Jesteś tutaj: Strona główna / Aktualności /

Monografia dr Stanisława Kiszło - czwarty tom w serii Monografie Instytutu Energetyki

2020 / 05 / 06

W kwietniu 2020 r. ukazała się monografia Stanisława Kiszło pt. Łączniki średnich napięć, konstrukcje, badania, eksploatacja. Jest to czwarty tom z serii Monografie Instytutu Energetyki. Autor jest zastępcą dyrektora Zakładu Doświadczalnego Instytutu Energetyki w Białymstoku. Monografia jest  opracowaniem z zakresu  aparatury  rozdzielczej   i  sterowniczej,   stosowanej  w  elektroenergetycznych   sieciach  średnich  napięć. Zaproponowany został nowy, rozszerzony podział łączników i napędów, w oparciu prowadzone prace w tym zakresie  i wcześniejsze opracowania.

Na  przykładzie rozłączników  napowietrznych o konstrukcji otwartej i  zamkniętej   zostały przedstawione etapy powstawnia i eksploatacji łączników SN obejmujące:

  • opracowanie koncepcji,
  • zastosowanie znormalizowanej terminologii i danych znamionowych,
  • analizę warunków eksploatacji,
  • analizę obecnych rozwiązań konstrukcyjnych łączników, napędów i sterowników,
  • opracowanie wytycznych do projektowania z uwzględnieniem przewidywanych obciążeń i narażeń napięciowych, prądowych, cieplnych i mechanicznych,
  • zaprojektowanie i wykonanie prototypów,
  • opracowanie programów badawczych konstrukcyjnych i badań typu,
  • wdrożenie do produkcji,
  • przykłady kompletacji i instalacji łączników w sieciach,
  • eksploatację i diagnostykę.

Monografia zawiera przykłady wszystkich wymienionych etapów prac nad łącznikami, napędami i sterownikami. Podane zostały przykłady opracowań projektowych punktów rozłącznikowych i ich praktyczne realizacje w sieciach napowietrznych SN. Do wielu prób i badań załączono wyniki pomiarów i rejestracje graficzne przebiegów łączeniowych.

Autor przedstawił również  kinematyczne i dynamiczne układy występujące w biegunach rozłączników o konstrukcji otwartej i zamkniętej. Szczególną uwagę zwrócił na konstrukcje zestyków, stosowane materiały stykowe i występujące zjawisko korozji elektrochemicznej. Był kierownikiem merytorycznym zadań badawczych, autorem programów badawczych, twórcą rozwiązań koncepcjnych i współautorem konstrukcji.

Przedstawione w monografii prace obejmujące opracowanie i próby trójbiegunowych rozłączników napowietrznych o konstrukcji zamkniętej z zastosowaniem komór próżniowych mogą stanowić podstawę do opracowania uniwersalnego aparatu łączeniowego.

Różnorodność aparatów, urządzeń i przewodów stosowanych w sieciach zasilających, dystrybucyjnych i odbiorczych przyczynia się do powstawania złożonych obwodów łączeniowych R, L, C. Taka sieć wymaga stosowania odpowiednich urządzeń rozdzielczych i sterowniczych, zdolnych do poprawnego, wielokrotnego konfigurowania sieci w różnych, zmiennych obwodach. Aparaty łączeniowe o cechach i zdolnościach łączeniowych rozłączników, wyłączników i rekloserów pozwolą na łączenie wszystkich występujących w sieci obwodów,  w warunkach pracy normalnej i zakłóceniowej. Warunkiem opracowania nowego urządzenia  spełniającego wymagania stawiane łącznikom będzie uzyskanie  poprawnej zdolności łączeniowej we wszystkich obwodach badawczych przedstawionych w normach technicznych obejmujących postanowienia wspólne dla aparatury rozdzielczej i sterowniczej [83] oraz w normach przedmiotowych dotyczących rozłączników [78], wyłączników i rekloserów.

Podstawowymi technicznymi warunkami prowadzenia prac konstrukcyjno-badawczych nad uniwersalnymi aparatami łączeniowymi będą:

  • dobór i zastosowanie wysokiej jakości komór próżniowych cechujących się odpowiednimi parametrami izolacyjności, zdolności łączeniowej, trwałości mechanicznej i stabilnym poziomem próżni rzędu 10-5 Pa,
  • opracowanie i zastosowanie zespolonego napędu elektromechanicznego lub elektromagnesowego z mechanizmem przełączania umożliwiającego uzyskanie całkowitego czasu rozłączania lub załączania poniżej 0,5 sekundy, czasu własnego od 20 do 100 ms, czasu łukowego nieprzekraczającego 5 ms w cyklach  C – O, sił docisku styków   o wartości powyżej 1000 N, przesunięć czasowych międzyfazowych  o wartości poniżej 1 ms, rezystancji zestykowej o wartości poniżej 50µΩ,
  • zaprojektowanie niezawodnego układu zasilania napędu  z zastosowaniem akumulatorów i superkondensatorów, sterowanego  i nadzorowanego przez moduł elektroniczny.

Rozłączniki o konstrukcji zamkniętej przeznaczone do dalszych prac powinny się charakteryzować następującymi cechami:

  • zdolnością łączeniową w obwodach badawczych:

- małej indukcyjności TDload,

- sieci pierścieniowej TDloop,

- ładowania kabli TDcc,

- ładowania linii TDlc,

- zwarcia doziemnego TDef1,

- ładowania linii i kabli w warunkach zwarcia doziemnego TDef2,

- załączania na zwarcie TDma,

  • dużą wytrzymałością zwarciową 1- sekundową lub 3- sekundową,
  • wysoką trwałością mechaniczną.  

Dalsze próby łączeniowe powinny obejmować obwody badawcze podane w normach dotyczących wyłączników i rekloserów [79, 85], obejmujące:

  • próby załączania i wyłączania prądu zwarciowego Isc w szeregach badawczych T100, T60, T30 lub T10,
  • próby w automatycznym cyklu przestawieniowym O – t – CO – t’ – CO – t” – C w szeregach T100, T50, lub T20.

Pozytywne wyniki w tak szerokim zakresie badań zdolności łączeniowych mogą być początkiem rozwoju prac konstrukcyjno - badawczych nad uniwersalnym aparatem łączeniowym przeznaczonym do wszystkich  obwodów sieci SN. Prace te mogą przyczynić się do zmian w normalizacji ISO–EN obejmujących postanowienia wspólne dla aparatury rozdzielczej i sterowniczej oraz aparaty łączeniowe, takie jak: rozłączniki, wyłączniki i reklosery.

Kiszło S., Łączniki średnich napięć, konstrukcje, badania, eksploatacja, Warszawa 2020, Wydawnictwo Instytutu Energetyki, 346 str., ISBN 978-83-63226-22-0.

 

Wróć