Dzięki wykorzystaniu nowych technologii rozpoczyna się obecnie nowa era w organizacji systemów lokalnej dystrybucji energii elektrycznej i zasilania. Innowacyjne rozwiązania technologiczne o nowych konstrukcjach, cechach i architekturze zapewniają większe bezpieczeństwo pracownikom oraz wyższy poziom niezawodności sieci zasilania.
Ponieważ większa industrializacja pociąga za sobą wzrost obciążenia fabryk i zakładów przemysłowych, konieczność wdrożenia inteligentnych urządzeń i systemów sterowania bazujących w znacznie większym stopniu na komunikacji danych poprzez sieć, kierownictwo zakładów jest zmuszone do zapewnienia większego poziomu bezpieczeństwa i niezawodności, co wymaga również bardziej efektywnego systemu zasilania w energię elektryczną. Zapotrzebowanie na bezpieczniejsze i bardziej niezawodne metody lokalnej dystrybucji energii ma charakter powszechny i uniwersalny. Firmy prześcigają się w ustaleniu, które technologie mogą zaoferować najwyższy poziom bezpieczeństwa, aby ograniczyć zagrożenie dla personelu utrzymania ruchu.
Bezpieczeństwo i niezawodność
Dwie dekady temu głównym problemem w zarządzaniu systemami lokalnej dystrybucji energii elektrycznej było ryzyko porażenia prądem, dziś są nim takie zagrożenia, jak łuk elektryczny. W przypadku wystąpienia awarii niedostatecznie zabezpieczone kanały rozdziału energii i/lub połączenia mogą spowodować niebezpieczne wyładowania elektryczne, które narażają pracowników na niebezpieczeństwo oraz są zagrożeniem dla niezawodności sieci.
W związku z tym najważniejszą sprawą dla firm jest zbudowanie systemu rozdziału energii elektrycznej nie tylko zapewniającego bezpieczeństwo personelowi i urządzeniom w przypadku ekstremalnych warunków pogodowych lub błędu ludzkiego, ale także skracającego czas ewentualnych prac konserwacyjnych realizowanych przez elektryków, którzy mogą zostać narażeni na niebezpieczeństwo ze strony nieoczekiwanych, niekorzystnych zdarzeń (awarii).
Z tego samego powodu zapewnienie niezawodności jest jednym z głównych problemów w kwestii bezpieczeństwa ludzi i sprzętu. Ponieważ urządzenia elektryczne mogą być niebezpieczne w obsłudze, firmy obecnie żądają takich rozwiązań, które pozwolą zminimalizować ryzyko, aby uniknąć wystąpienia niebezpiecznych zdarzeń. We wszystkich innowacjach w branży produkującej urządzenia do budowy systemów rozdziału i dystrybucji energii elektrycznej scenariusz najgorszego przypadku pozostaje ten sam: przerwa w zasilaniu.
Chaos spowodowany przez przerwę w dopływie energii elektrycznej może być kosztowny dla firm pod różnymi względami, zaś nowe technologie powinny kłaść nacisk na niezawodność zasilania i zapobieganie awariom. Aby sprostać temu wyzwaniu, użytkownicy końcowi poszukują rozwiązań, które zwiększają niezawodność, opłacalność i prostotę inwestycji, bez zagrożeń dla środowiska i bezpieczeństwa fizycznego.
Innowacje w projektach rozdzielnic
Nowe technologie i urządzenia dla rozdzielnic dostępne obecnie na rynku są dostosowane do tego, by jak najlepiej i kompleksowo sprostać współczesnym wymaganiom stawianym systemom elektrycznym, a jednocześnie utrzymać pożądany i wymagany przez dyrekcje fabryk poziom bezpieczeństwa i niezawodności. Według najnowszych badań firmy badawczo-konsultingowej Global Data szacowana wartość światowego rynku rozdzielnic ma wzrosnąć z 49,7 mld dolarów w 2015 r. do prawie 84 mld dolarów w 2020 r.
Rozdzielnice elektryczne zwykle były postrzegane jako urządzenia o długim czasie eksploatacji i wymagające bardzo ograniczonych prac konserwacyjnych. Ponieważ zwykle rozdzielnica rzeczywiście nie wymaga nadmiernej liczby tego typu prac, bywa ona najczęściej pomijanym w analizach serwisowych elementem systemu rozdziału energii elektrycznej. Chociaż może wymagać niewielu prac konserwacyjnych, to jednak nie usunięto z niej całkowicie możliwości wystąpienia błędu ludzkiego, którego skutkiem może być awaria całego systemu. Ponieważ przemysł wciąż ewoluuje, czołowe firmy zaczynają postrzegać dobrze wykonane i niezawodne rozdzielnice jako element konkurencyjności na rynku, ponieważ stosowane w nich nowoczesne rozwiązania umożliwiają modernizację starzejącej się infrastruktury fabryk, oszczędzanie czasu i pieniędzy, a jednocześnie zapewniają najwyższe poziomy dostępności zasilania.
Innowacje w projektach rozdzielnic pozwalają personelowi kierowniczemu na instalowanie i obsługę trwałych sieci średniego i niskiego napięcia, o zredukowanym zagrożeniu dla ludzi i sprzętu. Na przykład wprowadzenie technologii 2SIS (Shield Solid Insulated System – ekranowany system z izolacją stałą) oferuje kompleksowe zabezpieczenie przed przypadkowym dotknięciem i zapaleniem się wewnętrznego łuku elektrycznego poprzez odizolowanie komponentów obwodu głównego za pomocą warstwy materiału stałego.
Na skutek pokrycia zewnętrzną warstwą przewodzącą nie ma pola elektrycznego w otaczającym powietrzu, ponieważ elementy przewodzące pod napięciem i uziemiające są zamknięte w obudowie rozdzielnicy. Taka konstrukcja zapobiega także uszkodzeniu samego systemu na skutek zabezpieczenia rozdzielnicy przed pyłem, wodą, wilgocią i innymi czynnikami środowiskowymi.
Dodatkowo nowe rozwiązania uziemników pozwalają na wyeliminowanie czynnika ludzkiego w postaci związanych z nim zagrożeń oraz niepewności. Najnowsze systemy rozdzielnic oferują także więcej elastyczności po zainstalowaniu. Użytkownicy rozdzielnic nie muszą już całkowicie demontować swoich systemów zasilania w celu dokonania migracji z systemu z modułami wyjmowanymi (standard amerykański) na system z elementami zamontowanymi na stałe (standard międzynarodowy). Nowa rozdzielnica raczej nie jest elementem remontu kapitalnego istniejącej infrastruktury, lecz stanowi pomost pomiędzy różnymi generacjami urządzeń, będąc jednocześnie rozwiązaniem odpowiadającym na współczesne potrzeby redukcji zagrożeń i poprawy bezpieczeństwa.
Wykonywanie prac konserwacyjnych w elektrycznej sieci rozdzielczej wiąże się z nieodłącznym zagrożeniem dla personelu utrzymania ruchu. Najnowsze rozdzielnice mogą działać dosłownie bezobsługowo, zmniejszając zagrożenie powstania łuku elektrycznego i porażenia prądem, a jednocześnie wydłużając czas bezawaryjnego działania i obniżając całkowity koszt posiadania (total cost of ownership).
Podsumowanie
Sektor przemysłowy jest zbudowany na zasadach produktywności i efektywności. Konserwacja zapobiegawcza i rozwiązania o wysokich parametrach technicznych są kluczowymi elementami maksymalizacji dochodów, zaś systemy elektryczne nie są tu żadnym wyjątkiem. Instalowanie systemu o najwyższych parametrach rozpoczyna się od rozdzielnic. Dzięki wprowadzeniu innowacji w konstrukcjach i technologii rozdzielnic można zminimalizować zagrożenie dla pracowników i samego systemu zasilania.
Autor: James Stacy jest dyrektorem działu strategii ofertowania oddziału energetycznego firmy Schneider Electric.
Tekst pochodzi ze specjalnego wydania “Energia 2017“. Jeśli Cię zainteresował, ZAREJESTRUJ SIĘ w naszym serwisie, a uzyskasz dostęp do darmowej prenumeraty w formie drukowanej i/lub elektronicznej.
