Artykuły Proster - źródła profesjonalnej wiedzy
Branżowa wiedza zebrana przez specjalistów dla specjalistów. Skorzystaj z doświadczenia naszych ekspertów.
Rozdzielnice elektryczne - rodzaje, funkcje, IoT
Rozdzielnice elektryczne przemysłowe są urządzeniami elektrycznymi, które służą do rozdziału energii elektrycznej w obiektach przemysłowych. Zawierają one różnego rodzaju podzespoły służące do łączenia, przerywania i rozdziału obwodów elektrycznych. Poza tym szafy sterowniczo-zasilające posiadają również urządzenia sterownicze, ochronne, pomiarowe i regulacyjne.
Ze względu na konstrukcje, rozdzielnice elektryczne można podzielić na:
- Rozdzielnice tablicowe – niestosowane w przemyśle, a raczej budynkach mieszkalnych, czy sklepach. Stosowane na prądy do około 150A,
- Rozdzielnice skrzynkowe – stosowane w zakładach przemysłowych na większe prądy, do kilkuset amperów,
- Rozdzielnice szafowe – służy do rozdziału energii elektrycznej w przemyśle na prądy do kilku tysięcy amperów.
Rodzaje rozdzielnic przemysłowych
Podziału rozdzielnic do zakładów przemysłowych możemy dokonać ze względu na wiele czynników. Ze względu na jej zastosowanie wyróżniamy: rozdzielnice główne – odpowiadające za dystrybucję energii elektrycznej z głównego źródła do różnych obszarów obiektu; rozdzielnice oddziałowe – rozdzielające energię do konkretnych sekcji, np. hal produkcyjnych, linii produkcyjnych i technologicznych; rozdzielnice procesowe – zasilające urządzenia i maszyny wykorzystywane w konkretnych procesach przemysłowych.
Miejsce zainstalowania wymaga zastosowania odpowiednich stopni ochrony rozdzielnicy. Wtedy różnią się one np. obudową odporną na przedostawanie się wilgoci, pyłu i kurzu. Różnić się może także sposób instalacji: naścienne, przyścienne, wolnostojące. Ponadto zdarza się, że ważny jest dostęp do rozdzielnicy, co sprawia, że dzielimy je na obsługę jednostronną i dwustronną.
Przy projektowaniu rozdzielnic przemysłowych należy wziąć pod uwagę wiele czynników, przez co warto zastanowić się nad zleceniem prefabrykacji szaf sterowniczo-zasilających firmie, która zajmuje się tym profesjonalnie. Duże doświadczenie czy standard projektowania oraz montażu znacznie skracają realizacje i uruchomienie takich urządzeń.
Budowa rozdzielnic
Rozdzielnice składają się z obudowy, szyn montażowych, listwy ochronnej, listwy zerowej, systemów prowadzenia przewodów elektrycznych, dławików, a także wyłączniki, styczniki, przekaźniki, ograniczniki przepięć, przekładniki prądowe, regulatory, sterowniki PLC i inne urządzenia służące sterowaniu, ochronie, pomiarowi lub regulacji działania maszyn i urządzeń.
Jednymi z najważniejszych dla zabezpieczenia przed porażeniem prądem są wyłączniki różnicowoprądowe, które automatycznie przerywają obwód w przypadku stwierdzenia nierówności między prądem wypływającym a prądem wpływającym do obwodu. Jednak nie w każdym przypadku tzw. różnicówka zapewni ochronę przed porażeniem prądem. Na przykład podczas kontaktu osoby z przewodem ochronnym i przepływie prądu do uziemienia, istnieje ryzyko porażenia, ale prawdopodobnie mniejszym prądem niż w sytuacji kontaktu z przewodem niechronionym. Zabezpieczeniem przed skutkami przeciążeń i zwarć jest wyłącznik nadprądowy, służący do przerwania obiegu prądu w obwodzie w przypadku przekroczenia bezpiecznej wartości. W rozdzielnicach zasilająco-sterujących używane są np. sterowniki PLC, które są urządzeniami mikroprocesorowymi sterującymi pracą urządzeń technologicznych.
Przy projektowaniu instalacji elektrycznych należy wziąć pod uwagę warunki, w jakich urządzenia będą poddane użytkowi. Szczególnie w przypadku przemysłowych instalacji elektrycznych, które często są narażone na pył, kurz, wilgoć czy inne, specyficzne warunki pracy.
Norma projektowania i prefabrykacji rozdzielnic
Do bezpiecznego projektowania i budowy rozdzielnic elektrycznych stosuje się odpowiednie normy, które określają np. miejsce montażu, sposób obsługi i funkcjonalność. Norma PN-EN 61439 określa odpowiedzialności za wprowadzaną na rynek rozdzielnicę, a także ogólne wymagania dotyczące rozdzielnic – wymaganą dokumentację, obliczenia, czy testy. Podczas projektowania zgodnie z normą, należy wziąć pod uwagę miejsce instalacji (warunki otoczenia, jak temperatura, wilgotność, szczelność, rodzaj montażu), obsługę oraz konserwację (np. obsługę przez niewykwalifikowane osoby), przyłączenie do sieci (ustalenie prądu znamionowego, układu sieci, czy wytrzymałości zwarciowej), a także obwody elektryczne i odbiory (typ kabla zasilającego, wyposażenie, dane znamionowe odbiornika, typy urządzeń zabezpieczających).
Firma zajmująca się prefabrykacją rozdzielnicy testuje (podczas projektowania lub na gotowym produkcie) między innymi jej wewnętrzne obwody elektryczne, wytrzymałość zwarciową, ochronę przeciwporażeniową i działanie mechaniczne. Jest to konieczne, aby zweryfikować poprawność wykonania produktu. Ostatnim ważnym aspektem jest dostarczenie dokumentacji powykonawcza rozdzielnicy, której zakresem jest ogólnie: schemat połączeń, raport dotyczący dopuszczalnego nagrzewania się, deklaracje zgodności i raport z testów (badania produktu).
Celem stworzonej normy jest poprawienie jakości tworzonych rozdzielnic elektrycznych oraz bezpieczeństwa ich użytkowania.
Funkcje rozdzielnic przemysłowych
Rozdzielnice są zaprojektowane w celu wykonywania kilku kluczowych funkcji. Rozprowadzają energię elektryczną z głównego źródła zasilania do różnych urządzeń lub sekcji w obiekcie, gdzie znajdują się kolejne rozdzielnice, zapewniające podział energii elektrycznej do konkretnych już urządzeń. Zapewniają ochronę przed przeciążeniami, zwarciami i innymi awariami, dzięki wyłącznikom, zabezpieczeniom różnicowoprądowym i innych urządzeniom zabezpieczającym. Współczesne rozdzielnice umożliwiają sterowanie i automatyzację różnych procesów przez przekaźniki, sterowniki, systemy kontroli. Wreszcie za pomocą rozdzielnic możliwe jest monitorowanie zużycia energii, czy stanu urządzeń, co pomaga w optymalizacja wydajności i efektywności całego zakładu.
Rozdzielnice elektryczne w czasach przemysłu 4.0 – IoT
Wraz z postępem technologii, rozdzielnice elektryczne stają się coraz bardziej zaawansowane. Integracja z systemami IoT (Internet of Things) pozwala na zdalne monitorowanie, diagnostykę oraz sterowanie urządzeniami i całymi liniami produkcyjnymi oraz technologicznymi. Inteligentne funkcje, takie jak samo-diagnoza awarii czy automatyczne rozłączanie w razie wykrycia zagrożenia, znacznie podnoszą poziom bezpieczeństwa, ale również minimalizują przestój w działaniu systemów. Ponadto, dzięki zdalnemu zbieraniu danych z rozdzielnicy i ich odpowiedniemu analizowaniu, możemy zidentyfikować obszary większego zużycia energii i je optymalizować. Przykładem konkretnych urządzeń są bezprzewodowe czujniki pozwalające określić przegrzanie konkretnych podzespołów, wykryć kondensację i zapobiegać starzeniu się instalacji czy monitorować uzwojenia transformatora, wykrywając usterki, uszkodzenia lub przeciążenia.
Podejście zapobiegawcze do projektowania rozdzielnic daje zupełnie inny poziom użytkowania i żywotności rozdzielnic. Monitorowanie parametrów podzespołów, obok zwiększonego bezpieczeństwa użytkowania, pozwala na minimalizację ryzyka przestojów na produkcji, spowodowanych awariami rozdzielnic.
W naszych artykułach edukujemy, aby podejście do realizacji instalacji elektrycznych uwzględniało przede wszystkim bezpieczeństwo użytkowników oraz długą jej żywotność. Jeśli chciałbyś to docenić, to zapoznaj się z naszymi usługami oraz realizacjami.
Źródła:
