Układy połączeń transformatorów
Układy połączeń uzwojeń w transformatorach trójfazowych są oznaczane symbolem połączeń tego układu.
Symbol składa się z liter i cyfr.
Symbol literowy określa sposób połączeń uzwojeń:
- duże litery Y – gwiazda ; D – trójkąt - dla napięć górnych
- małe litery y – gwiazda ; d – trójkąt ; z – zygzak - dla napięć dolnych
- litera N – oznacza wyprowadzenie zacisku neutralnego uzwojenia górnego na listwę zaciskową
- litera n – oznacza wyprowadzenie zacisku neutralnego uzwojenia dolnego na listwę zaciskową
Symbol cyfrowy określa wzajemne przesunięcie wskazu napięcia wyjściowego (np. 2U) w stosunku do wskazu napięcia wejściowego (1U). Przesunięcie fazowe wyrażone jest w godzinach od 0 do 11, zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Np.; układ połączeń Dy5 oznacza przesunięcie fazowe napięcia 2U w stosunku do napięcia 1U o 5 godzin. Jedna godzina jest równa przesunięciu o 30 stopni elektrycznych.
Wybór grupy połączeń uzwojeń w transformatorach trójfazowych
W praktyce najczęściej spotykamy się z następującymi układami połączeń: Yy, Dy, Yd, Yz oraz Dz. Dodatkowo uzwojenia połączone w gwiazdę i zygzak posiadają punkt zerowy, który może być wyprowadzony bądź utajniony. Prawidłowy wybór układu połączeń transformatorów trójfazowych uzależniony jest od kilku czynników:
- układu zasilającego transformator:
- transformator zasilany z sieci (trójprzewodowej, czteroprzewodowej)
- transformator zasilany z przekształtnika
- mocy transformatora
- poziomu napięć
- niesymetrii obciążenia
- niesymetria obciążenia przy zasilaniu symetrycznym układem napięć
- niesymetria obciążenia wynikająca z niesymetrycznego układu napięć zasilających
- względów ekonomicznych (koszt budowy transformatora o różnych układach połączeń)
1. Układ Yy połączeń uzwojeń stosuje się głównie w transformatorach o małych mocach znamionowych zasilających symetryczne odbiory trójfazowe. Czasami połączenie to stosuje się do układów o dużych mocach znamionowych, w których zachodzi potrzeba uziemienia punktów zerowych połączeń gwiazdowych.
Układ ten jest niekorzystny ze względu na konieczność ograniczania szkodliwego wpływu braku harmonicznych rzędu v=3n (n=1,3,7…) w prądzie jałowym przy zasilaniu z sieci trójprzewodowej. Układ ten jest niekorzystny również przy obciążeniu niesymetrycznym (prądy składowej zerowej), gdy wyprowadzony jest punkt zerowy połączenia w gwiazdę uzwojeń wtórnych. Stwarza to konieczność wprowadzenia dodatkowego uzwojenia, tzw. kompensacyjnego, połączonego w trójkąt.
2. Układ Dy połączeń uzwojeń stosuje się głównie w transformatorach obniżających napięcie, z reguły o większych mocach znamionowych. Transformatory z takimi układami połączeń uzwojeń pracują w układach zasilania sieci rozdzielczych niskiego napięcia i mają zwykle wyprowadzony punkt zerowy połączenia gwiazdowego, by można było korzystać z napięć międzyprzewodowych i fazowych. Połączenie to jest bardzo korzystne ze względu na zmniejszenie strumieni trzecich harmonicznych oraz prądów składowej zerowej przy obciążeniu niesymetrycznym.
3. Układ Yd połączeń uzwojeń stosuje się głównie w transformatorach podwyższających napięcie. Transformator z takim układem połączeń jest korzystny, gdy punkt zerowy połączenia w gwiazdę strony pierwotnej ma być uziemiony bezpośrednio lub przez dławik. Połączenie uzwojeń w trójkąt po stronie pierwotnej lub wtórnej jest ze względu na prąd magnesujący bardzo korzystne, gdyż prąd trzeciej harmonicznej płynie w zwartym obwodzie trójkąta i strumień trzeciej harmonicznej praktycznie nie pojawia się.
4. Układ Yz oraz Dz połączeń uzwojeń stosuje się w transformatorach obniżających napięcie o małych mocach znamionowych. W układach tych punkt zerowy połączenia uzwojeń w zygzak jest wyprowadzony, aby można było korzystać z napięć fazowych. Rozwiązanie takie stosowane jest rzadko, głównie ze względów ekonomicznych. Porównując np. gwiazdę z zygzakiem, przy tych samych prądach znamionowych oraz takich samych przekrojach przewodów, dochodzimy do wniosku, że liczba zwojów zygzaka przy tym samym napięciu międzyprzewodowym jest 2/√3 razy większa od liczby zwojów gwiazdy, a zatem koszt miedzi w zygzaku jest o ponad 15% większy niż przy gwieździe. Dlatego zastosowanie tych układów połączeń ogranicza się przede wszystkim do zasilania odbiorów niesymetrycznych (np. przy znaczącym udziale odbiorów jednofazowych), a zależy nam na symetrycznym rozkładzie napięć fazowych po stronie wtórnej transformatora.
Prawidłowy wybór grupy połączeń ma bardzo duży wpływ na prawidłową pracę transformatora. Powyżej przedstawiono tylko podstawowe właściwości i cechy poszczególnych układów połączeń. Często zachodzi potrzeba głębszej analizy całego układu pod względem współpracy transformatora z układami przekształtnikowymi, niesymetrycznym obciążeniem lub zasilaniem.
Najczęściej stosowane układy połączeń transformatorów 3-fazowych, dwuuzwojeniowych
W urządzeniach wielofazowych (np. prostownikach 6 lub 12 pulsowych) istnieje konieczność dostosowania układu trójfazowego do potrzeb odbiornika. Można to zrealizować przez budowę złożonego transformatora o wielofazowym obwodzie wtórnym.
Istnieje kilka różnych możliwości konfiguracji uzwojenia wtórnego, które pozwalają uzyskać układ sześciofazowy. Oprócz połączenia w podwójną gwiazdę stosuje się również układ podwójnego trójkąta lub tzw. uzwojenie widełkowe.
Transformatory wielofazowe stosowane są najczęściej do współpracy z energoelektronicznymi układami przekształtnikowymi.
Najczęściej stosowane układy połączeń transformatorów 3-fazowych, wielouzwojeniowych, zmieniających liczbę faz:
- Układ 3/6 faz (podwójnej gwiazdy):
- Układ 3/12 faz:
- Układ 3/6 faz (podwójnego trójkąta):
- Układ widełkowy:
V.3.1.4. Specjalne układy połączeń transformatorów:
Wiele nowoczesnych rozwiązań technicznych stwarza zapotrzebowanie na transformatory o nietypowej budowie i specyficznych własnościach.
Układ Scotta – 3/2 fazy:
W układzie Scotta pracują dwa jednofazowe transformatory T1 i T2 pracujące w niżej przedstawionej konfiguracji. Jest to jeden ze sposobów przekształcenia obwodu trójfazowego na dwufazowy. Równomiernie obciążony układ Scotta (gdzie prądy Ib, Id są równe i przesunięte w fazie o kąt p/2), będzie symetrycznie obciążał sieć trójfazową. Jest to duża zaleta tego układu.
Układ Vv - 3/1 fazę:
Następnym często stosowanym sposobem przekształcenia obwodu trójfazowego na jednofazowy, jest układ „Vv”. Transformatory tego typu budowane są podobnie jak standardowe transformatory trójfazowe jednak z pominięciem uzwojenia znajdującego się zwykle na środkowej kolumnie rdzenia.Otrzymujemy w ten sposób transformator zasilany z sieci trójfazowej, który po stronie wtórnej zasila obwód jednofazowy. Zaletą układu jest możliwość zasilania odbiorników jednofazowych o dużych mocach z sieci trójfazowej. Wadą tego rozwiązania jest niesymetryczne obciążenie sieci zasilającej, faza środkowa (V) obciążona jest podwójnie w porównaniu z pozostałymi (U i W).
Klasa izolacji, jest to określony literowo rodzaj zastosowanych materiałów izolacyjnych, informujący o maksymalnej temperaturze pracy transformatora. Jej przekroczenie przy pracy ciągłej skraca żywotność oraz czas bezawaryjnej pracy transformatora.
| Symbol klasy izolacji | Temperatura maksymalna trwale dopuszczalna | Maksymalny przyrost temperatury uzwojeń dla max temp. otoczenia 40°C wg. IEC 61558 |
Maksymalny przyrost temperatury uzwojeń dla max temp. otoczenia 40°C wg. EN 60726 |
| [°C] | [°C] | [°C] | |
| A | 105 | 60 | 60 |
| E | 120 | 75 | 75 |
| B | 130 | 80 | 80 |
| F | 155 | 100 | 100 |
| H | 180 | 125 | 125 |
| C | 220 | --- | 150 |
Stopnie ochrony IP (International Protection, określony wg. EN-IEC 60529).
To stopień ochrony transformatora zapewnianej przez obudowę, wyznaczany w kilkustopniowej skali, określający stopień zabezpieczenia przed przedostawaniem się do wnętrza obudowy ciał stałych oraz wody.
Kod opisujący stopień ochrony składa się z dwóch cyfr.
Pierwsza cyfra kodu IP określa, stopień ochrony urządzenia wewnątrz obudowy przed dostaniem się do jego wnętrza ciał stałych a także stopień ochrony użytkownika przed bezpośrednim kontaktem z elementami urządzenia będącymi pod napięciem.
Druga cyfra kodu IP określa, stopień ochrony urządzenia wewnątrz obudowy przed dostaniem się do jego wnętrza wody.
| Pierwsza cyfra kodu | Opis | Druga cyfra kodu | Opis |
| IP0X | brak ochrony urządzenia | IPX0 | brak ochrony urządzenia |
| IP1X | ochrona urządzenia przed przenikaniem przedmiotów o średnicy Ø≥50 mm np.: ludzką dłoń | IPX1 | ochrona urządzenia przed kroplami wody spadającymi pionowo |
| IP2X | ochrona urządzenia przed przenikaniem przedmiotów o średnicy Ø≥12 mm np.: palcem dłoni | IPX2 | ochrona urządzenia przed kroplami wody spadającymi pod kątem ≤ 150 od pionu |
| IP3X | ochrona urządzenia przed przenikaniem przedmiotów o średnicy Ø≥2,5 mm | IPX3 | ochrona urządzenia przed kroplami wody spadającymi pod kątem ≤ 600 od pionu (np.: deszczem) |
| IP4X | ochrona urządzenia przed przenikaniem przedmiotów o średnicy Ø≥1,0 mm | IPX4 | ochrona urządzenia przed bryzgami wody ze wszystkich stron |
| IP5X | ochrona urządzenia przed przenikaniem jakichkolwiek przedmiotów i osiadaniem pyłu | IPX5 | ochrona urządzenia przed silnym strumieniem wody padającym ze wszystkich stron |
| IP6X | pyłoszczelne | IPX6 | ochrona urządzenia przed falami i silnym strumieniem wody, padającymi ze wszystkich stron |
| - | - | IPX7 | ochrona urządzenia przed zniszczeniem na skutek krótkotrwałego (do 30 min.) zanurzenia w wodzie na głębokość H=1 m. |
| - | - | IPX8 | ochrona urządzenia przed zniszczeniem na skutek długotrwałego zanurzenia w wodzie na głębokość H>1 m. |
Jeżeli rzeczywista ochrona osobista użytkownika przed kontaktem z elementami będącymi pod napięciem jest lepsza, niż wskazuje na to pierwsza cyfra kodu, to kod IP może zawierać jeszcze dodatkową literę.
Dodatkowa litera wskazuje na stopień ochrony użytkownika przed bezpośrednim kontaktem z elementami będącymi pod napięciem :
| Dodatkowa litera | Opis |
| A | ochrona przed bezpośrednim kontaktem otwartą dłonią o średnicy Ø < 50 mm |
| B | ochrona przed kontaktem z palcem o wymiarach średnicy Ø <12 mm, długości < 80 mm |
| C | ochrona przed kontaktem z narzędziem o średnicy Ø <2,5 mm, długości < 100 mm |
| D | ochrona przed kontaktem z przewodem o średnicy Ø <1,0 mm, długości < 100 mm |
Przykłady określenia stopnia ochrony urządzeń wykonywanych przez ELHAND :
IP00- brak specjalnej ochrony urządzenia
IP23- ochrona urządzenia przed przenikaniem przedmiotów o średnicy Ø≥12 mm, np.: palcem dłoni oraz przed kroplami wody spadającymi pod kątem ≤ 600 od pionu (np.: deszczem)
IP44- ochrona urządzenia przed przenikaniem przedmiotów o średnicy Ø≥1,0 mm oraz przed bryzgami wody ze wszystkich stron
IP54- ochrona urządzenia przed przenikaniem jakichkolwiek przedmiotów i osiadaniem pyłu oraz przed bryzgami wody ze wszystkich stron
Rodzaj chłodzenia
Określony jest kodem literowym w zależności od czynnika chłodzącego i sposobu jego obiegu.
Dla transformatorów olejowych, sposób chłodzenia oznacza się za pomocą symbolu składającego się z czterech liter, a w przypadku transformatorów suchych bez obudowy lub z obudową przewietrzaną – z dwóch liter.
- pierwsza litera - oznacza czynnik chłodzący uzwojenia,
- druga - sposób wprawiania w ruch czynnika chłodzącego uzwojenia,
- trzecia - zewnętrzny czynnik chłodzący,
- czwarta - sposób wprawiania w ruch zewnętrznego czynnika chłodzącego.
Oznaczenie literowe rodzaju rodzaju chłodzenia, wg norm EN 60076, EN60726:
| Rodzaje czynnika chłodzącego | A - chłodzenie powietrzne G - chłodzenie gazem innym niż powietrze W - chłodzenie wodą |
| Sposób wprawienia w ruch czynnika chłodzącego | N - chłodzenie naturalne F - chłodzenie wymuszone przez sztuczne wprawienie w ruch czynnika chłodzącego |
Przykłady oznaczenia sposobu chłodzenia realizowane w naszej firmie :
- AN - transformator suchy bez lub z obudową przewietrzaną i z naturalnym chłodzeniem powietrzem
- ANAN - transformator suchy w obudowie z naturalnym chłodzeniem powietrznym wewnątrz i na zewnątrz obudowy
- WF - transformator suchy bez lub z obudową, chłodzony wodą o wymuszonym obiegu
Rodzaje pracy, rozróżnia się następujące rodzaje pracy:
1. Praca ciągła – (S1), to praca z obciążeniem o stałej wartości w nieograniczonym okresie czasu lub co najmniej do osiągnięcia ustalonego przyrostu temperatury. Przebieg pracy ciągłej przedstawia rysunek nr 1:
Praca ciągła S1: Tmax – temperatura ustalona przy pracy ciągłej.
2. Praca dorywcza – (S2), to praca w określonym czasie, rozpoczynana od stanu zimnego transformatora, przy czym przerwy między okresami pracy są wystarczająco długie do ochłodzenia transformatora do temperatury bliskiej temperaturze otoczenia. Pracę dorywczą symbolizują znaki S2 oraz czas pracy tp w minutach (np. S2-15min). Przykładowy przebieg pracy dorywczej przedstawia rysunek nr 2:
Praca dorywcza S2: Tmax – najwyższa temperatura przy pracy dorywczej, tp – czas pracy dorywczej.
3. Praca przerywana – (S3), to praca wykonywana kolejno w określonych, jednakowych cyklach następujących po sobie, gdzie okresy pracy są oddzielone jednakowymi okresami przerw. Oznaczenie pracy przerywanej to np. S3-20%, gdzie wartość liczbowa oznacza procentowy stosunek czasu pracy tp do czasu trwania okresu t0, czyli czasu pracy i następującej po nim przerwy:
Przykładowy przebieg pracy przerywanej przedstawia rysunek nr 3:
Praca przerywana S3: Tmax – najwyższa temperatura przy pracy przerywanej, tp – czas pracy, t0 – czas trwania okresu,
ts – czas postoju.
Praca równoległa transformatorów występuje, gdy strony pierwotne dwu lub kilku transformatorów są zasilane ze wspólnych szyn, a strony wtórne tych transformatorów zasilają odbiory również przez wspólne szyny:
 |
 |
| a) | b) |
| Praca równoległa transformatorów: a) jednofazowych, b) trójfazowych | |
Praca równoległa transformatorów jest poprawna, jeżeli:
- w obwodach wtórnych transformatorów w stanie jałowym nie płyną żadne prądy
- transformatory w czasie pracy obciążają się proporcjonalnie do ich mocy znamionowych
- odpowiednie prądy poszczególnych transformatorów są z sobą w fazie
Aby powyższe warunki były spełnione transformatory przeznaczone do pracy równoległej muszą spełnić następujące wymagania:
- napięcia znamionowe pierwotne i wtórne powinny być jednakowe (przekładnie transformatorów nie mogą się różnić więcej niż o ±0,5%)
- transformatory powinny posiadać te same grupy połączeń o tym samym przesunięciu godzinowym
- napięcia zwarcia transformatorów nie powinny się różnić więcej niż o 10%
- stosunek mocy znamionowych transformatorów S1/S2 nie większy niż 1 : 3
Niespełnienie któregokolwiek z powyższych warunków powoduje, że w uzwojeniach wtórnych transformatorów płyną prądy wyrównawcze i powstają dodatkowe straty. Wpływa to niekorzystnie na rozkład obciążenia i nie pozwala w pełni wykorzystać mocy znamionowych transformatorów pracujących równolegle.
Praca równoległa transformatorów ma wiele zalet eksploatacyjnych oraz ekonomicznych.
Przykładowo gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną zmienia się w szerokich granicach, wtedy jeden duży transformator musi być załączony do sieci, niezależnie od zapotrzebowania na moc w czasie. Pod względem ekonomicznym jest to mniej korzystne (z uwagi na stałe straty w rdzeniu), niż praca jednego z kilku transformatorów mniejszej mocy, połączonych równolegle.
Dodatkowym atutem pracy równoległej jest fakt, że moc pojedynczego transformatora przeznaczonego do pracy równoległej jest mniejsza od mocy transformatora pracującego samotnie na takie samo obciążenie. Stąd mniejsza moc i koszt w przypadku zastosowania transformatora rezerwowego.
W zależności od strefy klimatycznej, w której będzie pracował wyrób, powinny być użyte odpowiednie materiały do jego wykonania. Ta informacja może być zawarta na tabliczce znamionowej w postaci symbolu literowo-cyfrowego zawartego w:
- normie EN 60076-11 dla klasy klimatycznej określającej środowisko w zależności od wilgotności, kondensacji, zanieczyszczeń i temperatury otoczenia
- E0 - nie pojawia się kondensacja, a zanieczyszczenia są pomijalne
- E1 - może pojawić się sporadycznie kondensacja i ograniczone zanieczyszczenie
- E2 - może pojawić się częsta kondensacja i duże zanieczyszczenie
- normie EN 60721-3 określającej środowisko w którym przechowywane, transportowane i używane są wyroby
- 1 do 7 - cyfry określające miejsce stosowania
- K, B, C, S, M, Z - litery określające rodzaj uwzględnianych warunków środowiskowych
- 1 do 7 - cyfry określające intensywność z jaką występuje dany czynnik, wyższa cyfra oznacza większą intensywność
Norma EN 60076-11 przewiduje podział warunków, w jakich znajduje się transformator na dwie kategorie:
- klasy klimatyczne i klasy środowiskowe i obowiązuje dla transformatorów suchych (łącznie z autotransformatorami) o mocy od 5 kVA (1-faz) i 15 kVA (3-faz) o najwyższym napięciu do 36 kV, w których napięcie znamionowe przynajmniej jednego uzwojenia jest wyższe niż 1 kV.
Klasy klimatyczne wg EN 60076-11:
| Klasa klimatyczna | Opis |
| C1 | Transformator może pracować w temperaturze T ≥ -5°C, ale można go transportować i magazynować w temperaturze otoczenia T ≥ -25°C |
| C2 | Transformator może pracować i można go magazynować i transportować w temperaturze otoczenia T ≥ -25°C |
Klasy środowiskowe wg EN 60076-11:
| Klasa środowiskowa | Opis |
| E0 | Na transformatorze nie pojawia się kondensacja, a zanieczyszczenia są pomijalne. W czystych, suchych instalacjach wnętrzowych jest to zwykle osiągalne |
| E1 | Na transformatorze może pojawić się sporadycznie kondensacja (na przykład, gdy odłączone jest zasilanie transformatora). Możliwe jest ograniczone zanieczyszczenie. |
| E2 | Częsta kondensacja lub/i duże zanieczyszczenie |
Warunki środowiskowe dla transformatorów suchych mają znaczenie nie tylko podczas pracy, ale także podczas magazynowania przed instalowaniem.
Porównanie oznaczeń wg EN 60076-11 i nieaktualnej już PN-68/H-04650:
| Rodzaj wykonania wg PN-68/H-04650 | Klasa klimatyczna / klasa środowiskowa | Uwagi dotyczące różnic |
| N/3 | C1 / E0 | W przypadku normy PN-68/H-04650 podawana była niższa temperatura minimalna (-40°C) oraz wyższa średnia temperatura maksymalna (+40°C). Dla normy PN-EN 60076-11 jest to odpowiednio (-25°C) oraz (+30°C) |
| W/3 | C2 / E1 | W przypadku normy PN-68/H-04650 podawana była niższa temperatura minimalna (-40°C) oraz wyższa średnia temperatura maksymalna (+45°C). Dla normy EN 60076-11jest to odpowiednio (-25°C) oraz (+30°C) |
Normy serii EN 60721 klasyfikują warunki środowiskowe w których przechowywane, transportowane i używane są wyroby. Poniżej podano skrócone informacje o systemie klasyfikacji zdefiniowanym w tej normie.
System identyfikacji użyty do oznaczenia klasy danych warunków środowiskowych jest bardzo rozbudowany i składa się następujących znaków:
- cyfra określająca miejsce stosowania
- 1 - warunki w miejscu składowania
- 2- warunki w czasie transportu
- 3 - warunki w miejscach chronionych przed wpływem warunków atmosferycznych
- 4 - warunki w miejscach nie chronionych przed wpływem warunków atmosferycznych
- 5 - warunki w pojazdach naziemnych
- 6 - warunki w środowisku okrętowym
- 7 - warunki w czasie przenośnego i niestacjonarnego użytkowania wyrobów
- litera określająca rodzaj uwzględnianych warunków środowiskowych
- K - czynnik o charakterze klimatycznym ( temperatura, wilgotność, nasłonecznienie itd.)
- B - czynniki o charakterze biologicznym (np. atak zwierząt, termitów itp.)
- C - czynniki aktywne chemicznie (różne czynniki chemiczne)
- S - substancje oddziaływujące mechanicznie (piasek, kurz itp.)
- M - czynniki o charakterze mechanicznym (drgania, wstrząsy, wibracje)
- Z - czynniki o charakterze specjalnym
- 1 do 7- cyfra określająca intensywność z jaką występuje dany czynnik. Wyższa cyfra oznacza większą intensywność
- H (high) lub L (low) - dodatkowo po tej cyfrze mogą być dodane litery H lub L określające częstość występowania danych warunków, np. temperatura jest najczęściej niska a nigdy wysoka
Przykładowe pełne oznaczenie wg EN 60721 uwzględniające występowanie wszystkich warunków środowiskowych w miejscach chronionych przed wpływem czynników atmosferycznych może mieć następującą bardzo rozbudowaną postać: 3K2/3Z1/3Z4/3B1/3C2/3S1/3M4
Dla wyrobów produkowanych przez naszą firmę przy próbie określenia warunków środowiskowych zgodnych bądź zbliżonych do stosowanych wg nieaktualnej już PN-68/H-04650 oznaczeń wykonań N/3 i W3, najczęściej są używane następujące oznaczenia warunków środowiskowych:
- 3K3 lub 3K4 jako odpowiednik starego oznaczenia N/3 oraz
- 3K7 lub 3K7L jako odpowiednik starego oznaczenia W/3.
Najczęściej używane oznaczenia warunków środowiskowych wg EN 60721:
| Parametry środowiska | JM | Klasa 3K3 |
Klasa 3K4 |
Klasa 3K7 |
Klasa 3K7L |
| Najniższa temperatura powietrza | °C | +5 | +5 | -40 | -40 |
| Najwyższa temperatura powietrza | °C | +40 | +40 | +70 | +70 |
| Najniższa wilgotność względna | % | 5 | 5 | 10 | 10 |
| Najwyższa wilgotność względna | % | 95 | 95 | 100 | 100 |
| Najniższa wilgotność bezwzględna | g/m3 | 1 | 1 | 0,1 | 0,1 |
| Najwyższa wilgotność bezwzględna | g/m3 | 29 | 29 | 35 | 35 |
| Wskaźnik zmiany temperatury | °C/min | 0,5 | 0,5 | 1,0 | 1,0 |
| Najniższe ciśnienie powietrza | kPa | 70 | 70 | 70 | 70 |
| Najwyższe ciśnienie powietrza | kPa | 106 | 106 | 106 | 106 |
| Promieniowanie słoneczne | W/m2 | 700 | 700 | 1120 | 1120 |
| Promieniowanie cieplne | brak | 6) | 6) | 6) | 6) |
| Ruchu otaczającego powietrza | m/s | 1,05) | 1,05) | 1,05) | 1,05) |
| Kondensacja | brak | nie | tak | tak | tak |
| Opady atmosferyczne w czasie wiatru (deszcz, śnieg, grad itp.) | brak | nie | nie | tak | tak |
| Woda ze źródeł innych niż deszcz | brak | nie | nie | 6) | 6) |
| Tworzenie się lodu | brak | nie | nie | tak | tak |
| 5) - jeśli ma to zastosowanie, to odpowiednia wartość może być podana zgodnie z tabelą 2 (wg EN 60721-3-3) 6) - istniejące warunki lokalizacji mogą być określone według tabeli 2 (wg EN 60721-3-3) |
|||||
Zgodnie z normą EN 60721:
- warunki określone jako 3K3 - mogą występować w zwykłych pomieszczeniach roboczych np.: biura, sklepy, zakłady produkcyjne, w których realizowany jest montaż elementów elektronicznych, magazyny produktów wartościowych i wrażliwych,
- warunki określone jako 3K4 - mogą występować w niektórych pomieszczeniach roboczych np. zakłady produkcyjne w których realizowane są procesy powodujące wystąpienie wysokiej wilgotności, normalne pomieszczenia magazynowe, garaże, piwnice,
- warunki określone jako 3K7 i 3K7L mogą występować przy wejściach do budynków, garażach, budynkach fabrycznych, nie dozorowanych stacjach z wyposażeniem, pomieszczeniach magazynowych dla produktów odpornych na mróz, itp.
1. Od temperatury otoczenia:
Jeżeli transformator, dławik lub zasilacz został zaprojektowany do pracy w temperaturze otoczenia 40°C, a faktyczna temperatura otoczenia jest wyższa, to należy zredukować obciążenie transformatora wg. poniższej tabelki. Brak redukcji mocy obciążenia skraca żywotność urządzenia, a także może spowodować jego uszkodzenie.
| Temperatura otoczenia | 40°C | 45°C | 50°C | 55°C | 60°C |
| Współczynnik redukcji mocy obciążenia | 1 | 0,95 | 0,91 | 0,87 | 0,84 |
2. Od wysokości pracy powyżej 1000 npm.
Zainstalowane transformatora, dławika lub zasilacza na wysokości H >1000 npm. powoduje konieczność redukcji jego mocy obciążenia wg. poniższej tabelki:
| Wysokość zainstalowania npm. | 1000 | 1500 | 2000 | 3000 | 4000 |
| Współczynnik redukcji mocy obciążenia | 1 | 0,97 | 0,95 | 0,90 | 0,85 |
3. Od pracy przerywanej S3.
Jeżeli transformator jest przeznaczony do pracy przerywanej S3 to w prosty sposób można wyznaczyć jego moc budowy w stosunku do mocy znamionowej transformatora podanej w katalogu dotyczącej pracy ciągłej S1:
| Praca przerywana S3 w % | 100 | 80 | 70 | 60 | 50 | 40 | 30 | 20 |
| Współczynnik k3 zmniejszenia mocy obciążenia | 1 | 0,89 | 0,84 | 0,77 | 0,71 | 0,63 | 0,55 | 0,45 |
Przykład:
Moc zasilanego odbiornika = 10 kVA
Czas pracy = 2 minuty
Czas przerwy = 8 minut
stąd : praca przerywana S3 = [2/(2+8)]x100% = 20% dla której współczynnik korekty mocy k3 = 0,45,
a skorygowana moc obciążenia 10 kVA x 0,45 = 4,5 kVA.
Do zasilania odbiornika o mocy 10 kVA dla pracy przerywanej S3-20%, możemy dobrać transformator o mocy budowy = 4,5 kVA lub typowej, wyższej = 5,0 kVA.
4. Od częstotliwości sieci.
Transformator zaprojektowany na częstotliwość znamionową 50Hz może pracować przy częstotliwości większej (do 150-200 Hz). Wynika to stąd że przy nie zmienionym napięciu zasilania, straty całkowite w rdzeniu są odwrotnie proporcjonalne do częstotliwości.
W przypadku zmniejszenia częstotliwości poniżej znamionowej należy obniżyć napięcie zasilania tak aby nie powiększać strat w rdzeniu oraz prądu jałowego ( zgodnie z poniższą zależnością ). W przeciwnym razie może skutkować to przegrzaniem i uszkodzeniem transformatora.
 |
| gdzie: fN – częstotliwość znamionowa; fp – częstotliwość pracy (niższa od znamionowej); UN – napięcie znamionowe; Up – otrzymane napięcie przy zasilaniu częstotliwością fp |
5. Od obudowy.
Transformatory produkcji ELHAND-TRANSFORMATORY wykonane w stopniu ochrony IP00 mogą bez przeszkód pracować w obudowach przewietrzanych o stopniu ochrony IP23 dopasowanych gabarytowo zgodnie z katalogiem ELHAND lub po zapewnieniu temperatury otoczenia zgodnej z danymi na tabliczce znamionowej.
W przypadku zabudowania w obudowie nie przewietrzanej o stopniu ochrony IP44 lub IP54, tylko i wyłącznie po ustaleniu z producentem, z uwagi na konieczność dopasowania strat całkowitych transformatora do powierzchni odprowadzania ciepła do otoczenia.
Najczęstszą przyczyną awarii transformatorów jest uszkodzenie izolacji uzwojeń. Przyczyną uszkodzenia może być przetężenie lub przepięcie.
Przetężenia występują przy przeciążeniach i zwarciach, mogą powodować przegrzanie uzwojeń i prowadzić w krótkim czasie do całkowitego zniszczenia izolacji.
Przegrzania uzwojeń mogą być wywołane zjawiskami elektrycznymi, jak również mogą pojawić się z przyczyn nieelektrycznych, powodując dalsze uszkodzenia transformatorów już o charakterze elektrycznym. Np.: zła wymiana powietrza, wzrost temperatury otoczenia, zmniejszenie przepływu wody (dla uzwojeń chłodzonych wodą), lub dla transformatorów chłodzonych nadmuchem powietrza – awaria wentylatorów lub zabrudzenie siatki ochronnej wentylatora.
Zwarcia powodują oprócz przegrzania występowanie bardzo dużych sił elektrodynamicznych między uzwojeniami i ich elementami.
Przykładowy przebieg prądu zwarciowego
u, i – napięcie i prąd przed zwarciem, iknu – składowa nieustalona prądu zwarciowego, iku – składowa ustalona prądu zwarciowego, ik – prąd zwarciowy, iud – prąd udarowy
Siły te są proporcjonalne do kwadratu prądu i są uwzględniane podczas projektowania transformatora. Przeciętne czasy trwania nieustalonego zwarcia (czas po którym składowa nieustalona prądu zwarciowego zanika) wynoszą od 0,02 s do 0,2 s. Wartość ustalonego prądu zwarciowego zależy od parametrów obwodu w tym także od napięcia zwarcia transformatora. Im niższe napięcie zwarcia transformatora tym wyższa wartość ustalonego prądu zwarciowego.
Np: dla transformatora o napięciu zwarcia 5%, ustalony prąd zwarciowy ma wartość 20-krotnej wartości prądu znamionowego.
W celu zmniejszenia ustalonego prądu zwarciowego i dynamicznych sił zwarciowych nasza firma stosuje specjalne konstrukcje uzwojeń transformatorów.
Zabezpieczenia.
Zabezpieczeniem transformatorów przed ich przegrzaniem (wywołanym przez przeciążenia jak i zwarcia) są najczęściej bezpieczniki topikowe.
Przy doborze wkładki topikowej jej istotnymi parametrami jest prąd i rodzaj charakterystyki czasowo-prądowej.
Prąd znamionowy wkładki topikowej po stronie pierwotnej, należy dobrać bliski prądowi znamionowemu uzwojenia pierwotnego transformatora i równy górnej wartości najbliższej, znormalizowanej wkładki.
Istotnym parametrem transformatora decydującym o doborze charakterystyki czasowo-prądowej wkładki jest prąd załączenia.
Prąd załączenia transformatora może osiągać wartość 20÷40 razy większą od wartości znamionowej.
Transformatory naszej produkcji charakteryzują się prądem załączenia w granicach 15÷30-krotnej wartości prądu znamionowego, a na życzenie odbiorcy możemy jeszcze bardziej go obniżyć. Np.: w transformatorach przeznaczonych do zasilania pomieszczeń medycznych nie przekracza on 12-krotnej wartości prądu znamionowego.
Dlatego dla transformatorów najlepiej stosować wkładki topikowe o charakterystyce zwłocznej gTr lub bardziej dostępne w handlu gL/gG. W przypadku transformatorów małej mocy można zainstalować bezpieczniki miniaturowe o charakterystyce typu TT lub T.
Przebieg prądu załączenia transformatora typu ET1MED-6,3 230V//230V (I1n=28A), produkcji ELHAND
Jako zabezpieczenia transformatorów nie zaleca się stosowania popularnych wyłączników nadmiarowo-prądowych typu S, mimo że jest dostępna ich wersja o charakterystyce D (pasmo 10-20xIn), ponieważ prąd rozruchu transformatora może spowodować zadziałanie wyzwalacza elektromagnetycznego podczas załączenia transformatora.
Najlepszym rozwiązaniem zabezpieczenia transformatora jest zastosowanie wyłącznika o regulowanych parametrach charakterystyk czasowo-prądowych odrębnie dla członów zwarciowego i przeciążeniowego. Oprócz tego wyłącznik tego typu ma również możliwość ustawienia zwłoki (opóźnienia), tak że możemy „uśpić” jego reakcję np. na czas rozruchu, który trwa zazwyczaj pierwsze 5-7 półokresów. Wadą tych wyłączników jest dość wygórowana cena.
Można stosować również zabezpieczenia po stronie wtórnej, lecz stanowią one bardziej zabezpieczenie odbiornika. W tym przypadku wartość prądu znamionowego wkładki topikowej nie może być wyższa od prądu znamionowego strony wtórnej transformatora. Rodzaj charakterystyki czasowo-prądowej wkładki zależny jest w tym wypadku od charakteru odbiornika.
Czujniki temperatury
O ile bezpieczniki topikowe lub wyłączniki chronią, przed skutkami przeciążeń i zwarć, to istnieje szereg czynników nieelektrycznych, które mogą doprowadzić do przegrzania i uszkodzenia izolacji. Z tego powodu dodatkowo umieszcza się w uzwojeniach czujniki temperatury zależnie od aplikacji i potrzeb użytkownika.
Mogą być zastosowane czujniki wykonane jako:
- rezystancyjne (typu Pt),
- półprzewodnikowe (np. pozystory PTC),
- miniaturowe wyłączniki bimetalowe : NO – (normalnie otwarte) lub NC – (normalnie zamknięte).
Umieszcza się je wewnątrz uzwojenia. Niektóre zastosowania np. górnicze lub medyczne wymagają zamontowania nawet dwóch rodzajów czujników w jednym uzwojeniu.
Przykład: za pomocą czujnika typu Pt100 realizowany jest ciągły monitoring temperatury uzwojeń, a dodatkowo zamontowany wyłącznik bimetalowy NO lub NC sygnalizuje przekroczenie temperatury dopuszczalnej.
Jest to istotne z punktu widzenia eksploatacji, ale przede wszystkim korzystne dla wydłużenia żywotności transformatora, gdyż stałe przegrzanie izolacji o 5ºC powoduje dwukrotnie szybsze skrócenie jej żywotności.
Typy i rodzaje sieci zasilających niskiego napięcia
Elektroenergetyczne sieci zasilające niskiego napięcia mogą być wykonane jako :
- uziemione lub
- izolowane względem ziemi.
Typy sieci zasilających niskiego napięcia oznacza się ciągiem liter.
Pierwsza litera, określa związek między układem sieci a ziemią :
T - bezpośrednie połączenie jednego punktu neutralnego układu sieci z ziemią
I - wszystkie części będące pod napięciem są izolowane od ziemi lub punkt neutralny układu sieci jest połączony z ziemią przez impedancję o dużej wartości
Druga litera, określa związek między ziemią a częściami przewodzącymi które w warunkach normalnej pracy nie pozostają pod napięciem:
N - bezpośrednie połączenie dostępnych części przewodzących z uziemionym punktem neutralnym układu sieci
Przykład układu sieci typu TN ( w której może nie występować przewód zerowy (N).
T - bezpośrednie połączenie z ziemią podległych ochronie dostępnych części przewodzących niezależnie od uziemienia punktu neutralnego układu sieci, przewodem (PE)
Przykład sieci typu TT.
Przykład sieci typu IT.
Trzecia i czwarta litera, określają układ przewodów neutralnych i ochronnych:
C - funkcje przewodów neutralnych i ochronnych pełni jeden przewód (PEN), w całym układzie sieci
Przykład sieci typu TN-C.
S - funkcje przewodów neutralnych (N) i ochronnych (PE) pełnią dwa oddzielne przewody w całym układzie sieci, połączone ze sobą tylko w punkcie neutralnym układu sieci
Przykład sieci typu TN-S.
C-S - funkcje przewodów neutralnych (N) i ochronnych (PE) w jednej części układu pełni jeden przewód (PEN), a w drugiej części układu oddzielne przewody (N) i (PE)
Przykład sieci typu TN-C-S.
Medycyna XXI wieku na każdym kroku jest wspierana przez nowoczesną aparaturę elektromedyczną służącą do diagnozowania, leczenia i ratowania życia ludzkiego. Z tego względu są w nią wyposażone wszystkie współczesne ośrodki medyczne. Sukces leczenia w stopniu większym niż kiedykolwiek zależy zarówno od precyzji i niezawodności działania samej aparatury, jak i od zasilania jej z niezawodnego i bezpiecznego źródła energii elektrycznej.
Przy tradycyjnym sposobie zasilania (sieć uziemiona), energia elektryczna może być niebezpieczna. Porażeniem zagrożeni są szczególnie ludzie chorzy, dzieci i noworodki. W trakcie zabiegów i operacji dochodzi do przerwania naturalnej bariery ochronnej, którą dla człowieka jest naskórek. Do pacjenta może być dołączonych wiele instrumentów połączonych jednocześnie liniami sygnałowymi z aparaturą rejestrującą. Uszkodzenie izolacji w którymkolwiek aparacie zasilanym z sieci tradycyjnej grozi pacjentowi porażeniem oraz spowoduje natychmiastowe wyłączenie uszkodzonego aparatu, a czasem innych aparatów dołączonych do pacjenta. Z oczywistych względów jest to niedopuszczalne. Opisane zagrożenia eliminuje zasilanie urządzeń medycznych poprzez sieć systemu IT (sieć izolowana od ziemi) spełniającą wymagania odpowiednich norm. Dlatego wszystkie dobre, współczesne Ośrodki Medyczne posiadają niżej opisany system zasilania.
Praca w systemie sieci IT jest bezpieczna, ponieważ:
1. każde uszkodzenie izolacji zostanie zasygnalizowane, ale:
- nie nastąpi przerwa w pracy uszkodzonego aparatu
- nie zostaną wyłączone inne aparaty zasilane z tej sieci
- pacjent nie będzie narażony na porażenie elektryczne
2. system kontroli z wyprzedzeniem ostrzega o osłabieniu izolacji i o przekroczeniu dopuszczalnych parametrów pracy. Obsługa ma czas na sprawdzenie aparatury zanim nastąpi jej ostateczne uszkodzenie.
System sieci IT ma więc zastosowanie w pomieszczeniach medycznych, w których:
- stosuje się aparaty służące do podtrzymywania życiowych funkcji pacjenta,
- wymagana jest wysoka niezawodność zasilania wynikająca z konieczności bezpiecznego zakończenia zabiegów medycznych, zwłaszcza inwazyjnych, połączonych ze znieczuleniem ogólnym, napromieniowaniem itp., których powtórzenie jest niemożliwe lub związane z narażeniem zdrowia pacjenta,
- występuje szczególne zagrożenie porażeniem prądem elektrycznym – stopień zagrożenia określa się na podstawie liczby aparatów przyłączonych jednocześnie do pacjenta i występowania tzw. zabiegów mokrych, związanych z częstym kontaktem z płynami ustrojowymi np. kardiochirurgia, cystoskopia,
- występuje lub może wystąpić atmosfera wzbogacona w tlen np. w komorach hiperbarycznych, w cieplarkach dla niemowląt, namiotach tlenowych, gdzie przypadkowe iskrzenie może spowodować pożar,
- używa się palnych środków anestetycznych i dezynfekcyjnych,
- wymagane jest zmniejszenie prądów upływu aparatury.
Do tego typu pomieszczeń zalicza się:
- sale operacyjne wraz z pomieszczeniem przygotowawczym,
- sale gipsowe,
- sale dializ,
- sale cewnikowania serca,
- sale endoskopii, zwłaszcza wykonywanej w znieczuleniu ogólnym,
- oddziały intensywnej opieki medycznej,
- sale intensywnej opieki nad noworodkiem,
- inne, w których ze względu na rodzaj zabiegu lub badania, wymienione czynniki usprawiedliwiają zastosowanie sieci IT np. w gabinetach kosmetycznych, w klinikach weterynaryjnych.
Poprawne wykonanie sieci systemu IT w pomieszczeniach medycznych wymaga:
- doprowadzenia energii z co najmniej dwóch niezależnych źródeł o dużej niezawodności,
- zainstalowania automatycznego układu przełączającego zgodnego z normą EN 60947-6-1:2001,
- zastosowania aparatury gwarantującej bezpieczne przełączanie i niewrażliwość na chwilowe zakłócenia występujące w liniach zasilających,
- zainstalowania urządzenia do ciągłej kontroli stanu izolacji wg wymagań normy IEC 60364-7-710; IEC 61557-8; EN 61557-8:2002 U,
- zainstalowania urządzeń do ciągłej kontroli i sygnalizacji temperatury i obciążenia transformatora medycznego,
- wykonania odpowiedniego systemu uziemień ochronnych i połączeń wyrównawczych.
Firmy Elhand Transformatory z Lublińca oraz Horus Energia z Warszawy oferują kompletne zestawy zasilające przeznaczone do zasilania w systemie IT pomieszczeń medycznych, zgodnie z normą IEC 60364-7-710.
Zastosowanie przedstawionego systemu zasilania powinno być celem nadrzędnym, gdyż system ten zapewnia bezpieczeństwo pacjentom i personelowi medycznemu, a koszt jego wykonania jest niewielki w porównaniu z kosztem aparatury medycznej pracującej w tej sieci.
Opis techniczny zestawu zasilającego (wyposażenie standardowe)
System monitoringu zgodny z wymaganiami normy IEC 60364-7-710
| Konfiguracja układu zasilania | |||||||
| Wg rys. nr 1 | Wg rys. nr 2 | Wg rys. nr 3 | Wg rys. nr 4 | Wg rys. nr 5 | Wg rys. nr 6 | ||
| Elementy składowe |
Moduł | HE 101 | HE 102 | HE 103 | HE 301 | HE 302 | HE 303 |
| Transformator | 1 x ET1MED | 2 x ET1MED | 1 x ET1MED | 1 x ET3MED | 2 x ET3MED | 1 x ET3MED | |
| Kaseta sygnalizacyjna | HE 010 | HE 010 | HE 010 | HE 010 | HE 010 | HE 010 | |
Żaden z elementów użytych do budowy zestawu w/w zasilająco-kontrolnego nie wymaga zasilania napięciem pomocniczym ani nie zawiera wewnętrznego źródła energii (np. baterii, akumulatorów, itp.), co znakomicie zwiększa niezawodność systemu.
Moduł zasilająco-kontrolny HE 101, HE 102, HE 301 i HE 302 umożliwia:
- kontrolę wartości napięcia źródła podstawowego i rezerwowego w zakresie podanym w parametrach technicznych,
- automatyczne przełączanie zasilania na źródło o parametrach mieszczących się w nastawionych granicach. Dzięki zastosowaniu blokady elektromechanicznej gwarantowane jest bezpieczne przełączanie i niewrażliwość na chwilowe zakłócenia napięcia w źródłach,
- ciągłą kontrolę i sygnalizację przekroczenia dopuszczalnej temperatury transformatora,
- ciągłą kontrolę i sygnalizację przekroczenia przez czas dłuższy niż 3 sek. nominalnego prądu obciążenia transformatora,
- ciągłą kontrolę i sygnalizację uszkodzenia izolacji sieci IT i zasilanych z niej urządzeń,
- w warunkach awaryjnych, styczniki Q1 i Q2 mogą być sterowane ręcznie przy zachowaniu blokady mechanicznej.
Moduł zasilająco-kontrolny HE 101, HE 102, HE 301 i HE 302 zawiera człony pomiarowe i czasowe z regulowanymi nastawami. Dzięki temu moduł może być stosowany w każdej konfiguracji sieci obiektu, a nastawy pozwolą dostosować moduł do lokalnych warunków zasilania i do wymagań normy IEC 60364-7-710.
Opis techniczny zestawu zasilającego (wyposażenie standardowe i opcjonalne)
System monitoringu zgodny z wymaganiami normy IEC 60364-7-710 rozszerzony o dodatkowe funkcje przedstawione poniżej. Firmy HORUS ENERGIA i ELHAND TRANSFORMATORY oferują nowy system monitorowania lokalnego i zdalnego w zestawach zasilająco-kontrolnych izolowanej sieci IT.
| Konfiguracja układu zasilania | ||||||||
| Wg rys. nr 1 | Wg rys. nr 2 | Wg rys. nr 3 | Wg rys. nr 4 | Wg rys. nr 5 | Wg rys. nr 6 | |||
| Elementy składowe |
S |
Moduł | HE 111 | HE 112 | HE 113 | HE 311 | HE 312 | HE 313 |
| Transformator | 1 x ET1MED | 2 x ET1MED | 1 x ET1MED | 1 x ET3MED | 2 x ET3MED | 1 x ET3MED | ||
| Kaseta sygnalizacyjna | HE 015 | HE 015 | HE 015 | HE 015 | HE 015 | HE 015 | ||
| O P C J A |
Moduł komunikacyjny | HE 016 | HE 016 | HE 016 | HE 016 | HE 016 | HE 016 | |
| Moduł lokalizacji doziemienia | HE 017 | HE 017 | HE 017 | HE 017 | HE 017 | HE 017 | ||
Żaden z elementów użytych do budowy zestawu w/w zasilająco-kontrolnego, mający wpływ na jego prawidłowe działanie nie wymaga zasilania napięciem pomocniczym ani nie zawiera wewnętrznego źródła energii (np. baterii, akumulatorów, itp.), co znakomicie zwiększa niezawodność systemu. W module komunikacyjnym HE 014 znajduje się akumulator 3 V, który podtrzymuje działanie zegara czasu rzeczywistego w chwilach gdy zestaw HE 104 nie jest zasilany z żadnej linii. Rozładowanie tego akumulatora spowoduje błędne wskazanie czasu rzeczywistego, a co za tym idzie zapisywana w rejestrach data zdarzenia będzie błędna. Trwałość akumulatorów określa się na ok. 10 lat.
Moduły HE 014 i HE 016 umieszczane są w modułach HE 111, HE 112, HE113, HE 311 lub HE 313. Kasetę sygnalizacyjną HE 015 instaluje się w pomieszczeniu medycznym. Moduł zasilająco-kontrolny połączony jest z kasetą HE 015 przewodem dwużyłowym 2 x 1 mm2 od strony kasety złączem DC. Równolegle mogą pracować dwie kasety HE 015.
Zasada działania
Do modułu HE 101, HE 102, HE 111, HE 112, HE 301, HE 302, HE 311 i HE 312 doprowadzone są dwie niezależne linie zasilające: podstawowa 1L załączana stycznikiem Q1 oraz rezerwowa 2L załączana stycznikiem Q2. Wartość napięcia w obu liniach jest ciągle kontrolowana, a progi zadziałania można ustawić w przedziale od 80 V do 260 V. Dzięki temu spełnione są wymagania normy PN-IEC 60364-7-710 oraz można dostosować progi dzia¬łania do potrzeb każdego Szpitala, uwzględniając lokalne wahania napięcia występujące w sieci elektroenergetycznej.
Priorytet ma linia zasilania podstawowego 1L, możliwa jest jednak blokada niepotrzebnych przełączeń – patrz „Wyposażenie dodatkowe”. Układ zawiera blokady elektromechaniczne gwarantujące bezpieczne i pewne przełączanie. Przy obecności napięcia o prawidłowych parametrach w obu liniach zasilających, po uruchomieniu układu załączony jest stycznik zasilania podstawowego Q1. Jeśli wartość napięcia w linii podstawowej wyjdzie poza ustalone progi, układ działa wg następujących sekwencji czasowych:
- T0 – czas niezależny od zasilania w energię elektryczną, jest to opóźnienie liczone od momentu zadziałania przekaźnika kontroli napięcia w linii podstawowej do chwili zainicjowania przełączenia na sieć rezerwową. Po upływie czasu T0 następuje wyłączenie stycznika Q1,
- T1 – opóźnienie czasowe liczone od chwili wyłączenia stycznika Q1 do momentu załą¬czenia stycznika Q2 (linii rezerwowej),
- T2 – opóźnienie czasowe liczone od chwili wyłączenia stycznika Q2 do momentu załą¬czenia stycznika Q1,
- T3 – gdy sieć IT zasilana jest ze źródła rezerwowego – jest to opóźnienie czasowe liczone od chwili powrotu napięcia w linii podstawowej, do chwili zainicjowania przełącza¬nia na sieć podstawową.
Po upływie czasu T3 następuje wyłączenie stycznika Q2 i zaczyna się odliczanie czasu T2. W przypadku, gdy w trakcie odliczania czasu T3 zaniknie napięcie w linii rezerwowej, odliczanie zostaje przerwane – natychmiast wyłącza się stycznik Q2 i rozpoczyna się odliczanie czasu T2.
Regulacja T0, T1, T2 pozwala na płynne ustawienie czasu przełączeń między liniami zasilającymi. Możliwe do ustawienia są czasy od 0,2 do 2 sek. Dzięki temu spełnione są wymagania normy PN-IEC 60364-7-710 oraz można dostosować czasy przełączeń do rodzaju aparatury medycznej zasilanej z sieci IT, szczególnie gdy przełączane są źródła niezsynchronizowane.
Regulacja T3 pozwala na płynne ustawienie czasu w zakresie od 0,1 sek. do 10 godz., dzięki czemu użytkownik ma możliwość wyeliminowania niepotrzebnych przełączeń, jeśli w lokalnej sieci występują krótkotrwałe powroty napięcia.
Uwaga!
Wszystkie moduły HE przeznaczone są do ciągłego zasilania transformatorów medycznych obciążonych mocą nominalną. Transformatory ET1MED i ET3MED wytrzymują długotrwałe przeciążenia. Jeżeli przewiduje się pracę zestawu z długotrwałym przeciążeniem i odpowiednio do tego dobiera się zabezpieczenia w liniach zasilających, to należy to uwzględnić przy zamawianiu modułów zasilająco-kontrolnych HE.
Podstawowe dane techniczne:
| PODSTAWOWE DANE TECHNICZNE MODUŁU | HE 101/102 HE 111/112 |
HE 103 HE 113 |
HE 301 HE 311 |
HE 302 HE 312 |
HE 303 HE 313 |
| napięcie zasilania | 230 V AC | 230 V AC | 3 x 400 V AC | 3 x 230 V AC | 3 x 400 V AC |
| znamionowy prąd cieplny Ith | 60 A | 60 A | 60 A | 60 A | 60 A |
| prąd krótkotrwały wytrzymywany 1 s | 1250 A | 1250 A | 1010 A | 1010 A | 1010 A |
| prąd krótkotrwały wytrzymywany 5 s | 450 A | 450 A | 450 A | 450 A | 450 A |
| prąd krótkotrwały wytrzymywany 3 min | 100 A | 100 A | 90 A | 90 A | 90 A |
| ZASILANIE I KONTROLA SIECI IT | 1-faz | 1-faz | 3-faz | 3-faz | 3-faz |
| sygnalizacja obniżenia rezystancji izolacji sieci IT | <50 kΩ | <50 kΩ | <50 kΩ | <50 kΩ | <50 kΩ |
| wskaźnik rezystancji izolacji sieci - linijka diodowa 0→∞ | tak | tak | tak | tak | tak |
| KONTROLA TRANSFORMATORA | tak | tak | tak | tak | tak |
| sygnalizacja przekroczenia dopuszczalnej temperatury | >120°C | >120°C | >120°C | >120°C | >120°C |
| sygnalizacja dopuszczalnego prądu obciążenia zwłoka czasowa - 3 s | >In transf. | >In transf. | >In transf. | >In transf. | >In transf. |
| AUTOMATYCZNY UKŁAD PRZEŁĄCZAJĄCY | tak | - | tak | tak | - |
| klasa układu przełączającego | PC | - | PC | PC | - |
| zasilanie podstawowe: stycznik Q1; rezerwowe: stycznik Q2 | tak | - | tak | tak | - |
| niewrażliwość na krótkotrwałe zaniki napięcia w liniach zasilających | tak | - | tak | tak | - |
| cykl przełączeń zgodny tylko z wcześniej ustalonymi parametrami | tak | - | tak | tak | - |
| znamionowe napięcie łączeniowe | 690 V AC | - | 690 V AC | 690 V AC | - |
| kategoria użytkowania | AC 6 A | - | AC 6 A | AC 6 A | - |
| wytrzymałość łączeniowa | 2 x 106 | - | 2 x 106 | 2 x 106 | - |
| zabezpieczenie przeciwzwarciowe (bezpieczniki typu gG) | max. 50 A | - | max. 50 A | max. 50 A | - |
| zdolność załączania transformatorów ET...MED | 10 kVA | - | 10 kVA | 10 kVA | - |
| kontrola napięć zasilających Umin | 80-260 V | - | 300-380 V | 80-250 V | - |
| kontrola napięć zasilających Umax | 80-260 V | - | 420-500 V | 80-250 V | - |
| Opóźnienia: | |||||
| T0 | 0,1 – 30 s | - | 0,1 – 30 s | 0,1 – 30 s | - |
| T1 | 0,1 – 2 s | - | 0,1 – 2 s | 0,1 – 2 s | - |
| T2 | 0,1 – 2 s | - | 0,1 – 2s | 0,1 – 2 s | - |
| T3 | 0,1 s –10 h | - | 0,1 s – 10 h | 0,1 s – 10 h | - |
Moduł komunikacyjny HE 014 otrzymuje informacje o stanie sieci IT oraz:
- wykonuje okresowo autotest sprawdzający
- prawidłowość pomiaru wartości rezystancji izolacji,
- ciągłość całej pętli pomiarowej,
- komunikuje się z kasetą sygnalizacyjną HE 015 i z modułem transmisji danych HE 016,
- zapisuje w swojej pamięci zdarzenia – alarmy i wyniki testów.
Moduł zasilająco-kontrolny HE 103 i HE 303 umożliwia:
- ciągłą kontrolę i sygnalizację przekroczenia dopuszczalnej temperatury transformatora,
- ciągłą kontrolę i sygnalizację przekroczenia przez czas dłuższy niż 3 sek. nominalnego prądu obciążenia transformatora,
- ciągłą kontrolę i sygnalizację uszkodzenia izolacji sieci IT i zasilanych z niej urządzeń.
Kaseta sygnalizacyjna typu HE 010 umożliwia obsłudze między innymi zdalne testowanie urządzenia pomiarowego rezystancji izolacji i ciągłości przewodu ochronnego. Do jednego modułu można dołączyć 5 kaset.
Prawidłowość pracy urządzenia mierzącego rezystancję izolacji oraz ciągłość przewodu ochronnego łączącego moduł HE z PE-IT, sprawdzana jest przez obsługę przyciskiem „test izolacji” umieszczonym na kasecie sygnalizacyjnej.
Moduł transmisji danych HE 016 (opcja) łączy przez sieć ethernet moduł komunikacyjny HE 014 z komputerowym systemem nadzoru obiektu. Użytkownik widzi na ekranie komputera schemat zasilania sieci IT, odczytuje wyraziste komunikaty o stanach awaryjnych i ma dostęp do wszystkich informacji bieżących oraz zawartych w pamięci modułu komunikacyjnego HE 014.
| Sieć izolowana IT zasilana z modułów HE może być kontrolowana i wizualizowana na stanowisku dozoru w dowolnym punkcie obiektu, do którego doprowadzona jest sieć ethernet 10/100MB. Wizualizacja pozwala na ciągłe nadzorowanie układu medycznego oraz natychmiastowo zgłasza usterkę w przypadku wystąpienia stanu alarmowego. Przykładowy rzut z ekranu przedstawiony za pomocą PRINT SCREEN modułu HE112 został zaprezentowany na Rys. 1. Moduł nadzorczy można zminimalizować do paska zadań. Wystąpienie któregokolwiek z alarmów spowoduje jego rozwinięcie niezależnie od programu aktualnie wyświetlanego na monitorze komputera. |
|
Każdy rodzaj układu ma swoje zobrazowanie w programie:
- Stan normalnej pracy (nie występuje stan alarmowy) – Rys. 2, 3 i 4
 |
 |
 |
| Rys.2. HE-111 | Rys.3. HE-112 | Rys.4. HE-113 |
- Stan awaryjny (przykładowo pokazano jednocześnie cztery alarmy); po wystąpieniu dowolnego alarmu wyświetla się pulsujący, czerwony znak ostrzegawczy i czerwony napis określający przyczynę alarmu. W przypadku obniżenia rezystancji izolacji do poziomu alarmowego na ekranie pojawia się dodatkowo znak błyskawicy. Alarm spowodowany niską rezystancją izolacji blokuje opisany niżej alarm spowodowany nieciągłością obwodu pomiarowego.
 |
 |
 |
| Rys.2a. HE-111 | Rys.3a. HE-112 |
Rys.4a. HE-113 |
- Stan awaryjny (przykładowo pokazano jednocześnie dwa alarmy); po wystąpieniu dowolnego alarmu wyświetla się pulsujący, czerwony znak ostrzegawczy i czerwony napis określający przyczynę alarmu. Napis „nieciągłość obwodu pomiarowego” oznacza, że pomiar rezystancji izolacji sieci IT nie jest wykonywany. Przyczyną może być przerwa w obwodzie pomiarowym (w tym nieciągłość przewodu ochronnego)lub niesprawność urządzenia pomiarowego. Pomiar ciągłości przewodu ochronnego jest wykonywany zgodnie z normą IEC 60364-7-710. Pomiar inicjuję się przyciskiem „test izolacji” umieszczonym na klawiaturze kasety sygnalizacyjnej HE-015, a wynik testu pokazywany jest na wyświetlaczu HE-015; dodatkowo, jeśli wynik testu jest negatywny, na ekranie monitora pojawia się czerwony napis „nieciągłość przewodu ochronnego”.
 |
 |
 |
| Rys.2b. HE-111 | Rys.3b. HE-112 |
Rys.4b. HE-113 |
- Stan awaryjny, którego przyczyną może być: brak łączności między układem HE-11x a stanowiskiem dozoru,np. uszkodzenie przewodu sieciowego LAN; jednoczesny brak zasilania podstawowego i rezerwowego uszkodzenie modułu komunikacyjnego HE-014; uszkodzenie modułu komunikacyjnego HE-016.
 |
 |
 |
| Rys.2c. HE-111 | Rys.3c. HE-112 |
Rys.4c. HE-113 |
Wszystkie pokazane wyżej alarmy mogą być zdefiniowane jako sygnały ostrzegające o zbliżaniu się parametrów sieci IT do wartości alarmowych. Wartość pre-alarmu może być dowolnie ustawiana.
Analogicznie do układów HE 111, HE112 i HE 113 wizualizowane są układy HE 311, HE312 i HE 313.
Kaseta sygnalizacyjna typu HE 010 / HE 015
Aktualny tryb pracy transformatora oraz bieżący stan izolacji sieci IT sygnalizowany jest na odpowiednich aparatach w module zasilająco-kontrolnym oraz na kasecie sygnalizacyjnej instalowanej w pomieszczeniu medycznym. Z zestawem zasilającym może pracować równolegle kilka kaset sygnalizacyjnych.
Kaseta sygnalizacyjna typu HE 010 informuje o:
Oporności izolacji sieci IT.
Dla wartości oporności większej niż 50 kΩ świeci się lampka „prawidłowa”. Przy spadku oporności do wartości 50 kΩ gaśnie lampka „prawidłowa”, a zaświeci się „niska” i włączy się sygnał akustyczny.
Temperaturze transformatora ET…MED.
Przy temperaturze uzwojeń transformatora mniejszej niż 120°C świeci się lampka „prawidłowa”. Po wzroście temperatury powyżej 120°C zgaśnie „prawidłowa”, a zaświeci się „nadmierna” i włączy się sygnał akustyczny. Sygnał alarmu nie zniknie po powrocie temperatury do stanu normalnego. Kasuje się go przyciskiem na przekaźniku KTMP
w zestawie zasilająco-kontrolnym.
Obciążeniu transformatora ET...MED.
Przy obciążeniu mniejszym niż In (prąd znamionowy transformatora) świeci się lampka „prawidłowe”. Po wzroście obciążenia ponad wartość In utrzymującym się przez 3 sekundy zgaśnie lampka „prawidłowe”, a zaświeci się „przeciążenie” i włączy się sygnał akustyczny.
Braku rezerwy zasilania (nie dotyczy modułów HE 103, HE 303).
Przy obecności prawidłowego napięcia w obu źródłach zasilających lampka nie świeci się. Brak jednego zasilania spowoduje zaświecenie się lampki i włączenie sygnału akustycznego. Sygnał akustyczny kasuje się przyciskiem „wyłączenie akustyki”. Sygnał optyczny trwa do czasu zlikwidowania przyczyny alarmu. Sprawdzenie prawidłowego działania kasety dokonuje się przyciskając „test lamp”. Zaświecą się wówczas wszystkie lampki i włączy sygnał akustyczny.
Z kasety sprawdza się także prawidłowość pomiaru oporności izolacji sieci IT. Należy wówczas wcisnąć przez 1 sekundę przycisk „test izolacji”. Zaświeci się lampka „oporność izolacji sieci IT niska” i włączy się sygnał akustyczny. Kaseta sygnalizacyjna pobiera w czasie normalnej pracy prąd około 96 mA a po naciśnięciu przycisku „test lamp” – około 225 mA.
Dane techniczne:
| Prąd pobierany w czasie normalnej pracy | 96 mA |
| Prąd pobierany po naciśnięciu przycisku „test lamp” | 225 mA |
| Masa kompletnej kasety sygnalizacyjnej | 0,2kg |
| Zasilanie | 24V AC |
| Wymiary | wysokość = 85mm; głębokość = 35mm; szerokość = 170mm |
| Klawiatura | na trwałe przyklejona do obudowy |
| sygnalizacja optyczna – diody LED | |
| przyciski zintegrowane z klawiaturą | |
| IP 54 – przy uszczelnieniu wejścia przewodu sygnałowego |
 |
 |
| Wygląd kasety | Sposób mocowania |
Kaseta sygnalizacyjna HE 015 informuje o:
- rezystancji izolacji sieci IT.
Na wyświetlaczu pokazywana jest:- bieżąca wartość rezystancji,
- dopuszczalna wartość rezystancji,
- informacja „OK” (prawidłowa) lub „ALM” (alarm – niska).
Dla wartości większej niż 50kΩ, na wyświetlaczu jest informacja „OK” i na kasecie świeci się zielona lampka „OK”. Przy spadku rezystancji do wartości 50kΩ, na wyświetlaczu pojawia się informacja „ALM”, na kasecie zgaśnie lampka „OK” a zaświeci się czerwona lampka „ALARM” i włączy sygnał akustyczny.
- temperaturze transformatora ET...MED.
Na wyświetlaczu pokazywana jest:- bieżąca wartość temperatury,
- dopuszczalna wartość temperatury,
- informacja „OK” (prawidłowa) lub „ALM” (alarm – nadmierna).
Dla wartości mniejszej niż 120°C, na wyświetlaczu jest informacja „OK” i na kasecie świeci się zielona lampka „OK”. Przy wzroście temperatury do wartości 120°C, na wyświetlaczu pojawia się informacja „ALM”, na kasecie zgaśnie lampka „OK” a zaświeci się czerwona lampka „ALARM” i włączy sygnał akustyczny.
- obciążeniu transformatora ET...MED.
Na wyświetlaczu pokazywana jest:- bieżąca wartość prądu pobieranego z transformatora,
- dopuszczalna wartość prądu pobieranego z transformatora,
- procentowa wartość prądu pobieranego z transformatora w stosunku do dopuszczalnej wartości prądu pobieranego z transformatora,
- informacja „OK” (prawidłowe) lub „ALM” (alarm – przeciążenie).
Dla wartości mniejszej niż prąd znamionowy transformatora, na wyświetlaczu jest informacja „OK” i na kasecie świeci się zielona lampka „OK”. Przy wzroście prądu do wartości przekraczającej znamionowe obciążenie transformatora, na wyświetlaczu pojawia się informacja „ALM” (alarm – przeciążenie), na kasecie zgaśnie lampka „OK” a zaświeci się czerwona lampka „ALARM” i włączy sygnał akustyczny.
- braku rezerwy zasilania (nie dotyczy modułów HE 103 i HE 303).
Przy obecności prawidłowego napięcia w obu źródłach zasilających na kasecie świeci się zielona lampka „OK”. Brak jednego zasilania spowoduje:- zgaśnięcie zielonej lampki „OK”,
- zapalenie czerwonej lampki „ALARM”,
- wyświetlenie informacji o braku zasilania podstawowego lub rezerwowego,
- włączenie sygnału akustycznego.
- nieciągłości pętli pomiarowej.
Moduł komunikacyjny HE-014 po każdorazowym włączeniu zasilania wykonuje test sprawdzający:- prawidłowość pomiaru wartości rezystancji izolacji,
- ciągłość całej pętli pomiarowej.
Test ten jest automatycznie okresowo powtarzany.
- numerze obwodu zasilanego z zestawu HE..., w którym nastąpiło uszkodzenie izolacji i spadek rezystancji poniżej wartości dopuszczalnej - dotyczy układów wyposażonych w układ lokalizacji doziemienia produkcji PPUH Horus-Energia.
Z kasety HE 015 wykonuje się ręczny test sprawdzający ciągłość przewodu ochronnego i działanie przyrządu mierzącego rezystancję izolacji – zgodnie z normą CEI - IEC 60364-7-710.
Sygnał akustyczny kasuje się przyciskiem „wyłączenie akustyki”. Sygnał optyczny trwa do czasu zlikwidowania przyczyny alarmu. Ponadto z kasety HE 015 odczytuje się zawartość pamięci modułu komunikacyjnego HE 014. Dostępna jest zapisana w czasie rzeczywistym historia zdarzeń – alarmów i wyników testów.
Dane techniczne:
| Wykonanie | natynkowe, wymiary wg rysunku |
| podtynkowe, wymiary wg rysunku | |
| Zasilanie | 12 V DC |
| Wejście sygnałowe | złącze DC (zdublowane dla podłączenia drugiej kasety) |
| Klawiatura | na stałe przyklejona do obudowy |
| sygnalizacja optyczna – diody LED | |
| wyświetlacz LCD 4x16 znaków | |
| Sygnalizacja alarmowa | czerwona dioda LED |
| sygnał dźwiękowy | |
| Stopień ochrony | IP 54 przy uszczelnieniu wejścia przewodu sygnałowego |
| Masa kompletnej kasety |
0,39kg |
Sposób montażu kasety HE-015
Kaseta HE-015 jest dostarczana razem z płytką mocującą (zamontowana na płytce mocującej) tak jak to pokazano na rysunkach. Sposób mocowania należy określić w zamówieniu. Płytkę z kasetą przykręca się czterema wkrętami do kołków w ścianie.
Kasetę łączy z zestawem zasilająco kontrolnym przewód 2x1,5mm2 zakończony od strony kasety wtykiem DC. W komplecie z kasetą HE-015 dostarczany jest przewód o długości 10m - w razie potrzeby przewód ten można przedłużyć. Do zestawu zasilająco kontrolnego można dołączyć dwie kasety; można je łączyć równolegle do listwy zaciskowej w zestawie zasilająco kontrolnym, albo łączyć kasety między sobą wykorzystując drugie gniazdo DC.
 |
 |
| Mocowanie kasety natynkowej | Mocowanie kasety podtynkowej |
Izolacyjne transformatory medyczne jednofazowe typu ET1MED i trój fazowe typu ET3MED
Izolacyjny transformator medyczny stanowi jeden z ważniejszych elementów układu zasilającego sieć IT pomieszczeń medycznych. Dlatego stawia mu się najwyższe wymagania dotyczące niezawodności oraz zaostrzone parametry techniczne. Od izolacyjnych transformatorów medycznych wymaga się, aby prąd jałowy nie przekroczył 3% In, napięcie zwarcia mieściło się w granicach 3% Un, a prąd załączenia nie przekraczał wartości 12 x In. Z uwagi na pracę tych transformatorów w systemie sieciowym IT ważnym parametrem jest prąd upływu transformatora izolacyjnego. Przytoczona niżej norma wymaga, aby prąd upływu między obwodami pierwotnym i wtórnym oraz obwodem pierwotnym a korpusem nie przekroczył wartości 3,5 mA. Prądy upływu transformatorów izolacyjnych typu ET1MED i ET3MED mieszczą się w granicy 0,2 mA. Transformatory te wyposażone są w ekran, który w sposób pewny rozdziela uzwojenia pierwotne i wtórne (uziemiony ekran symetryzuje prądy upływu i napięcie wtórne transformatora). W jednofazowych transformatorach typu ET1MED ze środka uzwojenia wtórnego wyprowadzono zacisk 2M, służący do podłączenia przekaźnika kontroli stanu izolacji. W transformatorach trójfazowych typu ET3MED przekaźnik kontroli stanu izolacji należy podłączyć do wspólnego punktu uzwojeń wtórnych oznaczonego symbolem 2N. Elementem sygnalizującym temperaturę pracy transformatora jest czujnik temperatury umieszczony wewnątrz uzwojeń [Rys. 7 i 9]. Dopuszczalna temperatura otoczenia podczas obciążenia znamionowego transformatora wynosi 40°C. Jeżeli temperatura otoczenia przekracza 40°C, obciążenie transformatora należy zmniejszyć. Transformatory ET1MED i ET3MED spełniają wymagania normy PN-EN 61558-1 dotyczące przeciążenia (1,6 x In w czasie 60 min.). Ponadto transformatory mogą zostać dorywczo przeciążone prądem 2 x In w czasie nie przekraczającym 45 min.
Dla transformatorów jednofazowych napięciem pracy jest 230/230V, dla transformatorów trójfazowych napięcie 400/230V. Częstotliwość pracy transformatorów medycznych to 50/60 Hz. Moc mieści się w zawartych normą granicach od 2,5 do 10 kVA. Transformatory mogą być dostarczane w obudowach o stopniu ochrony IP23, IP24, IP44 lub bez obudowy (w stopniu ochrony IP00) – do montażu w zamykanych wnękach lub szafach z zachowaniem odpowiednich osłon przed dotykiem bezpośrednim oraz właściwej wentylacji naturalnej.
Kontrola pracy transformatorów typu ET1MED lub ET3MED
W układach HE 101, HE 102, HE 103, HE 301, HE 302, HE 303 nadzór nad pracą transformatora sprawuje przekaźnik współpracujący z czujnikiem temperatury, sygnalizujący przekroczenie temperatury transformatora ponad nastawioną granicę 120°C. Czujnik wbudowany jest w uzwojenie transformatora. Kontrolę przeciążenia realizuje się poprzez przekładnik prądowy współpracujący z przekaźnikiem sygnalizującym przekroczenie prądu znamionowego transformatora.
Zestaw może zawierać amperomierz prądu obciążenia transformatora wskazujący trzy wielkości:
- bieżący prąd obciążenia,
- prąd maksymalny,
- prąd średni 15 minutowy.
Wskazania amperomierza pozwalają obsłudze na:
- bezpośrednią kontrolę obciążenia transformatora,
- sprawdzenie czy do gniazd sieci IT były podłączone niedozwolone odbiorniki dużej mocy,
- ocenę czynników powodujących wzrost temperatury uzwojeń transformatora (obciążenie lub warunki zabudowy).
Kontrola stanu izolacji sieci IT
Nadzór nad stanem izolacji sieci IT sprawuje w sposób ciągły przekaźnik sygnalizujący obniżenie się rezystancji izolacji poniżej nastawionego progu. Na przekaźniku wyświetlana jest linijka diodowa pokazująca aktualny stan rezystancji izolacji sieci IT. Urządzenie sygnalizuje stan, gdy rezystancja izolacji sieci zbliża się do 50 kΩ.
W układach HE 111, HE 112, HE 113, HE 311, HE 312, HE 313 nadzór nad pracą transformatora sprawuje UKŁAD HE 014 współpracujący z czujnikiem temperatury (PT1000) sygnalizujący:
- bieżącą temperaturę transformatora,
- przekroczenie temperatury transformatora ponad nastawioną temperaturę 120°C.
Kontrolę przeciążenia dokonuje się poprzez przetwornik prądowy współpracujący z układem HE 014 sygnalizującym:
- bieżące obciążenie transformatora,
- względną, procentową wartość obciążenia w stosunku do nastawionej wartości znamionowej,
- przekroczenie prądu znamionowego transformatora.
Kontrola stanu izolacji sieci IT
Nadzór nad stanem izolacji sieci IT sprawuje w sposób ciągły przekaźnik sygnalizujący obniżenie się rezystancji izolacji poniżej nastawionego progu. Na przekaźniku wyświetlana jest linijka diodowa, natomiast na kasecie HE 015 wyświetlana jest wartość pokazująca aktualny stan rezystancji izolacji sieci IT.
pokazująca aktualny stan rezystancji izolacji sieci IT. Urządzenie sygnalizuje stan, gdy rezystancja izolacji sieci zbliża się do 50kΩ. Prawidłowość pomiaru i ciągłość pętli pomiarowej sprawdzana jest okresowo podczas wykonywania autotestu.
Wyposażenie dodatkowe
- zdalna sygnalizacja:
- przez system GSM wysyłane są SMSy informujące o stanie sieci IT na trzy wskazane przez użytkownika numery telefonów komórkowych. O wystąpieniu stanu awaryjnego obsługa dowiaduje się z opóźnieniem wprowadzanym przez operatora sieci GSM,
- przez łącze RS do centralnego systemu nadzoru przekazywane są informacje o stanie sieci IT oraz bieżące wartości rezystancji izolacji, temperatury transformatora oraz prądu obciążenia transformatora,
- przycisk blokady samoczynnego powrotu na linię zasilania podstawowego. Automatyczne przełączanie powrotne następuje w chwili wybranej przez obsługę. Unika się w ten sposób niepożądanego przełączania podczas wykonywania zabiegów medycznych,
- wykonanie układu wg życzeń klienta.
Uwagi montażowe i eksploatacyjne
Dla zabezpieczenia linii zasilających oraz transformatora przed skutkiem zwarcia należy zastosować bezpieczniki topikowe (przed skutkiem przeciążenia stosuje się jedynie sygnalizację). Wkładki topikowe powinny być dobrane z uwzględnieniem prądu załączania transformatora oraz selektywności zabezpieczeń obwodów sieci IT. Wkładki o wartości do 50A i charakterystyce gG całkowicie zabezpieczają moduły HE i transformator ET...MED przed skutkami zwarć.
Moduły HE zwykle montowane są standardowo na płycie montażowej o wymiarach (dł. x gł. x wys.) 350mm x 180mm x 550mm i instalowany w obudowie o wymiarach 400mm x 200mm x 600mm (zdjęcie nr 5). Na życzenie, moduł HE może być wykonany na płycie o innych wymiarach co umożliwia montowanie jej we wnękach lub w szafach dostosowanych do warunków lokalnych. Wielkość modułów HE dostosowuje się do wymagań klienta.
Możliwe jest też wykonanie całych zestawów w szafach zawierających jeden lub kilka modułów HE, transformatorów ET…MED, oraz zabezpieczenia i listwy zaciskowe do podłączenia obwodów sieci IT.
Do miejsca zainstalowania kasety sygnalizacyjnej HE 010 należy doprowadzić przewód 10 x 0,5 mm2
Kasetę sygnalizacyjną HE 015 z modułem HE łączy przewód 2 x 1 mm2 zakończony od strony kasety złączem DC. Razem z zestawem dostarczany jest przewód o dł. 10 mb.
Konserwacja
Zestaw nie wymaga specjalnych zabiegów konserwacyjnych. Przeglądy okresowe i próby działania układu należy przeprowadzać zgodnie z zatwierdzoną przez użytkownika instrukcją eksploatacji obiektu. Należy uwzględnić wymagania normy IEC 60364-7-710 pkt. 710.62.
Producentem modułów zasilająco-kontrolnych oraz kasety sygnalizacyjnej jest firma HORUS ENERGIA z Warszawy, natomiast transformatorów izolacyjnych firma ELHAND TRANSFORMATORY z Lublińca.
 |
 |
| Układ kontrolno-przełączający typu HE | Moduł zasilania HE-101 z transformatorem ET1MED i kasetą HE-010 |
