Urządzenia energoelektroniczne

Urządzenia energoelektroniczne

(aktualizacja 10.02.2009 r.)

Spis treści:

Rodzaje i zastosowanie

Budowa, elementy składowe i charakterystyki

Zabezpieczenia

Wpływ urządzeń na sieć zasilającą

Ochrona przeciwporaŜeniowa

Zasady eksploatacji

1. Rodzaje i zastosowania urządzeń energoelektronicznych

Urządzenia energoelektroniczne słuŜą do przekształcania energii elektrycznej i sterowania jej przepływem. Charakteryzują się

wysoką sprawnością energetyczną oraz moŜliwością niemal dowolnego kształtowania postaci energii elektrycznej dla potrzeb róŜnego

rodzaju odbiorników.

Zakres zastosowania urządzeń i elementów energoelektronicznych jest bardzo szeroki i ulega ciągłemu rozszerzaniu. Obejmuje

praktycznie większość dziedzin elektroniki i elektroniki w przemyśle, gospodarce komunalnej oraz w urządzeniach elektrycznych

powszechnego uŜytku. Przemiany energii elektrycznej realizowane przez urządzenia energoelektroniczne są róŜnorodne i dotyczą

przekształtników o mocy od kilkudziesięciu watów do dziesiątków, a nawet setek megawatów. Szacuje się, Ŝe na dzień dzisiejszy w

kraju ok. 20÷30% energii jest przetwarzanej za pośrednictwem róŜnego rodzaju przekształtników.

W ogólnym przypadku przekształtnik energoelektroniczny moŜna określić jako układ przekazujący energię elektryczną między dwoma

obwodami, w których moŜe występować róŜna częstotliwość oraz róŜne poziomy napięć i prądów.

Jednym z podstawowych kryteriów podziału układów przekształtnikowych jest rodzaj przetwarzania energii elektrycznej. Kierując się

tym kryterium, moŜna wyróŜnić następujące grupy przekształtników energoelektronicznych:

a) prostowniki – słuŜące do przekształcania energii prądu przemiennego w energię prądu stałego,

b) falowniki – umoŜliwiające przekształcenia energii prądu stałego w energię prądu przemiennego,

c) przekształtniki energii prądu stałego – realizujące bezpośrednie lub pośrednie (za pośrednictwem obwodu prądu

przemiennego) przetwarzanie energii prądu stałego w energię prądu stałego o róŜnej wartości napięcia i prądu,

d) przemienniki częstotliwości:

— bezpośrednie – umoŜliwiające przemiennoprądowe przekształcanie energii prądu przemiennego w energię prądu

przemiennego o róŜnych wartościach napięć, prądów i częstotliwości,

— pośrednie – z pośredniczącymi obwodami napięcia lub prądu stałego, o moŜliwościach analogicznych jak dla

przemienników bezpośrednich.

Działanie układów przekształtnikowych jest związane z procesami załączania lub wyłączania półprzewodnikowych przyrządów

(elementów) mocy. Ze względu na to, Ŝe najszerzej stosowanym źródłem energii elektrycznej jest sieć elektroenergetyczna o napięciu

sinusoidalnym przemiennym największą grupę przekształtników stanowią przekształtniki sieciowe (przekształtniki prądu przemiennego).

Do grupy tej naleŜą:

— prostowniki,

— falowniki o komutacji sieciowej,

— sterowniki napięciowe częstotliwości,

— bezpośrednie przemienniki częstotliwości.

Jak podano wyŜej obszar zastosowań urządzeń energoelektronicznych jest bardzo szeroki. Jako najczęściej występujące dziedziny

zastosowań urządzeń energoelektronicznych moŜna wymienić:

— regulowane napędy z silnikami prądu stałego i przemiennego,

Urządzenia energoelektroniczne

http://bezel.com.pl/energoelektroniczne.html

1 z 8

2009-06-18 10:54

— zasilanie urządzeń elektrotermicznych (głównie jako statyczne przemienniki częstotliwości w nagrzewaniu

indukcyjnym),

— zasilanie urządzeń oświetlenia elektrycznego,

— kompensacja mocy biernej i ograniczanie wahań napięcia w sieciach,

— zasilanie urządzeń pokładowych samolotów za pomocą lokalnej sieci specjalizowanej 400 Hz,

— zasilanie urządzeń spawalniczych i galwanotechnicznych,

— zasilanie urządzeń trakcji elektrycznej (napędy i podstacje zasilające),

— układy rezerwowego (bezprzewodowego) zasilania prądu przemiennego 50 Hz stosowane głównie w sieciach

komputerowych, w telekomunikacji i w medycynie,

— stabilizowane źródła napięcia i prądu.

2. Budowa, elementy składowe i charakterystyka urządzeń energoelektronicznych

Urządzenie energoelektroniczne jest złoŜone z kilku zespołów funkcjonalnych, które pokazano w sposób uproszczony na rys. 1.

Rys. 1. Zespoły funkcjonalne urządzenia energoelektronicznego.

W skład układu energoelektronicznego wchodzi najczęściej trzy części:

a) przekształtnik umieszczony w szafie (obudowie) lub kilku szafach,

b) pulpit sterowania (w niektórych wykonaniach jest umieszczony na drzwiach szafy),

c) obiekt regulacji (silnik napędowy lub inny odbiornik energii).

NajwaŜniejszym elementem układu jest przekształtnik zbudowany z półprzewodnikowych elementów, zwanych łącznikami lub zaworami,

współpracujących z elementami magazynującymi energię tzn. dławikami i kondensatorami, a niekiedy takŜe z elementami

rozpraszającymi energię np. rezystorami.

Do przekształcenia energii w przekształtnikach są stosowane zawory niesterowane (diody), półsterowane (tyrystory klasyczne), w

których steruje się tylko ich włączaniem i w pełni sterowalne (tyrystory typu GTO lub tranzystory IGBT), pozwalające sterować ich

załączanie i wyłączanie.

W układzie energoelektronicznym jest szereg obwodów, które ze względu na jego funkcjonowanie są od siebie oddzielone podstawową

względnie podwójną izolacją. NaleŜą do nich następujące obwody:

a) obwody główne przekształtnika — oddzielone od sieci zasilającej przez transformator prostownikowy lub dławiki

(dławiki sieciowe nie powodują oddzielenia galwanicznego od sieci, jednak mają istotny wpływ na przebieg prądu

w przypadku doziemienia),

b) obwody sterowania załączaniem zaworów,

c) obwody regulacji,

d) obwody diagnostyki,

e) obwody pomiarowe,

f) obwody pomocnicze (sterowania przekaźnikowe i sterowania pracą wentylatorów).

Obwód a) jest obwodem energetycznym, silnoprądowym, natomiast pozostałe obwody b), c), d), e), i f) są zazwyczaj obwodami prądu

stałego niskiego napięcia.

Urządzenia energoelektryczne są urządzeniami o duŜym stopniu złoŜoności i róŜnorodności. Przykładowy typowy energoelektroniczny

Urządzenia energoelektroniczne

http://bezel.com.pl/energoelektroniczne.html

2 z 8

2009-06-18 10:54

układ napędowy duŜej mocy z silnikiem indukcyjnym prądu przemiennego pokazano na rys. 2.

Rys. 2. Energoelektroniczny układ napędowy duŜej mocy z silnikiem prądu przemiennego:

a) schemat blokowy układu, b) schemat ideowy układu.

W niektórych przypadkach mogą one przekształcać energię wielokrotnie i być zlokalizowane w kilku obudowach. Ponadto kilka

układów energoelektronicznych moŜe ze sobą współpracować, np. napędzając wielolosilnikową maszynę papierniczą lub drukarską.

Urządzenia energoelektroniczne są odbiornikami powodującymi zakłócenia radioelektryczne, wymagają więc stosowania filtrów

umieszczanych bezpośrednio na wejściu do układu energoelektronicznego. Filtry do ograniczenia bądź eliminacji zakłóceń

radioelektrycznych nie są stosowane we wszystkich układach.

Układy energoelektroniczne charakteryzują się specyficznymi właściwościami, a zwłaszcza:

— duŜym prądem w przewodzie ochronnym PE (I > 10mA),

— prądem zwarcia, zaleŜnym od kąta wysterowania zaworów,

— składową stałą prądu zwarcia w przewodzie ochronnym,

— prądem upływowym w przewodzie ochronnym, o częstotliwości f = 50÷20000 Hz (w przypadku falowników).

Wymienione czynniki utrudniają dobór środków ochrony przeciwporaŜeniowej i przeciwpoŜarowej, zapewniającej bezpieczną pracę

obsługi i urządzenia. Przekształtniki są urządzeniami energoelektronicznymi, w których przy przekształceniach energii wydziela się

ciepło. Stąd istotny jest problem jego odprowadzenia, szczególnie w przekształtnikach duŜej mocy.

Półprzewodnikowe przyrządy mocy odznaczają się duŜą sprawnością energetyczną, lecz ich małe wymiary w porównaniu z

przenoszonymi mocami utrudniają odprowadzenie wydzielonego ciepła.

Straty mocy w elementach półprzewodnikowych (diodach, tranzystorach czy tyrystorach) powodują wzrost ich temperatury oraz

wywołują wzrost temperatury innych elementów urządzenia energoelektronicznego. Przekroczenie temperatury maksymalnej moŜe

spowodować cieplne uszkodzenie struktury elementu, a więc ma wpływ na jego niezawodność.

W celu odprowadzenia ciepła z elementów półprzewodnikowych instaluje się je na specjalnych radiatorach (zwykle aluminiowych)

chłodzonych powietrzem, wodą lub innym medium chłodzącym.

3. Zabezpieczenia przetęŜeniowe i ziemnozwarciowe

Producenci urządzeń energoelektronicznych powinni je wyposaŜyć w urządzenia zabezpieczające przed prądami przetęŜeniowymi i

prądami ziemnozwarciowymi (płynącymi do przewodu ochronnego). W przypadku rezygnacji ze stosowania tych urządzeń powinny być

podane ich podstawowe parametry. Jest to szczególnie istotne w przypadku przekształtników stanowiących części składowe układu

napędowego. Układy energoelektroniczne mogą mieć szereg zabezpieczeń elektronicznych, ograniczających przetęŜenia przy

doziemieniach. Wśród tych zabezpieczeń wyróŜnia się układy:

— ograniczenia prądu,

— kontroli prądu ziemnozwarciowego,

— kontroli zaniku napięcia w jednej fazie,

— wyłączania przekształtnika przy przetęŜeniu.

JeŜeli przekształtnik ma zabezpieczenie przęteŜeniowe i ziemnozwarciowe, to zabezpieczenia stosowane w rozdzielni zasilającej

powinny chronić głównie instalację przed skutkami termicznymi zwarć i przed poŜarem. Zabezpieczenia te powinny działać w kaŜdym

przypadku nie zadziałania zabezpieczeń znajdujących się w przekształtniku. JeŜeli producent układu energoelektronicznego nie

zastosuje zabezpieczeń przęteŜeniowych i ziemnozwarciowych, to rozdzielnię zasilającą naleŜy wyposaŜyć w zabezpieczenia słuŜące

ochronie zarówno linii zasilającej, jak i przekształtnika przed przetęŜeniami i prądami zwarć doziemnych (do masy). A zatem

Urządzenia energoelektroniczne

http://bezel.com.pl/energoelektroniczne.html

3 z 8

2009-06-18 10:54

zabezpieczenie zasilania układu energoelektronicznego powinno zawierać człon przetęŜeniowy i człon ziemnozwarciowy. JeŜeli na

wyjściu prostownika (w obwodzie źródła prądu stałego pośredniczącego) jest stosowany filtr kondensatorowy, to zabezpieczenie

nadprądowe musi wytrzymywać spodziewany prąd załączania jego baterii. W tym przypadku moŜe zaistnieć potrzeba zwiększenia

obciąŜalności prądowej zabezpieczenia nadprądowego.

W celu zabezpieczenia się przed doziemieniem w obwodzie układu energoelektronicznego najkorzystniej jest stosować wyłączniki

róŜnicowoprądowe typu B, które działają przy doziemieniu na prąd stały i przemienny o dowolnej częstotliwości. Wyłączniki te są jednak

bardzo drogie i czasami warto przeanalizować celowość zastosowania do ochrony przeciwzwarciowej wyłączników nadprądowych,

róŜnicowoprądowych typu A oraz wzmocnionego systemu połączeń ochronnych. NaleŜy jednak pamiętać, Ŝe w przypadku doziemienia

na wyjściu prostownika (w obwodzie prądu stałego) wyłączniki róŜnicowoprądowe typu A mogą nie zadziałać.

Dobór wyłączników róŜnicowo-prądowych zaleŜy od prądu upływowego i pojemnościowego płynącego w przewodzie ochronnym PE.

Prąd ten zaleŜy głównie od: filtrów przewidzianych do eliminacji zakłóceń radioelektrycznych, pojemności i upływności tranzystorów

IGBT, pojemności ekranu przewodu łączącego silnik z przekształtnikiem (w przypadku układów napędowych oraz pojemności uzwojeń

silnika względem masy), a takŜe od asymetrii trójfazowego napięcia zasilającego.

W przypadku układów napędowych prąd wyzwalania wyłączników róŜnicowoprądowych powinien się zawierać w granicach 100÷300

mA. Wyłączniki te chronią instalację przed poŜarem przy doziemieniu.

4. Wpływ urządzeń energoelektronicznych na sieć zasilającą

Sterowane urządzenia energoelektroniczne szczególnie o duŜej mocy są układami nieliniowymi. Przyłączenie takiego odbiornika do

sieci zasilającej, zwłaszcza przy małym poziomie mocy zwarciowej tej sieci, powoduje szereg niekorzystnych zjawisk, do których

zaliczamy:

1) silne odkształcenia napięcia i prądu w sieci zasilającej poprzez wyŜsze harmoniczne,

2) wzrost poboru mocy biernej,

3) silną zaleŜność współczynnika mocy od kąta opóźnienia wysterowania prostownika α (im większy kąt α tym mniejszy współczynnik

cos

4) moŜliwość cieplnych przeciąŜeń torów prądowych i urządzeń, w tym kondensatorów.

W przypadku instalowania urządzeń energoelektronicznych zawierających prostowniki sterowane o dowolnej mocy naleŜy podejmować

działania ograniczające negatywny wpływ tych urządzeń na sieć zasilającą. Zwykle sprowadza się to do zastosowania filtrów wyŜszych

hamowniczych oraz urządzeń do nadąŜnej kompensacji mocy.

5. Ochrona przeciwporaŜeniowa w urządzeniach energoelektronicznych

KaŜde urządzenie energoelektroniczne moŜe mieć róŜne własności w zaleŜności od typu stosowanych zaworów (diody, tyrystory,

tranzystory), systemu sterowania, poziomu ograniczania prądu i sposobu przetwarzania. Urządzenie moŜe pracować w środowisku o

róŜnym poziomie zapylenia i wilgotności oraz moŜe być zasilane z sieci o róŜnej konfiguracji (TN, TT, IT) i o róŜnym poziomie mocy

zwarcia.

Ochrona przeciwporaŜeniowa układów energoelektronicznych wymaga indywidualnego doboru do nich środków ochrony z uwagi na

ich róŜną topologię, sposób działania i zasilanie. Prąd doziemienia wewnątrz przekształtnika zaleŜy nie tylko od rezystancji pętli

zwarcia, ale równieŜ od:

— reaktancji dławika sieciowego (lub transformatora prostownikowego),

— stopnia wysterowania zaworów,

— prądu ograniczenia przekształtnika,

— poziomu prędkości silnika (w przypadku układów napędowych prądu stałego),

— typu sieci zasilającej (TN, IT).

Układy energoelektroniczne są urządzeniami o duŜym prądzie w przewodzie ochronnym (upływowym), wynikającym ze stosowania

filtrów przeciwzakłóceniowych. Wymagają więc one specjalnych wyłączników róŜnicowo-prądowych, dostosowanych do prądu

upływowego. W urządzeniach energoelektronicznych stosowana jest:

a) ochrona podstawowa (przed dotykiem bezpośrednim),

b) ochrona dodatkowa (przed dotykiem pośrednim),

c) ochrona równoczesna polegająca na obniŜeniu napięcia roboczego (głównie obwodów sterowania) do wartości

Urządzenia energoelektroniczne

http://bezel.com.pl/energoelektroniczne.html

4 z 8

2009-06-18 10:54

bezpiecznej.

Głównym elementem ochrony podstawowej w urządzeniach energoelektronicznych jest zastosowanie odstępów izolacyjnych w

powietrzu i wzdłuŜ powierzchni osłoniętego wyposaŜenia, które powinny być dostosowane do stopnia zapylenia środowiska i do

poziomu przepięć przejściowych przychodzących z sieci.

Układy energoelektroniczne są budowane zwykle w II lub III klasie przepięciowej o izolacji dopasowanej do spodziewanych w sieci

przepięć (kształt 1,2/50 ms) i do środowiska wykazującego II stopień zabrudzenia (środowisko wolne od pyłów przewodzących).

Zastosowanie układu energoelektronicznego w innych warunkach moŜe powodować to, Ŝe odstępy izolacyjne wzdłuŜ powierzchni lub

w powietrzu będą niewłaściwie dobrane i warunki ochrony podstawowej nie będą spełnione. A zatem bezpieczna praca układu (z

bezpośrednią ochroną przeciwporaŜeniową) wymaga, aby poziom przepięć przychodzących z sieci zasilającej nie przekraczał

dopuszczalnej dla przekształtników wartości i aby warunki środowiskowe (zapylenie, wilgoć) nie były mniej korzystne, niŜ przewidział to

producent. Ochrona przed dotykiem bezpośrednim urządzenia energoelektronicznego polega na umieszczeniu go w szafie, której

stopień ochrony — ze względu na wydzielające się w urządzeniu ciepło — zwykle nie jest wyŜszy niŜ IP 2X. Szafa powinna być

zamykana na klucz lub wyposaŜona w wyłączniki drzwiowe, by w ten sposób obsługa była chroniona przed dotykiem bezpośrednim

części przewodzących: obwodu głównego, sterującego i pomocniczego. Otwarcie drzwi wyposaŜonych w odpowiednie wyłączniki

powinno powodować wyłączenie układu energoelektronicznego. Dostęp do pracującego układu po otwarciu drzwi moŜe mieć tylko

personel konserwujący układ, odpowiednio przeszkolony, przy czym sam układ musi być wyposaŜony w środki ochrony przed dotykiem

bezpośrednim. Elementy pod napięciem powinny być opisane, odizolowane i osłonięte. Napisy ostrzegawcze powinny być trwałe,

czytelne i zrozumiałe dla uŜytkownika.

Ochrona dodatkowa (przed dotykiem pośrednim) polega na stosowaniu środków, które przy uszkodzeniu izolacji roboczej i

pojawieniu się napięcia na osłonach urządzeń powodują albo samoczynne i szybkie ich wyłączenie, albo obniŜenie występującego

napięcia dotykowego do wartości nie zagraŜającej poraŜeniem. Wyłączenie układu przekształtnikowego jest wymagane z trzech

powodów:

— ochrony człowieka przed moŜliwością poraŜenia,

— ochrony przekształtnika i instalacji przed moŜliwością wystąpienia poŜaru,

— moŜliwości uszkodzenia części składowych przekształtnika (zwłaszcza zaworów) i odbioru (silnika).

Ochrona człowieka przed poraŜeniem jest sprawą nadrzędną. Jednak koszt zaworów (tyrystorów lub tranzystorów) jest znaczny. W

związku z tym półprzewodnikowe przyrządy mocy wymagają równieŜ ochrony. W przypadku zwarć międzyprzewodowych a do masy

moŜna dobierać przeciąŜalność prądową tak, Ŝe nie ulegną one uszkodzeniu przy przepływie prądu zwarcia. Zwykle wymaga się

jednak, aby zwarcie zostało wyłączone w okresie kilkudziesięciu milisekund, co zwykle powodują bezpieczniki szybkie chroniące

zawory. Bezpieczniki szybkie naleŜy brać pod uwagę przy ochronie przeciwporaŜeniowej jako elementy zabezpieczające ludzi i

przekształtnik przed zwarciem.

W przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej w elemencie przekształtnika, w przewodzie ochronnym PE obwodu głównego moŜe

płynąć prąd przemienny, stały lub zmienny o wartości zaleŜnej od miejsca doziemienia. Prąd doziemienia moŜe mieć róŜną wartość w

zaleŜności np. od kąta wysterowania prostownika. W związku z tym pojęcie pętli zwarcia w układach przekształtnikowych nie ma

zastosowania. Ochrona pośrednia obwodów głównych przekształtnika wymaga więc stosowania skojarzonego systemu róŜnych

środków obejmujących zarówno samą instalację, jak i pozostałe urządzenia. Środki te zaleŜą od rodzaju przekształtnika, jego mocy oraz

sposobu zasilania. W przypadku przekształtników umieszczonych w obudowach I klasy ochronności, do podstawowych środków

skojarzonego systemu naleŜą połączenia wyrównawcze między częściami składowymi układu energoelektronicznego i magistralą

uziemiającą. Istotnym środkiem ochrony przeciwporaŜeniowej są połączenia wyrównawcze, gwarantujące ekwipotencjalizację

stanowiska pracy, poniewaŜ układy energoelektroniczne mogą być wyłączane ze znacznym opóźnieniem. Oprócz tych połączeń

zastosowanie mają:

— czujniki lub wyłączniki róŜnicowoprądowe działające na składową stałą i przemienną,

— blokada bramkowa,

— zabezpieczenie przetęŜeniowe przekształtnika, w tym szybkie bezpieczniki stosowane do ochrony zaworów,

— podzespoły elektroniczne do wyłączania układu w przypadku przepalenia się bezpiecznika,

— urządzenie do kontroli stanu izolacji w układach zasilanych z sieci typu IT.

Istotny element ochrony pośredniej stanowi szyna ochronna PE, instalowana wewnątrz obudowy przekształtnika, która powinna być

połączona przewodem ochronnym z zaciskiem ochronnym PE rozdzielni zasilającej. Z szyną tą powinny być połączone przewodami

wyrównawczymi, mocowanymi w sposób pewny, wszystkie części składowe układu i części przewodzące obce.

W odniesieniu do obwodów sterowania elektronicznego przekształtników, jeŜeli obwody te są odizolowane od zasilania obwodów

głównych i nie są uziemione, to producenci tych urządzeń stosują alternatywnie:

— transformatory o wzmocnionej izolacji (np. podwójnej) do zasilania obwodów regulacji i sterowania w sposób

Urządzenia energoelektroniczne

http://bezel.com.pl/energoelektroniczne.html

5 z 8

2009-06-18 10:54

oddzielający te obwody od obwodów głównych,

— transformatory o pojedynczej izolacji z uziemianym ekranem między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym,

— urządzenia do kontroli stanu izolacji obwodów sterowania elektronicznego.

W obwodach niskiego napięcia układów sterowania z reguły nie stosuje się bezpieczników. Zwykle wyposaŜa się je w układy

elektroniczne ograniczające prąd w przypadku zwarcia obwodu wyjściowego zasilacza.

6. Zasady eksploatacji urządzeń energoelektronicznych

6.1. Ogólne zasady eksploatacji urządzeń energoelektronicznych

Ogólne zasady eksploatacji urządzeń energoelektronicznych od strony formalnoprawnej są identyczne bądź bardzo zbliŜone do zasad

dotyczących innych urządzeń elektrycznych określonych w rozdziale 1.2.

MoŜna podać następujące zasady ogólne odnoszące się do racjonalnego i bezpiecznego prowadzenie eksploatacji urządzeń

energoelektronicznych:

1) Przy przyjmowaniu do eksploatacji urządzenia energoelektronicznego nowego lub po remoncie naleŜy

przeprowadzić badania stanu technicznego urządzenia w zakresie dokumentacji techniczno-ruchowej (DTR).

2) Po zainstalowaniu u uŜytkownika urządzenia energoelektronicznego, musi być ono poddane procedurze

uruchomienia, obejmującej przede wszystkim dopasowanie (dostrojenie) nastaw układu sterowania do wymagań

stawianych przez odbiornik i środowisko, w którym urządzenie pracuje.

3) Zainstalowanie i uruchomienie prostych urządzeń małej mocy moŜe być wykonane przez uŜytkownika na

podstawie dokumentacji i instrukcji opracowanej przez producenta.

4) W przypadku urządzeń energoelektronicznych o skomplikowanej strukturze, uruchomienia dokonywać powinien

głównie personel serwisowy producenta, przy współudziale przedstawicieli uŜytkownika. Jest to szczególnie

istotne w przypadku występowania konieczności sprzęŜenia urządzenia energoelektronicznego z systemem

sterowania procesu technologicznego, w którym ma pracować przekształtnik.

5) Dla kaŜdego urządzenia energoelektronicznego powinna być prowadzona dokumentacja techniczno-

eksploatacyjna, w skład której wchodzą:

a) projekt techniczny wraz ze zmianami wprowadzonymi w trakcie realizacji,

b) protokół kwalifikacji pomieszczeń i stref w miejscu instalowania przekształtnika do właściwej kategorii

niebezpieczeństwa poŜarowego i zagroŜenia wybuchem,

c) dokumentacja fabryczna dostarczona przez wytwórcę urządzenia energoelektronicznego obejmująca:

świadectwa, karty gwarancyjne, DTR, instrukcje obsługi, opisy techniczne itp.,

d) dokumentacja eksploatacyjna obejmująca:

— protokół przyjęcia urządzenia energoelektronicznego do eksploatacji, w tym protokoły przeprowadzonych

badań rozruchu i ruchu próbnego,

— instrukcję ruchu i eksploatacji,

— dziennik (ksiąŜkę) pracy urządzenia,

— protokoły badań i pomiarów okresowych.

6) Eksploatację urządzenia energoelektronicznego naleŜy prowadzić zgodnie z postanowieniami instrukcji ruchu

i eksploatacji, która powinna podawać:

a) charakterystykę techniczną urządzenia energoelektronicznego,

b) charakterystykę sieci zasilającej i odbiornika,

c) kolejność czynności przy załączaniu i wyłączaniu urządzenia,

d) zasady postępowania obsługi w przypadku występowania awarii w układzie energetycznym lub w układzie

sterowania,

e) zakres i terminy przeprowadzania oględzin i przeglądów, prób i pomiarów,

f) wymagania odnośnie ochrony przeciwporaŜeniowej i przeciwpoŜarowej,

g) wymagania dotyczące kwalifikacji osób zajmujących się eksploatacją,

h) wymagania dotyczące bhp.

7) Podczas normalnej eksploatacji obsługa urządzenia energoelektronicznego polega na wykonywaniu takich

czynności, jak: załączanie i wyłączanie, zmiana nastaw parametrów wyjściowych, przegląd podzespołów bez

ich demontaŜu.

8) W czasie pracy urządzenia energoelektronicznego nie wolno demontować ani wymieniać jakichkolwiek osłon.

9) Przed przystąpieniem do jakichkolwiek prac naprawczych naleŜy wyłączać urządzenie w taki sposób, aby

Urządzenia energoelektroniczne

http://bezel.com.pl/energoelektroniczne.html

6 z 8

2009-06-18 10:54

uzyskać widoczną przerwę izolacyjną pomiędzy przekształtnikiem a linią zasilającą. Przerwę taką stanowi:

a) widoczne otwarcie zestyków odłącznika,

b) wyjęcie wkładek bezpiecznikowych,

c) zdemontowanie części obwodu zasilania.

10) JeŜeli w czasie wykonywania napraw część z obwodów została przestawiona pod napięciem, muszą one być

wyraźnie wydzielone, osłonięte i tak oznakowane, aby osoby wykonujące czynności serwisowe wewnątrz

przekształtników nie uległy poraŜeniu.

6.2. Oględziny, przeglądy i remonty urządzeń energoelektronicznych

W trakcie eksploatacji stan techniczny urządzeń energoelektronicznych ocenia się na podstawie przeprowadzonych oględzin i

przeglądów.

Oględziny urządzeń energoelektronicznych naleŜy przeprowadzać w terminach określonych w instrukcji ruchu i eksploatacji, jednak

nie rzadziej niŜ raz na rok.

Oględziny urządzeń energoelektronicznych obejmują sprawdzenie:

a) stanu napisów i oznaczeń informacyjno-ostrzegawczych,

b) stanu części energetycznych przekształtnika oraz urządzeń układu sterowania,

c) stanu obwodów sygnalizacji stanów awaryjnych,

d) działania aparatury kontrolno-pomiarowej,

e) stanu wentylatorów i filtrów powietrza,

f) stanu ochrony przeciwporaŜeniowej,

g) stanu połączeń i zamocowań elementów półprzewodnikowych.

Przeglądy urządzeń energoelektronicznych naleŜy przeprowadzać w czasie ich planowego postoju w terminach ustalonych w

dokumentacji fabrycznej, lecz nie rzadziej niŜ raz na dwa lata. W odniesieniu do urządzeń zabudowanych na stałe w urządzenia

technologiczne, przeglądy naleŜy przeprowadzać w terminach przewidzianych dla przeglądów i remontów tych urządzeń.

Przeglądy urządzeń energoelektronicznych powinny obejmować w szczególności:

a) oględziny w zakresie podanym wyŜej,

b) pomiary i próby eksploatacyjne w zakresie określonym w instrukcji eksploatacyjnej,

c) sprawdzenie stanu technicznego poszczególnych elementów układu,

d) sprawdzenie stanu osłon, blokad, urządzeń ostrzegawczych i innych zapewniających bezpieczeństwo pracy,

e) niezbędną konserwację i naprawy,

f) czyszczenie kratek wentylacyjnych i odstępów izolacyjnych urządzenia przekształtnikowego z kurzu i pyłu.

Na podstawie oceny stanu technicznego urządzenia energoelektronicznego podejmuje się decyzję o ewentualnym przekazaniu

urządzenia do remontu lub wymiany urządzenia.

6.3. Postępowanie w przypadku awarii i zakłóceń

Zaleca się stosować następujące postępowanie w przypadku wystąpienia awarii lub zakłóceń w pracy urządzeń

energoelektronicznych:

W przypadku podejrzenia co do wystąpienia uszkodzenia urządzenia energoelektronicznego, nie wolno utrzymywać tego urządzenia w

pracy, bez dokładnego wyjaśnienia przyczyn i usunięcia objawów. Wyjaśnienie przyczyn polega na dokonaniu badań, które powinny

obejmować:

a) oględziny zewnętrzne,

b) pomiary rezystancji,

c) badania elementów przekształtnika i obwodu sterowania,

d) sprawdzenie aparatury kontrolno-pomiarowej i zabezpieczeń,

e) analizę stanu sygnalizacji i diagnostyki urządzenia,

f) analizę warunków pracy urządzenia,

g) sprawdzenie nastaw zabezpieczeń przeciwzwarciowych i przeciwprzepięciowych,

Skuteczność i szybkość wykrycia rodzaju i przyczyny uszkodzenia zaleŜy od kwalifikacji słuŜb naprawczych uŜytkownika i słuŜb

serwisowych producenta urządzenia energoelektronicznego.

UŜytkownik lub personel serwisowy producenta powinien dysponować w miarę pełnym zestawem podzespołów półprzewodnikowych

zastępczych, gdyŜ umoŜliwia to szybką wymianę podzespołu uszkodzonego, a więc skraca czas przerwy w pracy układu

Urządzenia energoelektroniczne

http://bezel.com.pl/energoelektroniczne.html

7 z 8

2009-06-18 10:54

przekształtnikowego.

6.4 Zakres badań eksploatacyjnych urządzeń energoelektronicznych

Szczegółowy zakres badań i pomiarów eksploatacyjnych zgodny z wymaganiami podanymi w dokumentacji producenta powinna

określać instrukcja ruchu i eksploatacji urządzenia energoelektronicznego.

Badania te obejmują co najmniej trzy rodzaje pomiarów:

1) pomiary stanu izolacji urządzenia,

2) pomiary skuteczności ochrony przeciwporaŜeniowej,

3) pomiary parametrów elementów i układów półprzewodnikowych.

W trakcie przeprowadzania badań eksploatacyjnych urządzeń energoelektronicznych naleŜy pamiętać o tym, Ŝe zawierają one

podzespoły energetyczne i elektroniczne na róŜne napięcia znamionowe. Z tego względu naleŜy dobrać odpowiednio napięcie

probiercze, a przy pomiarach rezystancji izolacji, półprzewodnikowe elementy mocy zewrzeć za pomocą dodatkowych połączeń,

natomiast obwody związane z podzespołami elektronicznymi odłączyć od podzespołów energetycznych.

Urządzenia energoelektroniczne

http://bezel.com.pl/energoelektroniczne.html

8 z 8

2009-06-18 10:54