„Problém je i ve znalostech projektantů, kteří nemají přehled o technologiích, které je možné již dnes použít,“

Projektování elektrických sítí ve výrobních závodech bývá často na samém okraji zájmů projektantů, kteří pracují se zaběhlými schématy a nevěnují této problematice dostatečnou pozornost. Právě v tomto segmentu se ale často rozhoduje o tom, jak bude budoucí stavba při svém plném provozu energeticky úsporná a hlavně efektivní.

Jakých nejčastějších chyb se projektanti dopouštějí při projektování elektrických sítí v průmyslových a výrobních závodech?
Projektanti se nejčastěji dopouští nevědomého pochybení tím, že nemají představu o budoucí situaci v elektrické síti. Situace se stává složitější masovým nasazování řízených pohonů, které do elektrické sítě produkují vyšší harmonické složky. Je třeba brát ohled na to, že ve vodiči kromě proudu o základní složce 50 Hz tečou proudy vyšších frekvencí, 3., 5., 7., 11. a někde i 15. harmonické složky a tyto proudy se sčítají. A tomu je třeba přizpůsobit průřezy vodičů. Dále je třeba respektovat výskyt harmonických při volbě velikosti jistících a ochranných prvků.

Co by projektanti neměli v žádném případě opomenout při návrhu připojení a samotných elektro sítí ve výrobních podnicích?
Určitě nezapomenout dimenzovat střední vodič jako vodiče fázové pro respektování průtoku 3. harmonické a rozdílových proudů středním vodičem. Důsledně prosazovat pětivodičový systém rozvodu od transformátoru až k jednotlivým spotřebičům, aby pracovní proudy protékaly jen středním vodičem a ne společným vodičem PEN.

K zajištění stabilní dodávky energie bez výkyvů vede, jak jsme se dozvěděli z článku, několik cest. Existuje nějaký výpočtový model, který podle využitých strojů a zařízení určí nejekonomičtější variantu ochrany podnikové sítě?
Bohužel neexistuje. Problém začíná již u výrobců strojů, kteří udávají nepřesné štítkové hodnoty, které projektant pouze sečte a podle těchto hodnot navrhuje dimenzi vedení i rozvaděčů. Většina štítkových výkonů nezahrnuje například vliv harmonických.

Vliv kolísání napětí vytvářené provozem velkých zátěží lze omezit vhodným rozložením těchto odběrů ve větvích sítě tak, aby tyto byly buď na samostatném transformátoru, nebo alespoň na samostatné větvi odlišné od větve napájející citlivější zařízení.

Ne vždy stojí výrobní závod nový a na zelené louce. Často chtějí stabilní příjem energie řešit již zaběhnuté firmy nebo letité provozy, jejichž elektro soustava sice revizi má, ale je, řekněme, v horší kondici. Existuje řešení i pro takovéto případy?
Problém nevhodné konfigurace elektrické sítě bohužel není jen u starých rozvodů. Bohužel se setkáváme s naprosto nevhodnými řešeními elektrické sítě závodu i u úplně nových závodů na zelené louce. Problém je většinou v tom, že v době projektování není přesně známa technologie, která bude v závodě použita. Navíc dnešní závody se neustále mění na základě změny výrobních programů. Není výjimkou změna použité technologie během půl roku. Jediná cesta v současných závodech je instalace monitoringu kvality elektrické energie, sledování změn vyvolaných jednak provozem, to pro údržbu, a sledování změn po instalaci nové technologie a přizpůsobení instalace nebo instalování stabilizačních a kompenzačních zařízení pracujících v reálném čase.

Například klasické kompenzátory účiníku, které se v rámci projektů nových závodů stále dodávají, následně provozu spíše škodí, než by zlepšovaly kvalitu sítě. Problém je i ve znalostech projektantů, kteří nemají přehled o technologiích, které je možné již dnes použít. Někteří stále opakují stejná schémata a následně se musí instalace předělávat.

Pokud se budeme bavit o financích, máte nějaký konkrétní příklad, kde firma instalací moderních zařízení proti kolísání napětí nakonec ušetřila?
Ano, máme mnoho příkladů kdy nasazením například systému Equalizer, bylo dosaženo podstatné stabilizace napětí ve svařovně, kde z důvodů spolehlivého běhu ostatní technologie bylo nutné nastavit vyšší napájecí napětí.

Po nasazení Equalizeru bylo možné napětí celé sítě snížit na jmenovitou hodnotu, aniž by docházelo k poruchám, a tím došlo k výrazným úsporám elektrické energie cca o 9 %. Návratnost investice do instalace kompenzátoru pak byla v řádech měsíců.

Autor

• Bc. Fejfar Vítězslav