Kontinuirano snabdevanje električnom energijom je od suštinskog značaja za komercijalne objekte kojima je neophodno snabdevanje električnom energijom, kao što su postrojenja za obradu, industrijski infrastrukturni objekti, data centri, kao i bolnice, aerodromi i tuneli. Obezbeđivanje pouzdanog snabdevanja električnom energijom u takvim objektima zavisi od niskonaponskih razvodnih panela koji su u centru električnih instalacija. Zahtevi koji se postavljaju na ove panele, naročito kako se operacije i infrastrukture uvećavaju vremenom, čini ih izuzetno osetljivim na kvarove na električnom luku. Bernard Gegenbauer, menadžer proizvoda za distribuciju električne energije u kompaniji Eaton, u ovom članku istražuje posledice kvarova na električnom luku i postavlja pitanja o tome da li organizacije čine sve što mogu kako bi umanjile rizike.
Teško je ignorisati kvar na električnom luku na razvodnom panelu. Ogroman rast pritiska u razvodu, koji dostiže i 25 tona po kvadratnom metru, dovodi do događaja koji se može objasniti jedino kao eksplozija usled koje komponente lete u vazduh, koja uništava instalaciju i dovodi u opasnost živote svih prisutnih. Ako ta inicijalna eksplozija nije razorna u dovoljnoj meri, posledice dovode do dodatnih rizika zbog kojih može doći do dugotrajnih zastoja. U novom istraživanju koje je naložila kompanija Eaton se procenjuje da bi trošak zastoja u proizvodnji u standardnom postrojenju u prehrambenoj industriji mogao da dostigne do 40.000 evra za 24 sata. Zatim su tu troškovi zamene razvodnih panela, potencijalne zakonske mere i povrh svega šteta naneta reputaciji kompanije. Ukratko, ljudi, imovina i kontinuitet poslovanja su izloženi ozbiljnom riziku i kratkoročno i dugoročno.
Uprkos ovim opipljivim opasnostima, razvodne panele je lako prevideti u analizi bezbednosti infrastrukture komercijalnog objekta. Oprema obično nije vidljiva i preovlađujući stav je taj da je razvodna oprema apsolutno bezbedna sve dok je usklađena sa zahtevima standarda Međunarodne elektrotehničke komisije IEC/EN 61439. Međutim, istraživanje kompanije Eaton ukazuje na to da usklađenost sa zahtevima standarda možda nije dovoljna za povećanje zaštite. Kompanija Eaton predlaže implementaciju novih tehnologija kako bi se postigao viši nivo bezbednosti. Rezultat je taj da je moguće dodatno umanjiti rizik od katastrofalnog kvara na električnom luku i skupe posledice takvog kvara. Niskonaponski razvodni paneli čine srce snabdevanja električnom energijom. Vlasnici i menadžeri objekata imaju pravnu obavezu da obezbede da sklop razvodne opreme koji pokreće procese ispuni zahteve koje je postavila Međunarodna elektrotehnička komisija (engl. IEC), međunarodno telo za standarde i procenu usklađenosti sa standardima u svim oblastima elektrotehnike. Kompanija je po zakonu dužna da obezbedi planiranje, izgradnju i testiranje opreme u skladu s odgovarajućom verzijom standarda IEC/EN 61439 i ostalih relevantnih standarda.
U belom papiru koji je naručila kompanija Eaton, Bezbednost i rizik u niskonaponskim električnim instalacijama, stručnjak za elektrotehničku bezbednost Alfred Merks objašnjava „svrhu planiranja i izvršavanja niskonaponskih instalacija kako bi se garantovala bezbednost i uklonili rizici“. To znači da vlasnici i menadžeri objekata moraju da obezbede da svi rizici koji ostanu nakon sprovođenja zaštitnih mera moraju da budu što je moguće manji i da ne premašuju nivo „najvišeg prihvatljivog rizika“. Međutim, čak ni kompanije koje ispunjavaju svoje pravne obaveze nisu imune na rizik od kvarova na električnim lukovima. Tokom vremena, kompanije kojima je potrebno puno električne energije mogu da prošire operacije i da dodaju nove instalacije na postojeći sistem. Krajnji rezultat je taj da se rizik od kvara na električnom luku povećava, što ne samo što uništava vrednu imovinu i resurse, uključujući i instalaciju, već i ozbiljno narušava kontinuitet poslovanja i potencijalno dovodi živote u opasnost.
Do kvarova na električnom luku može doći tokom održavanja ili sprovođenja projekata proširivanja kada se provodni delovi slučajno spuste na sabirnice tokom radova na panelu. Taj scenario je opasan po živote svih zaposlenih koji se nađu u blizini incidenta. Međutim, moguće je da do razarajućeg kvara na električnom luku dođe usled nečeg tako jednostavnog kao što je prisustvo male životinje koja je ušla u panel i postoje dokumentovani slučajevi koji to dokazuju. Delimično ili potpuno uništenje sistema distribucije električne energije će neizbežno dovesti do prekida poslovanja koje može potrajati nekoliko dana, nedelja ili čak meseci. Ključna stvar je da se posledični troškovi (do kojih dolazi zbog prekida rada) značajno uvećavaju što je prekid duži. Komercijalni objekti kojima je neophodno snabdevanje električnom energijom su naročito ranjivi na nestanke struje. Pouzdanost sistema i kontinuitet u snabdevanju električnom energijom su od vitalnog značaja. U svakom slučaju, iznenadni nestanak struje tokom industrijskog procesa bi mogao da znači prestanak korišćenja vrednih resursa i proizvoda. Trošak originalnog kvara bi se ubrzo značajno uvećao i bilo bi i ishoda koji bi bili štetni po životnu sredinu ako bi bilo potrebno hitno ukloniti opasne supstance ili materijale.
Ovaj beli papir pruža detaljnu ekonomsku procenu ukupnih troškova s kojima bi kompanije mogle da se suoče u slučaju incidenta na električnom luku koji su prikazani u obliku procenjenih troškova zastoja proizvodnje po satu u tipičnim primenama. Ukupne posledične štete tokom perioda od 24 sata koji obuhvataju gubitak profita, troškove čišćenja i ponovnog pokretanja i dodatne troškove kao što su kazne zbog neisporučivanja proizvoda na vreme bi mogle da dostignu iznos od 40.000 evra. Izračunati trošak je zasnovan na prosečnom objektu za proizvodnju ili pakovanje u prehrambenoj industriji i pokazuje eksponencijalni rast troškova iz sata u sat. Vredi imati na umu da i tipičan trošak zamene panela brzo dostiže cifru od nekoliko stotina evra, dok nabavka i ugradnja rezervnih delova može lako da potraje od nekoliko dana do nekoliko nedelja. Objekat praktično ne radi tokom tog perioda. Iako kompanije moraju samo da ispune minimalne zahteve standarda IEC 61439, Član 6 (2) Direktive Evropske unije 89/391/EEC naglašava da poslodavci treba da razmotre upotrebu „najsavremenije“ tehnologije kako bi stvorili bezbedne radne uslove. Po Merksu, „najsavremenija“ tehnologija kao što je zaštita od kvara na električnom luku je ključna mera koju poslodavci mogu da preduzmu kako bi umanjili moguće posledične štete i unapredili zaštitu zaposlenih, istovremeno premašujući minimalne zahteve.
Po Merksu: „Sklopovi razvodne opreme koji ispunjavaju samo minimalne zahteve mogu lako da padnu ispod nivoa najvišeg prihvatljivog rizika u pravcu opasnosti kada dođe do kvara. Ako se preduzmu dodatne bezbednosne akcije, nivo štete na instalacijama i/ili prekida poslovanja sa značajnim posledičnim štetama može da se umanji. Isto se odnosi i na zdravstvene posledice po zaposlene koji rade na obližnjim postrojenjima. Određena vrsta „bezbednosne rezerve“ postoji kod niskonaponskih sklopova razvodne opreme koji su opremljeni dodatnim merama.“ Da bi se podigao nivo bezbednosti, dve najefikasnije strategije su prvo nadgledanje neuobičajenih porasta temperature koji bi mogli da ukažu na predstojeći kvar i drugo obezbeđivanje da, u slučaju kvara na električnom luku, događaj bude identifikovan u realnom vremenu kako bi se razvodna oprema brzo isključila i kako bi se umanjila šteta na samom panelu i na opremi koja je povezana s njim.
Prilikom nadgledanja temperature, standardna upotreba termičkog snimanja pruža ograničenu sliku koja ne pokriva nužno sve glavne oblasti panela, koji u nekim slučajevima uključuju i ključne sabirnice. Međutim, nova tehnologija kompanije Eaton kontinuirano nadgleda kretanja temperature u kritičkim tačkama i bežično šalje podatke odvojenom kontroleru što inženjerima omogućava da analiziraju nivoe toplote u odabranom periodu i da obave dodatna ispitivanja i radove održavanja u skladu s tim. Dugogodišnju stručnost kompanije Eaton u oblasti bezbednosti razvodne opreme dodatno pokazuje Arcon, sistem za zaštitu od kvara na električnom luku, koji isključuje razvod u najkraćem roku na tržištu, za dve milisekunde kako bi se umanjila šteta. Sistem ograničava nivo štete tako što reaguje znatno brže od široko prihvaćenog perioda od 20 do 50 milisekundi.
Da bi se utvrdio nivo rizika i da bi se na njega odgovorilo na pravi način, kompanija Eaton preporučuje relevantnim zainteresovanim stranama u komercijalnim objektima kojima je snabdevanje električnom energijom neophodno da postave sebi sledeća pitanja:
Koji su tehnički uticaji kvara na sklop razvodne opreme?
Kolike su posledične štete?
Koji su mogući efekti kvara sklopa razvodne opreme na zaposlene koji obavljaju servisiranje?
Kolika je težina štete za imidž kompanije zbog neisporučivanja proizvoda na vreme?
Koji su uticaji kvara sklopa razvodne opreme na životnu sredinu?
Preuzmite kompletan beli papir sa:
www.electricalsector.eaton.com/en-gb_arc_flash
Studija slučaja
Kompanija Eaton je pomogla u unapređivanju električne pouzdanosti, bezbednosti i zaštite zaposlenih u najvećem proizvodnom objektu kompanije Airbus u Nemačkoj ažuriranjem jednog dela niskonaponske razvodne jedinice u skladu s najsavremenijim standardima. Od kompanije za upravljanje električnom energijom je zatraženo da pruži kompletno rešenje koje je uključivalo nadgledanje razvodne opreme, kontinuirano nadgledanje temperature na kritičnim tačkama u kabinetima, kao i sistem za zaštitu od kvara na električnom luku.
Ugradnja u hali devet kompanije Airbus u Hamburg-Finkenverderu pruža timovima kompanije za održavanje i električnu energiju uvid u učinak niskonaponskog sistema distribucije električne energije bez presedana, tako da potencijalni problemi kao što su kvarovi povezani s prekomernom strujom, padom napona, preopterećenjem ili kvarovi na električnom luku mogu brzo da se uoče, pregledaju i poprave. To pomaže u obezbeđivanju maksimalne pouzdanosti snabdevanja električnom energijom i štiti zaposlene od kvarova električnog luka. Lokacija, koja je specijalizovana za finalno sklapanje programa A320, radi 24 sata dnevno, 7 dana nedeljno i zavisi od maksimalne pouzdanosti tehničkog sistema.
Dijagnostički sistem za nadgledanje temperature kompanije Eaton po prvi put omogućava kontinuirano nadgledanje temperature kritičnih oblasti razvodne opreme. Sistem je zasnovan na dijagnostičkom kontroleru i autonomnim senzorima temperature kako bi se nadgledale sve sabirnice i priključne tačke, kao i na višenamenskim senzorima temperature za sve ostale merne tačke. Gotovo 80 senzora temperature je ugrađeno u razvodnu opremu u hali 9 u okviru projekta. U slučaju devijacija, sistem ili generiše upozorenje o prisutnoj grešci ili pokreće alarm ako se pređu određeni pragovi. Ugrađen je i sistem za zaštitu od kvara na električnom luku Arcon kompanije Eaton kako bi se unapredila glavna razvodna jedinica u pogledu bezbednosti zaposlenih.
Ukoliko želite da saznate nešto više o Eaton-u posetite www.eaton.eu ili www.eaton.rs za sve najnovije vesti pratite nas na Twitter-u (@ETN_EMEA) ili preko naše LinkidIn (Eaton) stranice.
Sa pozadinom u električnom inženjeringu i dugom istorijom rada u stručnim časopisima, on se fokusira na ključnom sadržaju magazina Mehatronika i stoji iza brojnih inicijativa.