Zwarcie i selektywność zabezpieczeń w systemach zasilania gwarantowanego

Publikacja: Zwarcie i selektywność zabezpieczeń w systemach zasilania gwarantowanego

Autorzy: mgr inż. Mirosław Stępień i mgr inż. Jacek Świątek – APS Energia SA

Współczesne systemy zasilania gwarantowanego w zakładach przemysłowych, energetyce wytwórczej i przesyłowej są odpowiedzialne za bezprzerwowe zasilanie najbardziej istotnych systemów dla utrzymania ciągłości ruchu i bezpieczeństwa zakładu. W tym systemie zasilane są takie systemy jak: rozdzielnie średniego i niskiego napięcia, sterowania DCS, automatyki procesów technologicznych, smarowania łożysk generatorów, gaszenia łuków, zasilania IT i serwerowni, ochrony procesów technologicznych i maszyn. Bardzo często systemy zasilane są przez scentralizowany układ zasilający wiele odpływów w rozdzielniach lub w szafach dystrybucyjnych – są to układy rozbudowane i rozległe.

Wystąpienie w takich systemach zwarcia jest ogromnym zagrożeniem, zaś odpowiedni dobór zabezpieczeń zapewniający selektywność zadziałania jest czynnikiem kluczowym przede wszystkim dla odłączenia obwodu, w którym występuje zwarcie oraz zapewnienia ochrony przeciwporażeniowej, a także zachowania ciągłości i bezpieczeństwa procesów produkcyjnych. Niewłaściwy dobór zabezpieczeń może spowodować: totalną awarię, zagrożenie życia, uszkodzenie mienia a nawet pożar. Zwarcie jest to znaczące obniżenie rezystancji obwodu, uszkodzenie jego izolacji i połączenie dwóch punktów o różnych potencjałach. Prąd zwarciowy jest wielokrotnie większy od prądu roboczego. Efektem tego może być zniszczenie instalacji elektrycznej oraz uszkodzenie urządzeń elektrycznych. Do ochrony przed skutkami zwarcia służą zabezpieczenia elektryczne. Selektywność zabezpieczeń (w instalacjach elektrycznych) jest to właściwość, jaką mają połączone względem siebie szeregowo zabezpieczenia, których zadaniem jest jak najszybsze wyłączenie takiego obwodu, w którym jest takie zakłócenie. Wyłączenie powinno być wykonane jak najbliżej miejsca zwarcia. Kluczowym parametrem jest też czas wyłączenia zwarcia: powinno być nie więcej niż 400 ms dla ochrony przeciwporażeniowej i ok. 10-25 ms dla ochrony ciągłości…