Blokujące zabezpieczenie upływowe wraz z

Blokujące zabezpieczenie upływowe wraz z wizualizacją pomiarów rezystancji
izolacji w sieci górniczej
Wstęp
Firma Elsta Elektronika oferuje zaawansowane, bardzo praktyczne i jednocześnie ekonomiczne rozwiązania
zabezpieczeniowe i pomiarowe dla górniczych sieci elektrycznych IT.
Zastosowanie
Elektryczne sieci trójfazowe w układzie IT stosowane są w Polsce przede wszystkim w górnictwie (ale także w innych
specyficznych obiektach takich jak np. szpitale). Sieci IT, z izolowanym punktem neutralnym, mają wiele zalet w stosunku do innych
topologii. Przede wszystkim zapewniają one znaczny poziom bezpieczeństwa dla użytkownika oraz ochronę urządzeń przy tzw.
pojedynczym uszkodzeniu (izolacji). W wyrobiskach górniczych zarówno pod ziemią jak i na powierzchni kopalni panują zwykle
bardzo trudne warunki pracy, w których niezwykle łatwo o uszkodzenie przewodów. Aby ograniczyć skutki takich uszkodzeń
odpowiednie przepisy górnicze nakładają obowiązek stosowania pod ziemią specjalnych zabezpieczeń, które w wypadku wystąpienia
przebicia (obniżenia rezystancji izolacji) powodują automatyczną blokadę możliwości załączenia obwodu (lub automatyczne
wyłączenie obwodu w wypadku zabezpieczenia centralnego). Mimo, że instalacja zabezpieczeń blokujących poza częścią podziemną
zakładu górniczego nie jest obligatoryjna, to jednak z uwagi na bezpieczeństwo użytkownika i koszty ewentualnych napraw
stosowanie takich urządzeń w sieci elektrycznej jest bardzo zasadne. Poniżej pokazano blokowy schemat z zaznaczonymi modułami
blokującymi.
CBZU - Centralno-blokujące zabezpieczenie upływowe – instalowane przy transformatorze
BZU – Blokujące zabezpieczenie upływowe – instalowane w rozdzielnicy na każdym z chronionych odpływów
Rys. 1 Przykładowy schemat sieci z zastosowaniem zabezpieczeń upływowych
Instalacja zabezpieczeń blokujących jest również bardzo ważna z punktu widzenia ciągłości pracy sieci elektrycznej.
Zabezpieczenie centralno-blokujące wyłącza całą sekcję sieci (za transformatorem) w przypadku zwarcia w obwodzie jakiegokolwiek
z odbiorników. Przy czym, jeżeli nie są stosowane kosztowne systemy lokalizacji doziemień, to nie ma żadnej informacji o tym gdzie
wystąpił problem. Zastosowanie dodatkowych zabezpieczeń blokujących zapewnia sprawdzenie pojedynczego obwodu odbiorczego
przed każdym jego załączeniem i ewentualne zablokowanie tylko tego jednego obwodu (a nie całej sekcji sieci) w wypadku zbyt
niskiej wartości rezystancji izolacji.
Klasycznie stosowane zabezpieczenia blokujące to urządzenia autonomiczne, które działają lokalnie na pojedynczym
obwodzie. Jest to podstawowa funkcja tych urządzeń. Jednak obecnie Użytkownicy oczekują nie tylko bezbłędnego zadziałania
zabezpieczenia kiedy już problem wystąpił ale również niezmiernie ważne jest aby uzyskać informację wyprzedzającą o tym, że
stan izolacji przekroczył bezpieczny próg lub nawet, że się do niego zbliża jeszcze zanim napięcie zostanie podane na poszczególne
obwody. Taką właśnie informacje można wysyłać dzięki zastosowaniu zabezpieczenia BZU-01 skomunikowanego
z koncentratorem KSPR-01 za pomocą łącza MODBUS RTU. W ten sposób utworzony jest niewielki system pomiaru i wizualizacji
stanu izolacji przewodów na odpływach odbiorników.
Elementy systemu pomiaru i wizualizacji
1.
2.
Blokujące zabezpieczenie upływowe: BZU-01
Koncentrator systemu pomiarowego rozdzielnic: KSPR-01*. Koncentrator oparty na sterowniku PLC - oprogramowany
i skonfigurowany do współpracy z BZU-01
* ewentualnie inne urządzenie (np. sterownik PLC WAGO) – wymaga dodatkowych prac programistycznych
Rys. 2 Schemat systemu komunikacji i wizualizacji
Podstawowe zalety systemu:
• BZU-01 zapewnia zablokowanie załączenia odpływu, na którym stan izolacji przewodów stwarza zagrożenie;
• BZU-01 przeprowadza ciągły pomiar rezystancji izolacji w stanie beznapięciowym (przed załączeniem obwodu danego
odbiornika) i przesyła tą informację w stanie rzeczywistym do sterownika koncentratora KSPR-01. Dzięki temu, jeszcze
przed załączeniem odbiornika, użytkownik otrzymuję bardzo istotną daną o ewentualnych problemach ze stanem
przewodów elektrycznych. Taka funkcjonalność pozwalana podejmowanie działań profilaktycznych w celu unikania
problemów doziemień;
• BZU-01 może być stosowane w instalacjach gdzie zainstalowane jest zabezpieczenie centralne lub centralno-blokujące
dowolnego typu i producenta;
• BZU-01 przesyłając pomiary oraz inne dane związane ze statusem pracy umożliwia szybsze i łatwiejsze lokalizowanie
problemów;
• BZU-01 pozwala na stosowanie różnych napięć zasilania (AC/DC) bez dodatkowych zasilaczy, co upraszcza instalacje
i obniża koszty. Dane urządzenie BZU-01 może być zasilane np. napięciem 12 DC, 24 VAC, 24 VDC lub innym
w wyspecyfikowanym zakresie i nie trzeba w tym celu zamawiać kolejnej wersji urządzenia;
• koncentrator KSPR-01 pozwala na wizualizację parametrów izolacji, a także posiada wiele dodatkowych możliwości
sterujących i komunikacyjnych takich jak np. port Ethernet do systemu nadrzędnego, moduł wejść / wyjść cyfrowych,
archiwizacja danych itp.
Podsumowanie
Bezpieczeństwo pracowników, ochrona wartościowych urządzeń, zapewnienie ciągłości pracy innych urządzeń – są to
zagadnienia bardzo istotne dla przedsiębiorstw takich jak kopalnie. Rozwiązanie proponowane przez firmę Elsta Elektronika jest
bardzo ekonomiczne, a jednocześnie pozwala na uzyskanie dodatkowych informacji mających bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo
i efektywność pracy, w postaci ciągłego pomiaru i zdalnej wizualizacji wartości rezystancji izolacji odpływów (w stanie
beznapięciwoym) oraz innych parametrów w sieci IT.