzenie układu i zwiększa obciążalność prądową,

– nowo zaprojektowane przyłącza kablowe pozwalające na podpięcie kabli o przekroju 300mm2, ale możliwe jest uży-cie opcjonalnego zestawu szyn, do którego można podpiąć kable o przekroju 630mm2

– dla lepszego dostępu do aparatury wszystkie drzwi otwie-rane na 180 stopni

– przedziały kablowy, aparatowy i szynowy odizolowane od siebie przegrodami (forma wygrodzenia 4b)

– celka wyposażona w dwie nisze aparatowe, z których jed-na jest dedykowana dla układu zabezpieczeń przeciwprze-pięciowych, druga dla aparatury sterowniczej,

– odpowiednie układy szyn PEN i N, które posiadają przekrój wynoszący 50% przekroju szyn fazowych (minimum, jakie wymaga standard IEC 61439) lub 100%, jeżeli takie wymo-gi musi spełniać rozdzielnica.

Podobnie jak cały system MNS nowe celki mogą być zapro-jektowane w stopniu ochrony do IP54.

Opisane powyżej zmiany podwyższają funkcjonalność roz-dzielnic MNS, ale jednocześnie nie powodują podwyższenia

cen w stosunku do poprzednich rozwiązań. W głównej mierze jest to zasługa zmniejszenia ilości miedzi użytej w celkach z Emax2.

Wszystkie nowe rozwiązania można zastosować podczas wykonywania retrofitów rozdzielnic MNS wyposażonych w poprzednie generacje wyłączników powietrznych. Ponieważ baza tych rozdzielnic (szkielet, układ szyn) są niezmienne od momentu powstania systemu, to możliwe jest użycie wyłącz-ników Emax2 w rozwiązaniach nawet sprzed 20-stu, 30-stu lat, również w rozdzielnicach oznaczonych jako MNS1 lub MNS2.

PodsumowanieNajnowszy wyłącznik powietrzny niskich napięć produkcji ABB SACE został wprowadzony do sprawdzonych i szeroko stosowanych rozdzielnic systemu MNS. Dzięki temu dostępny stał się produkt, który łączy nowoczesne rozwiązania i ela-styczność wyłączników Emax2 z przetestowanymi, dobrze skonstruowanymi rozwiązaniami mechanicznymi celek MNS. Wszystko to przy zachowaniu poziomu cen poprzednich rozwiązań, a w niektórych przypadkach nawet poniżej tego poziomu.

Zakres testów, jakim poddane zostało rozwiązanie, szczegól-nie testów badających zachowanie rozdzielnic w przypadku pojawienia się łuku, pozwala twierdzić, że MNS z Emax2 jest jednym z najbezpieczniejszych rozwiązań na rynku. To rozwią-zanie wpisuje się w filozofię projektowania rozdzielnic MNS („Bezpieczeństwo plus”), gdzie funkcjonalność i bezpieczeń-stwo są priorytetem, a rozwiązania zastosowane w rozdzielni-cy MNS przewyższają wymogi opisane w wymienionych w tej broszurze standardach IEC.

3101

PL1

329-

W1-

pl W

ydan

ie 0

8.20

15Zastrzegamy sobie prawo do dokonywania zmian technicznych bądź modyfikacji treści niniejszego dokumentu bez uprzedniego powiadomienia. W przypadku zamówień obowiązywać będą uzgodnione wcześniej warunki. ABB Sp. z o.o. nie ponosi żadnej odpowiedzialności za potencjalne błędy lub możliwe braki informacji w tym dokumencie.

Zastrzegamy sobie wszelkie prawa do niniejszego dokumentu i jego tematyki oraz zawartych w nim zdjęć i ilustracji. Jakiekolwiek kopiowanie, ujawnianie stronom trzecim lub wykorzystanie jego zawartości w części lub w całości bez uzyskania uprzednio pisemnej zgody ABB Sp. z o.o. jest zabronione.

Copyright © 2015 ABB Wszelkie prawa zastrzeżone.