Poll-decor.ru

Пол Декор
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Постоянный ток — будущее энергоснабжения

Постоянный ток — будущее энергоснабжения

Энергетическая революция: многие связывают этот термин с переходом на возобновляемые источники энергии, такие как энергия солнца и ветра. Тем не менее, залог успешного перехода к рациональному энергоснабжению заключается не в выработке электроэнергии, а в сокращении ее потребления. Прежде всего, это касается промышленности.

В Германии 48% чистой мощности потребляется промышленным сектором – около 250 тераватт-час в год. Почти 70% из этого потребляется устройствами с электроприводом. Следовательно, они являются наиболее значительным средством для оптимизации. Таким образом, 10% мощности (около 17 ТВтч в год) могут быть тут же сэкономлены энергосберегающими двигателями.

Так как многие двигатели работают на высоких скоростях, есть возможность проводить последующую оптимизацию путем электронного регулирования скорости. Экономический потенциал составляет около 30 процентов, или 50 ТВт-ч. Но частотные преобразователи для регулирования скорости также потребляют энергию, так как они работают с постоянным током, который генерируется путем преобразования переменного тока. Это приводит к потерям вследствие конверсии и эффекту обратного действия из-за гармонических колебаний, которые делают сеть неустойчивой.

Сеть c постоянным током для устройств с электроприводом

Альтернатива: двигатели могут быть подключены к сети с постоянным током (DC), вместо использования преобразователя переменного тока. Идеально для этой цели подошла бы сеть с постоянным напряжением в 380 вольт, так как напряжение промежуточной цепи постоянного тока обычно составляет от 350 до 400 вольт. Отдельные операции с постоянным или переменным током могут быть также легко реализованы.

  • снижение потерь при преобразовании переменного тока в постоянный ток с помощью центрального преобразователя;
  • устойчивость сети вследствие уменьшения гармонических колебаний;
  • экономия в отношении компонентов и снижение требований к пространству;
  • простое включение возобновляемых и децентрализованных источников энергии, таких как фотоэлектрические установки;
  • восстановление энергии, с помощью применения «энергии торможения» и аккумуляторов для хранения.

Учитывая все это, технология постоянного тока позволяет значительно сэкономить средства, что делает переход на нее более привлекательным.

Исследовательские проекты — двигатель прогресса

Гвидо Эге, руководитель отдела управления и разработки продуктов в компании LAPP.

Подобные сценарии являются предметом исследовательского проекта «DC Industrie», который продвигается в 6-й программе исследования энергетики Федерального министерства экономики и энергетики Германии; общий бюджет составляет около десяти миллионов евро.

К участию были привлечены 15 партнеров из разных отраслей, такие как Siemens, Bosch Rexroth и Daimler, а также исследовательские организации, такие как Fraunhofer IPA, и еще одиннадцать партнеров из электротехнической отрасли, включая LAPP.

Читайте так же:
Выключатель с плавным выключением света

Цель проекта — «создание интеллектуальной открытой сети постоянного напряжения (DC) для высокоэффективных системных решений с электроприводами в промышленной отрасли».

Испытания будут проводиться при помощи системы управления сетью с привлечением различных производителей и потребителей, после чего и будет дан ответ на вопрос о том, можно ли достичь запланированных целей экономии энергии в двузначном процентном диапазоне.

Компания LAPP предоставляет кабели, которые подходят для применения в сетях с постоянным током. «Участвуя в данном проекте, мы хотим добиться наилучшего понимания требований, предъявляемых к кабелям и линиям для постоянного тока», — объясняет Гвидо Эге, руководитель отдела управления продуктами и их разработки в компании LAPP.

Необходимость стандартизации

Тема постоянного тока для низкого напряжения также обсуждается органами стандартизации. В дополнение к этому, Ассоциация Электрических Технологий разработала план стандартизации, содержащий многочисленные рекомендации к действиям:

  • стандарты продукции с устройствами защиты от утечки токов и короткого замыкания;
  • применение гармонизированных стандартов электромагнитной совместимости для оборудования с постоянным напряжением;
  • отдельная установка силовых цепей переменного и постоянного тока;
  • цветовой код для кабелей постоянного тока;
  • спецификация уровней напряжения;
  • инструкции по установке.

Например, до сих пор не было стандартов для штепсельных разъемов. Эксперты по стандартизации должны рассматривать здесь исключительно практические требования. Пользователь должен иметь возможность вытаскивать штекерный разъем из гнезда, когда он находится под нагрузкой, то есть когда устройство работает с ним. С обычными штепсельными разъемами переменного тока все очевидно, но при работе с постоянным током необходимо сделать так, чтобы розетка имела нулевой потенциал при отключении и чтобы световая дуга гасла. В случае переменного тока физика позаботилась об этом; для постоянного тока требуется техническое оборудование.

Применение постоянного тока требует новых переключателей и разъемов.

Кабели для постоянного напряжения

Световая дуга не гаснет сама по себе, как это было при переменном токе

В компании LAPP разработчики уже думают о том, какие требования будут касаться систем подключения и как они могут быть преобразованы в стандарты. В принципе, кабели для переменного напряжения также подходят и для постоянного. Но существующие знания о старении кабелей, особенно в отношении изоляционного материала, могут не полностью соответствовать реальности в случае постоянным напряжением. Лабораторные тесты профессора Франка Бергера в TU Ильменау в сотрудничестве с LAPP показывают, что при постоянном токе электрические поля оказывают совсем другое физико-химическое воздействие на пластикат, изолирующий кабель переменного тока. Это, скорее всего, состарит изоляцию кабеля быстрее, так что разработчики должны будут найти новые решения. Более того, стало очевидно, что при постоянном токе эффективность изоляционного материала также изменяется при воздействии разных температур.

Читайте так же:
Выключатель с зеленым светодиодом

Органы стандартизации также обязаны проводить испытания кабелей на прочность без применения напряжения. При постоянном токе, возможно, что эта процедура преуменьшит истинный процесс старения. Сейчас другие тесты должны дать информацию о том, какие факторы, помимо температуры, могут повлиять на свойства оболочки. Например, окружающая среда или механические воздействия. И не менее интересно, каким образом будет выглядеть тестовая установка, которая воспроизводит эти факторы наиболее реалистично.

Первый опыт работы с продуктами

Кабель ÖLFLEX® DC 130H для применения с постоянным напряжением до 600 вольт

Кабели для применения с постоянным напряжением не являются чем-то новым для LAPP. Компания предлагает множество сложных решений для применения в этой области. Одним из примеров является ассортимент продукции ÖLFLEX® SOLAR, кабели для применения в фотогальванических установках. В качестве другого примера можно еще привести системы зарядки для электрических и гибридных автомобилей от Lapp Systems, такие как LAPP HELIX, спиральные зарядные кабели, которые способны скручиваются — это экономит до 40% веса. Решения для электромобилей относятся к числу наиболее быстрорастущих областей в LAPP.

Компания LAPP также работает над новыми направлениями — производство органических фотогальванических модулей с использованием тонких кабелей, создающих постоянный ток. А также у LAPP есть новый кабель, разработанный специально для применения с постоянным напряжением до 600 вольт – ÖLFLEX® DC 130H. Желтый цвет оболочки и цвета изоляции жил разработаны в соответствии с предварительным вариантом нового стандарта VDE.

Контакты LAPP Россия

ООО «ЛАПП Руссия»

443028, г. Самара

мкрн Крутые Ключи, ул. Мира, 7

Канал LAPP Россия в Telegram @lapprussia

Отзывы и рекомендательные письма

Рекомендательные письма и отзывы о продукции LAPP и работе с компанией ООО «ЛАПП Руссия» от наших клиентов и партнеров.

Виды установок для высоковольтных испытаний изоляции

Обычно устройства состоят из следующих элементов: испытательного трансформатора, регулирующего устройства, контрольно-измерительной и защитной аппаратуры. В зависимости от типа устройства испытательные аппараты могут состоять из нескольких составных частей, либо же быть скомплектованы в едином корпусе.

Часть приборов может генерировать только постоянное (выпрямленное) напряжение, другие же параллельно выдают переменное. СНЧ установки – это универсальные и многофункциональные средства, которые сочетают обе этих функции и выдают напряжение с частотой до 0,01 Гц. Высоковольтные испытательные установки также делят по классу напряжения диагностируемого оборудования:

Читайте так же:
642247 выключатель света заднего хода применяемость

до 110 кВ и выше.

SWG-12 (SWG-32)

Мобильные системы SWG-12 и SWG-32 предназначены для решения следующих задач:

  • испытание изоляции силовых кабелей напряжением постоянного тока до 32 кВ;
  • прожигание изоляции на поврежденных участках кабелей постоянным током до 100 мА при напряжении до 32 кВ;
  • предварительная локализация повреждений кабелей с использованием рефлектометра RIF-9 и применением низковольтного метода импульсной рефлектометрии (TDR), а также высоковольтных методов: колебательного разряда по напряжению (DECAY), импульсно-дугового с одиночным (ARC) и последовательным (ARC multi-shot) зондированием, и колебательного разряда по току (ICE);
  • точное определение мест повреждений кабелей акустическим методом с помощью генератора ударных имульсов (энергия разряда до 2000 Дж) и подходящего приемника.

  • Общее описание
  • Фото
  • Видео
  • Характеристики
  • Документация
  • FAQ

КОМПАКТНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

В едином модуле SWG собраны все основные компоненты, входящие в состав полноценной электротехнической лаборатории: цифровой импульсный рефлектометр, высоковольтный испытательный трансформатор, мощный генератор ударных импульсов и модуль прожигания.

Полнота функционального набора, а также малые габариты и практичное исполнение позволяют обходиться всего одной компактной установкой SWG для результативного поиска повреждений кабельных линий в полевых условиях. Кроме этого, система может использоваться для проведения регламентированных высоковольтных испытаний электрооборудования напряжением постоянного тока до 32 кВ (для SWG-12 – 12 кВ).

Исходя из этого, системы серии SWG можно рассматривать как бескомпромиссное решение для высококачественного обслуживания кабелей низкого и среднего напряжения – эти компактные мобильные установки имеют полный спектр эксплуатационных и защитных функций, которые, как правило, реализованы в полноценных электротехнических лабораториях.

ВЫСОКАЯ ЭНЕРГИЯ ИМПУЛЬСОВ

Для точного определения мест повреждения акустическим методом системы SWG используются в режиме генератора ударных импульсов, энергия которых может достигать 2000 Дж (для SWG-12 – 1100 Дж).

Высокая энергия импульсов способствует эффективному поиску мест повреждений, обеспечивая мощный сигнал в условиях внешних помех, а также при глубоком залегании кабеля или большой удаленности места повреждения.

СЪЕМНЫЙ РЕФЛЕКТОМЕТР

Системы SWG поставляются с цифровым импульсным рефлектометром RIF-9, который применяется для предварительной локализации повреждений следующими методами.

Низковольтный метод (автономный режим рефлектометра)

  • TDR (метод импульсной рефлектометрии): низкоомные повреждения, обрывы, определение характера неоднородностей различного типа (муфты, ответвления и т.п.), измерение длины (в т.ч. на барабане и в бухте) и определение коэффициента укорочения кабеля.
Читайте так же:
Выключатель кнопочный двойной с подсветкой

Высоковольтные методы (RIF-9 + источник высокого напряжения)

  • ARC/ARC multi-shot (импульсно-дуговой метод с одиночными/последовательными зондирующими импульсами): высокоомные и нестабильные повреждения, с минимальным вредным воздействием на кабель.
  • ICE (метод колебательного разряда по току): высокоомные повреждения, которые не преобразуются в низкоомные посредством прожига изоляции.
  • DECAY (метод колебательного разряда по напряжению): повреждения с высоким напряжением пробоя.

Съемное исполнение позволяет использовать рефлектометр для предварительной локализации повреждений кабелей методом TDR отдельно от системы SWG.

ВСТРОЕННЫЙ МОДУЛЬ ПРОЖИГАНИЯ

Системы SWG укомплектованы модулем прожигания c бесступенчатой регулировкой напряжения.

Модуль прожигания применяется для разрушения изоляции на поврежденных участках силовых кабелей, что дает возможность впоследствии применять методы предварительной локализации и, в конечном счете, точно определять местоположение повреждений.

ГЕНЕРАТОР УДАРНЫХ ИМПУЛЬСОВ С ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕМ СТУПЕНЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ

Для точного определения мест повреждений кабелей SWG комплектуется мощным генератором ударных импульсов.

Диапазон регулирования выходного напряжения генератора выбирается посредством трехуровневого переключателя ступеней: 0 … 8 / 16 / 32 кВ (для SWG-12 – 0 … 3 / 6 / 12 кВ), что обеспечивает максимальную энергию импульсов в полном рабочем диапазоне.

МОБИЛЬНОСТЬ

Система выполнена в виде тележки, сверху которой надежно крепится цифровой импульсный рефлектометр.

Все кабели цепей питания и заземления, а также высоковольтный кабель удобно крепятся в свернутом положении на держателях на задней панели системы.

Эргономичное расположение органов управления, информативный дисплей рефлектометра и большие колеса тележки обеспечивают удобство при работе в полевых условиях.

БЕЗОПАСНОСТЬ

Безопасность при работе с установками SWG обеспечивается комплексом современных и традиционных средств.

Испытание кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

Особенности кабелей СПЭ диктуют иной подход к испытаниям. Известно, в том числе и по данным ВНИИКП, что кабели СПЭ при работе на переменном напряжении имеют значительно большую электрическую прочность по сравнению с ПБИ. Поэтому проблемы при испытаниях СПЭ-кабелей переменным напряжением 50 Гц такие же, и даже большие, чем для ПБИ кабелей. Однако использование для испытаний СПЭ-кабелей повышенного постоянного напряжения не допустимо, поскольку под его воздействием в основной изоляции кабелей зарождаются дефекты, приводящие к его быстрому выходу из строя. Решение этой проблемы оказалось одновременно простым и оригинальным. Выяснилось, что можно использовать переменное напряжение сверхнизкой частоты (СНЧ), порядка 0,05. 0,1Гц. Практически это можно интерпретировать как постоянное напряжение, меняющее свою полярность медленно, с периодом в несколько секунд. Использование такого рода испытательного напряжения не приводит к вредным последствиям для СПЭ кабеля. Главное, что дает такой подход – возможность использовать для испытаний маломощные испытательные установки. Причем, чтобы обеспечить испытания СПЭ-кабелей большой протяженности, достаточно просто уменьшить частоту напряжения. Современные испытательные СНЧ установки имеют такую возможность.

Читайте так же:
Как подключить вай фай выключатель света без нейтрального провода

Допустимая величина испытательного напряжения СПЭ кабелей существенно меньше, чем для ПБИ. Это объясняется тем, что СПЭ кабели имеют значительно меньшую по сравнению с ПБИ кабелями электропрочность по постоянному напряжению. Предлагаемые сегодня рынком высоковольтные СНЧ установки существенно дороже испытательных установок, используемых для ПБИ кабелей. Во многом стоимость связана с мощностью установок которая, в свою очередь, определяет возможную длину тестируемых линий. При этом импортные модели в разы дороже отечественных.

Из всего вышеизложенного видно, что испытания ПБИ и СПЭ кабелей радикально отличаются как по роду используемого испытательного напряжения (постоянное, переменное), так и по его уровню. Для ПБИ кабелей уровень испытательного напряжения значительно больше.

Как в таком случае испытывать линии состоящие из этих двух видов кабелей?

Микропроцессорные мегаомметры

Следующим этапом развития мегаомметров стали микропроцессорные приборы. Все, что необходимо для работы с ними – дисплей и кнопки, которыми задается рабочее напряжение. Остальное прибор делает сам, выдавая в итоге на дисплей конечный результат, и даже – реальную величину напряжения, которую удалось выдать на измерительный выход. При снижении значения изоляции контролируемого объекта прибор не может выдать номинального напряжения на выходе. В некоторых случаях знать это нужно.

Для измерений коэффициента абсорбции в некоторых моделях приборов не только выдается визуальный и звуковой сигнал через 15 и 60 секунд. Они фиксируют сопротивление изоляции в это время и самостоятельно подсчитывают коэффициент.

Комбинированный прибор MIC 3

Комбинированный прибор MIC 3

Микропроцессорные приборы компактнее своих предшественников. За счет этого появилась возможность совмещать в одном корпусе устройства различного назначения: для проверки сопротивления заземления, УЗО, петли фаза-ноль. Это удобно при выполнении комплексных измерений на объектах: работникам электролабораторий не нужно таскать с собой несколько приборов, достаточно одного.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector