évfolyam. A magyar elektrotechnikai egyesület hivatalos lapja Alapítva: 1908

A magyar elektrotechnikai egyesület hivatalos lapja

Alapítva: 1908

Napelemes rendszer energiatermelésének szimulációja E-mobility - A villamos autók hatása a villamos hálózatra II. rész Rogowski-tekercses zárlati árammérő rendszer fejlesztése Világosság, vizuális komfort és munkavégzés II. rész 50 éves a BMGE VIK Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszéke MEE Országos Elnök-Titkári tanácskozás Debrecenben

Békés, boldog Karácsonyi Ünnepeket és eredményekben gazdag Új Esztendôt kívánunk minden kedves Olvasónknak!

104. évfolyam

2 0 1 1 /12

www.mee.hu

Hat új megoldás szélerőművek termelékenységének növelésére és karbantartási költségeinek csökkentésére

főáramkör

turbina felügyelet

felügyelet segédüzemi körök középfeszültségű gyűjtőhálózat

hálózati csatlakozás

Maximálja energiatermelésének hatékonyságát a Schneider Electric „end-to-end” villamos infrastruktúrájával

Szélturbina megoldások

A megoldás, amire szüksége van, egyetlen beszállítótól

1

Főáramkör: Az energiaveszteség giave esztesé ség g

2

Turbinavezérlés: Az M340 PLC-k növelik

3

Segédáramkörök: A lágyindítótól a frekvenciaváltókig, segédüzemi körök megoldása egy kézből.

A globális energiaigény növekszik, az energiaárak növekednek, miközben négy milliárd ember él villamos energia nélkül. Ha a szélenergia termelésének hatékonysága nem felel meg elvárásainak gondolja újra azt. A Schneider Electric szélenergia-termeléshez kapcsolódó megoldásai minden eddiginél többet nyújtanak, elősegítik a beruházás tőkeigényének csökkentését, mindemellett csökkentik a működtetési költségeket, így növelheti, optimalizálhatja termelőegységének eredményeit.

Csökkentse energiafogyasztását 30 %-kal Új megoldásaink a lehető legmegfelelőbb eszközök a szélenergia-termelők számára. Bízzon a Schneider Electricben mint tanácsadójában! > > > > > >

Megbízható, hatásos főáramkör Automatikus turbinavezérlés Segédüzemi körök berendezései egy kézből Középfeszültségű gyűjtőhálózat, optimalizált berendezésbiztonsággal Hatékony hálózati csatlakozás Megerősített vezérlés és felügyelet

konverter Trihal Trih hall minimalizálása: Xantrexx konverter, transzformátor. az automatika megbízhatóságát és a tartalékot.

Szélerőműpark megoldások

4

Középfeszültség: Hatékony transzformátoraink, kapcsolóberendezéseink és kihelyezett állomásaink használatával biztonságosan gyűjtheti össze a megtermelt villamos energiát.

Ebben az üzletágban is kiemelt fontosságú a megfelelő partner kiválasztása, mely valódi megkülönböztető faktor lehet. Kiemelt fontosságú az „end-to-end” megoldások alkalmazása egy olyan megbízható beszállítótól, mint a Schneider Electric.

5

Hálózati csatlakozás: A transzformátorok és

Tervezéstámogató szolgáltatásaink, specializált tanácsadóink és megoldásaink garantálják beruházásának hatékonyságát és eredményességét, s biztos lehet abban, hogy a projekt sikeresen megvalósul, és a létesítmény, teljes élettartama alatt, garantált megbízhatósággal fog működni.

6

Központi felügyelet: Innovatív szoftvereink

Hogyan szerezhet versenyelőnyt?

Tudjon meg többet szélenergia megoldásainkról. Töltse le ingyenes szélenergia megoldásunk bemutatóanyagát még ma! www.schneider-electric.com/hu

a valós idejű kompenzációs rendszerek növelik a hatásfokot és a hálózati csatlakozás megbízhatóságát. és a valós idejű távfelügyelet lehetővé teszik a minden részletre kiterjedő, átfogó ellenőrzést.

Felelős kiadó: Kovács András Főszerkesztő: Tóth Péterné Szerkesztőbizottság elnöke: Dr. Bencze János Tagok: Dr. Benkó Balázs, Dr. Berta István, Dervarics Attila, Günthner Attila, Hatvani György, Dr. Horváth Tibor, Dr. Jeszenszky Sándor, Kovács András, Dr. Madarász György, Orlay Imre, Schachinger Tamás, Dr. Vajk István, Dr. Varjú György, Vinkovits András Szerkesztőségi titkár: Szelenszky Anna Témafelelősök: Technikatörténet: Dr. Antal Ildikó Hírek, Lapszemle: Dr. Bencze János Villamos fogyasztóberendezések: Dési Albert Automatizálás és számítástechnika: Farkas András Villamos energia: Horváth Zoltán Villamos gépek: Jakabfalvy Gyula Világítástechnika: Némethné Dr. Vidovszky Ágnes Szabványosítás: Somorjai Lajos Szakmai jog: Arató Csaba Oktatás: Dr. Szandtner Károly Lapszemle: Szepessy Sándor Tudósítók: Arany László, Horváth Zoltán, Kovács Gábor, Köles Zoltán, Lieli György, Úr Zsolt Korrektor: Tóth-Berta Anikó Grafika: Kőszegi Zsolt Nyomda: Innovariant Nyomdaipari Kft. Szeged Szerkesztőség és kiadó: 1075, Budapest, Madách Imre u. 5. III. e. Telephely: 1075, Budapest, Madách Imre u. 5. III. e. Telefon: 788-0520 Telefax: 353-4069 E-mail: [email protected] Honlap: www.mee.hu Kiadja és terjeszti: Magyar Elektrotechnikai Egyesület Adóigazgatási szám: 19815754-2-42 Előfizethető: A Magyar Elektrotechnikai Egyesületnél Előfizetési díj egész évre: 6 000 Ft + ÁFA Kéziratokat nem őrzünk meg, és nem küldünk vissza. A szerkesztőség a hirdetések, és a PR-cikkek tartalmáért felelősséget nem vállal. Index: 25 205 HUISSN: 0367-0708

Hirdetőink / Advertisers

· Congress rendezvényszervező kft. Hungária Kft. · ENERSYS Kft. · interpower hungexpo zrt. · OBO Bettermann Kft. · Schneider-Electric · Tungsram-schréder zrt. · VEIKI-VNL Kft. ·

Tartalomjegyzék 2011/12

CONTENTS 12/2011

Dervarics Attila: Beköszöntő ....................................... 4

Attila Dervarics: Greetings

ENERGETIKA

ENERGETICS

Ádám Gábor – Baksai – Szabó Kristóf: Napelemes rendszer energiatermelésének szimulációja . ....................................................................... 5

Gábor Ádám – Kristóf Baksai – Szabó: Simulation of photovoltaic system energy production

Pekánovics László – Tóth Lajos – Dr. Varga László: Mechanikai biztosítós szerelvények alkalmazásával kapcsolatos kutatások és vizsgálatok ........................ 8

László Pekánovics – Lajos Tóth – Dr. László Varga: Research and tests concerning the application of clamps with mechanical fuse

Farkas Csaba: E-mobility - A villamos autók hatása a villamos hálózatra II. ....................................... 11

Csaba Farkas: E-mobility – Impact of electric vehicles on the power system II.

MÉRÉSTECHNIKA

MEASURING ELECTRICITY

Fekete Ádám – Schmidt László – Szabó László – Dr. Varga László: Rogowski-tekercses zárlati árammérő rendszer fejlesztése .................................... 17

Ádám Fekete – László Schmidt – László Szabó – Dr. László Varga: Development of Rogowski measuring system for short-circuit current

Gyöngyösi Domonkos: Napelemes rendszer hallgatói mérése a Műegyetemen .................................................................... 20

Domonkos Gyöngyösi: Student’s Measurement of Photovoltaic Solar System at the Budapest University of Technology

VILLAMOS BERENDEZÉSEK ÉS VÉDELMEK

ELECTRICAL EQUIPMENTS AND PROTECTIONS

Marosfalvi Péter: Csavaros sínkötések . ................... 21

Péter Marosfalvi: Screw connections for bus bars

SZAKMAI ELŐÍRÁSOK

PROFESSIONAL REGULATIONS

Kovács Levente: 2011. III. negyedévében közzétett, az elektrotechnika területeit érintő magyar nemzeti szabványok ........................................ 25

Levente Kovács: The list of Hungarian National Standards in the field of electrical engineering, announced in the third quarter of 2011

VILÁGÍTÁSTECHNIKA

LIGHTING TECHNICS

N. Vidovszky Ágnes – Schanda János: Világosság, vizuális komfort és munkavégzés II. ........................... 27

Ágnes N. Vidovszky – Schanda János: Brightness, visual comfort and task performance II.

HÍREK

NEWS

Dr. Vajk István: 50 éves a BMGE VIK Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszéke ....................... 30

Dr. István Vajk: Institute for Automatics and Applied Informatics in BMGE VIK is 50 years old

Orlay Imre: Konferencia Kolozsvárott ....................... 31

Imre Orlay: Conference at Kolozsvár

Dr. Kádár Péter: „ELMŰ Akadémia” ........................................................... 32 „Háztartási kiserőművek” konferencia az Óbudai Egyetemen .................................................. 32

Dr. Péter Kádár: „ELMŰ Academy” Conference on “Small power plants for households” at the Óbuda University

Tóth Éva: ODOO-Projekt

Éva Tóth: ODOO-Project

VEIKI VNL Közlemény ....................................................... 33

Contribution of VEIKI VNL

Mayer György: Hirek röviden . ..................................... 34

György Mayer: News in brief

Kiss Árpád: A védjegyek a gazdasági élet fontos motorjai .................................................................. 37

Árpád Kiss: The trade marks are important for the economy

Tóth Éva: Philips az élhető városokért ...................... 16

Éva Tóth: Philips for the practical towns

Technikatörténet

HISTORY of TECHNOLOGY

Dr. Antal Ildikó: A gép forog ........................................ 36

Dr. Ildikó Antal: The machine turns

Egyesületi hírek

SOCIETY ACTIVITIES

Dr. Bencze János: A MEE 58-ik Vándorgyűléséről 3. rész ........................ 38

Dr. János Bencze: Summary of the 58th General Meeting of MEE, Part 3

Rubint Dezső: Miről tanácskoztak a MEE elnökei és titkárai Debrecenben ................................................. 43

Dezső Rubint: What was the topic of discussion on the Plenary meeting of presidents and secretaries of MEE held in Debrecen

Boa András: Hirek röviden Paksról ............................. 44

András Boa: News in brief from Paks

Rejtő János: MEE Dunaújvárosi Szervezet Szakmai tanulmányútja .................................................. 44

János Rejtő: Professional study-tour of the MEE Dunaújváros Organisation

Arany László: „Zöldforrás” biogáz erőmű project Szegeden .............................................................. 45

László Arany: „Green-source” biogas power plant project in Szeged

OLVASÓI LEVÉL . ................................................................. 45

LETTER FROM OUR READERS

SZEMLE ................................................................................. 46

REVIEW

Kedves Olvasó, kedves MEE-tagok!

Így év végén még inkább úgy érezzük, az idő gyorsan pereg, ez az esztendő is elszaladt! Különösen akkor érezhetünk így, ha a magunk mögött hagyott hónapok eseményekben, munkában bővelkedők voltak. Egyesületünk életében igen „sűrű” volt a 2011-es év, ezt támasztják alá a november 17-18-án Debrecenben rendezett Országos Elnök-Titkári Tanácskozáson elhangzott beszámolók is. Az első napon a szakosztályok adtak számot tevékenységükről. Sokszínű és színvonalas munkájukkal saját céljaik mellett segítették az egyesület általános törekvéseit, közöttük a tagság megtartását, fiatal szakemberek bevonását. Külön említést érdemel a Világítástechnika Társaság és az Energetikai Informatika Szakosztály munkája, akik a legsikeresebb programjaikat elvitték az országban több helyszínre is, ily módon a szakma széles köréhez jutatták el a legfrissebb információkat. Meggyőződésem, hogy az új technikák, technológiák mellett sokak figyelmét az egyesületi munkában rejlő lehetőségekre is ráirányították. Második napon az egyesületi lét fejlődését szolgáló középtávú munkaterv előrehaladása volt a téma. A tételes értékelésnek másfél év múlva lesz itt az ideje, most csak a benyomásaimat és kiegészítő gondolataimat fogalmazom meg az alábbiakban: – Nagyon egyértelmű volt a jelenlévő 80 választott tisztségviselő elkötelezett hozzáállása a feladathoz, ami a MEE jövője szempontjából biztató jel. – Az egyesületnek a tagság gyarapítására, a fiatal szakemberek bevonására irányuló törekvései a szervezet egészének

A Magyar Elektrotechnikai Egyesület kiemelt támogatói:

aktív részvételét igénylik, amiben a szakosztályokra, a regionális és területi szervezetekre – funkciójuknak megfelelő – szerep jut. A fiatal szakemberek megnyerése nem lehet csak az ifjúsági szervezet, a megújult vezetőségű Mechwart András Ifjúsági Tagozat feladata! Szerencsére ez a folyamat – ahogy fentebb jeleztem – már megindult, ezen az úton kell tovább mennünk. – Mindenkor kulcskérdés volt - és a jövőben is az lesz - a jogi tagok megtartása, körük bővítése. A nagyvállalatokat érő változások erősen kihatnak ránk, felértékelődik a kis- és középvállalati kapcsolatrendszer. Határozottan nyitnunk kell a szektor felé. – Fontos az előrelátás az energetikai szakmák fejlődése terén, hogy fel tudjunk készülni a jövő kihívásaira. Prof. Vajda István vezetésével készülő tanulmány ebben kíván segíteni. A munka célja felmérni a nemzetközi tendenciák és a magyar energiastratégia alapján a humán fejlesztési feladatokat. A tanulmány abban is sokat segíthet, hogy az egyesület szakmai munkáját milyen irányban erősítse. – A szervezet irányítását és vezetési filozófiáját módosító javaslatok is elhangzottak. Ezek a felvetések azért is érdekesek, mert másfél év múlva egyesületi választások lesznek, és jó lenne, ha a tagság több koncepció közül választhatna. Ötéves egyesületi vezetői tapasztalataim alapján talán mondhatom, a MEE fejlődése sok jó ötletet és a megvalósításban kitartó elkötelezett munkát kíván. Önkéntes munka a miénk, kevés a jó ötletet bedobni, az igazi érték az, ha az ötletadó tevékenyen részt vállal a megvalósításban is. Választási ciklus közepén már óvakodnunk kell újabb és újabb tervek szövésétől, további feladatok vállalásától. Erőforrásaink erősen korlátozottak, energiánkat folyamatban lévő feladataink minél teljesebb végrehajtására kell összpontosítanunk. Az Elnök-Titkári Tanácskozás a Magyar Elektrotechnikai Egyesület jövőjébe vetett bizalmamat megerősítette, optimizmusomat alátámasztják eddigi eredményeink és az a tény, hogy növekszik az aktív szerepet vállalók köre. Áldott és békés karácsonyi ünnepeket, eredményekben gazdag, boldog új esztendőt kívánok minden kedves tagunknak és partnerünknek!

Tisztelettel és barátsággal:

Dervarics Attila MEE elnök

energetika Energetika

ENERGETIKA energetika Ádám Gábor, Baksai-Szabó Kristóf

Napelemes rendszer energiatermelésének szimulációja Napelemes rendszerek energiatermelésének becslésére többféle ingyenes szoftver is elérhető, ezek között vannak egyszerűbbek és bonyolultabbak is, amelyek szinte minden hatást figyelembe vesznek, amely a leadott teljesítményt befolyásolja. A saját projektünk egy MATLAB környezetben írt program, amelynek nagy előnye, hogy sokkal több kimeneti változót tudunk figyelemmel kísérni, ráadásul tetszőleges felbontásban. Az eredmények még nem teljesen kielégítőek, ezért szeretnénk további fejlesztéseket végezni rajta. There are several freeware programs for energy production estimation of PV systems. Some are quite simple, while others take a lot of input parameters to give the best estimation. Our program has been written in MATLAB environment, and has a great advantage as it calculates more output variables, furthermore with hourly resolution. The results are not satisfying yet, so we'll make further developments on it.

Bevezető A piacon több ingyenes szoftver is található napelemes rendszerek méretezéséhez és termelésbecsléséhez. Ezek azonban legjobb esetben is csak havi bontású eredményeket adnak, és a termelt energián kívül más kimenetük általában nincs is. Pedig sok esetben kívánatos lenne több kimeneti változó mérése, legalább órás felbontásban. Ez lehetőséget adna különféle statisztikák készítésére, de a pontosításra, továbbfejlesztésre is. Ezért saját szimulációs programot készítettünk MATLAB környezetben, mert nagy adathalmazokkal kell dolgoznunk, és a MATLAB kifejezetten mátrixszámításokhoz való, rengeteg beépített függvénnyel, amely nagyban megkönnyíti a fejlesztést. A napelemes rendszer helyszínéül egy modern, kétszemélyes, képzeletbeli ház szolgált, amelynek alapterülete a terasszal együtt 140 m2, ebből a tető 60 m2. A terasz déli szélén egy különálló, többfunkciós fal helyezkedik el,

2. ábra A napelemes rendszer blokkvázlata

Elektrotechnika 2 0 1 1 / 1 2

5

1. ábra A napelemek elhelyezkedése a házon amelyben egy nyári konyha és gépészeti eszközök kapnak helyet. A napelemek a ház tetején, ill. az említett fal tetején és déli homlokzatán vannak elhelyezve. A szimulációt madridi viszonyokra néztük, a ház tetejének dőlésszöge (6,5°) is ehhez passzol inkább, mint a magyarországi viszonyokhoz. A besugárzás- és hőmérsékletadatokat a spanyol TMY-adatbázisból vettük, amely egy tipikus meteorológiai év (Typical Meteorological Year) órás bontású adatsorát tartalmazza, több év mérési átlaga alapján. A ház tetején 3 sztringben egyenként 11 db napelem kerül felszerelésre, ezeket egy 6000 W névleges teljesítményű, nagy hatásfokú szolár inverterre kötjük. A különálló fal tetejére 7 db, déli homlokzatára 15 db napelemet tervezünk, ezekhez 1200 W, ill. 2500 W-os inverter tartozik. Tehát ös�szesen 55 db egyforma, 245 W teljesítményű monokristályos napelem termeli a villamos energiát, emellett a ház a közcélú hálózatra is csatlakozik. Besugárzáskorrekció Ahogy a fenti ábrán is jól látható, a program a napelemmodulra érkező globálsugárzásból, a környezeti léghőmérsékletből, illetve az eszközparaméterekből számol energiahozamot, egyenáramú veszteséget, sztring áram- és feszültségértékeket, illetve adott hőmérsékletre hűtés esetén többletenergiatermelést is. Fontos hangsúlyozni, hogy a szkript már a 6,5°, ill. 90°-os felületekre beérkező besugárzási adatokkal számol. Ezek azonban sajnos nem mért adatok, hanem a horizontális síkon mért TMY-adatokból számított értékek. Erre azért volt szükség, mert a horizontális globálsugárzási adatokból nem határozható meg egyértelműen a tetszőleges dőlésszögű felületre érkező globálsugárzás. Ha a modulra csak direkt sugárzás érkezne, és nem lenne szórt sugárzás (a világűrben

ez a helyzet), akkor könnyű dolgunk lenne, egyszerű szögfüggvényekkel átszámítható lenne a vízszintesen mért besugárzásérték. Azonban még derült ég esetén is kb. 10% a szórt fény aránya, a kontinentális éghajlaton általában pedig többé-kevésbé felhős az ég, ill. a domborzati viszonyok is beleszólnak a szórt (diffúz) sugárzás nagyságába. Éppen ezért minden órára kiszámítottunk egy korrekciós tényezőt a következő módon: az internetes SoDa (Solar Radiation Data) [1] nevű besugárzás-adatbázisból kérdeztünk le 2005. évi adatsorokat 0°-os (vízszintes), 6,5°és 90°-os (függőleges) dőlésszögű felületekre, madridi helyszínre. Azért nem tudtuk közvetlenül a SoDa besugárzás-adatsorokat használni, 4. ábra Egy szolár inverter feszültség- és teljesítményfüggő hatásfokgörbéje (forrás: SMA) mert nem tartalmaznak a besugárzással párhuzamosan mért levegőhőmérsékleti adatokat, ami pedig szükséges a szimulációhoz. NOCT érték (Nominal Operating Cell Temperature), amely az Ezeknek az órás bontású adatsoroknak képeztük tehát a háüresjárási állapotban 800 W/m2 fényintenzitás, 20 °C levegőnyadosát (S6,5/S0 és S90/S0), majd az így kapott korrekciós hőmérséklet, a levegő által szabadon átjárható modulhátlap tényezőkkel beszoroztuk a szintén órás bontású madridi (nem épületbe integrált szerelés), és 1 m/s szélsebesség melvízszintes felületre vonatkozó TMY besugárzásadatainkat. lett kialakuló cellahőmérsékletet jelenti. Értéke egy átlagos A SoDa adatbázis meglehetősen bonyolult összefüggések napelemnél 40-50 °C. alapján [2] képes tetszőleges dőlésszögű felületre leképezni ηEU = 0,03 η5% + 0,06 η10% + 0,13 η20% + 0,10 η20% a vízszintesen mért sugárzást, így reméltük, hogy viszonylag + 0,48 η50% + 0,20 η100% jó közelítésnek mondható az eljárásunk. Ezt csak részben támasztja alá a SoDa, ill. a korrekcióval kapott TMY sugárzásEbből az időjárási tényezőktől függő teljesítményből leadatok éves összegének összehasonlítása, ugyanis az eltérés vonva a napelemek és az inverter közötti kábelszakaszon kb. 10% mindkét dőlésszög esetén: fellépő egyenáramú veszteséget (Pkábel), majd mindezt megszorozva az inverter pillanatnyi, bemenő teljesítménytől és 6,5°-os dőlésszög 90°-os dőlésszög sztringfeszültségtől függő hatásfokával (ηinv), megkapjuk a teljes napelemes rendszer pillanatnyi teljesítményét (P). 1412 kWh/m2/év SoDa adatbázis 1929 kWh/m2/év Egy szolár inverter hatásfoka általában az alábbi grafikonon látható módon függ a teljesítménytől és a feszültségtől, bár 1266 kWh/m2/év korrigált TMY adatsorunk 1748 kWh/m2/év egyes invertereknél a feszültségtől való függés ellentétes meredekségű is lehet (nagyobb bemenő feszültséggel nő a 1. táblázat Éves globálsugárzás-adatok összehasonlítása hatásfokuk) (4. ábra). Összehasonlítottuk a fenti hatásfokgörbe figyelembe véteNapelem termelés-szimuláció lével kapott éves termelési eredményeket az ún. EU-hatásfok használata mellett kapott eredményekkel. Ez utóbbi egy súlyoA napelemek teljesítményét a következő összefüggés hatázott hatásfok, amely megpróbálja figyelembe venni az inverter rozza meg: átlagos terhelési viszonyait a nap során, azonban ennek értéke természetesen nagyban függ a földrajzi helyszíntől, időjárási dP S körülményektől és a rendszer műszaki paramétereitől. P = Pnévl 1 + (Tcella - 25 [oC]) 100 - Pkábel η inv 1000 W2 m NOCT - 20 [oC]) Tcella = Tlevegő + S A képletben Pnévl [W] a napelem névleges teljesítmé800 W2 m nye, S [W/m2] jelzi a beeső fényintenzitást (látható, hogy a A mi eredményeink is ezt igazolták, ugyanis az éves hastandard 1000 W/m2-hez viszonyítjuk), dP [%/°C] pedig a tásfok-átlagaink elég jelentős eltérést mutatnak az EUnapelemcella hőmérséklettényezőjét, amely egy negatív hatásfoktól: szám. Ez azt mutatja, hogy a cella hőmérsékletének 1 °C-os megváltozása esetén hány %-kal változik a napelem teljesítménye a névlegeshez képest (változatlan besugárzás melFal Háztető Fal tető lett). Értéke egy átlagos napelem esetében kb. -0.5 %/°C. homlokzat Fontos, hogy a cellahőmérséklet (Tcella) nem azonos a 95,3 % 90,9 % 95,3 % ηEU napelemmodul körüli levegő hőmérsékletével. A cella hőmérséklete a környezet hőmérsékletéből egyszerű aránypárηP-U függő (éves átlag) 92,9 % 87,5 % 91,3 % ral számítható, miután a gyártók megadják a normál működési körülmények között jellemző cellahőmérsékletet. Ez a 2. táblázat: EU-hatásfok és a valós átlaghatásfok

(

(

)

[ ]

)

[ ]


6

Energiatermelési eredmények A szimuláció eredményeként kapott feszültségadatok alapján legelőször is ellenőriztük, hogy a sztringfeszültségek végig az inverterek MPP-feszültségtartományán belül maradnak-e. Ez 7 órát kivéve teljesült is, ami elhanyagolható az éves termelési órák számához képest (4313 óra). A 13,5 kWp összteljesítményű rendszer éves energiatermelésére 19284 kWh adódott Madridi helyszínre, ill. a 2010. év meteorológiai adataival számolva. Ezt ellenőriztük több programmal is (Sunny Design [5], EU-JRC [6], PVsyst5 [7]), amelyek hasonló eredményeket adtak. A jelentős, 10-15% nagyságú eltérések oka vélhetően az, hogy a programok eltérő évek időjárási adataival számolnak, mint mi. Továbbá a besugárzás-adatokon végzett dőlésszög-korrekció miatti hiba is szerepet játszhat ebben, ami főleg a homlokzati napelemek

homlokzatnál 1162 kWh/kW, azonban az eltérések nem csak a modulok dőlésszögéből adódnak, hanem az inverterek hatásfokának és a kábelek hosszúságának különbözőségéből is. Megvizsgáltuk továbbá a napelemmodulszám függvényében az éves termelés változását, azt az optimumot keresve, ahol még nincs annyira túlterhelve az inverter, hogy az éves termeléstöbblet csökkenni kezdjen az előző évhez képest. A leglátványosabb görbét a fal tetején lévő napelemek adták, látszik, hogy ha 7 modult rakunk fel, akkor még nagyjából azonos a termelésnövekedés meredeksége, azonban 8 modulnál már sokkal kevesebb a nyereség a 7 modulhoz képest. Energiahozamok összehasonlítása (kWh) MATLAB szkript

Sunny Design 1.57

EU-JRC

PVsyst5

Háztető

12504

10986

11200

11317

Fal tető

2511

2213

2375

2403

Fal homlokzat

4269

3167

3717

3069

19284

16366

17292

16789

TOTAL

3. táblázat : Energiatermelés-becslési eredmények különböző programokkal

5. ábra Havi termelési adatok esetében okoz látványos termelésbeli különbséget (26-28%). Azt is tudni kell még, hogy a PVsyst a napelemek által közvetlenül termelt energiát adja eredményül, nem számol az inverter veszteségeivel. Ez még inkább arra enged következtetni, hogy az eltérések oka főként a meteorológiai adatok különbözősége.

A folytatásban szeretnénk tovább finomítani a program számítását, mélyebben utánajárni a döntött felületre számított besugárzás problémakörének, ill. ellenőrizni szimulációs eredményeinket a bemenő adatokkal (hőmérséklet, besugárzás) párhuzamosan mért valós energiatermelési adatokkal. Ez utóbbira sajnos egyelőre nem tudtunk szert tenni. Irodalomjegyzék [1] SoDa adatbázis - http://www.soda-is.com/eng/services/services_radiation_ free_eng.php [2] HelioClim - http://www.soda-is.com/eng/helioclim/helioclim_principle_ decomposition.html [3] Horváth Dániel: Családi ház villamosenergia-ellátása háztartási méretű kiserőművel (Elektrotechnika 2009/11) [4] F. Kaeser, Ch. Liebi and Ch. Beutler Haeberlin: Results of Recent Performance and Reliability Tests of the Most Popular Inverters for Grid Connected PV Systems in Switzerland (2005, BFH-TI) [5] Sunny Design - http://www.sma.de/en/products/software/sunny-design.html [6] EU-JRC - http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php [7] PVsyst5 - http://www.pvsyst.com/en/download

Ádám Gábor

villamosmérnök MSc, BME-VET 3. félév [email protected]

6. ábra Éves nyereségtöbblet az eggyel kevesebb modulszámhoz képest (kWh) A halmozott oszlopgrafikonon látszik, hogy a homlokzati függőleges helyzetű napelemek télen az alacsony napállás miatt jobban termelnek, mint nyáron, így kiegyenlítik kissé az éves termelést. A fajlagos energiatermelés a háztető esetében 1547 kWh/kW, a fal tetőnél 1464 kWh/kW, míg a


7

Baksai-Szabó Kristóf

villamosmérnök MSc, BME-VET 4. félév [email protected]

Konzulens: Dr. Kiss Péter, Okleveles villamosmérnök, BME-VET, egyetemi adjunktus

energetika Energetika

ENERGETIKA energetika Pekánovics László, Tóth Lajos, Dr. Varga László

Mechanikai biztosítós szerelvények alkalmazásával kapcsolatos kutatások és vizsgálatok A kutatások célja a középfeszültségű hálózatokon extrém időjárási körülmények között bekövetkező üzemzavarok hatásának mérséklése, a meghibásodásból bekövetkező károk csökkentése. A nagymintakísérletek igazolták, hogy a mechanikai biztosítós szerelvények és a függőszigetelős hálózati elrendezéssel létrehozott hálózat rugalmasságánál fogva, és a beépített mechanikai biztosító működéséből adódóan csökkentheti az extrém időjárási körülmények között bekövetkező üzemzavarok kiterjedését. The aim of the research is the minimisation of consequences of failures arising on medium-voltage power lines due to extreme weather conditions. Experiments on this model proved that the mechanical fuse clamp and the suspension insulator arrangement - due to its flexibility and the operation of the mechanical fuse - reduces the extent of power line failures under extreme weather conditions.

Bevezetés A távvezetékeket érő mechanikai igénybevételek közül a hálózatok üzembiztonságát tekintve egyik legnagyobb probléma a jég- és zúzmaraterhelésre történő méretezés. CIGRE tanulmányok és munkabizottsági anyagok foglalkoznak a zúzmaraleolvasztás és zúzmaraeltávolítás lehetőségeivel és kérdéseivel, de ezek elsősorban nagyfeszültségű hálózatokon alkalmazhatók. A fogyasztók zavartatása nélkül jégleolvasztás a középfeszültségű hálózatokon gazdaságosan gyakorlatilag nem valósítható meg. Középfeszültségű hálózatokon a súlyos téli üzemzavarokat jég, zúzmara vagy nedves hó miatti vezetékleszakadások, illetve oszloptörések okozzák. A legsúlyosabb problémát a kaszkád oszloptörések jelentik. A középfeszültségű hálózatok zúzmarásodási problémáival, a lehetséges beavatkozások módszereivel kezdett K+F tevékenységek és vizsgálatok az E.ON kezdeményezésére és pályázati téma keretében történtek. A kutató-fejlesztő munka célja olyan hálózati elemek kifejlesztése, és ezeken vizsgálatok végzése volt, amelyek a szabványos mechanikai terhelés meghatározott mértékű túllépése esetén saját tönkremenetelükkel megóvják a nagyobb értékű hálózati elemeket a tönkremeneteltől. A hálózati meghibásodások jellege A szabadvezetékek méretezésénél a szabványok előírásai az adott területre vonatkozó meghatározott időjárási körülményekkel számolnak [1]. A nagyon ritkán felmerülő szélsőséges éghajlati eredetű igénybevételekre nem lehet, és nem is kell méretezni a szabadvezeték-hálózatokat, mert az erre való méretezés jelentősen megdrágítaná a távvezetékek konstrukcióit. A korszerű méretezési módszerek alkalmazása esetén is számolni kell egy maradék kockázattal, amely nagyon ritkán üzemzavarhoz vezethet. A méretezésnél, az egyes elemek kiválasztásánál a tervezők biztonsági tényezőket alkalmaznak,


8

amelyek meghatározásánál bizonyos meghibásodási kockázatokat fel kell vállalni. Ugyanakkor fontos szempont, hogy a beépített elemek megfelelő biztonsági lépcsőzéssel legyenek kiválasztva, annak érdekében, hogy egy bekövetkező túlterhelésnél az üzemzavar kialakulásának kockázata csökkenjen, és a meghibásodott elem cseréjével gyorsan helyreállítható legyen a villamosenergia-szolgáltatás. Az extrém időjárási körülmények között a bekövetkező vezetőszakadások a tartóoszlopok kaszkád töréseit okozzák. A meghibásodások arról tanúskodnak, hogy a sorozatos oszlopsérüléseket többnyire nyomvonal irányú többletterhelés okozza. A sérülésekből az látszik, hogy mechanikai túlterhelés esetén a tartószerkezet leggyengébb eleme az oszlop, mert az állószigetelők és keresztkarok általában épek, miközben az oszlopok kitörnek. Az oszlopmeghibásodások mértéke csökkenthető lenne meghibásodásra kitüntetett elemek beépítésével, valamint rugalmasabb hálózati konfigurációk kialakításával, mint ahogy erre vonatkozóan kísérleti szakaszon voltak már kedvező tapasztalatok [2, 3, 4] Mechanikai biztosítós hálózattal kapcsolatos tapasztalatok A mechanikai biztosítós hálózattal kapcsolatban a 90-es években történtek fejlesztések és nagymintakísérletek, s ezek eredményeként a Bakonyban Tés térségében a rendszeres téli üzemzavarok megelőzésére megépült a mechanikai biztosítós kísérleti hálózat, amelyen igazolódott a mechanikai biztosító elemek létjogosultsága. Lengőkaros felfüggesztéssel kombinált mechanikus biztosítós oszlopkép az 1. ábrán látható. A lengőkaros felfüggesztés aszimmetrikus terheléskor jelentősen kompenzálni tudja az egyoldalú húzóerőt, azáltal, hogy a kar befordulásakor a nagyobb terhelésű oszlopközben a szigetelő befordulása miatt megvalósuló vezetősodrony betoldással lecsökkenti a húzóerőt. Szimmetrikus húzóerőnél a vezető súlyá1. ábra Lengőkaros távvezeték ból származó nyomaték a leesésgátlóval keresztkart a nyomvonalra merőleges helyzetben tartja. Extrém nagyságú egyenletes eloszlású pótteher vagy aszimmetrikus húzóerő veszélyeztethetné a sodrony vagy az oszlop épségét, ezért a sodrony felfüggesztő karokba két helyen, meghatározott hajlítónyomatéknál eltörő mechanikai biztosító van kialakítva. Az alsó, vízszintes szakaszon kiképzett gyengítés úgy van méretezve, hogy rendkívüli statikus, szimmetrikus terhelés esetén törjön. A függőleges részen kialakított gyengítés a rendkívüli aszimmetrikus terhelések esetén törik. A tapasztalatok azt igazolták, hogy a módszer hatékony, de a kialakításhoz szükséges speciális elemek költségessége miatt gazdaságosan nem volt alkalmazható. A mechanikai biztosítós vezető sodrony megfogási módszere továbbfejlesztésénél az volt a cél, hogy csökkentsük a speciális elemek számát, és az egyébként is használatos hálózati szerelvényeket és szigetelőket átalakítsuk, és kiegészítő elemekkel lássuk el [2, 3].

„C” elemes mechanikai biztosítós megoldás fejlesztése A 2009 januári, Nyugat-Dunántúlon történt kaszkád oszloptörések ismét ráirányították a figyelmet a középfeszültségű hálózatok zúzmarásodás miatti meghibásodásának csökkentése szükségességére. A fejlesztés során felhasználtuk a korábban alkalmazott megoldások hálózati tapasztalatait, kísérleti távvezetéken a porcelánszigetelőkkel végzett vizsgálatok eredményeit, valamint a középfeszültségű szigetelők fejlesztésében elért eredményeket, többek között a 2. ábrán látható „C” elemes fejszerelvényes szigetelő konstrukciót. A kutatások és fejlesztések során alkalmaztuk a korábbi kedvező eredményeket, és a „C” elemes szerelvényt kiegészítettük a már bevált mechanikai biztosító elemmel. Az E.ON-Észak-Dunántúli Áramhálózati Zrt. által is támogatott projekt keretében elkészültek a kísérlethez szükséges szerelvények, amelyekkel kísérleti távvezetéken nagymintakísérletekre került sor. A kutatási és fejlesztési munka, valamint a vizsgálatok során olyan 2. ábra Rugós megoldások kerültek kidolgozásra fejszerelvényes „C” és vizsgálatra, amelyek az egyébelemes kompozit ként is használatos elemekből, szigetelőleesésgátlóval kevesebb speciális elem felhasználásával összeállíthatók. A megoldás kidolgozásánál azt az elvet követtük, ha nem lehet megakadályozni a zúzmarásodás vagy jegesedés miatti üzemzavarok bekövetkezését, akkor az is előnyt jelent, ha olyan megoldások alkalmazása történik, amelyek csökkentik az üzemzavar kiterjedését, csökkentik a fogyasztók zavartatását [2, 3]. A távvezetékek állékonyságát javítja a felfüggesztés rugalmassága, ami azt jelenti, hogy extrém aszimmetrikus terhelés esetén az oszlopközben vezetékbetoldódás jön létre, ezáltal csökkentve a húzóerőt. A vezetékbetoldódás létrejöhet a felfüggesztő szerelvényben történő megcsúszásból vagy a függő szigetelő nyomvonal irányú elhajlásából. A másik lehetséges megközelítési mód a vezetők felfüggesztésébe beiktatott mechanikai biztosító, amely a vezetősodronyra vagy a tartóoszlopra nézve veszélyes mértékű túlterhelésnél eltörik, a vezető leesik, és fennakad a földelt leesésgátló karon. A mechanikai biztosító szerelvény cseréje lényegesen egyszerűbb, mint szakadt vezeték vagy kidőlt oszlop helyreállítása. A fejlesztésnél felhasználtuk a középfeszültségű hálózatokon alkalmazott rugós fejszerelvény konstrukciót, amely lehetővé teszi a vezető megcsúszását adott nagyságot meghaladó aszimmetrikus terhelésnél. Teljesen új vezetékfelfüggesztés költséges lett volna, így kompromisszumos megoldás született a függő szigetelőkre szerelt mechanikai biztosítóval ellátott, ún. „C” elemes függesztő szerelvények alkalmazásával, amelyet a 3. ábra szemléltet. A kidolgozott konstrukció biztosítja, hogy a rendkívüli túlterhelésnél a „C” elemek letörnek, ezáltal jelentősen lecsökkentik az oszlop igénybevételét, így az jó eséllyel elviseli az oszlopcsúcsra szerelt álló szigetelőn levő sodrony húzását.


9

A 4. ábrán látható „C” elemes függesztő szerelvények hatásosságát a kísérleti távvezetéken extrém pótteher leképzésével kísérletileg igazoltuk. A kaszkád oszloptörések megakadályozását szolgáló rugalmas hálózat és a meghibásodásra kitüntetett hálózati elem ugyan nem akadályozza meg a jegesedésből származó üzemzavarok kialakulását, de ennek kihatását és a kialakuló kárt csökkenti. Nagymintakísérletek kísérleti távvezetéken

3. ábra „C” elemes, mechanikai biztosítós függesztő szerelvény

A 4. ábrán látható háromszög elrendezésű oszlopfejszerkezeten vezetékszakadást leképező vizsgálatok történtek a 250 m hosszú kísérleti távvezetéken kialakított három tartó- és két feszítő oszlopot leképező hálózaton. Az 5. ábrán látható kísérleti távvezeték két végén lévő rácsos szerkezetű oszlopot végfeszítő oszlopként használtuk, és három faoszlopot állítottunk fel, amelyek tartóoszlopként funkcionáltak. 4. ábra Rugalmas oszlopfej kialakítás A nagymintakísérleteket az E.ON Észak-Dunántúli Áramhálózati Zrt. segítségével és közreműködésével végeztük el, amely részt vett a hálózat kialakításában és a vezetékszakadással járó üzemzavar leképzésében [5, 6].

5. ábra Kísérleti távvezetéki elrendezés statikus és dinamikus vizsgálatnál A nagymintakísérlet célja a mechanikai biztosítók működésének előidézése volt. Az egyes vizsgálatoknál pótsúlyokat helyeztünk fel a vezetékszakaszokra, amelyek a zúzmaraterhelést szimbolizálták. A vezeték dinamikus vizsgálatánál a sodrony elvágását az egyik feszítő oszlopnál hajtottuk végre. Statikus vizsgálatok Az 5. ábrán látható kísérleti távvezetéki elrendezésben először a középső fázisba helyeztük fel a zúzmaraterhelést leképező súlyokat egészen addig, amíg az álló szigetelőn lévő tartószerelvényben megcsúszik a vezetősodrony. A nagyobb mértékű jegesedés leképezésénél megakadályoztuk a szerelvényekben a vezető megcsúszását, és a vizsgálatot a pótsúlyoknak a vezeték C szakaszára történt felhelyezésével a mechanikai biztosító elem meghibásodásáig folytattuk.

A vizsgálat célja annak ellenőrzése volt, hogy a zúzmarával terhelt vezető függőleges irányú lengése mekkora póttehernél okozza a biztosító elemek törését. Dinamikus vizsgálatok A vizsgálatnak azt az üzemi helyzetet kellett leképeznie, amikor az extrém jégterheléssel egy időben szélterhelés is igénybe veszi a távvezetéket. Az 5. ábra C szakaszára szereltük fel a pótsúlyokat olyan mértékben, amely egyenlő azzal az értékkel, amely vezetőszakadásnál a mechanikai biztosító törését fogja eredményezni. A pótsúlyok felszerelését követően a sodronyt elvágtuk a feszítőoszlopnál, amelynek következtében a mechanikai biztosítónak működnie kellett. A vizsgálatról készített filmfelvételekből megállapítható volt, hogy a mechanikai biztosító sérülése megakadályozta a szigetelő, az oszlopkar és a tartóoszlop törését. A nagymintakísérletek vizsgálati eredményei A kísérleti távvezetéken statikus és dinamikus vizsgálatok történtek, amelyek igazolták a fejlesztési célként kitűzött mechanikai biztosító elem működését. A vezetősodrony függőleges irányú jégterhelésének leképezésével elérhető volt, hogy a terhelés hatására belengő vezetékben olyan függőleges irányú dinamikus erő keletkezzen, hogy a C elemen kialakított gyengítési pont eltörjön. A vezető egyik tartóoszlopon történő leszakadása maga után vonta az ép tartószerkezetnél lévő pótsúlyok függőleges irányú dinamikus elmozdulását. Ennek a dinamikus erőnek a hatására eltört a másik tartóelem is a gyengítési pontnál, amelyet a 6. ábra szemléltet. A dinamikus igénybevételt, azaz az extrém terhelést a pótsúlyok felhelyzésével és a feszítőoszlopnál (5-ös számú oszlop) a vezetősodrony elvágásával valósítottuk meg. A vezetőszakadás következtében a pótteherrel terhelt vezető olyan függőleges irányú dinami6. ábra A mechanikai biztosító törése kus hatást váltott ki az oszstatikus igénybevételnél lopköz másik tartóelemén, hogy annak törése is bekövetkezett. A vezetősodrony a leszakadásig egyik szerelvényben sem csúszott meg, mivel a függőszigetelők elmozdulása jelentősen csökkentette a terhelt oszlopköz irányába ható húzóerő-különbséget. Az egyenlőtlen húzóerő csökkentéséhez az is hozzájárult, hogy a faoszlopok rugalmasságuk következtében a függőszigetelőkhöz hasonlóan elhajoltak a pótteher miatt keletkező egyenlőtlen húzóerő irányába. A vezetősodrony elvágása után a szakadási oldalon lévő függőszigetelő a terhelt oszlopköz irányába belengett, és a nyomvonal irányba beállt C elemre hatott. A vezetőszakadás miatt nyomvonal irányba kilengett szigetelő következtében a rugós fejszerelvényre olyan erő hatott, amely a lengőtartón és a C elemen okozott deformációt és törést. A pótteherrel terhelt oszlopköz másik függőszigetelőjét az a függőleges irányú dinamikus erő érte, amely akkor keletkezett, amikor a vezetőszakadás következtében kilengő függőszigetelő lehetővé tette a pótsúlyok oszlopközben történő lezuhanását. Ez olyan függőleges dinamikus erőhatást


10

idézett elő a másik, még ép függőszigetelős tartóelemen, amelytől a C elem működésbe lépett, és a vezető a földre zuhant. A dinamikus igénybevétel hatására egyrészt a rugós fejszerelvények sérültek, másrészt a beépített törőelemek működésbe léptek. A dimamikus igénybevételi hatások következtében az oszlopcsúcsok is elmozdultak nyomvonal irányban, de oszloptörés nem következett be. A középső fázisban lévő állószigetelők viselkedésére végzett dinamikus vizsgálat során a szigetelő csap az egyenlőtlen terhelés miatt eltört az egyenlőtlen nyomvonal irányú erő következtében, de az oszlop nem sérült meg. A szigetelő csap törése igazolta, hogy az oszlopcsúcson lévő állószigetelő is méretezhető a tartószerkezetre ható erő korlátozásának figyelembevételével. A vizsgálatok eredményeképpen megállapítható volt, hogy a függő- és tartószigetelős mechanikai biztosítós megoldások a jelenlegi tartószerkezetekhez képest lényegesen nagyobb biztonsággal védik az oszlopokat a sérülésektől, és képesek a nagykiterjedésű kaszkád törések megakadályozására. A vizsgálati eredményekből levonható következtetések A mechanikai biztosítós szerelvényekkel végzett nagymintakísérletek igazolták a kutatások és fejlesztések alapján várt eredményeket: - Az extrém terhelési állapotban az oszlopokra háruló különbözeti húzást a függőszigetelők alkalmazása jelentősen csökkenti. - Az oszlopok állékonyságát veszélyeztető nagyságú különbözeti húzás csak vezetőszakadás esetén tud kialakulni. Ebben az esetben a szigetelőkkel együtt alkalmazott szakadó elemet úgy kell méretezni, hogy az extrém pótteher hatására bekövetkező vezetőszakadást megelőzze. - Állószigetelők fejszerelvényét úgy célszerű kialakítani, hogy abban a fázisvezető az oszlop nyomvonal irányú terhelhetőségének egyharmadát elérő különbözeti húzás hatására megcsússzon, illetve a fejszerelvény letörjön. - Amennyiben az állószigetelőn nem mechanikai biztosítós fejszerelvény kerül alkalmazásra, gondoskodni kell a szigetelő csap megfelelő törőerőre történő méretezéséről. Merev kötéssel és változatlan szigetelő csappal szerelt állószigetelők alkalmazása esetén az oszlopok nyomvonal irányú kisebb terhelhetősége miatt a korlátozó elemek megbízható működése nehezen biztosítható. Ez a veszélyeztetett szakaszokon nagyobb csúcshúzású oszlopok alkalmazását teheti szükségessé. Ennek elkerülése érdekében az extrém terheléseknek kitett szakaszokon célszerű a mindhárom fázis függőszigetelős felfüggesztését lehetővé tevő fejszerkezet alkalmazása. Összefoglalás A távvezetékeket érő mechanikai igénybevételek közül a hálózatok üzembiztonságát tekintve egyik legnagyobb probléma a jég- és zúzmaraterhelésre történő méretezés. A korszerű méretezési módszerek alkalmazása esetén is számolni kell egy maradék kockázattal, amely nagyon ritkán üzemzavarhoz vezethet. Az extrém időjárási körülmények kialakulása esetén bekövetkező üzemzavarok hatásainak mérséklését célzó kutatások és nagymintakísérletek célja az volt, hogy igazolható

legyen, hogy függőszigetelős konstrukciók és mechanikai biztosítós szerelvények alkalmazásával csökkenthető az üzemzavarok kiterjedése. A nagymintakísérletekből megállapítható volt, hogy középfeszültségű hálózatokon a mechanikai biztosítós fejszerelvényes szigetelők és függőszigetelős oszlopfejszerkezet alkalmazása lényegesen lecsökkentheti az extrém időjárási körülmények között az oszlopok kaszkád törésének előfordulási valószínűségét és az üzemzavarok kiterjedését. Irodalomjegyzék [1] I. Krómer: Hungarian Icing Activity Survey, Atmospheric Research, Elsevier, vol. 36, no 3-4. p.311-319, May. 1995 [2] Dr. Güntner Ottó - Dr. Sági Lajos - Dr. Varga László: KÖF Szabadvezetékek mechanikai lépcsőzése, MEE tanulmány, Budapest, 2010. március [3] Kocsis Csaba - Varga B. Tamás - Dr. Güntner Ottó - Dr. Sági Lajos - Dr. Varga László: Innovatív oszlopfej szerkezet kifejlesztése nagykiterjedésű üzemzavarok megelőzésére, MEE Vándorgyűlés Siófok, 2010. szeptember 15-17. [4] Pekánovics László - Schmidt László - Dr. Varga László: Távvezeték sodronyok jegesedési problémáinak megoldása, Tanulmány, NAL-10/2011, VEIKI-VNL Kft, Budapest, 2011. július [5] Dr. Güntner O. - Dr. Varga L.: KÖF szabadvezetékek elemeinek mechanikai lépcsőzése K+F téma során kidolgozott szerelvények és oszlopfej szerkezetek vizsgálata, Vizsgálati jelentés, NAL-26/2009-J, Budapest, 2010. május 31. [6] Dr. Güntner O. - Dr. Varga L.: KÖF szabadvezetékek elemeinek mechanikai lépcsőzése K+F téma során kidolgozott szerelvények és oszlopfej szerkezetek vizsgálata, Tanulmány, NAL-26/2009-T, Budapest, 2010. május 31.

Farkas Csaba

E-mobility – A villamos autók hatása a villamos hálózatra II. rész

E-töltőállomás-paraméterek meghatározása sztochasztikus modellezés segítségével A cikk előző részében a villamos autók kisfeszültségű hálózatra gyakorolt hatását vizsgáltuk meg. A folytatásban azt nézzük meg, hogyan lehet modellezni a valószínűségszámítás eszközeivel sok villamos autónak a mai benzinkutakhoz hasonló töltőállomásokon, valamint bevásárlóközpontok parkolóiban kialakított állomásokon történő feltöltését. A villamos autók elterjedésével ugyanis számítani lehet arra, hogy a hosszabb, országúti utazások során is nagyszámú autót kell majd feltölteni az otthontól távol, valamint vásárlás közben az autókat a tulajdonosaik célszerűségből töltőre csatlakoztatva kívánják majd parkolni. Ezen igények kiszolgálására töltőállomásokat kell létesíteni, melyek számára új KÖF-betáplálás szükséges. A betáplálás méretezéséhez szükség van a töltőállomás paramétereinek, elsősorban a töltőfejek számának ismeretére, de az építészeti kivitelezés során fontos lehet a biztosítandó férőhelyek számának meghatározása is. Másik fontos, a méretezés során felhasználandó paraméter az akkumulátorok feltöltéséhez szükséges idő. Egy bevásárlóközpontban az emberek eltölthetnek egy-két órát, így itt opcionális lehet a lassú töltés feltételezése, míg a benzinkutakhoz hasonló töltőállomások esetén csak a gyorstöltés jöhet szóba. A cikkben a töltőállomás-méretezéshez szükséges paraméterek meghatározásához szükséges modell kerül bemutatásra, majd néhány példán keresztül alkalmazhatóságát vizsgáljuk meg.


11

Pekánovics László villamosmérnök, kutató VEIKI-VNL Kft. [email protected]

Tóth Lajos

villamosmérnök, kutató VEIKI-VNL Kft. [email protected]

Dr. Varga László ügyvezető igazgató VEIKI-VNL Kft. [email protected]

Lektor: Dr. Krómer István

The first part of the article has dealt with the impact of charging of electric vehicles (EVs) on the low voltage distribution grid. Now we are going to model EV charging stations based on probability theory. There are two options for such a charging station: it can be built either at the parking lots of shopping centers, or along highways, similar to the gas stations of today. These charging stations of course require additional feed-in of electric energy. To calculate the necessary capacity of such infeed one has to know the main operating parameters of the charging stations, such as the number of charging sockets or the parking capacity of the station. Another important parameter is the time needed to charge the battery. In this article the mathematical model of charging stations is proposed , followed by the results of the numerical simulations based on stochastic modelling of EV charging.

Bevezetés A villamos autók elterjedésével párhuzamosan várhatóan nem csak otthon, saját garázsban, valamint utcai parkolókban lesz szükség töltési pontok kialakítására, hanem áruházak parkolóiban, illetve az országutak mentén a mai benzinkutakhoz hasonló töltőállomásokon is. Az ilyen töltési helyek azonban limitált befogadóképességgel rendelkeznek, így tervezésükkor előzetesen meg kell határozni, hogy mekkora villamosteljesítmény-igény várható, és ezt hány töltőfejjel lehet kielégíteni, valamint mennyi további parkolóhelyet biztosítsanak a beérkező autók kiszolgálására, várakozási lehetőség fenntartására. A továbbiakban egységesen töltőállomásként fogjuk említeni a bevásárlóközpontokban kialakított töltőhelyeket, valamint a benzinkutak mintájára létrehozott állomásokat is. Amikor ettől eltérünk, azt jelezni fogjuk. Természetesen az, hogy egy kiszemelt autó mikor vesz igénybe egy ilyen e-töltőállomást, teljességgel megjósol-

hatatlan. Nagyszámú autó esetén azonban tehetünk megfigyeléseket, és adhatunk valószínűségi előrejelzést a töltési szokásokra. A következőkben ezen előrejelzés matematikai alapjait ismertetjük. 2. A sztochasztikus modellezés alapjai, sorbanállási rendszerek A mindennapi életünkből – leginkább a pár évtizeddel ezelőtti közelmúltból – ismert, kellemetlen jelenség a sorban állás. Nemcsak mi magunk állhatunk sorban, hanem sok más folyamat is, például a telefon-előfizetési kérelmeink, a jelenben egy mobil telefonhívás kiszolgálásához szükséges adatkapcsolat felépülése, vagy éppen a szóban forgó cikk vizsgálódásának tárgyát képező villamos autók egy e-töltőállomáson. A sorban állás matematikai leírásával a sorbanállás-elmélet foglalkozik. A dinamikai rendszerek egy tágabb osztályának – amelyet az egyszerűség kedvéért a továbbiakban folyamatnak nevezünk – az elemei a sorbanállási rendszerek. A folyamatokat két nagy osztályra bonthatjuk: a determinisztikus és a sztochasztikus folyamatokra [1]: • Az első osztály azokból a rendszerekből áll, amelyekben előre pontosan ismert a folyamat mennyisége és az többnyire állandó a vizsgált idő alatt, ugyancsak ismert az az időpont, amikor a folyamat megjelenik az (átviteli) csatorna bemenetén, és a folyamatnak a csatornával szemben támasztott igénye is ismert és állandó. • A második osztály a sztochasztikus folyamatoké. Ezen azt értjük, hogy bizonytalanok és nem előre jelezhetőek azok az időpontok, amikor az igények beérkeznek, és a csatornával szemben támasztott igények nagyságát sem lehet előre megmondani. A gyakorlatban megfigyelhető rendszerek nagy része ez utóbbi kategóriába tartozik. A sztochasztikus folyamatok véletlen folyamatok, vagyis X(t) valószínűségi változók egy családja, ahol a valószínűségi változók indexét a t időparaméter tölti be. A sztochasztikus folyamatoknak több típusa ismeretes [1]: • stacionárius folyamatok, • független növekményű folyamatok, • Markov-folyamatok, • születési-halálozási folyamatok, • szemi Markov-folyamatok, • felújítási folyamatok. Az elemi sorbanállási elmélet matematikai segédeszközei az ún. születési-halálozási folyamatok. A születési-halálozási folyamat során egy i elemű populációban közelítőleg λ(i) valószínűséggel történik egy születés, és μ(i)t valószínűséggel történik egy halálozás kis t idő alatt. A születési és a halálozási folyamat egy olyan Markov-lánc, amely egy populáció fejlődését írja le [2]. A folytonos idejű Markov-láncot úgy írhatjuk le, mint egyfajta bolyongást az S állapottéren. Ha i-be ugrott, akkor véletlen hosszú ideig marad i-ben. Ennek az i-ben tartózkodásnak a hossza exponenciális eloszlású λ(i) paraméterrel definiálható. Amikor letelik ez az idő, akkor elugrik, mégpedig a Q átmenetvalószínűség-mátrixnak megfelelően, vagyis j-be ugrik Qij valószínűséggel. A pontos definíció a következő [3]: Definíció: Az S állapottéren értelmezett X(t), t ≥ 0 sztochasztikus folyamatot folytonos idejű Markov-láncnak nevezzük, ha minden n-re és s,t>0 számra és t 0 < t 1 <  t n −1 < t időkre, továbbá i, j, i0, i1, …,in-1 ∈ S állapotokra igaz a

P( X (t + s ) = j | X (t ) = i, X (t n −1 ) = i n −1 ,  ,

X (t1 ) = i1 , X (t 0 ) = i 0 ) = P(X (t + s ) = j | X (t ) = i ) Elektrotechnika 2 0 1 1 / 1 2

12

egyenlőség. Ez az egyenlőség ugyanazt jelenti, mint diszkrét idejű Markov-láncoknál, vagyis hogy feltéve a folyamat X (t ) = i jelenét,afolyamat X (t + s ) = j jövője független

a folyamat X (t n −1 ) = i n −1 ,  , X (t 1 ) = i1 , X (t 0 ) = i 0 múltjától.

A villamos autók töltése esetén az állapotteret a következő események jelentik: • Egy autó beérkezik tölteni. • Egy autó akkumulátorát feltöltötték, vagyis a töltési igényét kiszolgálták. Előfordulhat, hogy az autót nem tudjuk egyből kiszolgálni, mert az összes töltőfej foglalt, ilyenkor a jármű várakozni kényszerül. A várakozás kellemetlen jelenség, megfelelő tervezéssel azonban elkerülhető. Erre a tervezésre mutat számolási eljárást a cikk. A továbbiakban csak folytonos idejű Markov-láncokkal foglalkozunk, mivel a villamos autók töltési igénye kiszolgálásának időbeli eloszlása Poisson eloszlással közelíthető, az egész töltési folyamat pedig Poisson-folyamattal. A Poisson-folyamat nem más, mint a konstans λ intenzitású tiszta születési folyamatban előforduló születések sorozata. A Poisson-folyamatot ilyenkor, mint igények beérkezését tekintjük valamilyen kiszolgálási rendszerben [1], [5]. Bebizonyítható [1], [5], hogy Poisson-folyamat esetén a beérkezési időközök független exponenciális eloszlásúak. A Poisson-folyamatok jó becslést adnak az olyan folyamatokra, melyeknél a következők teljesülnek: • a fogyasztók száma nagy, • egy fogyasztó hatása a rendszerre elhanyagolható, • a fogyasztók egymástól függetlenek. Mivel egy autó teljesítményfelvétele az elosztóhálózat terhelhetőségéhez képest nagyon kicsi, valamint az egyes autók hazaérkezése és a töltési folyamat elindulása egymástól független esemény, a villamos autók beérkezését és töltését valóban modellezhetjük Poisson-folyamatként. [6] A sorbanállási rendszerek hatékonyságának és teljesítményének vizsgálatakor a következő rendszerjellemzőket szükséges meghatározni: • az igények várakozási ideje, • a rendszerben lévő igények száma, • a foglaltsági intervallum hossza (vagyis az a folytonos időintervallum, amelyben a kiszolgáló egység állandóan foglalt) • az üresjárati időszakasz hossza, • a pillanatnyi munkahátralék eloszlása. Mindegyik mennyiség valószínűségi változó és így teljes valószínűségszámítási jellemzésüket (vagyis eloszlásfüggvényüket) keressük, amit általában nehéz megadni, így sokszor megelégszünk ezen mennyiségek átlagértékével is. [5] 3. Villamos autók töltőállomáson történő töltésének modellezése M/M/c/N modell segítségével A villamos autók töltésének modellezésére felhasználhatjuk az előzőekben ismertetett matematikai eljárást. A következőkben a szakirodalomra támaszkodva bemutatjuk a sorbanállási modell alkalmazását villamos autók töltésének vizsgálatára. A cél a modell matematikai hátterének ismertetése, amit egyszerű számpéldák bemutatása követ. A modellezés az M/M/c/N modellel [7], [9] történik, ahol az egyes betűk jelentése a következő: • az első M (Markov): az érkezési idő, ennek eloszlása exponenciális, • a második M (Markov): a kiszolgálási idő, ennek az eloszlása is exponenciális,

• c: a kiszolgáló szerverek, vagyis a töltőfejek száma, • N: a rendszer kapacitása, vagyis a töltőállomás összes parkolóhelye, beleértve a töltőfejeket is (hiszen ott is parkol egy autó). Ha λ-val jelöljük a beérkezési intenzitást, μ-vel a kiszolgálási intenzitást, akkor felvehetjük az M/M/c/N modell állapotgráfját:

1. ábra Az M/M/c/N modell állapotgráfja Az állapotgráf alapján felvehetjük az NxN méretű átmenetvalószínűség-mátrixot: A stacionárius eloszlások meghatározásához meg kell oldani egyenletrendszert, ahol π a stacionárius

a

eloszlásokat tartalmazó vektor. Az egyenletrendszer megoldásával és a sági érték bevezetésével kapjuk, hogy

foglalt-

ha még nem értük el a c korlátot (ennél több autó nem tud ugyanis egyszerre tölteni), vagyis n=0,1,…,c. A c korlát elérését követően az alábbi eredmény adódik:

n=0,1,2,…, c+n=N. A megoldáshoz felhasználjuk, hogy

, s így a π0

stacionárius eloszlás meghatározható:

A stacionárius eloszlások mellett ezen összefüggésekből meghatározható az is, hogy mekkora átlagos sorhosszra és mekkora átlagos várakozási időre kell számítani. Az átlagos sor hosszat például a következő összefüggéssel lehet meghatározni: N

E (L q )= ∑ (k − c )⋅ π k k =c

ahol πk a k-adik stacionárius eloszlás. A kapott értékeket behelyettesítve, majd a megfelelő egyszerűsítéseket elvégezve a következő összefüggést kapjuk az átlagos sorhosszra és az átlagos várakozási időre:

E (Lq )= illetve

E (Wq )=

π 0 ⋅ ρ ⋅ (cρ )

c

c!⋅(1 − ρ )

2

[

]

⋅ 1 − ρ N −c − (N − c )⋅ ρ N −c ⋅ (1 − ρ )

E (Lq )

λ (1 − π N )


13

4. A modell alkalmazásával nyert számítási eredmények A kapott egyenletek lehetőséget adnak arra, hogy különféle peremfeltételek esetén vizsgálatokat végezzünk, s így megállapíthassuk, hogy az egyes paraméterek változása hogyan befolyásolja a kiszolgálás hatékonyságát. A kiszolgálás hatékonyságát a várakozási idő és az átlagos sorhosszúság jellemzi, melyek között szoros kapcsolat van. A vizsgált állomás a [7]-ben szereplő példa alapján a következő kezdeti paraméterekkel bír: • λ=1/3 [1/perc] a beérkezési intenzitás, • μ=1/240 [1/perc] kiszolgálási intenzitás, • c=90 töltőfejek szám,a • N=140 az egész töltőállomás befogadóképessége, beleértve a töltőfejeket is. Megvizsgálunk emellett egy kisebb töltőállomást is, melynek a paraméterei a következők: • λ=1/3 [1/perc] a beérkezési intenzitás, • μ=1/60 [1/perc] kiszolgálási intenzitás, • c=20 töltőfejek száma, • N=50 az egész töltőállomás befogadóképessége, beleértve a töltőfejeket is. A továbbiakban ezeket a paramétereket fogjuk változtatni, és megvizsgáljuk, hogy ez a változtatás milyen hatással van a vizsgált rendszerjellemzőkre. Természetesen a paraméterek megválasztása némiképp szubjektív, de igyekeztünk a töltőállomások jellemzőit reális, megvalósítható határértékek között tartani. A nagyobbik töltőállomás lehet egy bevásárlóközpontban létesített töltőállomás modellje, míg a kisebbik egy országúti töltőállomásé. A bevásárlóközpontokban ugyanis sok parkolóhely áll rendelkezésre, így sok autót lehet csatlakoztatni a hálózatra. A kisebb állomást pedig egy, a benzinkutak mintájára kialakított töltőállomásként képzelhetjük el. Fontos azonban azt is megjegyezni, hogy ezek a kisebb töltőállomások csak részben fogják betölteni a mai benzinkutak szerepét, ugyanis számíthatunk arra, hogy sok járművet fognak tölteni otthoni garázsban, az utcán, munkahelyek/irodák parkolóiban, így ezeket a töltőállomásokat speciálisan az országutak mellé kihelyezett, viszonylag kevés töltőfejet tartalmazó, de gyorstöltést lehetővé tevő állomásokként képzelhetjük el. Mindkét állomás esetén elsősorban a paraméterek μ töltési időtől való függését vizsgáltuk A számítások során feltételeztük, hogy az autók akkumulátorait teljesen fel kell tölteni, az akkumulátorok töltöttségét minimálisnak tételeztük fel, vagyis a worst case esett vizsgáltuk. 4.1. A ki nem szolgálás valószínűsége Nézzük meg először, hogy mi annak a valószínűsége, hogy egy töltésre beérkező autót nem tudunk kiszolgálni. Ez akkor történik meg, ha nincs több szabad hely a töltőállomáson, tehát N-n=0, vagyis n=N. A πN stacionárius eloszlás értékét a [7]-ben ismertetett példa alapján meghatározva az alábbi diagramot kapjuk (lásd 2. ábra). Hasonlóképpen megvizsgálhatjuk azt is, hogy a ki nem szolgálás valószínűsége hogyan függ adott befogadóképesség esetén a töltőfejek számától (3. ábra). Láthatjuk, hogy egy nagyobb befogadóképességű állomáson a töltőfejek számának növelésével egyre csökken egy újonnan beérkező gépjármű ki nem szolgálásának a valószínűsége. Az is látható, hogy egy adott befogadóképesség,

azonban lesz elegendő hely a várakozási sor kialakulására. A bemutatott számítás tanulsága szerint egy nagy töltőállomáson nem alakul ki hosszú sor. Az 5. ábrán azt láthatjuk, hogy a többi paramétert változatlanul hagyva a töltőfejek számának növelésével az átlagos sorhosszúság csökkenthető, ami megfelel a várakozásunknak.

2. ábra Egy újonnan beérkező autó ki nem szolgálásának valószínűsége az állomás befogadóképességének függvényében (nagy állomás)

5. ábra Átlagos sorhosszúság a töltőfejek számának függvényében (nagy állomás)

3. ábra Egy újonnan beérkező autó ki nem szolgálásának valószínűsége a töltőfejek számának függvényében (nagy állomás) illetve töltőfejszám elérése után a ki nem szolgálás valószínűsége már elhanyagolható mértékben változik: ez azt jelzi, hogy ennél nagyobb befogadóképességű állomást, valamint ennél több töltőfejjel rendelkező állomást az adott paraméterek mellett nem érdemes építeni.

Ábrázoljuk most egy tipikusnak tekinthető akkumulátor feltöltéséhez szükséges idő függvényében az átlagos sorhosszt: A 6. ábrán látható, hogy a töltési idő változtatása sokkal drasztikusabban hat a várható átlagos sorhosszra. A számítás tanulsága szerint egy bizonyos töltési idő alatt egyáltalán nem kell várakozásra számítani (elhanyagolhatóan kicsi értékeket kaptunk), ekkor minden beérkező igényt ki tudunk szolgálni. Ez érthető is, hiszen ha gyorsan fel tudjuk tölteni az akkumulátorokat, akkor hamarabb felszabadulnak a foglalt töltőfejek. A másik érdekesség az, hogy egy adott töltési idő fölött nagyon gyorsan megnő az átlagos sorhosszúság. 50-nél több autó nem tud várakozni az állomáson, hiszen N-c=14090=50, tehát ennyi szabad férőhely van az éppen nem töltő autóknak. Ezt az értéket nagyon hamar eléri a rendszer egy bizonyos töltési idő felett.

4.2. Átlagos sorhossz A 4. ábra a nagyobbik töltőállomáson kialakuló átlagos sorhosszat mutatja a befogadóképesség függvényében. Láthatjuk, hogy a befogadóképesség növekedésével az átlagos sorhossz egy ideig nő, majd értéke állandósul. Ennek oka az, hogy amikor N=c=90, akkor nincs hely további autók várakoztatásához, így nem alakul ki sor. A férőhelyek növelésével

6. ábra Az átlagos sorhossz a töltési idő függvényében (nagy állomás) Ez a vizsgálat arra mutat rá, hogy az akkumulátorok feltöltéséhez szükséges idő drasztikusan befolyásolja a fogyasztók kiszolgálásának a minőségét. 4.3. Átlagos várakozási idő 4. ábra Az átlagos sorhossz az állomás N befogadóképességének függvényében (nagy állomás)


14

A következőkben a töltés megkezdéséig szükséges átlagos várakozási időket vizsgáljuk meg, amely természetesen szoros kapcsolatban van az átlagos sorhosszal.

A 7. ábráról kiolvasható, hogy egy nagy töltőállomás esetén viszonylag rövid várakozási idővel számolhatunk. Fel kell hívni a figyelmet azonban arra, hogy ez a várakozási idő nem az akkumulátorok feltöltéséhez szükséges időt jelenti, hanem csak azt a (holt)időt, amennyit egy autónak azért kell várnia, mert minden töltőfej foglalt, és nem tudja a töltést azonnal elkezdeni. Az összes várakozási idő esetén ehhez még hozzáadódik az akkumulátor feltöltéséhez szükséges – nem elhanyagolható hosszúságú – időtartam!

nem kell várakozniuk az autóknak, majd e határérték fölött gyorsan elkezd növekedni a várakozási idő. A 9. ábra tanulsága szerint például 300 perces akkutöltési időnél már több mint 100 percet kell csupán arra várni, hogy egyáltalán sorra kerülhessünk. Az összes várakozási idő így már meghaladná a 400 percet. 4.4. Kisebb töltőállomás vizsgálata Részletes vizsgálatokat végeztünk a töltési jellemzők alakulására a kisebb töltőállomás vonatkozásában is. Az eredmények közül ebben a fejezetben csak a töltési idő függvényében kapott görbéket mutatjuk be, hiszen korábban láttuk, hogy ez a rendszerjellemzőket befolyásoló legkritikusabb tényező:

7. ábra Az átlagos várakozási idő a töltőállomás N befogadóképességének függvényében (nagy állomás) A 8. ábra az átlagos várakozási idő alakulását mutatja a töltőfejek számának függvényében. Láthatjuk, hogy a töltőfejek számának növelésével a várakozási idő csökken – összhangban azzal, hogy ilyenkor csökken az átlagos sorhossz is.

10. ábra Egy újonnan beérkező autó ki nem szolgálásának valószínűsége az akkumulátor feltöltéséhez szükséges idő függvényében (kis állomás)

11. ábra Az átlagos sorhosszúság a töltési idő függvényében (kis állomás)

8. ábra Átlagos várakozási idő a töltőfejek számának függvényében (nagy állomás) A 9. ábra az átlagos várakozási időt mutatja az akkumulátorok feltöltési idejének a függvényében. A 6. ábrán bemutatott görbéhez nagyon hasonló eredményeket kaptunk: a töltési idő egy bizonyos határértékéig

12. ábra Az átlagos várakozási idő a töltési idő függvényében (kis állomás) Kis töltőállomás esetén is a nagyobb állomáshoz hasonló eredményeket kaptunk, azonban a paraméterek változtatása sokkal nagyobb mértékben befolyásolja a rendszerjellemzőket.

9. ábra Átlagos várakozási idő a töltési idő függvényében (nagy állomás)


15

5. Összefoglalás A cikkben a villamos autókat kiszolgáló töltési infrastruktúra modellezését végeztük el valószínűségszámítási eszközökkel. A vizsgálat célja annak meghatározása volt, hogy egy töltőállomásba érkező járműnek mennyi ideig kell várakoznia ahhoz, hogy az akkumulátorát el tudja kezdeni tölteni. A számítások során részletesen megvizsgáltunk egy nagyobb, bevásárlóközpont parkolójában kialakítható töltőállomást, és egy kisebb, országút mentén elhelyezhető töltőállomást. A vizsgálat során megállapítottuk, hogy • A töltőállomás paramétereitől (befogadóképesség, töltőfejek száma) kevéssé függ, hogy mennyi időt kell a tölteni kívánó autóknak várakozniuk, illetve hogy mekkora sor alakul ki. • Az akkumulátorok feltöltéséhez szükséges idő azonban nagyon jelentősen befolyásolja a várakozási időket. • Nagy töltőállomások esetén az átlagos akkutöltési idő viszonylag nagy értékeknél kezd fontos, a kiszolgálás minőségét meghatározó paraméterré válni, néhány órás töltési időtartam még nem okoz jelentős várakozási sort és (holt) időt. Ez ideális bevásárlóközpontokban kialakított töltőállomások esetén, hiszen egy ilyen helyen az emberek sok időt eltöltenek vásárlással, s közben az autóikat ott hagyhatják tölteni a parkolóban, így ezeken a helyeken a lassú töltés is racionális opció lehet. • Kis méretű töltőállomások esetén csak nagyon rövid, 1 óránál rövidebb akkufeltöltési idő esetén nincs várakozás, ennél hosszabb töltési időtartam alatt sor fog kialakulni. Egy mai tipikus akkumulátor teljes feltöltéséhez szükséges idő mellett kis töltőállomás esetén irreálisan sokat kellene várni arra, hogy a fogyasztó sorra kerülhessen. Ezért a jelenlegi technológiai feltételek mellett lassú töltést nyújtani képes kis állomás létesítése nem tűnik racionálisnak. Kis töltőfejszámú állomásoknak akkor lesz létjogosultságuk, ha az akkumulátorok feltöltéséhez szükséges időtartam elegendően kicsire csökken, vagyis ha az akkumulátorok töltését gyorstöltéssel lehet majd végezni. Köszönetnyilvánítás A szerző köszönetet mond konzulenseinek, Prikler Lászlónak, a BME Villamos Energetika Tanszék oktatójának, és Orlay Imrének,

Philips az élhető városokért Philips Magyarország Kft. sajtótájékoztatóval egybekötött kerekasztal beszélgetésre hívta a sajtó és a szakma képviselőit. A vállalat ismertette Magyarország és Közép-kelet Európa eladási és fogyasztói trendjeit, valamint bemutatta annak a reprezentatív közvélemény-kutatásnak az eredményét, amelyből kiderül, hogy a nagyvárosok lakossága, mint Budapest, Miskolc, Pécs mennyire tartja „élhető városnak"

lakhelyét. Ezen az eseményen mutatkozott be Sellyey Tamás úr, a Philips Magyarország Kft. új Világítástechnikai Üzletág ügyvezetője. Elektrotechnika 2 0 1 1 / 1 2

16

az ELMŰ-ÉMÁSZ Hálózati Kft. műszaki szakértőjének, akik értékes szakmai tanácsokkal segítették munkáját. A munka szakmai tartalma kapcsolódik a "Minőségorientált, összehangolt oktatási és K+F+I stratégia, valamint működési modell kidolgozása a Műegyetemen" c. projekt szakmai célkitűzéseinek megvalósításához. A projekt megvalósítását az Új Széchenyi Terv TÁMOP-4.2.1/B-09/1/KMR-2010-0002- Fenntartható Energetika kiemelt kutatási terület FE-P6-T2 alprogramja támogatja. Irodalomjegyzék [1] Dr. Sztrik János – Raktározási és kiszolgálási problémák matematikai modellezése, http://irh.inf.unideb.hu/user/jsztrik/education/14/opkut.pdf [2] http://www.renyi.hu/~major/debrecen/markov3.pdf [3] Felsőbb matematika villamosmérnököknek, www.math.bme.hu/~szbalazs/vill [4] Fenyő István, Frey Tamás – Matematika villamosmérnököknek I. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1964, VII. fejezet: Valószínűségszámítás [5] Dr. Sztrik János – A sorbanállási elmélet alapjai http://irh.inf.unideb.hu/user/jsztrik/education/17/SOR_Main.pdf [6] Farkas Csaba, Szabó Kristóf István, Prikler László – Impact assessment of electric vehicle charging on a LV distribution system 3rd International Youth Conference on Energetics, 7-9 June 2011, Leiria, Portugal, pp. [7] Honma Yudai, Kurita Osamu – A safety stock problem in battery switch stations for electric vehicles, The Eighth International Symposium on Operations Research and Its Applications (ISORA’09), Zhangjiajie, China, September 20–22, 2009, pp. 332-339 [8] Rodrigo Garcia-Valle, John C. Vlachogiannis – Electric vehicle demand model for load-flow studies, Electric Power Components and Systems, vol 37., 2009., pp. 577-582 [9] J.P.C. Blanc – Queueing models: Analytical and numerical methods Course 35M2C8, Department of Econometrics and Operations Research, Tilburg University, http://lyrawww.uvt.nl/~blanc/qm-blanc.pdf

Farkas Csaba Villamosmérnök MSc hallgató BME Villamos Energetika Tanszék [email protected]

Lektor: Prikler László BME-VET, Orlay Imre műszaki szakértő, ÉMÁSZ

Martinkó József által moderált beszélgetés a szakmai véleményformálók és a sajtó képviselőinek dialógusára nyújtott alkalmat, amelyben ismertethették , hogy a városkép javítására egy, a világítástechnológiában piacvezető vállalati szereplő milyen fejlesztési lehetőségeket tud kínálni. Néhány gondolat ezek közül: – A vonzó világítást alkalmazó városok a közkedveltebbek, jobb pozícióból indulhatnak a turizmusért és az új vállalkozásokért indított versenyben. – Mesterséges világítás fontossága. A világítás a teljes energiafelhasználás 19%-a. A korszerűsítéshez rendelkezésre állnak már technológiák. – Jelentőségteljes megoldás: energiahatékonyság. A fehérfénnyel megvilágított városok: nagyobb a közbiztonsága, magasabb a vizuális komfortja. – A fényszennyezés egyre növekvő problémát jelent, így az éjszakai nyugalom megzavarása, a természeti egyensúly felborítása és nem utolsó sorban az energia pazarlás. Ezért jelentőségteljes megoldás szükséges a bolygónk védelmében. Fény csak ott és akkor, ahol és amikor szükség van rá. Tóth Éva

méréstechnika Méréstechnika méréstechnika méréstechnika Fekete Ádám, Schmidt László, Szabó László, Dr. Varga László

Rogowski-tekercses zárlati árammérő rendszer fejlesztése A zárlati méréstechnikában egyre elterjedtebb a Rogowskitekercsek alkalmazása. A Rogowski-tekercsekkel kialakított mérőrendszerekkel szélesebb frekvenciatartomány és jobb egyenáramú átvitel érhető el. A kutatási, fejlesztési és kísérleti eredmények alapján kidolgozott, 200 kA mérési tartományú, 0,5% pontosságú mérőrendszer megfelel a zárlati laboratóriumok elvárt színvonalának. Rogowski-coils are increasingly used for short-circuit current measurement. Rogowski measuring systems offer higher frequency range and better DC response. As the result of the experiments in the frame of the R&D work, a measuring system was developed for the 200 kA current range, with 0.5% accuracy. The system is in conformity with an acceptable level of short-circuit testing laboratories.

Bevezető Az áramváltók és mérősöntök alkalmazásán alapuló mérés pontossága az oszcillográfos méréstechnikához megfelelő volt, de a tranziens rekorderekkel történő méréssel elérhető pontosság már igényli az egyenáramú komponens átvitelére is alkalmas, szélesebb frekvenciatartományban működő Rogowski-tekercs alkalmazását. Nagy pontosságú, nagy sebességű, sok mérőcsatornás, száloptikás jelátvitelű tranziens rekordereken alapuló méréstechnikánál a mért jelek galvanikus leválasztásával megvalósult a zárlati vizsgálatok környezetében jelenlévő elektromágneses zavarok jelentős csökkentése. A digitális méréstechnika lehetőségeihez mérten, és a nemzetközi élvonal tükrében, a zárlati áramok méréstechnikája terén is szükségessé vált a fejlesztés a konkurens laboratóriumok méréstechnikai színvonalának eléréséhez.

ami jelentősen növeli az áramváltó súlyát, méreteit és költségeit, ami 50 kA fölötti áramoknál a vasmag irreális túlméretezését követeli meg. Zárlati söntöknél a 100 kW nagyságrendű termikus disszipáció és a megfelelően kis fázishiba okozza a fő nehézséget, amelyek egymásnak ellentmondó követelmények. A disszipációt a sönt ellenállásának csökkentésével lehet elérni, ez viszont a mért feszültség csökkenésével a jel/zaj viszony romlását is eredményezi. Zárlati áramok mérésekor a nagy váltakozó mágneses terek beindukáló hatása – különösen kapcsolási tranziensek esetén – zavarjeleket hozhat létre a mérőkörben. A söntellenállás csökkentése a fázishibát is növeli, és az L/R időállandó határozza meg a sönt fázistolását. Ez különösen nagyobb frekvenciákon jelent problémát, emiatt csak speciális, koaxiális elrendezésű söntökkel érhető el megfelelően kis időállandó. A vizsgálatoknál előforduló, több nagyságrendet átfogó áramszinteknek megfelelő sönt-sorozatra van szükség a mérési követelmények kielégítéséhez. A söntöket a zárlati kör földpontjában kell elhelyezni, kivéve, ha optikai jelátvitellel kerül a söntfeszültség a regisztráló berendezésre. Ilyenkor is problémát okoznak a nagyfeszültségű kapcsolási tranziensekből származó, több kV-ot elérő földpotenciál-elugrások távoli földelt pontok között. Ezen problémák miatt új elveken alapuló árammérő eszközöket kezdtek fejleszteni és alkalmazni a zárlati laboratóriumi méréstechnikában. Ilyenek a Faraday-effektuson vagy a Sagnac-interferométeren alapuló száloptikás áramváltók [1], és megjelentek a Rogowski-tekercses áramjeladók is. A Rogowski-tekercses árammérési elv jelentős fejlődést hozott a zárlati áramok méréstechnikájában [2], és alkalmazásukkal szabványosításuk is előtérbe került, amelyekre vonatkozó követelményeket az IEC 60044-8 szabvány [3] tartalmazza. Rogowski tekercses árammérés elmélete A Rogowski-tekercs évszázados találmány, azonban zárlati áramok pontos mérésére csak az utóbbi évtizedek elektronikai eszközeinek fejlődése tette alkalmassá. A Rogowskitekercs lényegében egy sokmenetű légmagos toroid tekercs, amely a síkján átmenő áramvezetőt ölel körül (1. ábra). A tekercs kapcsain a tekercshurkon áthaladó vezetőben folyó áram időbeli differenciálhányadosával arányos feszültség indukálódik, s mivel a tekercs légmagos, ezért nagyon széles áramtartományban lineárisnak tekinthető a mért érték.

Zárlati áramok mérésével kapcsolatos követelmények és problémák A zárlati áramkörök erősen induktív jellegűek, emiatt a zárlati áram tartalmaz egy, a feszültség bekapcsolási fázisszögétől függő, exponenciálisan lecsengő tranziens egyenáramú komponenst. Ez az összetevő átmenetileg megnöveli a zárlati áram csúcsértékeit, ami a vizsgált próbatárgy dinamikus igénybevételét jelentősen fokozza. A vizsgálati előírások rendszerint a maximális igénybevételt írják elő, amit a zárlati kör szinkronizált bekapcsolásával kell biztosítani, követelmény a zárlati áram pontos regisztrálása és az egyenáramú tranziens komponens mérése is. A vasmagos áramváltók a zárlati áramok tranziens egyenáramú komponensétől telítődnek, s a dinamikus áramcsúcsot és azt követő periódusokat jelentős hibával mérik. A vasmag telítődése és remanenciája további nullaeltolódási hibát okozhat az árammegszakítási folyamat mérésekor. Ennek elkerülésére a vasmagot túl kell méretezni, légréssel kell ellátni,


17

1. ábra Rogowski-tekercs

Az indukált feszültség körszimmetrikus esetre:

ahol A egyetlen kis hurok területe, r az elemi menetek sugara, N a menetszám, R a tekercs sugara, l a tekercs hossza, µ0 a levegő permeabilitása dI/dt a hurkon átfűzött vezetőben folyó áram időbeli differenciálhányadosa. Az elméleti összefüggés feltételezi, hogy a menetek egyenletesen vannak elosztva a hurok mentén, és a menetek felülete kicsi a hurok területéhez képest, valamint a tekercs körülveszi a vezetőt. Az elemi menetekből álló tekercshurokba külső mágneses tér is tud feszültséget indukálni, ezért az egyik tekercsvéget célszerű a tekercshurok belsejében visszavezetni, ezáltal a bifiláris elrendezéssel a külső mágneses terek hatása kiküszöbölhető, és a tekercsben csak az általa körülvett vezetőben folyó áram indukál feszültséget.

2. ábra Integráló erősítő elvi sémája szabályozza mV-os nagyságrenden belül. A zárlati áramkörök tranziens egyenáramú komponense kb. 100 ms-os, vagy ennél kisebb időállandóval csökken, amely néhány tized Hz-es frekvencia-összetevőnek felel meg, amit az integrátornak még át kell vinnie. A kísérletek eredményeként megvalósított integrátorerősítő Bode-diagramját a 3. ábra szemlélteti.

A mérőrendszer kimenő jelének létrehozása A Rogowski-tekercs az általa körülzárt területen belül folyó áram differenciálhányadosával arányos jelet állít elő, ezért ezt a mérőrendszer integráló elemével az árammal arányos mérhető feszültségjellé kell alakítani. Az ún. önintegráló megoldásokat [4] passzív R-C, vagy L-R integráló négypólus alkalmazásával lehet közelítően realizálni, de ez a megoldás csak bizonyos frekvenciatartományra ad kielégítő pontosságot [5], viszont nagyfrekvenciás alkalmazásoknál és nagy áramimpulzusok mérésénél a tekercs saját induktivitását felhasználva passzív L‑R és R‑C integráló tagok kombinációjával szélesebb frekvencia-átfogás érhető el [2, 6, 7]. Passzív és aktív integrátorkombinációt alkalmazó áramkörökben az egyes integrátortagok frekvenciaátvitele összeszorzódik, így eredőben szélesebb frekvenciaátfogást biztosítanak. Az ideális integrátor amplitúdó-frekvencia diagramja növekvő frekvenciákkal lineárisan csökken, csökkenő frekvenciákkal nő, ezért az egyenáramú jelekre egy ideális integrátornak végtelen az erősítése. A műveleti erősítőknek van valamekkora kis nyugalmi bemeneti (offset) feszültsége, amely egy nagy nyílthurok erősítésű integrátorkapcsolást előbb-utóbb telítésbe vezérelne, amelyet meg kell akadályozni. Ugyanakkor a zárlati vizsgálatoknál fontos, hogy a zárlati áram tranziens egyenáramú komponensét pontosan mérje az integrátor. Az egyenáramú átvitelnek ellentmondó követelmény a kimeneti offsetstabilitás, ezért meg kell találni azt az optimumot, amikor mindkét áramköri követelmény teljesül. Ha az erősítést alacsony frekvenciákon negatív visszacsatolással korlátozzuk, akkor a kis kimeneti nullponteltolódás és megfelelő egyenáramú tranziensátvitel egymásnak ellentmondó követelményét csak kompromisszummal lehet kielégíteni. A kidolgozott kapcsolás elvi sémáját a 2. ábra szemlélteti, amelyen a passzív és aktív integráló erősítő kombinációja látható. A kidolgozott kapcsolási elrendezéssel az egyenáramú tranziens optimális átvitelére alkalmas megoldást és paramétereket számos változat áramköri szimulációjával határoztuk meg. A jelszintcsökkenéssel járó integrálás kompenzálására és a mérendő áramok két nagyságrendnyi átfogására az integrátort változtatható erősítésű mérőerősítő egészíti ki, és az integrátor nyugalmi kimeneti offsetfeszültségét szervoerősítő


18

3. ábra A megvalósított integrátor Bode-diagramja A diagramból megállapítható, hogy az integrátor az amplitúdó karakterisztika a 0,2 Hz körüli töréspont és 200 kHz közötti tartományában ideális integrátorként viselkedik, és az áram egyenáramú komponensét is megfelelően lehet mérni. A Rogowski-tekercsek és a mérőrendszer kialakítása Az irodalomban fellelhető megoldásokat elemezve [4, 5] a Rogowski-tekercseket a zárlati transzformátorok kivezetésein elhelyezhető szigetelő gyűrűből kialakított tekercsvázzal valósítottuk meg. A zárlati laboratóriumi méréstechnikai szempontokat figyelembe véve a tekercsek mechanikai védelmét és villamos árnyékolását vastag falú alumíniumgyűrűkkel oldottuk meg. A 3D-MotionControl Mérnökiroda Kft. által kifejlesztett és megvalósított konstrukció geometriai elrendezése biztosítja, hogy a transzformátor kivezető sínjére megfelelő szimmetriával kerüljön fel a mérőtekercs. A mérőrendszer másik eleme az integrátor, amely a tranziens egyenáramú komponenst tartalmazó áramjelet is megfelelő pontossággal állítja elő. Az integrátorokat célszerű a tranziens rekorder közelében a méréstechnikai helyiségben elhelyezni. A 4. ábrán egyfázisú mérési összeállítás látható a Rogowski-tekerccsel, az integrátorerősítővel és az ehhez csatlakozó tranziens rekorderrel együtt.

4. ábra Rogowski-tekercses mérőrendszer A kialakított integrátor és mérőerősítő kimenő feszültségtartománya ±10 V, és az erősítő fokozataival a teljes vizsgálati áramtartományt át lehet fogni, amelynél a méréshatárok: 1, 2, 5, 10, 20 és 50 kA/V. A mérőrendszer kalibrálása és pontossága Figyelembe véve az akkreditált laboratóriumi mérési pontossági követelményeket a kialakított mérőrendszert, a csatlakozó kábelekkel együtt kalibráltuk az 1–5 kA-es áramtartományban a MKEH által hitelesített 0,02% osztálypontosságú használati etalonnal. A kalibrálás során az árammal arányos jellel együtt a Rogowski-tekercsek feszültségének mérésére is sor került, amely alapján igazolódott a linearitás. A linearitás alapján, használati etalon feszültségforrással kalibrálva, 200 kA effektív értékű áramtartományra terjeszthető ki a 0,5 %-on belüli mérési pontosság. A tranziens egyenáramú átvitel ellenőrzése koaxiális zárlati söntökkel való összehasonlítással történt, amelynek regisztrátuma az 5. ábrán látható. A koaxiális sönt és a Rogowski-tekercses mérőrendszer a zárlati áram csúcsértékét 0,5%-on belül azonosan méri, és a fázishiba 50 Hz-en mérve ±15 szögpercen belül van.

teremtette meg az elmélet gyakorlati alkalmazási lehetőségeit. A zárlati laboratóriumi vizsgálati követelmények figyelembevételével elméleti munkák, valamint kísérleti fejlesztési és vizsgálati eredmények alkalmazásával megvalósult a mérőtekercs és a szükséges elektronika konstrukciójának kidolgozása. A laboratóriumi mérések és a kalibrálás eredményei igazolták a kidolgozott mérőrendszer linearitását és megfelelő pontosságát. A kutató-fejlesztő munka eredményeként négy Rogowskitekercs és a hozzájuk tartozó integrátorerősítő készült el. A K+F munka eredményeként lehetővé vált egy háromfázisú és egy egyfázisú 200 kA áramértékig alkalmazható, a világtendenciáknak és elvárásoknak is megfelelő 0,5% mérési pontosságú kalibrált mérőrendszer kialakítása. Irodalomjegyzék [1] Non-conventional Instrument Transformer Solutions (Sensors, Merging Units, Protection Relays and Turnkey Schemes) AREVA T&D Worldwide Contact Centre: http://www.areva-td.com/contactcentre/ [2] J.A.J. Pettinga, J. Siersema: A Polyphase 500 kA Current Measuring System with Rogowski Coils; IEE Proceedings, Vol. 130, Pt. B, No. 5 September 1983, p. 360-363 [3] IEC 60044-8 International standard; Instrument transformers – Part 8: Electronic current transformers [4] Koller L., Szalma P.: Egyszerűen gyártható Rogowski tekercs. Elektrotechnika 91:(6-7) pp. 257-259. (1998) [5] Ljubomir Kojovic: Gide for the Application of Rogowski Coils Used for Protecting Relay Purposes IEC Subcommittee, Relying Practices; January 2004 [6] Koller L.: Önintegráló és áramintegráló típusú mágneses feszültségmérő jeladók alkalmazhatósága váltakozó áramok mérésére. Elektrotechnika 87:(9) pp. 417-422. (1994) [7] T. Buruzs, L. Koller, I. Kiss: Analysis of transient transfer properties of current transmitters. Computational methods. Periodica PolytechnicaElectrical Engineering 43:(4) pp. 263-276. (1999)

Fekete Ádám

villamosmérnök 3D-MotionControl Mérnökiroda Kft. [email protected]

Szabó László

műszaki tanácsadó [email protected]

5. ábra Rogowski-tekerccsel mért zárlati áram regisztrátuma A háromfázisú és egyfázisú mérésekre kialakított két rendszer a kalibrálások elvégzése után a napi méréstechnikában alkalmazásra került. A zárlati vizsgálólaboratóriumok nemzetközi STL szervezetének szervezésében folyó összehasonlító körmérésre az STL koaxiális zárlati söntnormáliájával kerül sor, biztosítva ezzel az akkreditáltságból származó összemérhetőség követelményét.

villamosmérnök, kutató VEIKI-VNL Kft. [email protected]

Dr. Varga László

Összefoglalás A nagy zárlati áramok tartományában a vasmagos áramváltók telítődési problémái, valamint a zárlati söntök termikus terhelési határai már évtizedek óta a légmagos Rogowskitekercses technikára irányították a figyelmet, azonban a szükséges elektronikai elemek fejlettségi szintje csak később


Schmidt László

19

ügyvezető igazgató, projektvezető VEIKI-VNL Kft. [email protected]

Lektor: Dr. Krómer István

méréstechnika Méréstechnika méréstechnika méréstechnika Gyöngyösi Domonkos

Napelemes rendszer hallgatói mérése a Műegyetemen

A MEE Diplomaterv pályázat „Kiemelt pályamunka” díjazottja

Mivel a megújuló energiaforrások szerepe napjainkban egyre nagyobb hangsúlyt kap, így az egyetemi oktatásban sem mellőzhetjük vizsgálatukat. A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamos Energetika Tanszékén újonnan létesült napelemes kiserőmű is ezt a célt szolgálja, a hallgatói mérések kiszolgálására épült rendszer rövid leírását tartalmazza a cikk. Since the role of renewable energy sources is gaining more and more attention nowadays, higher education cannot neglect their observation or analysis either. A newly established photovoltaic solar system serves this purpose at the Department of Electric Power Engineering at the Budapest University of Technology and Economics. A short description of this system – built for students’ measurement laboratory – is given in the article. Globális és európai szinten is egyre nagyobb hangsúlyt kap a megújuló energiaforrások energiapolitikai szerepének növelése. Hazánkban a megújuló energiatermelés egyik dinamikusan növekvő szeletét adják a naperőművek, ezen belül is azok a napelemes háztartási méretű kiserőművek, amelyek képesek a közcélú villamos hálózatra történő betáplálásra. Elterjedtségük révén működésük és hálózati kihatásaik vizsgálata mára már nyilvánvalóan nélkülözhetetlenné vált. Egy ilyen, oktatási és kutatási célokat szolgáló, a villamos hálózatra visszatápláló napelemes rendszer került megvalósításra a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamos Energetika Tanszékén. Szakdolgozatomban, mellyel elnyertem a MEE Diplomaterv és Szakdolgozat Pályázatának különdíját, erre a rendszerre készítettem elő mind műszerezési, mind elméleti szempontból egy hallgatói mérést.

1. ábra A hallgatók által mérendő rendszer blokkvázlata A 10 db 95 W-os, polikristályos napelemmodulból, egy napelem-szimulátorból és egy 1100 W-os inverterből álló rendszer a V1. épület tetején kapott helyet. (A napelemmodulok közül az egyik mesterségesen hűtéssel lesz ellátva.) A rendszer különlegessége a napelem-szimulátor, amely kapcsairól nézve „napelemként viselkedik”, így a laborgyakorlatra érkező hallgatóknak akkor is lehetőségük nyílik reprezentatív méréseket végezni, ha azt az időjárási körülmények nem teszik lehetővé. 100-200 V, 175-350 V, valamint 350-510 V tartományokban


20

2. ábra A mérőrendszer blokkvázlata állítható kimenő egyenfeszültsége lehetővé teszi az 1, 5, illetve 10 kW-os soros napelemtáblák szimulálását. Az eszköz paraméterei beállíthatók, így akár egy esti mérésen is lehet vele különböző erősségű napsütést szimulálni. A napelem-karakterisztikák ModBus interfészen keresztül állíthatók be. A rendszer hallgatói mérése során nem csupán a különböző villamos mennyiségek kerülnek rögzítésre. Hogy a hallgatók átfogó képet kaphassanak a kiserőmű működéséről, a különböző környezeti adatok is regisztrálva lesznek. Ily módon a napsugárzás erőssége, a szélsebesség és a különböző hőmérsékletek mérése is fontos szerepet kapott a rendszer előkészítése során. A mérőrendszer blokkvázlata a 2. ábrán látható. A szélsebesség egy hagyományos forgó lapátkerekes anemométerrel, a különböző hőmérsékletek Pt100-as szenzorokkal, a megvilágítási adatok pedig egy hőelemes pyranométerrel lesznek mérve, egységesen 4-20 mA-es jeleket továbbítva az adatgyűjtő felé. A villamos paraméterek mennyiségi és minőségi megfigyelésére is lehetősége lesz a hallgatóknak, az alkalmazott TR16-Multirec készülék a feszültség- és áramjelek időfüggvényének vizsgálatát, harmonikus, spektrum, tranziens analízist, határérték-túllépés figyelését, statisztikus adatfeldolgozást, valamint hosszú idejű adatgyűjtést is lehetővé tesz. A jövőbeni tervek közt szerepel a napelemmodulok mesterséges árnyékolásának megvalósítása. Összességében elmondhatjuk, hogy a telepített mérőrendszer korunk oktatási/szakmai színvonalának minden szempontból megfelel, tökéletesen alkalmas napelemes rendszerek széles körű vizsgálatára. Dr. Dán András és Szabó István tanár urak segítsége nagyban hozzájárult szakdolgozatom sikeres megírásához, a MEE pályázatán történő eredményes szereplésemhez. Ezúton is köszönöm támogatásukat!

Gyöngyösi Domonkos

Elsőéves hallgató M.Sc.képzésben BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport [email protected]

Villamos Berendezések és védelmek Villamos berendezések és védelmek

Marosfalvi Péter

Csavaros sínkötések A kisfeszültségű (KIF) és középfeszültségű (KÖF) kapcsolóberendezésekben a nagy áramok szállítására vörösréz gyűjtősíneket alkalmazunk. A gyűjtősínek egymáshoz való csatlakoztatása, hosszanti fő gyűjtősínek toldása és leágazó sínek kötései a leggyakrabban csavaros sínkötéssel készülnek. Ebben a cikkben a megfelelő csavarok kiválasztásával kapcsolatos ismereteket foglaljuk össze. Copper busbar systems are used in the low-voltage (LV) and medium (high) voltage (MV) switchboards. Screw connections are made for extension of the main busbar system or for connection of the outgoing busbars. The knowledge of the design of the appropriate srews are summarized in this article. 1. Előszó Az 1995. évi XXVIII. törvény a nemzeti szabványosításról 6.§ (1) bekezdés értelmében „A nemzeti szabvány alkalmazása önkéntes”, másrészt az 1997. évi LXXVIII. törvény az épített környezet alakításáról és védelméről 33. § (1) pont szerint „A tervező felelős a) az általa készített építészeti-műszaki tervek (ideértve a kivitelezési terveket is) aa) műszaki tartalmának szakszerűségéért b) a jogszabályok, szabályzatok, építési előírások, szabványok és egyéb szakmai szabályok betartásáért.” 2. Bevezetés A kis- és középfeszültségű kapcsolóberendezésekben az áramvezető sínek összekötésére – szinte kizárólag – csavarkötést alkalmaznak. Azt gondolhatnánk, egy ilyen klasszikusnak látszó feladat minden részletében megoldott, hogy bizonyosan rendelkezésre állnak megfelelő szabványok és műszaki segédletek, amelyek figyelembevételével megnyugtatóan teljesíthetjük a törvényben is előírt szakszerűséget. Az utóbbi időben végzett hatósági ellenőrzések és kifogások azonban ráirányították a figyelmet erre a témakörre, és a kérdést alaposan körbejárva fény derült a hiányosságokra, a szabványos és műszaki háttérben rejlő ellentmondásokra. Ebben a cikkben nem kevesebbre vállalkoztunk, mint ezeknek az ellentmondásoknak a bemutatására és legalább részleges feloldására. Megkíséreljük összefoglalni az áramvezető csavaros sínkötések egyfajta elméleti és gyakorlati megoldását úgy, hogy az alapvető megállapítások és megoldások egyéb esetekben is alapul szolgálhatnak a megfelelő és szakszerű kivitelezésre. 3. Csavaros sínkötés Az 1. ábrán DIN [1] és MSz [2] szabvány szerint készülő csavaros sínkötést mutatunk be. A csavaros kötés feladata a megfelelő villamos átmenet eléréséhez szükséges szorító erő biztosítása normál üzemben, a melegedés-hűlés, hőtágulás-összehúzódás okozta váltakozó igénybevétel és zárlati áram okozta dinamikus erőhatás elviselése. A csavarkötés elrendezéséből adódóan rontja a berendezés villamos szilárdsági jellemzőit. A csavar végén kialakuló


21

villamos erőtér átütési veszélyt rejt magában, különösen az egyre gyakrabban jelentkező túlfeszültségek fellépése esetén. A csavarkötések csökkentik az átívelési távolságot. A villamosiparban szinte kizárólag acélból készülő normál éles jobb menetű metrikus csavarokat használunk. A metrikus menet profilja 60o-os csúcsszögű háromszög.

1. ábra Csavaros sínkötés

Az 1. ábra tételei: 1) csavar: ISO 4014 [3] (DIN931) részmenetes vagy ISO 4017 [4] (DIN933) tövig menetes 2) csavaranya: ISO 4032 [5] (DIN934) 3) feszítőalátét: DIN 6796 [6] 4.) Cu-E sín EN 13602 (DIN 1787) 5.) Cu-E sín EN 13602 (DIN 1787) A csavar hossza: L=LP+m+h+v1+v2+h, h a feszítőalátét magassága a csavar meghúzott állapotában. Általában h≥s, ahol s a feszítőalátét anyagvastagsága. (Lásd 4. ábra). A 2. ábrán a csavarorsó látható. Megfelelő szilárdságú kötés készítése érdekében 8.8 szilárdsági osztályú csavarokat használunk. Az első számjegy a névleges szakítószilárdságra jellemző szám, ebben az esetben 800 N/mm2, a második szám a folyáshatárra jellemző szám. Ezeket az értéket a gyártók a csavar fején feltüntetik, itt találjuk a gyártó jelét is. A csavar s laptávolsága a meghúzáshoz szükséges szerszám mérete miatt fontos. Itt említjük meg, hogy az ISO és DIN szabvány 2. ábra Csavarorsó szerint készülő csavarok laptávolsága eltérő lehet, ami a gyakorlatban használható szerszámok különbözősége (például eltérő 12-13as illetve 16-17-es villáskulcs) miatt okozhat gondot. A kezdő menetek kiképzése különböző lehet. Az ISO 4753 [7] szabvány menetvégződések u méretét rögzíti különböző csavarvégződések esetén. A villamosiparban alkalmazott menetvégződésekre jellemző lekerekítés (Chamfered end CH) esetén u≤ 2P, ahol u a nem teljes értékű menetek (incompleted thread) mm-ben a P a menetemelkedés mmben mérve. A 3. ábrán csavaranya látható. 3. ábra Csavaranya A csavaranyák szilárdsági osztályba sorolását a gyártók az anyákon feltüntetik. Megfelelő szilárdságú kötés készítése érdekében 8 szilárdsági osztályú csavaranyákat használunk. A gyártók jelét a csavaranyákon szintén megtaláljuk. Az ISO és DIN szabvány szerint készült csavaranyák s laptávolsága, a csavarorsókhoz hasonlóan különböző lehet. A csavaranya m magasságának és a névleges d méretnek az aránya acél4. ábra Feszítőalátét csavaroknál: m / d ≈ 0,8.

A csavaranya m magasságát és a csavarorsó fejének k méretét úgy határozzák meg, hogy a csavar szakadása esetén a szakadás a csavarorsónál következzen be. A 4. ábrán feszítőalátét (tányérrugó) látható. A DIN 6796 szabvány szerint készülő feszítőalátétet kifejezetten villamosipari céllal fejlesztették ki olyan módon, hogy illeszkedjen a 8.8 szilárdságú osztályú csavarral és 8 osztályú anyákkal készített csavarkötések meghúzási nyomatékához és az így létrejövő előfeszítési erőkhöz, ezzel biztosítva a villamosipari követelményeket. A terheletlen feszítő alátét h magasságú tányérrugó, amely a megfelelően előfeszített csavarkötés változó igénybevételét olyan biztonsággal egyenlíti ki, hogy a megfelelően előfeszített csavarkötés karbantartásmentes. A d2 átmérőjű nyomófelület kifogástalan villamos kötést hoz létre. Az 1. ábrán bemutatott sínkötés kizárólag Cu-E vörösréz sínek csavaros kötésének készítésére alkalmas. A feszítő alátétek felület nyomását csakis a Cu-E sín képes elviselni, ezért egyéb anyagokból készült sínek, például alumíniumsínek, összekötésére további megfontolások szükségesek. 4. Meghúzási nyomaték Ismertek azok a számítógéphez kapcsolható berendezések, amelyek előfeszítési nyomaték és az anya megfelelő szögelfordításával állítják be az előfeszítő erőt, mégis kijelenthetjük, hogy a csavarkötésben az előfeszítő erőt leggyakrabban a meghúzási nyomatékkal állítjuk be. A meghúzáskor a meneten és felfekvő felületeken ébredő súrlódó erőt kell legyőzni. A meghúzási nyomaték MA Nm és előfeszítő erő FM kN ös�szefüggését írja le az alábbi képlet [8] (5.4/20): MA=FM·[0,16·P+0,58·d2·µG+(DKm/2)·µK] Ahol P mm a menetemelkedés, d2 mm a menet középátmérője, µG a menet súrlódási tényezője, DKm=(da+dw)/2 mm az anya felfekvő felületének középátmérője, µK az anya felfekvő felületének súrlódási tényezője. A µG és µK értékét a felületek állapota, azok esetleges kenése határozza meg, általában 0,08…0,14..0,2 értékkel lehet számolni. Fontos, hogy a csavarok mindig A minőségi osztályúak legyenek, a felületkezelés, általában horganyzás, jó minőségű és egyenletes legyen. A meghúzási nyomatékra értékeket a német DIN [1] és az MSZ [2] sínkötés szabványok csak a felületek kent állapotára (olaj vagy zsír, MoS2 alapú kenőanyagok) adnak meg. A MSZ [2] még a feszítő alátétre sem tartalmaz szabványos utalást. Kétségtelen tény, hogy a tényleges feszítő erő FM beállítás pontosságának legnagyobb kérdése a súrlódási tényezők nagysága, azok jelentős szórása. Kielégítő pontossággal be-

5. ábra M12-es csavarkötés súrlódási tényező-előfeszítő erő FM diagramja, paraméter meghúzási nyomaték MA=75 N·m


22

állítható nyomatékkulcsok nagy választéka áll rendelkezésre, ezért a beállított nyomaték eltérése általában elhanyagolható hibát okoz. Rendszeres ellenőrzéssel és kalibrálással a hiba valószínűsége csökkenthető. A 5. ábrán bemutatott diagram egy MA=75 Nm nyomatékkal meghúzott M12-es csavarkötés FM előfeszítő erejét mutatja a súrlódási tényező függvényében. A számításnál a µG és µK értékeit azonosnak tekintettük. Jól látható a két szélső érték közötti jelentős különbség. Tovább növeli a bizonytalanságot, hogy az alkalmazott feszítő alátét kúpos kialakítása miatt az anya fel sem fekszik az alátéten a dw-da körgyűrű felületen (Lásd 3. és 4. ábra), illetve a felfekvő felület meghúzás közben változik. Ezek után felmerül a kérdés az 1. ábra szerint, kenés nélkül, készülő csavarkötést mekkora Csavar méret MA Nm nyomatékkal kell meghúzni? A gyakorlati tapasztalat M6 10 szerint, jó minőségű csavarok M8 25 esetén, 0,125÷0,14 súrlódási M10 50 tényező figyelembevételével lehet az 1. táblázat szerinti M12 75 meghúzási nyomatékokat alM16 200 kalmazni. Ezek ajánlott értékek és egyéni tapasztalatok figye1. táblázat Meghúzási lembevételével alkalmazhatók. nyomatékok ajánlott értékei 5. A csavar hosszának megválasztása Az 1. ábrán bemutatott csavarkötés L csavar hosszára vonatkozó előírás nincs. A csavar hosszára igaz: L=LP+m+h+v1+v2+h, ebben a képletben azonban az LP és h értékek további megfontolásra szorulnak. 5.1 A csavar legkisebb túlnyúlásának, LPmin értékének, meghatározása Az 1. ábrán LP jelöli a csavar túlnyúlását (P=protrusion) a csavaranyából. A kötés mechanikai szilárdságának vizsgálata egyértelműen igazolja, hogy a szabványos csavarkötésben az anya menetein a terhelés eloszlása nem egyenletes. A terhelés jelentős részben az anya első menetein jelentkezik, míg a kifutó meneteken a terhelés elenyésző. Ezt a tényt mind optikai mérések, mind pedig számítógépes modellek igazolják. Az 1. kép egy véges elemzéssel készült számítógépes modell eredményét mutatja be. A mechanikai feszültség léptéke a kéktől a piros területekig 0÷900 N/mm2.

1. kép Csavarkötésben ébredő mechanikai feszültség számítógépes modellje

Szilárdsági szempontból megfelelő a csavarkötés, ha az anya teljes értékű menetekkel van kitöltve, a csavarorsó túlnyúlása egyenlő a 2. ábrán bemutatott u mérettel, azaz: LPmin=u. További közvetett és közvetlen megoldásokat is találunk. Az MSZ EN 14831:2005 [9] Figure 1 szerint: LPmin≥u. A DIN 78:2001 [10] szerint: LPmin=2P. A E DIN 78 2011-06 [11] tervezet szerint: LPmin=2P+u. 2. táblázat szerint megválasztott LPmin méret minden kritikát kiáll. A táblázatban u=2P értékkel számoltunk. Csavar mérete

P mm

LPmin mm

M6

1,00

4,00

M8

1,25

5,00

M10

1,50

6,00

M12

1,75

7,00

M16

2,00

8,00

2. táblázat Csavarorsó túlnyúlásának mérettáblázata A túlnyúlást mindenképpen a táblázat szerint milliméterben kell értelmezni, mivel a menetek száma, de főleg a befejezetlen menetek nehezen ellenőrizhetők. 5.2 A csavar túlnyúlását befolyásoló feszítőalátét. Az 1. ábrán feltüntetett feszítőalátét h mérete a tényleges előfeszítő erőtől függően változik, befolyásolva a ténylegesen mérhető LP méretet. A rugómerevség s N/mm, az összeszorító erő F N, az elmozdulás f mm jelölések bevezetésével [12]: s=F/f N/mm. A két feszítőalátét elmozdulása összeadódik, ezért az egy feszítőalátétre számított rugómerevség felével kell számolni. Az adatokat a DIN6796 szabványból kiolvashatjuk az egyes feszítőalátétekre vonatkozó terheletlen hmax méretet, a „kilapításhoz” szükséges FMmax erőt, ezzel kiszámíthatjuk az s rugómerevséget és így meghatározhatjuk a feszítőalátétek terhelt állapotához tartozó h magasságot. Ha nem kívánunk ilyen részletes számításba bocsátkozni, a terheletlen hmax értékkel lehet számolni.

A csavar hossza: L=LPmin+m+h+v1+v2+h. Minden szállítmánynál ellenőrizni kell az anyagok minőségét. A feszítőalátét szabványa DIN 6796 az ellenőrzésnek két különböző módjára tartalmaz előírásokat. Ha gyorsan akarunk dönteni akkor az LPmin értékét a 2. táblázatból választhatjuk, ami M12 csavar esetén LPmin=7 mm. Az M12 anya magassága m=10 mm. A feszítőalátét magasságának h értékét választhatjuk a szabvány szerinti legnagyobb értékre, ekkor hmax=3,95 mm. Ezekkel az adatokkal: L=7+10+3,95+10+10+3,95 = 44,9 mm, A legközelebbi szabványos csavar L=45 mm méretű. Ha pontosabban szeretnénk meghatározni a csavarok méretét, akkor műszaki szempontok figyelembevételével az LPmin=u=≤ 2P összefüggést alkalmazhatjuk. Mivel M12 csavar esetén P=1,75 mm ezért LPmin=3,5 mm. A feszítőalátétek eredő rugómerevsége, a szabvány alapján vett adatokból s=17,95 kN/mm. Feltételezzük, hogy µG=µK=0,14, az 5. ábrán kiolvasható, hogy MA=75 Nm nyomatékkal meghúzott csavarkötésnél az előfeszítő erő FM=33 kN. A feszítőalátétek elmozdulása f=1,83 mm, azaz a 2h=6,07 mm. Ezekkel az adatokkal: L=3,5+10+6,07+10+10=39,57 mm. A legközebbi szabványos csavar L=40 mm méretű. Annak igazolására, hogy bemutassuk mi a valós helyzet, egy M12-es csavarkötésnél elkészítettük a kötés metszeti képeit. A csavarokat egy berendezésgyártó műhelyében rendelkezésre álló csavarok közül véletlenszerűen választottuk ki. A 2. képen a csavar vége elvágólag áll az anya felső síkjával. A 3. képen egy fordulattal beljebb csavarva látható a csavar. Már ekkor teljesen kitöltik a teljes értékű menetek az anyát. A 4. képen a csavar két menettel van beljebb csavarva az anyában. A képek szerint műszakilag vitathatatlan: LPmin=u≤ 2P.

2. kép M12-es csavarkötés metszeti képe Lp=0 mm

5.3 A csavar túlnyúlását befolyásoló alakváltozások A csavarkötés előfeszítő erejének beállításával az ös�szeszorított felületek összenyomódnak, a csavar pedig megnyúlik. Ezek az alakváltozások szintén befolyásolják az üzemi helyzetben mérhető értékeket. Ezeket az alakváltozásokat a csavar kiválasztásánál figyelmen kívül hagyhatjuk. 5.4 Az 1. ábra szerint készülő csavarkötés alkatrészeinek kiválasztása. Az 1. ábrán bemutatott sínkötés elemeinek kiválasztása már részben megtörtént. Most összefoglaljuk a feladat kiindulásától a megoldásig az egyes lépéseket. Feladat két Cu-E sín EN 13602 (DIN 1787) csatlakoztatása csavaros kötéssel. A sínek vastagsága v1=v2=10 mm. A kiválasztott csavar hatlapfejű M12 ISO 4017 (vagy DIN933) tövig menetes A osztályú, horganyzott, 8.8 szilárdsági osztályú, a csavaranya hatlapfejű M12 ISO 4032 (vagy DIN934) A osztályú, horganyzott 8 szilárdsági osztályú. A feszítőalátétek M12 névleges méretű csavarhoz DIN 6796 horganyzott sárga passzivált.


23

3. kép M12-es csavarkötés metszeti képe Lp=1,75 mm (1P)

4. kép M12-es csavarkötés metszeti képe Lp=3,5 mm (2P)

5.5 Csavar hosszának kiválasztásánál felmerülő villamos szilárdsági kérdések A csavarkötések miatt csökken a villamos szilárdság, ez elkerülhetetlen. A csavarkötések megfelelő kiválasztásával, ezek helyének jó megválasztásával az átütés veszélye csökkenthető. Az átütési veszély csökkentésének egyik módja, hogy a lehetséges legrövidebb csavarokat alkalmazzuk a feleslegesen kiálló csúcsok elkerülése érdekében! Az átütések gyakran vezetnek belső íves zárlatokhoz, amely a villamos berendezések legfélelmetesebb hibája [13]. 6. Összefoglalás A kis- és középfeszültségű kapcsolóberendezések gyártására vonatkozó szabványok [14] [15] [16] számtalan vizsgálatot írnak elő annak igazolására, hogy a berendezések a szabványban előírt feltételeknek maradéktalanul megfelelnek. A vizsgálatokkal a csavarkötések minősége és megfelelősége is igazolásra kerül. Az így igazolt csavarkötések elfogadhatók. Ebben a cikkben a típusvizsgálattal igazolt és típusvizsgálattal nem igazolt csavarkötések kiválasztásához kívántunk összefoglalást adni, abban a reményben, hogy néhány olyan általános kérdésre is rávilágítottunk, amely kevésbé ismert. Köszönetnyilvánítás Köszönettel tartozom Molnár Lászlónak, a BME c. egyetemi docensnek, aki megengedte, hogy „Csavarkötésben ébredő mechanikai feszültség számítógépes modellje” címmel közöljem egy általa készített tanulmány talán legfontosabb eredményét bemutató képét, de különösen dr. Marosfalvi Jánosnak, a BME c. egyetemi tanárának köszönöm, hogy gépészmérnökként most is, mint már számtalan egyéb alkalommal, segítette több évtizedes tervezői-konstruktőri munkámat a villamos kapcsolóberendezések területén. Irodalomjegyzék [1] DIN 43673 Stromschienen-Bohrungen und Verschrauben. [2] MSZ 14550/5-84 Erősáramú vezetékek megengedett terhelése. Csavaroros sínkötések furatelrendezése. [3] MSZ EN ISO 4014: 2001 Hatlapfejű csavarok. A és B pontossági fokozat. [4] MSZ EN ISO 4017: 2001 Hatlapfejű tövigmenetes csavarok. A és B pontossági fokozat. [5] MSZ EN ISO 4032: 2001 Hatlapú csavaranyák, 1.típus. A és B pontossági fokozat. [6] DIN 6796: 1977 Spannscheiben für Schraubenverbindungen. [7] MSZ EN ISO 4753: 2001 Kötőelemek. Métermenetű csavarok végződése. [8] VDI 2230 Systematische Berechnung hochbeanspruchter Schraubenverbindungen.. [9] MSZ EN 14831: 2005 Kötőelemek. Megbízhatóság. Egyszerűsített csavarónyomaték-/ csavarási szög vizsgálat. [10] DIN 78: 2001 Schraubenüberstände. [11] E DIN 78: 2011–06 (D) Schraubenüberstände. [12] GÉPELEMEK I. BMGE Gépészmérnöki Kar 2005. [13] Marosfalvi Péter: Kisfeszültségű kapcsoló-berendezések ívállósági vizsgálata. Elektrotechnika 2009/09 [14] MSZ EN 60439-1: 2000 Kisfeszültségű kapcsoló- és vezérlőberendezések. [15] MSZ EN 61439-1: 2011 Kisfeszültségű kapcsoló- és vezérlőberendezések. [16] IEC 62271-200: 2004 AC metal-enclosed switchgear and controlgear for rated voltage above 1 kV and up to and including 52 kV.

Távvezetéki szigetelők környezetállóságát vizsgáló berendezés és módszer kidolgozása A VEIKI-VNL Kft. az Új Magyarország Fejlesztési Terv Közép-Magyarországi Operatív Program támogatási rendszeréhez benyújtott, 2010. május 4-én elnyert projektje keretében kutatás-fejlesztést végzett a laboratóriumi méréstechnika korszerûsítése érdekében. A KMOP-1.1.4-09-2010-0067 számú projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Regionális Fejlesztési Alap 19.491.400 forint összegû társfinanszírozásával és 77.965.600 forint összköltséggel valósult meg. A távvezetékeknél alkalmazott üvegszál erôsítésû rúdból és szilikon gumiból létrehozott kompozit szigetelôk megbízhatósága érdekében szükséges vizsgálni az anyagok és szigetelô konstrukciók környezetállóságát. Modellezni kell többek között a napsugárzás és a környezet kemikáliáinak öregítô hatásait is. A K+F munka során a VEIKI-VNL Kft. munkatársai kidolgozták a vizsgálatok módszerét és megépítették a környezeti hatások modellezésére szolgáló vizsgáló berendezést. A vizsgáló berendezés és vizsgálati módszer fejlesztési infrastruktúrát jelent a hazai szigetelô gyártó cégek részére az új alapanyagok és konstrukciók kifejlesztéséhez és vizsgálataihoz. A fejlesztés eredményei nagy elôrelépést jelentenek a jövô távvezetéki szigetelôinek fejlesztéséhez, és hozzájárulnak a villamos hálózatok nagyobb megbízhatóságához.

Marosfalvi Péter okleveles villamosmérnök okleveles mérnöktanár [email protected]

VEIKI-VNL Villamos Nagylaboratóriumok Kft. H-1158 Budapest, Vasgolyó u. 2-4. E-mail: [email protected] www.vnl.hu www.ujszechenyiterv.gov.hu

Lektor: Dr. Marosfalvi János, c. egyetemi tanár


24

szakmai elôírások Szakmai elôírások szakmai előírások szakmai előírások Kovács Levente

A 2011. III. negyedévében közzétett, az elektrotechnika területeit érintő magyar nemzeti szabványok Összeállítás a Szabványügyi Közlöny számai alapján A következő felsorolás a szabvány alkalmazási területének rövid ismertetésével tartalmazza a bevezetett szabványok közül azokat, amelyek a vizsgált időszak alatt magyar nyelven jelentek meg; az ezt követő felsorolás a „címoldalas”, tehát angol nyelvű változatban bevezetett szabványoknak csak a címét tünteti fel. A felsorolásban *-gal jelölt szabványok új szabványok, a jelöletlenek korábbi szabványt helyettesítenek vagy módosítanak. A szabványok teljes listája az MEE honlapján az Elektrotechnika/Aktuális szám/Szakmai előírások címszó alatt található meg.

Angol nyelvű változatban bevezetett szabványok és szabványmódosítások (kivonatos ismertetés nélkül)

Magyar nyelven (vagy magyar nyelvű változatban) bevezetett szabványok és szabványmódosítások MSZ EN 60079-0:2010 Robbanóképes közegek. 0. rész: Gyártmányok. Általános követelmények E szabvány a robbanóképes közegben használatos villamos gyártmányok és Ex-alkatrészek kialakítására, vizsgálatára és megjelölésére vonatkozó általános követelményeket határozza meg. Ezt a szabványt kiegészítik vagy módosítják az IEC 60079 és az IEC 61241 szabványcsalád speciális védelmi módokra és különleges gyártmányokra vonatkozó szabványai. MSZ EN 60825-2:2011 Lézergyártmányok sugárbiztonsági előírásai. 2. rész: Fényvezető szálas távközlési rendszerek (OFCS) biztonsági előírásai A szabványsorozat e része a fényvezető szálas távközlési rendszerek (Optical Fibre Communication Systems, OFCS) biztonságos üzemeltetésére és karbantartására vonatkozó követelményeket és különleges útmutatásokat tartalmazza. Ezekben a rendszerekben az optikai teljesítmény hozzáférhető lehet az adóberendezés burkolatán kívül vagy az optikai forrástól nagy távolságra. Ez a rész a veszélyességi szintek meghatározását is előírja. MSZ EN 60974-4:2007 Ívhegesztő berendezések. 4. rész: Használat során végzett ellenőrzés és vizsgálat E szabvány a villamos biztonság céljából a rendszeres ellenőrzés során és a javítás után végzendő vizsgálatokat határozza meg. Ezek a vizsgálatok a karbantartás során is alkalmazhatók. Ez a szabvány az IEC 60974-1 szerint épült, ívhegesztésre, -vágásra és rokon eljárásaira alkalmas, esetleg segédberendezésekkel is kiegészített áramforrásokra alkalmazható. MSZ HD 60364-4-43:2010 Kisfeszültségű villamos berendezések. 4-43. rész: Biztonság. Túláramvédelem. E szabvány az aktív vezetők védelmére vonatkozó követelményeket határozza meg a túláramok hatásai ellen. Leírja, hogy az aktív vezetőket hogyan kell védeni egy vagy több eszköz segítségével a táplálás önműködő lekapcsolásával túlterhelés és zárlat esetén, kivéve azokat az eseteket, amikor a túláram korlátozva van, vagy amikor a túláramvédelmi eszközök vagy a zárlatvédelmi eszközök elhagyása szerinti feltételek teljesülnek. Tartalmazza a túláramvédelem és a zárlatvédelem összehangolását is. MSZ HD 60364-5-534:2009 Kisfeszültségű villamos berendezések. 5-53. rész: Villamos


szerkezetek kiválasztása és szerelése. Leválasztás, kapcsolás és vezérlés. 534. fejezet: Túlfeszültség-védelmi eszközök Ez a szabvány intézkedéseket tartalmaz a feszültségkorlátozás alkalmazására a szigeteléskoordinálás biztosítása céljából, ott, ahol túlfeszültségvédelemre túlfeszültségvédelmi eszközöket, speciális szigetelőtranszformátorokat, szűrőket vagy ezek kombinációit alkalmazzák. Meghatározza a túlfeszültségvédelmi eszközök kiválasztási és szerelési követelményeit - az elosztóhálózat által továbbított légköri eredetű tranziens túlfeszültségek, valamint a kapcsolási túlfeszültségek következtében az épületek villamos berendezéseit érő túlfeszültségek korlátozása céljából; - a villámvédelmi rendszerrel védett építményeket vagy környezetét érő közvetlen villámcsapás által okozott tranziens túlfeszültségek elleni védelem céljából. MSZ HD 60364-5-56:2010 Kisfeszültségű villamos berendezések. 5-56. rész: A villamos szerkezetek kiválasztása és szerelése. Biztonsági berendezések. E szabvány a biztonsági berendezésekre, a biztonsági berendezések villamos táphálózatának kiválasztására és szerelésére, valamint a villamos biztonsági tápforrásokra vonatkozó követelményeket határozza meg.

25

*MSZ EN 15879-1:2011 Helyiségfűtő és/vagy -hűtő, közvetlen hőátadású, földkapcsolatú, villamos hajtású kompresszoros hőszivattyúk vizsgálata és értékelése. 1. rész: A hőenergiát közvetlenül a víznek átadó hőszivattyúk MSZ EN 16147:2011 Villamos kompresszoros hőszivattyúk. Használati melegvízegységek megjelölésének követelményei és vizsgálatai *MSZ EN 50216-12:2011 Teljesítménytranszformátorok és fojtótekercsek szerelvényei. 12. rész: Szellőzők MSZ EN 50363-0:2011 Kisfeszültségű erősáramú kábelek és vezetékek szigetelés-, köpeny- és burkolatanyagai. 0. rész: Általános bevezetés az MSZ EN 50363-… Kisfeszültségű erősáramú kábelek és vezetékek szigetelés-, köpeny- és burkolatanyagai. szabványsorozat 2-1, -3, -5, -6 és -8 részéhez /A1:2011 hivatkozási számmal vizsgálati adatokat megváltoztató szabványmódosítás jelent meg. *MSZ EN 50377Fénytávközlési rendszerekben alkalmazott csatlakozók és összekötő alkatrészek. Termékelőírások. szabványsorozat -4-2,-4-4, -13-2 és -13-3 része MSZ EN 50395:2005/A1:2011 Kisfeszültségű erősáramú kábelek és vezetékek villamos vizsgálati módszerei. *MSZ EN 50411-3-2:2011 Fénytávközlési rendszerekben alkalmazott szálrendezők és kötéslezárók. Termékelőírások. 3-2. rész: Egymódusú mechanikus szálkötés. MSZ EN 50525-1:2011 Villamos kábelek és vezetékek. Kisfeszültségű erősáramú vezetékek legfeljebb 450/750 V (U0/U) névleges feszültségig. 1. rész: Általános követelmények. Ebben a szabványcsaládban megjelent még a következő 17 db új szabvány: az *MSZ EN 50525-2-… Általános alkalmazású vezetékek sorozatban a -11, -12; -21, -22, -31, -41, -42, -51; -71, -72, -81, -82 és -83 jelzetű, továbbá az *MSZ EN 50525-3-… Különleges tűzállóságú vezetékek sorozatban a -11, -21, -31 és -41 jelzetű részek,

*MSZ EN 50536:2011 Villámvédelem. Viharfigyelő rendszerek, *MSZ EN 50543:2011 Elektronikus hordozható és szállítható berendezés a szén-dioxid és/vagy szén-monoxid észlelésére és mérésére belső téri levegőben. Követelmények és vizsgálati módszerek, MSZ EN 60076-2:2011 Teljesítménytranszformátorok. 2. rész: Folyadéktöltésű transzformátorok melegedése, *MSZ EN 60079-TTT Robbanóképes közegek. szabványsorozat -13 és -19 részei, MSZ EN 60086Primer elemek és telepek. szabványsorozat -1, -2 és -3 részei , MSZ EN 60127-2:2003/A2:2011 Miniatűr biztosítók. 2. rész: Csöves biztosítóbetétek, MSZ EN 60268-7:2011 Hangátviteli készülékek. 7. rész: Fej- és fülhallgatók, MSZ EN 60282-1:2011 Nagyfeszültségű biztosítók. 1. rész: Áramkorlátozó biztosítók, *MSZ EN 60352-8:2011 Forrasztás nélküli huzalkötések. 8. rész: Szorítószerelvényes csatlakoztatás. Általános követelmények, vizsgálati módszerek és gyakorlati útmutató, MSZ EN 60461:2011 Idő- és ellenőrző kódo,k MSZ EN 60669-2-1:2004/A12:2011 Kapcsolók háztartási és hasonló jellegű, rögzített villamos szerelésekhez. 2-1. rész: Egyedi követelmények. Elektronikus kapcsolók, *MSZ EN 60684-3Hajlékony szigetelőcsövek. 3. rész: Az egyes csőtípusok követelményei. szabványsorozat -209, -280 -,281,- 282. lap megnevezésű új részei. MSZ EN 60695-1-11:2011 A tűzveszélyesség vizsgálata. 1-11. rész: Irányelvek az elektrotechnikai gyártmányok tűzveszélyességének értékeléséhez. A tűzveszélyesség értékelése, MSZ EN 60947-1:2007/A1:2011 Kisfeszültségű kapcsoló- és vezérlőkészülékek. 1. rész: Általános szabályok, MSZ EN 60974-4:2011 Ívhegesztő berendezések. 4. rész: Időszakos műszaki-biztonsági felülvizsgálat, *MSZ EN 61000-4-22:2011 Elektromágneses összeférhetőség (EMC). 4-22. rész: Vizsgálati és mérési módszerek. Sugárzott zavar- és zavartűrési mérések visszhangmentes helyiségekben (FARs), MSZ EN 61000-6-3:2007/A1:2011 Elektromágneses összeférhetőség (EMC). 6-3. rész: Általános szabványok. A lakóhelyi, a kereskedelmi és az enyhén ipari környezetek zavarkibocsátási szabványa, *MSZ EN 61226:2011 Atomerőművek. Biztonság szempontjából fontos mérés- és irányítástechnikai rendszerek. A mérés- és irányítástechnikai funkciók besorolása, MSZ EN 61236:2011 Feszültség alatti munkavégzés. Nyergek, rúdszorítók és szerelvényeik, MSZ EN 61300Fénytávközlési csatlakoztatóeszközök és passzív alkatrészek. Alapvető vizsgálati és mérési eljárások. szabványsorozat -2-5, 2-6 és -3-22 részei, MSZ EN 61386-24:2011 Védőcsőrendszerek kábelfektetéshez. 24. rész: Egyedi követelmények, *MSZ EN 61439-5:2011 Kisfeszültségű kapcsoló- és vezérlőberendezések. 5. rész: Közcélú energiaelosztó hálózatok szerelvényei, MSZ EN 61558-2-3:2011 Transzformátorok, indukciós tekercsek, tápegységek és a velük


26

képzett kombinációk biztonsága. szabványsorozat -2-3, -2-5 és *-2-8 részei, *MSZ EN 61753-086-6:2011 Fénytávközlési csatlakoztatóeszközök és passzív alkatrészek. Működési előírások. szabványsorozat -086-6, -087-2 és -131-3 részei, MSZ EN 61936-1:2011 1 kV-nál nagyobb váltakozó feszültségű erősáramú berendezések. 1. rész: Általános szabályok – Az MSZ 1610-1, -2, -4, -5, -6, -7 és -8 helyett, amelyek azonban 2013. 11. 01-jéig még érvényesek –, MSZ EN 61954:2011 Statikus VAR-kompenzátorok (SVC). Tirisztorszelepek vizsgálata, *MSZ EN 62006:2011 Hidraulikus gépek. Törpe vízerőművek átvételi vizsgálatai, MSZ EN 62040-3:2011 Szünetmentes elektromos energiaellátó rendszerek (UPS). 3. rész: A működési és vizsgálati követelmények előírásának módszere, MSZ EN 62058Váltakozó áramú villamos fogyasztásmérő berendezések. Átvételi vizsgálat. szabványsorozat -11, és -21 részei, *MSZ EN 62116:2011 Eljárás közcélú hálózatra kapcsolt fotovillamos átalakítók szigetképződés-gátló intézkedéseinek vizsgálatára, MSZ EN 62271-206:2011 Nagyfeszültségű kapcsoló- és vezérlőkészülékek. 206. rész: Feszültség jelenlétét jelző rendszerek, 1 kV felett és 52 kV-ig bezárólag, MSZ EN 62305-1:2011 Villámvédelem. 1. rész: Általános alapelvek szabványsorozat -1, -3 és -4 része, *MSZ EN 62329Hőre zsugorodó formadarabok. 3. rész: Alakméretek előírásai, anyagkövetelmények és összeférhetőségi jellemzők. szabványsorozat -3-100, -3-101 és -3-102 részei, *MSZ EN 62340:2011 Atomerőművek. Biztonság szempontjából fontos mérés- és irányítástechnikai rendszerek. A közös okú hibák elleni védelemre vonatkozó követelmények (IEC 62340:2007), *MSZ EN 62458:2011 Hangátviteli készülékek. Elektroakusztikus átalakítók. A nagy jelű jellemzők mérése, *MSZ EN 62459:2011 Hangátviteli készülékek. Elektroakusztikus átalakítók. A felfüggesztő részek mérése, MSZ EN 62561-4:2011 Villámvédelmi rendszer elemei (LPSC). 4. rész: Vezetőtartók követelményei, – Az MSZ EN 50164-4:2009 helyett, amely azonban 2014. 02. 21-ig még érvényes –, MSZ HD 639 S1:2002/A2:2011 Villamos szerelési anyagok. Hordozható áram-védőkapcsolós készülékek, beépített túláramvédelem nélkül, háztartási és hasonló célokra (PRCD-készülékek), MSZ HD 60269Kisfeszültségű biztosítók. Kiegészítő követelmények biztosítókra. Példák szabványosított biztosítórendszerekre szabványsorozat -2 és -3 részei, *MSZ HD 60364Kisfeszültségű villamos berendezések. A villamos szerkezetek kiválasztása és szerelése. Kábel- és vezetékrendszerek szabványsorozat -4-42, -5-52 és-7-702 részei, az MSZ 2364- sorozat megegyező részei helyett *MSZ IEC illetve *MSZ IEC/TR jelzettel az Atomerőművek, Atomreaktorok szakterületen további 28 darab új szabvány jóváhagyó közleményes bevezetésére került sor. Kovács Levente (MSZT)

világítástechnika Világítástechnika világítástechnika világítástechnika N. Vidovszky Ágnes – Schanda János

Világosság, vizuális komfort és munkavégzés II. A világosság és fénysűrűség közötti különbségek és ezek hatása a vizuális komfortra és munkavégzésre régóta érdekli a világítástechnikusokat. A cikk I. részében az ezzel kapcsolatos ún. dobozkísérletekről számoltunk be. A jelen részben az ún. nagytermes kísérlet eredményeit mutatjuk be, amely esetben két óránál hosszabban dolgoztak a kísérleti alanyok adott körülmények között. Itt mutatjuk be az összes kísérlet alapján levonható következtetéseket, amelyek némileg eltérnek a várt eredményektől, ezért további vizsgálatokat tervezünk. The lighting designers have always been interested in the difference between brightness and luminance, and especially on their influence on visual comfort and task performance. In Part 1 of this report we discussed our “lighting booth” experiments. In this part we discuss our classroom experiments. Experimenters were working during 2 hours in a given environment. We are presenting our conclusion of the entire experiment. The conclusions differ from our expectations, , so we would like to continue our experiments.

1. Bevezetés A világosság és fénysűrűség közötti különbség és ezek hatása a vizuális komfortra és munkavégzésre legalább Kruithoff1 erősen vitatott cikke óta érdekli a világítástechnikusokat. Ezzel a mondattal kezdtük a 2011. novemberi számban megjelent tanulmányunkat. Ott akkor azt ígértük, hogy további vizsgálatainkról később számolunk be, elsősorban terjedelmi okokból. A folytatás tehát… Belső téri környezetekben a világosság és a vizuális komfort kérdése napjainkban ismét előtérbe került, részben mert a fehér LED-ek első – retrofit – megjelenésekor nagy korrelált színhőmérsékletű (CCT) LED-eket alkalmaztak, részben éppen emiatt úgy látszott/látszik, ez is egy lehetőség az energiamegtakarításra. A kölcsönös kapcsolat a világosságészlelés és a munkavégzés között vitatott kérdéskör.2 A modern félvezető fényforrások (F3), leánykori nevükön szilárdtestsugárzók (SSL) megjelenésével a fényforrások spektruma viszonylag könnyen változtatható, így elvben optimalizálható mind a világosságra, mind a munkavégzésre, ha ismert azok hatásmechanizmusa. Több tanulmány is foglalkozik a világosság kérdésével és a vizuális komforttal irodai környezetben. A legtöbb ezek közül összehasonlít néhány hagyományos fényforrást, és törekvést mutat több spektrális komponens keverésével a megfelelő fényforrás készítésére. A világosságészlelés mellett a munkavégzés is fontos az irodai környezetben, ahogy nemrégiben Boyce3 összegző dolgozatában ezt áttekintette. Fotios4 újabb dolgozata vitatja irodai világításnál a lámpaspektrum kérdésének fontosságát és állandó fénysűrűség esetén a világosság – munkavégző képesség összefüggését, de csak a különböző CCT-jű lámpaspektrumokra koncentrál. A gyakorlatban a legtöbb irodai munkavégzés vizsgálata kis 1-2 személyes irodában, fülkében, számítógép-monitorral történt. Fontos típusa a belső tereknek a modern osztályte-


27

rem, ahol a munka számítógépeken és hagyományos tantermi munkával keveredve folyik. Írásunkban ilyen körülmény tanulmányozásáról számolunk be.1 2. Osztálytermi kísérletek Az osztálytermi kísérleteket ténylegesen kis és nagy CCT-jű hagyományos fénycsöves lámpatestek összehasonlításával kezdtük. Többféle kísérlet leírását találtuk az irodalomban4,5, a mi törekvésünk az volt, hogy vizsgáljuk a tényleges lámpaspektrumok hatását közepesen hosszú munkavégzés esetén, pl. látási teljesítményre, fáradásra.

1. ábra a tanterem alaprajz a munkahelyekkel és világítási berendezéssel A kísérleti munkavégzés egyetemi számítógépes oktatóteremben zajlott, ahol lehetőség nyílt képek kivetítésére számítógépről és számítógépes képernyőn való munkavégzésre is. Az 1. ábra mutatja a terem alaprajzát, amelynek ablakait besötétítettük rolókkal, így a vizsgálat teljesen mesterséges világítás mellett történt. A terem világítási berendezése számítógéppel vezérelhető, így a megvilágítás minden esetben 300 lx -6%; +2% volt.

2. ábra A kísérleti osztályterem képe A 2. ábra mutatja a terem direkt/indirekt lámpatesteit és a világítás hatását. Két különböző CCT-jű fénycsövet2 használtunk ebben a kísérletben: meleg fehér (Tcc=2890 K, Ra=84) és hideg fehér (Tcc=4885 K, Ra=85), háromsávos fényporos fénycsöveket, amelyek spektrális teljesítményeloszlását (SPD) mutatja a 3. ábra. A munka ismertetése a CIE 27. Ülésszakán történt meg Köszönetet mondunk a Ge Hungary Zrt-nek a rendelkezésünkre bocsátott különböző CCT-jű fénycsövekért 1

2

csövek alatt mintegy 300 lx megvilágításban. Az eredményt a 4. ábra mutatja, ahol a helyesen megtalált Landolt-gyűrűk és a helytelenek arányát mutatjuk hideg/meleg világítás esetén. Az ábra azt mutatja, hogy több megfigyelő eredményesebb volt a meleg színhőmérsékletű világítás mellett. Az átlagos hibaarány 48%-kal jobb meleg fehér megvilágítás mellett. (A következő kísérleteknél meg kell találni a lehetséges tanulási fázis hatásának és a fáradtság befolyása kiértékelésének útját.) 3. ábra A bemutatott kísérletben használt lámpák SPD-je A vizsgálatban részt vevő megfigyelők feladatai a következők voltak: • Olvasási teszt Betű: Times New Roman 12, szimpla sorköz Kb. 2 órát dolgoztak 3 különböző hosszúságú szöveg: hosszú, közepesen hosszú, rövid, a szövegben véletlenszám generátor segítségével hibákat rejtettünk el, és ezeket kellett megtalálniuk • Landolt-gyűrűk leolvasása megadott táblázatból nagyon rossz kontraszttal, ahol a feladat az volt, hogy a Landoltgyűrű nyitottságának irányát kellett a számítógép képernyőjén megadott táblázatba begépelni, úgy, hogy ha a megadottal megegyezett, akkor 1-t, egyéb esetekben 0-t kellett írni. A munka kb. 90 percig tartott. • Olvasni mérsékelt kontrasztú Landolt-gyűrűket papírról, és a számítógépbe beírni a kiválasztott típusú Landolt-gyűrűk irányának információját (ez volt a kontrollmunka, várhatóan kis hibaszázalékkal, ez a munka az utolsó kb. 30 percben folyt). 2.1. Olvasási munka kísérlete 21 személy végezte el az olvasási kísérletet 4 különböző szövegrész kettesével (hasonló szövegek a két világítás alatt, de nem ugyanazok) két órán át mindkét fényforrás mellett. Mindkét esetben a megfigyelők fáradását láthattuk, ahogy telt az idő (az időszak végén a szöveg megtalált hibáinak relatív száma fogyott), ld. 5. táblázat. Elég érdekes mindkét hasonló szövegben a megtalált hibák száma. A megfigyelők közötti szórás nagyobb volt a hideg fehér fénycsöves lámpa alatt, mint meleg fehér esetén, habár a különbség nem szignifikáns statisztikailag, ld. 1. táblázat. 2.2 Kis kontrasztú Landolt-gyűrűs kísérlet Kis kontrasztú (kb. 0.023) Landolt-gyűrűket vetítettünk, és a megfigyelőnek 0-t és 1-t kellett tenniük oda, ahol a gyűrű nyitása a felírttal nem egyezett, ill. megegyezett. 2500 Landolt-gyűrűt mutattunk 30 táblán, és a megfigyelőknek kb. 90 perce volt a munkára mindkét esetben hideg és meleg fényVilágítás WW fénycső

CW fénycső

4. ábra A megtalált Landolt-gyűrűk kitöltésében a hiba aránya hideg fehér és meleg fehér világításban 3. A világítás általános kiértékelése A megfigyelőknek mind a munka megkezdése előtt, mind azt követően egy kérdőívet kellett kitölteniük. Összesen 36 személy vett részt a vizsgálatban, és válaszolt a következő kérdésekre: • megvilágítás (E): a -éppen megfelelő; b - kicsi; c - túl nagy, • szín, komfortosság: a - komfortos; b - álmosító; c - nagyon rideg • a világítás egyenletessége: a - egyenletes; b - foltos, c - nagyon foltos • káprázás (UGR): a - jó; b - kielégítő; c - nagyon kápráztat Az eredményeket az 5. és 6. ábra mutatja. A 5. ábra mutatja az eredményt hideg színhőmérsékletű fényforrások esetén. Az ábrák szerint több ember találta a világítást megfelelőnek a munka kezdetén, mint nem megfelelőnek, habár 2 óra munka után ezeknek a száma csökkent. Hasonló a komfortossága a teremnek az első benyomással összehasonlítva, és éppen így van az egyenletességnél is. A káprázás értékelése nem változott jelentősen.A 6. ábra mutatja a hasonló adatokat meleg színhőmérsékletre. Érdekessége: senki nem találta a világítást diszkomfortosnak, nagyon kicsit változott a káprázás megítélése. A 36 személy közül csak egy minden kategóriában negatív szavazat érkezett. 4. Következtetések

1. olvasmány 2. olvasmány 3. olvasmány 4. olvasmány

átlag

átlag

93,6

84,7

90,3

81,9

87,6

szórás

4,9

7,8

6,6

22,1

5,3

átlag

90,8

86,5

80,3

68,8

81,6

szórás

5,0

7,2

22,3

32,4

9,6

1. táblázat A megtalált hibák százaléka és normál szórása a ww (meleg fehér) és cw (hideg fehér) fénycsövek mellett a 2 órás munkaperiódusban a 4 olvasási részfeladatnál


28

A tanulmány előző részében ismertetett vizsgálatok eredményeit is itt foglaljuk össze. Ezek szerint a világosság illesztési kísérletek világosan mutatták, hogy azonos CCTnél a világosságészlelés erősen függött a jel (stimulus) spektrális teljesítményeloszlásától. Érdekes módon a megfigyelők három kategóriába csoportosíthatók, néhányan a világosságot, fénysűrűséget egyenlőnek találták; mások a rövi-

(fényérzékeny ganglion sejtek) különféleképpen gerjesztettek a két fény által, és az ipRGC-k befolyásolják a pupillareflexet és ezáltal a retinát érő fotonok száma eltérő a két világítás esetén annak ellenére, hogy a megvilágítások azonosak. A következőkben tanulmányozni fogjuk a pupillaátmérő vizsgálatát, de ennek ellenére nem igazolt a megfigyelők két különböző típusa. Az osztálytermi kísérleteink szerint a munkavégzésben van jelentősége a szín5. ábra A kérdőív kiértékelése a munkavégzés előtt és után hideg színhőmérséklet esetén. hőmérsékletnek és a vizsgálati szemé(A világítás minősége, komfortossága; egyenletessége, és a káprázás (UGR)) lyek korának a megtalált hibák számának alakulásában, ld 7. ábra. Az idősebb megfigyelőknél nincs szignifikáns különbség a meleg és hideg színhőmérsékletű világítási berendezés mellett végzett munkában, míg a fiatalabb megfigyelőknél viszont van. Ugyanakkor megállapítható, hogy esetünkben mindkét csoport a melegebb színhőmérsékletnél dolgozott jobban (talált meg több elrejtett hibát.) Vizuális komfort szempontjából is a meleg színhőmérsékletű világítási berendezést preferálták kísérleti személyeink. Előbbiek alapján a vizsgálatokat foly6. ábra A kérdőív kiértékelése a munkavégzés előtt és után meleg színhőmérséklet tatni kívánjuk szisztematikusan megváesetén. (A világítás minősége, komfortossága; egyenletessége, és a káprázás (UGR)) lasztott spektrumokkal. Célunk a munkavégzés és világosságészleléshez optimális spektrális eloszlás meghatározása tantermi környezetben debb rövid hullámhosszúságú, sugárzású mintát világosabbVégezetül szeretnénk köszönetet mondani Korom-Vellás nak, megint mások az ilyen világítást sötétebbnek találták. Egy Judit informatikus hallgatónak a hibagenerátorért, Iváncsy újabb dolgozatában Rea és munkatársai6 feltételezték, hogy a Tamás tanársegédnek a Landolt-gyűrűs képekért és kiértékevilágosság próbaképpen leírható a rövid hullámhosszúságra lésért, Barkóczi Gergely PhD-hallgatónak és Szénás Máthé Gáérzékeny csapok S(λ) és fénysűrűség együttes hatásával. Ez a bor villamosmérnök hallgatónak a kísérletek levezetésében mi megfigyelőinknek csak kis csoportjára alkalmazható. A ványújtott támogatásukért, és valamennyi kísérleti személynek, laszra egy másik lehetőség, hogy a mi kísérleteinkben az ipRGC hogy idejüket nekünk áldozták. Irodalomjegyzék [1] Kruithof, A. A 1941. bularluminecencelampsforgeneralillumination. Philips Techn. Rev. 6 65-73. [2] Fotios, S. A.; Levermore, G. J. 1995. Visual perception under tungstenlamps with enhanced blue spectrum. Lighting Res. &Technol. 27. 173-186. [3] BOYCE, P. R. 2011. Onmeasuringtask performance. ColorationTechnology 127. 101-113. [4] FOTIOS S. 2011. Lightinginoffices: lampspectrum and brightness. ColorationTechnology 127. 114-120. [5] BOYCE , P. R. 2003. Human factors in lighting, 2nd ed., Taylor & Francis, London. [6] REA, M.S., RADETSKY É.C. BULLOUGH J.D. 2011. Toward a model of outdoorlightingscenebrightness. LightingRes.&Technol.43 7-30.

N. Vidovszky Ágnes Okl. villamosmérnök MEE VTT tag NKH ÚVHH Vasúti Főosztály [email protected]

Schanda János professzor, Pannon Egyetem Virtuális Környezetek és Fénytan Laboratórium [email protected]

7. ábra A tantermi olvasási kísérlet statisztikai klasszifikációs fája. Elektrotechnika 2 0 1 1 / 1 2

29

Hírek

hírek Hírek Hírek

50 éves a BME VIK Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszéke Ebben az évben a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosmérnöki és Informatikai Karának Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszéke három évfordulót is ünnepel. 90 éve született Csáki Frigyes, aki a magyar elektrotechnika és irányítástechnika egyik meghatározó alakja, 1968tól 1977-ig a Magyar Elektrotechnikai Egyesület elnöke is volt. Csupán 56 évet élt. Ahhoz a generációhoz tartozott, akiknek az életét a második világháború eseményei markánsan alakították. Egyetemi tanulmányait a Műegyetem Gépészmérnöki Karának B-tagozatán végzete. 1956-ig a Villamosenergetikai Kutató Intézetben volt osztályvezető. 1956-tól haláláig a Budapesti Műszaki Egyetemen dolgozott. 1961-ben az akkor megalakult Automatizálási Tanszék vezetésével bízták meg. 1964 és 1969 között a Műegyetem rektora. Egyetemi tevékenységével párhuzamosan 1966-ig az MTA Automatizálási Kutatóintézetének igazgatóhelyettese is. Az MTA tagja, 1976-tól az akadémia alelnöke. Csáki Frigyes rendkívül kimagasló irodalmi munkásságot hagyott maga után. Ezt jól példázza, hogy 20 könyv szerzője, illetve társszerzője. Szakkönyvein mérnökgenerációk nőttek fel itthon és külföldön egyaránt. A tanszékhez kapcsolódó másik évforDr. Csáki Frigyes 1921-77 duló: 60 éve, 1951-ben alapították meg a Gépészmérnöki Karon az Elektrotechnika Tanszéket, amelyet dr. Taky Ferenc egyetemi tanár szervezett meg és vezetett 1957-ig. A tanszék alapvető feladata a Gépészmérnöki Kar villamos tárgyú oktatási feladatainak ellátása volt. 1957-ben dr. Taky Ferenc professzort az 56-os forradalomban vállalat szerepe miatt eltávolították az egyetemről. A tanszék vezetését dr. Lukáts Miklós docens vette át, majd 1976-tól 1996-ig dr. Nagy István akadémikus vezette a tanszéket. A Gépészmérnöki Karon belüli átszervezések eredményeként 1996-ban az Elektrotechnika Tanszék Dr. Taky Ferenc 1905-68 megszűnt önálló tanszékként működni. A tanszék a Villamosmérnöki és Informatikai Karra került át az Automatizálási Tanszékre, ahol tanszéki csoportként, Elektrotechnika Csoport néven végzi ma is korábbi oktatási és kutatási tevékenységét. A csoport által végzett tudományos kutatás jelentős nemzetközi beágyazottsággal bír. A harmadik évforduló: 50 éve, 1961-ben alakult meg Csáki Frigyes vezetésével az Automatizálási Tanszék a Benedikt Ottó vezette Különleges Villamos gépek és Automatika Tanszék szétválását követően. Ennek az elődintézménynek volt munkatársa – többek között - Csáki Frigyes, Frigyes Andor, Tuschák Róbert és Nagy István. Az Automatizálási Tanszék a Villamosmérnöki Kar Egry József utcai, akkor új (1958-ban épített) épületének (ma V1 épület) 5. emeletén kapott helyet. Laborjai az épület 4. és 5. emeletén, valamint a K épület alagsorában voltak. A tanszék munkatársai az


30

alapítás évében 6 főállású oktató: Csáki Frigyes egyetemi tanár, Frigyes Andor egyetemi docens, Csik Gáspár egyetemi adjunktus, továbbá Ipsits Imre, Szilágyi Béla, Telkes Zoltán tanársegédek. A tanszék az erősáramú szakon az Ipari elektronika és az Automatika tárgyakat oktatta. Az említett két tárgyon túlmenően a “reformtanterv” keretében a tanszék oktatta a Vezérléstechnika, az Automatika elemek, a Szabályozástechnika és a Digitális technika című tárgyakat is. A tanszék 1969-ben új helyre költözött a V2 épület 4. és 5. emeletére. A tanszék a mai napig megőrizte Csáki Frigyes szellemiségét. Hadd álljon itt két idézet Csáki Frigyes könyveinek felvezetőiből. Az egyik I. Newtontól származik: „A példák hasznosabbak, mint a szabályok”, a másik pedig L.E. Boltzmanntól: „Semmi sem olyan gyakorlati, mint egy jó elmélet”. A tanszék alapítása óta kiemelt figyelmet fordít a gyakorlati képzés fontosságára, valamint az oktatás elméleti megalapozására. Csáki Frigyes halála után 1978-ban Tuschák Róbert vette át a tanszék vezetését. Ebben az időben a tanszék csak az erősáramú szak oktatásában volt érdekelt. A tanszék oktatásában a szabályozástechnika és a teljesítményelektronika mellett egyre dominánsabb szerepet kaptak a korszak legdinamikusabban fejlődő diszciplínái, a digitális technika és a számítástechnika. Az erősáramú képzésbe bevezetésre került a Digitális rendszerek és Digitális technika tárgyak. A tanszék az erősáramú szak számítástechnikai alapképzésében is főszerepet kapott. Megjelent a robottechnika is a szakoktatásunkban. A nyolcvanas évek második felében az Automatizálási Tanszék egyike volt a mérnökinformatikus szakot létrehozó oktatási egységeknek. A tanszék részt vett az informatikus képzés alap- és szakirányú tárgyainak az oktatásában. Az oktatás mellett magas szintű – szabadalmakban gazdag – kutató-fejlesztő tevékenységet is folytatott. A tanszéki kollektíva alkotásaiból csak néhányat emelnénk ki:

A BME Q épülete

A tanszék egyik laboratóriuma

az országban első személyi számítógépet, az M08X-t, az első mikroprocesszoros hajtásrendszert, egyen- és váltóáramú szervóhajtások fejlesztését szerszámgép ipari alkalmazásokra, elektrosztatikus leválasztókat, intelligens teljesítményelektronikai rendszereket, az Innovációs Nagydíjat nyert orvosi célú röntgengenerátorok családjának a kifejlesztését, cementipari fejlesztéseket a Krupp-Polysius, hardverfejlesztések a Festo cég részére. A tanszék életében mozgalmas volt az elmúlt másfél évtized is. 1996-ban a tanszékbe integrálódott a Gépészmérnöki Kar Elektrotechnika Tanszéke. 2000-ben az Automatizálási Tanszék neve Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszékre változott. 2010-ben a tanszék az egyetem újonnan épült Q épületébe költözött. A tanszék jelenlegi oktatási, kutatás-fejlesztési és innovációs tevékenysége – hat évtizedes hagyományt folytatva integratív módon, széles szakmai területeket ölel fel. Ezek a tematikai területek döntően önállóak, ugyanakkor átfedik és kiegészítik egymást, így természetes módon segítik elő a komplex rendszerek létrehozásában, a rendszerintegrációban való jártasság megszerzését. Kompetenciaterületeink az irányítástechnika, az elektronika-teljesítményelektroni-

Konferencia Kolozsvárott Október 6. és 9. között rendezte meg az Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság (EMT) a Nemzetközi Elektrotechnikai Konferenciát (XII. ENELKO) és a Nemzetközi Számítástechnikai és Oktatási Konferenciát (XXI. SzámOkt). A konferencia helyszínét évente más-más városban jelölik ki, a MEE vándorgyűléseihez hasonlóan. A konferencia szervezője az EMT Energetika-elektrotechnika és Számítástechnika Szakosztálya. A konferencián számos egyetem és szakember képviselte Magyarországot. Az egyetemek közül külön ki kell emelni a Miskolci Egyetem Elektrotechnikai-Elektronikai Tanszékét, ahonnan számtalan tanár és diák érkezett, és tartott előadást a szekciókban A plenáris előadások vegyesen kerültek megtartásra a két párhuzamos konferencia résztvevői részéről. Ezek közül ki kell emelni Dobay Péter (Pécsi Tudományegyetem) „Egységes ICT kompetencia rendszerek az EU-ban” című, valamint Kovács András (MEE főtitkára) „A paksi atomerőmű bővítési lehetőségei” című előadását. A plenáris előadások után a két konferencia párhuzamosan folytatta a munkáját. Az ENELKO konferenciára számos előadás érkezett, így két szekció került megrendezésre. Az első szekció témája „Villamos és hőenergia környezetbarát termelése, szállítása és elosztása, informatika az energetikában”. Valamennyi előadást bemutatni nem lehet, ezért csak néhányat emelek ki. A szekcióban elhangzott előadások: Lontay Zoltán „Megújuló erőművek hibrid technológiával”, Ködöböcz-Gerzsenyi Ilona „A geotermikusenergia-hasznosítás helyzete és fejlesztési perspektívái Kárpátalján”, Vallasek István „Zöld Ház program eredményei Erdélyben”, Orlay Imre – Szécsy Tamás „Hálózatok állapotfelmérése, integrált vagyongazdálkodás bevezetése”, illetve dr. Gács Iván „Világgazdasági válság és villamos energia”. Ködöböcz-Gerzsenyi Ilona előadásának üzenete, hogy mivel a geotermikus potenciál Kárpátalja, Magyarország és Erdély határterületén található, foglakozni kellene a közös kitermeléssel. A Miskolci Egyetem hallgatói részéről több előadás foglalkozott méréstechnikával és az elért mérési eredmények ismertetésével. Ezek közül


31

ka, a szoftverfejlesztés, az intelligens eszközök és elosztott rendszerek, az adatkezelési és megjelenítési technikák, valamint a mechatronika. A tanszék közel 150 tárgyat oktat a Villamosmérnöki és Informatikai Kar mérnök-informatikus és villamosmérnöki szakán, valamint a Gépészmérnöki Karon. Oktatásunkban rendkívül népszerűek a mérnök-informatikus szakon az alkalmazott informatika, a villamosmérnöki szakon pedig a számítógép alapú rendszerek alap- és mesterszakirányok. Arra törekszünk, hogy elméletileg felkészült naprakész gyakorlati tudással rendelkezzenek a tanszéket elhagyó hallgatók, legyen módjuk már hallgató korukban ipari projekteken dolgozni. Ezen törekvésünknek a megvalósítását – többek között - segíti az oktatóink által meghirdetett választható tárgyak széles spektruma és tematikáinak korszerű mérnöki tartalma, valamint az a tény, hogy oktatóink az oktatás mellett folyamatosan jelentős hazai és nemzetközi mérnöki kutató-fejlesztő tevékenységet végeznek. Dr. Vajk István tanszékvezető Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

különösen érdekes volt Unhauzer Attila „Hangfrekvenciás központi vezérléssel kapcsolt villamosenergia-hálózat fogyasztói teljesítményprofiljának meghatározása”, illetve Unhauzer Edina – Haase Tina „Virtuális platformok alkalmazásai az energetikában” című előadása. Ez utóbbi egy elektronikus tudásbázis lehetséges megvalósítását mutatta be. A második szekció témája „Villamos és hőenergia környezetbarát termelése, szállítása és elosztása, takarékos energiafelhasználás”. Ebből a szekcióból is néhány előadást kiemelve, elhangzott Váradiné Szarka Angéla „A villamosenergia-megtakarítás módszerei és eszközei”, Blága Csaba „Vezérelt egyfázisú táplálás hálózati meddő teljesítmény analízise”, Sesztakov Viktor – Melegh Gábor – Török Ádám „Közúti személygépjárművek menetdinamikai energiájának hasznosítása”, Szandtner Károly „Az épületgépészet villamos berendezései, épületek villamosteljesítmény-igénye” című előadása. A szekció-előadások során a már évek óta megszokott hangulatot, érdeklődést tapasztalhattuk. Azok között, akik már régóta látogatják a konferenciát, baráti kapcsolatok alakultak ki, így minden évben keressük, hogy kivel találkozhatunk újra. Utólag is köszönetet kell mondani a szervezőknek, akik a hagyományokhoz híven érdekes kulturális programmal kedveskednek minden évben a résztvevőknek. Ebben az évben Torda volt a kirándulás helyszíne, ahol a résztvevők végig mentek a Tordai-hasadékon, majd megtekintették a különleges látványokkal felújított tordai sóbányát. Külön ki kell emelni a konferenciára elkészített, az előadásokat tartalmazó színvonalas kiadványt. Érdemes megemlíteni, az előadók fontosnak tartják, hogy szerepeljenek ebben a kiadványban. A búcsúeste meglepetése volt, hogy mind a két szakosztály azoknak, akik hosszú évek óta támogatják az EMT munkáját, illetve a kárpátaljai műszaki értelmiség szakmai fejlődését, oklevelet adományozott. Az EMT Energetika-elektrotechnika Szakosztály oklevelét Homola Viktor, Lontay Zoltán és Orlay Imre kapták. Orlay Imre műszaki szakértő, ÉMÁSZ

„Háztartási kiserőművek” konferencia az Óbudai Egyetemen Váratlanul nagy érdeklődés kísérte 2011. november 10én a Magyar Tudomány Ünnepe az Óbudai Egyetemen programsorozat keretében immár hatodik alkalommal megrendezett energetikai konferenciát, melynek témája a ’Háztartási kiserőművek’ volt. A rendezvényt az Óbudai Egyetem, Óbuda-Békásmegyer Önkormányzata és az Energiahatékony Önkormányzatok Szövetsége szervezte, az IEEE Magyarországi Villamosmérnökök Egyesülete támogatásával. A villamos energiát tipikusan központi erőművekben termelik, nagyfeszültségű hálózatokon szállítják, és a középfeszültségű hálózaton a fogyasztók közelébe juttatják. Az energiaigény növekedése, a kisléptékű „zöld energia” termelési kedv és a technológiai lehetőségek is a nagy rendszerek elosztott termeléssel való kiegészítését teszik szükségessé. Megjelentek a háztartási méretű, a néhány kW teljesítményű, hálózatra csatlakozó berendezések is. Dr. Fodor János, az ÓE ált. és tudományos rektorhelyette sének megnyitója után a konferencia védnöke Bús Balázs, Óbuda-Békásmegyer polgármestere, országgyűlési képviselő köszöntőjét Szabó Magdolna főtanácsadó olvasta fel. Ezután dr. Turmezei Péter, az ÓE KVK dékánja szólt a Kandó Kálmán Villamosmérnöki Kar nevében, majd átadta a szót dr. Orosz János levezető elnöknek. Dr. Kádár Péter, ÓE, KVK, Villamosenergetikai Intézet igazgatója az egyetemi fejlesztések tapasztalatait mutatta be a kis szélturbinák, a napelemes erőművek, a kisléptékű blokkfűtőművek – mint háztartási kiserőművek – területén. Kovács Péter, a MAVIR Zrt. osztályvezetője a háztartási kiserőművek rendszerirányításban betöltött szerepéről beszélt. Ezt követte dr. Krómer István egyetemi tanár

ELMŰ Akadémia az Óbudai Egyetem KVK Villamosenergetikai Intézetében Az ELMŰ a BMGE, a Miskolci Egyetem és az Óbudai Egyetem számára megindította az ELMŰ Akadémia programot. Ennek keretében az ÓE harmadéves energetika szakos hallgatói számára két előadást is tartottak. Az első témája az ELMŰ-ÉMÁSZ hálózatfejlesztési stratégiája volt. Béres József, az ELMŰ-ÉMÁSZ Hálózati Kft. ügyvezető igazgatója, Kovács Zoltán osztályvezető és Laczi Tamás bemutatták a stratégiát meghatározó környezeti elvárásokat, a közép és hosszú távú fejlesztési stratégia fő elemeit, illetve konkrét projekteket, intézkedési csomagokat. A második alkalommal Kalácska Adrienn PR munkatárs és Bánhegyesi Attila HR munkatárs a bővülő kooperatív

előadása „Az elosztott villamosenergia-termelés szerepe a természeti katasztrófákkal szembeni rugalmas ellenálló képesség növelésében” címmel. Bessenyei Tamás, az ELMŰ Hálózati Kft. munkatársa az elosztott energiatermelés elosztó hálózatra gyakorolt hatását mutatta be. Dr. Rácz Ervin docens azt a víziót osztotta meg velünk, hogyan lehetnek a jövőben a mini-atomerőművek a háztartások részei. Szén István a háztartási méretű kiserőművek hálózatra csatlakozása, a csatlakozás műszaki feltételeiről és hálózati hatásairól tartott előadást. A szünet után dr. Drucker György az önellátó háztartások létjogosultságát vizsgálta. dr. Novothny Ferenc és dr. Morva György közös előadása a szlovákiai napelemes erőművekről és a napelemes rendszer villamos hibái elleni védelmekről szólt. Felsmann Balázs (Corvinus Egyetem) közgazdász szemmel tekintett a „Háztáji energiatermelés”re. Herbert Ferenc az Óbudai Egyetem új napelemes rendszerének működését magyarázta el. Zavaczky Andrea (Windenergy) a kis szélturbinák terjesztésével kapcsolatos tapasztalatokat osztotta meg velünk, és végül Véghely Tamás (Gaiasolar) arról beszélt, hogy mi ajánlható az egyszerű polgárnak. Az elhangzott előadásokat a http://conf. uni-obuda.hu/energia2011 honlapon találják meg. A rendezvény része volt az Óbudai Zöld Szabadegyetem őszi programjának. A délutáni szabadegyetemi előadáson dr. Kádár Péter a Smart hálózatok gyakorlati megvalósításáról, Bessenyei Tamás a smart gridek által kínált lehetőségekről és az elosztói engedélyes számára jelentkező feladatokról tartott előadást. Az elhangzott előadásokat a http://zoldegyetem. obuda.hu honlapon találják meg. A Szabadegyetem következő programja 2011. december 1-jén csütörtökön, 17-19 óra között a Budapest, Bécsi út. 96/b F09 előadóban lesz „Hulladékgazdálkodás” címmel. Előadóink Szabó Magdolna, Óbuda-Békásmegyer Önkormányzata főtanácsadója és dr. Patkó István, az Óbudai Egyetem tanára lesznek. lehetőségekről, gyakornoki programokról szóltak. Ezt követően „Az e-mobilitás fejlődése és ennek megjelenése az ELMŰ/ ÉMÁSZ területén” címmel Ujfalusi László igazgató és Farkas Tamás műszaki főmunkatárs tartottak előadást. Tárgyalták az e-autózás elterjedésének kiváltó okait, bemutatták e-autók konstrukcióit, mennyiségi prognózist adtak és részletesen ismertették az e-töltő megoldásokat, ill. az azokat kiszolgáló informatikai rendszert. Az E-Mobility Network-öt e-autók üzemeltetői hozták létre az „üzemanyagot” szolgáltató ELMŰ-vel, többek között a közös marketing céljából. Az előadásokat a hallgatók nagy érdeklődéssel követték, utána lehetőségük volt az ELMŰ képviselőivel való személyes megbeszélésre is. Dr. Kádár Péter Óbudai Egyetem

Helyreigazítás Az Elektrotechnika 2011/11 számának 18 oldalán a szerző Horváth Csaba bemutatásánál tévesen egy másik kolléga Németh Gábor fénykép kerül.

A helyes összeállítás:

Horváth Csaba

MSc létesítmény mérnök Debreceni Egyetem Műszaki Kar [email protected]

A Tisztelt Szerzőink szíves elnézését kérjük! Szerkesztőség


32

Németh Gábor a 2011/03 szám 13. oldalán írt cikk szerzője Németh Gábor

mérnök-üzletkötő C+D Automatika Kft. [email protected]

Kilenc nap alatt készül el a tisztán napenergiát hasznosító lakóház A Siemens és a BME együttműködése az energiahatékony építészet jegyében A BME Solar Decathlon csapatának – piaci szereplőkkel együttműködve – egy kizárólag napenergiát hasznosító, energiahatékony lakóépületet kell megterveznie és felépítenie. A csapat a közép-európai régióból elsőként nyerte el a lehetőséget, hogy részt vehessen a 2012 őszén Madridban rendezendő innovációs versenyen. A BME-csapat és az ODOO-projekt támogatásáról szóló főszponzori szerződést Dale. A. Martin, a Siemens Zrt. elnök-vezérigazgatója és Dr. Péceli Gábor a BME rektora írta alá.

Bencsik János köszönti a BME-SIEMENS megállapodást A Solar Decathlon verseny A Solar Decathlon egy egyetemek közötti nemzetközi innovációs verseny, amit 2002 óta rendeznek meg az USA Energetikai Minisztériuma és a spanyol kormány szervezésében. A verseny fő célkitűzése a napenergia felhasználásával összefüggő építészeti megoldások népszerűsítése, a zöldtechnológiák társadalmi és piaci támogatottságának megteremtése, a megújuló energiák és az energiahatékony szerkezetek megismertetése a diákokkal, továbbá az új technológiák széles körű társadalmi elfogadtatása, használatuk ösztönzése, valamint a szoláris technológiák esztétikus és szerves integrálása az épületszerkezetekbe. A 2012-es madridi versenyen négy kontinensről 20 csapat vesz részt 14 ország 26 egyeteme képviseletében. Az ODOO-projekt A BME hallgatói által tervezett ház, az ODOO ikonikus megjelenésével az energiatudatos tervezés és a napenergia felhasználásának szimbóluma. A sötét külső héj világos belsőt rejt, ami pavilonszerű, átlátható, nyitott tereivel maximálisan képes kielégíteni a bemutathatóság igényét. A terv a magyar népi építészetre jellemző ház–udvar kapcsolatot értelmezi újra. Az éghajlati adottságok miatt zárt épületre van szükség, ezért „kint" és „bent" élesen elválik egymástól. A nyári falba beépített funkcionális – háztartási – gépeknek köszönhetően nyáron minden szükséges tevékenységet el tudunk végezni a szabadban is. Dr. Becker Gábor dékán az együttműködési megállapodás aláírása alkalmából hangsúlyozta: „A BME Solar Decathlon csapatának fő célja annak bemutatása, hogy a napenergia felhasználása lehet esztétikus, kényelmes és megfizethető. A hallgatók oktatóik és szponzoraik segítségével egy olyan


33

A lakóház terve innovatív, az általuk kifejlesztett és felhasznált építészeti és műszaki megoldásokat alkalmazó, napenergiát hasznosító lakóház megalkotásán dolgoznak másfél éven keresztül, amely a későbbiekben a piacon is sikeresen megállhatja a helyét, előremozdítva a fenntartható, környezettudatos építészet, illetve szemléletmód elterjedését Magyarországon.” Dale. A. Martin, a Siemens elnök-vezérigazgatója elmondta, hogy a társaság kiemelten fontosnak tartja a projekt sikerét, azt, hogy a végeredmény az energiatakarékossági számításokból levezethető módon rövid megtérülési időt biztosítson, ami a piacképesség elemi feltétele. A Siemens ezért ahhoz kíván hozzájárulni, hogy a BME ODOO projektjének fejlesztései a lehető leghatékonyabbak legyenek. A versenyen részt vevő házaknak igazolniuk kell az épület fenntarthatósáDale. A. Martin és Dr. Becker Gábor gát, aminek komoly részét képezi az anyagok primerenergia-tartalma, újrahasznosítása, károsanyag-kibocsátása. A versenyen mindössze kilenc nap áll rendelkezésre a ház felépítésére és beüzemelésére. Megjegyzés: E lapszámunk 5. oldalán olvasható egy cikk e pályázat napelemes rendszeréről. Forrás: Sajtóközlemény (2011. 10. 30.) Tóth Éva

Kutatás-Fejlesztés a VEIKI-VNL Villamos Nagylaboratóriumok Kft.-nél az Új Magyarország Fejlesztési Terv keretében

A VEIKI-VNL Kft. az Új Magyarország Fejlesztési Terv Közép-Magyarországi Operatív Program támogatási rendszeréhez benyújtott, 2010. május 4-én elnyert projektje keretében kutatásfejlesztést végzett a laboratóriumi méréstechnika korszerűsítése érdekében. A KMOP-1.1.4-09-2010-0067 számú projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Regionális Fejlesztési Alap 19.491.400 forint összegű társfinanszírozásával és 77.965.600 forint összköltséggel valósult meg. A következőkben ismertetett kutatások és méréstechnikai fejlesztések 2011. november 30-án lezárultak, a létrehozott berendezések és mérési módszerek alkalmazása megtörtént. Távvezetéki sodronyok és szerelvények rezgésvizsgálati módszerének fejlesztése A VEIKI-VNL Kft. módszereket dolgozott ki és vizsgálóberendezéseket hozott létre a távvezeték sodronyok és a hozzájuk

alkalmazott távtartók szél keltette rezgési igénybevételeinek vizsgálatára. Az eredmények felhasználásával létrehozott egy számítógépes megoldást, amelyekkel a szerelvények elrendezésétől függően modellezhető a sodronyok terhelése a hálózaton, és optimalizálható a felfüggesztések, valamint a szerelvények elhelyezése. Távvezetéki szigetelők környezetállósági vizsgálataihoz berendezés és módszer kidolgozása A távvezetékek kerámia alapanyagú szigetelőit fokozatosan leváltják a szilikongumit és üvegszál erősítésű rudat tartalmazó, kompozit szigetelők. Ahhoz, hogy az új eszközök megbízhatóbbak legyenek, el kell végezni a felhasznált anyagok és a belőlük készült szigetelők környezetállósági vizsgálatait, például modellezni kell a napsugárzás és a környezetben lévő kémiai anyagok öregítő hatását. A kutatás fejlesztési projekt során a VEIKI-VNL munkatársai kidolgozták a vizsgálatok módszerét és létrehozták az ehhez szükséges berendezést. A fejlesztés jelentős lépés a jövő távvezetéki szigetelőinek javítása felé és növeli a villamos hálózatok megbízhatóságát. Zárlati áramok mérése, méréstechnikai fejlesztések A VEIKI-VNL Kft. munkatársai − korszerűsítve a zárlati laboratóriumi méréstechnikát − a 100 kA nagyságrendű zárlati áramok méréséhez Rogowski tekercses árammérő rendszert fejlesztettek ki és helyeztek üzembe. A rendszer a zárlati áramokat 0,5 százalékon belüli pontossággal méri, amely pontosság e területen teljesíti a nemzetközi elvárásokat, és megfelel a Zárlati Laboratóriumok Nemzetközi Szervezete (Short-circuit Testing Liaison) által támasztott követelményeknek. Az új zárlati megoldás szervesen illeszkedik a cég korábban beszerzett vagy kifejlesztett laboratóriumi mérőrendszereihez.

Hírek röviden...Hírek röviden...

Hogyan tovább atomipar? Továbbra is a figyelem középpontjában szerepel, hogy milyen hatással van a nemzetközi nukleáris ipar jövőjére a Fukushimában március 11-én bekövetkezett katasztrófa. Ez a kérdés Magyarországon is kiemelt jelentőségű, ezt bizonyítja az a kiemelt érdeklődés, amely Aszódi Attila, a BME Nukleáris Technikai Intézet igazgatójának november végi, „Fukushima, hogyan tovább? Atom kiváltása, atomellenesség az EU-ban?” címmel tartott műegyetemi előadását kísérte. Aszódi Attila bevezetőjében az atomerőművek tervezését, a méretezés alapkövetelményeit ismertette, kitérve arra is, hogy a biztonsági követelményeket hogyan sikerülhet megvalósítani (láncreakció hatékony szabályozása és lezárása, a hűtés folyamatos biztosítása üzemzavar esetén is, a radioaktív anyagok épületen belül tartása, stb.). Mint mondta Csernobil óta a kis valószínűséggel bekövetkező eseményekre is gondolni kell a biztonsági követelményeknél, vagyis készülni kell a rendkívüli, de súlyos üzemzavarokra is, ezt nevezik mélységi védelmi rendszernek. Ezt a rendszert a Titanic elsüllyedésével illusztrálta, kiemelve, hogy az egész világot megrázó baleset után sem követelte senki a tengeri hajózás betiltását, de a tömeges áldozatokkal járó légi, vagy közúti baleseteknél ugyanezt tapasztalni. Ezt a folyamatot nevezzük objektív kockázat/szubjektív félelem érzésnek.


34

A távvezetéki áramvezető szerelvények agresszív környezetre vonatkozó vizsgálati módszereinek kutatásai A távvezetéki szerelvényeket érő termikus igénybevételek mellett vizsgálni kell a környezet korrozív hatásai által okozott igénybevételeket is, amelynek a tengerek közelében épülő távvezetékeknél van különös jelentősége. A korábban kialakított öregítő laboratórium alapberendezéseit felhasználva a VEIKI-VNL Kft. kidolgozta az agresszív környezet modellezésére szolgáló öregítésvizsgálati módszert és létrehozott két, egymástól függetlenül működő vizsgálóberendezést. A kutatás-fejlesztés eredményeként létrehozott új vizsgálati lehetőséggel a cég tovább növelte szolgáltatásexportját. A szigetelő- és szerelvényfejlesztések eredményeit felhasználva környezet- és természetvédelem szempontjából előnyös kísérleti hálózat megvalósítása, nagyminta kísérlet végrehajtása A távvezetékeket érő jég- és zúzmaraterhelés üzemzavar hatásairól szóló kutató-fejlesztő munka célja olyan hálózati elemek kifejlesztése volt, amelyek mechanikai biztosítóként csökkentik a károk kiterjedését. A nagyminta kísérletek igazolták, hogy a kifejlesztett mechanikai biztosítóelemek beépítése és a függőszigetelők alkalmazása javítja a középfeszültségű hálózatok üzembiztonságát, megóvva a nagyobb értékű hálózati elemeket a károsodástól. Az öt részterületen végzett K+F munka eredményeként a laboratóriumok magasabb szolgáltatási színvonalon tudják kielégíteni a hazai megrendelői elvárásokat és a fejlesztési eredmények kiterjesztették a cég szolgáltatásexport lehetőségeit. Sajtóközlemény

Új blokk/ok előkészítését javasolja Fellegi Tamás Pécsett rendezték november végén a Tabuk nélkül az atomenergiáról és egy atomenergia-mentes jövőről című nemzetközi konferenciát, melyet Fellegi Tamás nemzeti fejlesztési miniszter előadásában jelezte, hogy a szakminisztérium új atomerőművi blokk(ok) létesítésére tesz javaslatot a kormánynak, amely az energiaellátás fenntarthatóságát, biztonságát, az üzembiztonságot, a megfizethető energiát, a klímavédelmi és finanszírozhatósági szempontokat mérlegeli majd. Fellegi Tamás szerint a paksi atomerőmű által elvégzett és az Országos Atomenergia Hivatalhoz benyújtott Célzott Biztonsági Felülvizsgálat benyújtott végleges jelentése alapján megállapítható, hogy az erőmű megfelel a biztonsági követelményeknek. A tárcavezető bejelentette, hogy a szakminisztérium új atomerőművi blokk(ok) létesítésére tesz javaslatot a kormánynak, amely az energiaellátás fenntarthatóságát, biztonságát, az üzembiztonságot, a megfizethető energiát, a klímavédelmi és finanszírozhatósági szempontokat mérlegeli majd. A nemzetközi tender kiírása támogató döntés esetén a jövő évben várható.

Szolgáltatókat vizsgált a MEH A Magyar Energia Hivatal (MEH) 2003 óta minden évben értékeli a villamos energia elosztó hálózati, egyetemes szolgáltatói és kereskedői engedélyesek egyedi felhasz-

nálókat érintő minimális minőségi követelményei, az úgynevezett Garantált Szolgáltatások (GSZ) teljesítéseit. A MEH közzétette a tavalyi évben végzett vizsgálatok eredményét, egyben jelezte, hogy a jogszabályi előírások alapján kötbér megfizetésére kötelezi azokat a szolgáltatókat, akik a minimális minőségi követelményeket nem teljesítik. A Magyar Energia Hivatal közlése szerint a 2010-ben nyújtott szolgáltatások értékelésére meghívást kaptak az elosztó hálózati, az egyetemes szolgáltatói engedélyesek, valamint a fogyasztói érdekképviseleti szervezetek képviselői. A kereskedői engedélyeseknek a MEH megküldte véleményezésre az értékelés tervezetét. A hivatal célja a GSZ rendszerének megalkotásával az engedélyesek által nyújtott szolgáltatásokat igénybe vevő fogyasztók érdekeinek hatékony védelme. A MEH megállapításai az engedélyesek 2010. évi országos összesített adatai alapján: az elosztói engedélyesek esetén • 2010. évben az elosztók a GSZ által szabályozott területekre eső 12 602 236 ügyből 86 655 ügynél nem teljesítették a GSZ követelményekben előírtakat, • a nem teljesített követelmények száma a 2008. évi 123 437ről 2009. évben 85 040-re csökkent, mellyel közel azonos a 2010. évi szám (86 655), • a kifizetett kötbérek összege a 2008. évi 9 525 238 Ft-ról 2009. évben 70 385 040 Ft-ra, 2010. évben 178 433 948 Ft-ra nőtt, mely a 2009. január 1-jétől, majd 2010. január 1-jétől bevezetett automatikus kötbérfizetési követelmények eredménye, az egyetemes szolgáltatói engedélyesek esetén • 2010. évben a GSZ által szabályozott összes 1 620 476 ügyből 11 409 ügynél nem teljesítették az engedélyesek a GSZ követelményekben előírtakat, • a nem teljesített követelmények száma összesen a 2008. évi 61 741 db-ról 2009. évben 74 847-re nőtt, majd 2010. évben jelentősen, 11 409 db-ra csökkent. A csökkenést elsősorban az „Információadás dokumentált megkeresésre” követelmény előző évekhez képesti 85%-os javulása okozta, • a kötbér kifizetések a 2008. évi 12 289 910 Ft-ról 2009. évben 18 910 000 Ft-ra, majd a 2010. évben 61 810 000 Ft-ra nőttek, a kereskedői engedélyesek esetén • 2010. évben a GSZ szabályozással érintett összesen 127 527 ügyből 782 ügynél nem teljesítették az engedélyesek a GSZ követelményekben számukra előírtakat. A Hivatal megállapításai a legnagyobb felhasználói körnek szolgáltatást nyújtó engedélyesek 2010. évi adatai alapján: · ELMŰ és ÉMÁSZ Hálózati Kft-k mint elosztói és az ELMŰ és ÉMÁSZ Nyrt., mint egyetemes szolgáltatói engedélyesek esetén a nem teljesített ügyek száma csökkent a legjelentősebben az előző, 2009. évihez képest, · EDF DÉMÁSZ Hálózati Kft., mint elosztói és az EDF DÉMÁSZ Zrt. mint egyetemes szolgáltatói engedélyesek esetén a nem teljesített ügyek száma a korábbi évi teljesítéshez képest nőtt, de az EDF DÉMÁSZ Hálózati Kft. – az elosztói engedélyesek közül egyedüliként – minden GSZ által szabályozott, nem teljesített követelménynél automatikusan kifizette a kötbért a felhasználóknak, · E.ON Észak-dunántúli Áramhálózati Zrt., E.ON Dél-dunántúli Áramhálózati Zrt. és az E.ON Tiszántúli Áramhálózati Zrt., mint elosztói, valamint az E.ON Energiaszolgáltató, mint egyetemes szolgáltatói engedélyes esetén a nem teljesített ügyek száma csökkent, jelentős javulást mutat. Forrás: MEH


35

Háztartási hulladékból nyert energia A tiszta energia kapcsán sokkal több szó esik a szélturbinákról és a napenergiáról, mint a hulladéklerakókban keletkezett gázból nyert villamos energiáról. Itt jönnek be a képbe a GE „zöld” Jenbacher motorjai, amelyek lényegében azt teszik a depóniagázzal, amit a katicabogarak a levéltetvekkel. A nagyteljesítményű motorok befalják és elégetik, majd tiszta villamos energiává alakítják a hulladéklerakókban keletkezett kellemetlen szagú - főként metánt, egy jelentős üvegházgázt tartalmazó – anyagokat. A GE már 25 éve foglalkozik a hulladékban keletkező metán energiává alakításával; eddig 30 országban mintegy 1 650 Jenbacher motort telepített a hulladéklerakókban. Ezek a motorok együttesen több mint 1 650 megawatt villamos energiát termelnek, és több millió tonna üvegházgázt távolítanak el a légkörből. A hulladéklerakók globális szinten mintegy 800 millió tonna metánt termelnek, mely 21-szer hatékonyabb hőcsapda, mint a széndioxid. Az Egyesült Államokban a hulladéklerakók jelentik a harmadik legnagyobb emberi eredetű metánforrást; 2009-ben az összes metángáz-kibocsátás 17%át adták.

Felavatták a világ legnagyobb GTL-üzemét Katarban Hamad bin Khalifa Al-Thani sejk, Katar emírje novemberben avatta fel a Pearl GTL (Gas to Liquids) üzemet, a világ legnagyobb GTL-központját és egyben Katar legnagyobb energiaprojektjét. A csúcstechnológiával működő berendezések a katari Északi Mezőről érkező földgázt alakítják át minőségi folyékony üzemanyagokká és termékekké.

Az üzem felavatását öt éves projekt-előkészítés és több mint 35 év GTL-technológiai fejlesztés előzte meg a Shellnél. A Pearl GTL egy világméretű upstream/downstream projekt Ras Laffan városában, Dohától 80 kilométerre északra. A tevékenységi kör az offshore és onshore földgáz-feldolgozástól kezdve a késztermékek finomításáig, valamint ezek disztribúciójáig terjed világszerte. Az üzem felépítésén 60 országból 52 ezer építőmunkás dolgozott Mayer György energetikai szakújságíró, kommunikációs szakértő

technikatörténet Technikatörténet technikatörténet technikatörté„A gép forog az alkotó nem pihen” Egy új foglalkozás az Elektrotechnikai Múzeumban

Az Elektrotechnikai Múzeum Jedlik Ányos munkásságát bemutató „150 éves a Jedlik-dinamó” című időszaki kiállításához kapcsolódóan új foglalkozásokat, speciális rendhagyó fizikaórákat indított el. Igazi különlegesség a „A gép forog, az alkotó nem pihen” címet viselő foglalkozás, melyen a résztvevők Jedlik Ányos bencés szerzetes, pap-tanár által kidolgozott, technikatörténeti szempontból forradalmi berendezését, a „villamdelejes forgony” valósághű, működő modelljét készítik el. A felhasz-

INDUSTRIAUTOMATION – ipari kiállítás új koncepcióval

nált és kiegészítő eszközöket egységcsomagban kapják kézhez a résztvevők egy összeállítási útmutatóval. A diákok csapatmunkában (4-5 fős csapatok) végzik el az egyes részfeladatokat: az álló- és forgórész tekercselését, majd azok sorba kötését a kommutátorral, mely a gyakorlati kivitelezhetőség miatt nem a Jedlik által használt higany kommutátor megoldással, hanem rézlemez alkalmazásával történik. A működő modell összeállítása - azon túl, hogy élményt nyújt a gyermekeknek, fejleszti kreativitásukat, kézügyességüket, napjaink munkavégzésében elengedhetetlen csapatmunkára ösztönöz - segítségével megérthetik az egyenáramú gépek fő elemeinek működését. A végeredmény egy olyan múltidéző készülék, mely különlegességénél fogva mai technikai környezetünkben is csodálatot válthat ki. A múzeum munkatársainak a foglalkozás kidolgozásakor elsődlegesen az volt a célja, hogy a résztvevő osztályok egy olyan eszközzel távozzanak, melyet a jövőben az iskola fizikaóráin a kommutátorral rendelkező elektromágneses forgó készülékek szemléltetésére tudnak használni más évfolyamok is. A foglalkozás az NKA támogatásával, a „Felemelő Század” programsorozat keretében valósult meg. www.elektromuzeum.hu Dr. Antal Ildikó múzeum igazgató

ágazatonként tematikus szakmai napokat terveznek a szervezők, melyeken mindvégig az energiahatékonyság – mint vezérfonal áll a középpontban. A kiállítás teljes konferenciaés kísérőprogramja a fent említett kiemelt témakörök köré A 2012. május 15–18. között bemutatkozó csoportosul majd. INDUSTRIAUTOMATION Nemzetközi ipari és automatiA 2012. évi INDUSTRIAUTOMATION kiállításon a nemzetzálási szakkiállítás, az önálló, de egymással szoros kapcsogazdaság kiemelten fontos, az ország össztermelése szemlatban álló ipari ágazapontjából is jelentős tokat, valamint az ipari ágazatok mutatkoznak automatizálás minden be. Az ipari fejlesztés SZAKMAI PROGRAM – TEMATIKUS NAPOK: területén kulcsszeés környezetvédelem repet betöltő ipari feltételeit és lehetőséFókuszban az energiatakarékos és környezettudatos megoldások elektronika, elektgeit egy európai szintű 2012. május 15. – Az élelmiszer- és italgyártó iparban, rotechnika és komtalálkozón ismerhetik valamint a gyógyszeriparban munikációtechnika meg az üzletemberek, a 2012. május 16. – A vegyi anyag gyártó- és feldolgozóiparban, szakterületeit mutatgyártók és kereskedők, valamint az olaj- és gáziparban ja be (ELECTROcom) a a kiállítás több tízezres 2012. május 17. – Az elektronikai gyártó és összeszerelő HUNGEXPO Budapesti közönsége. Ezzel a szak iparban, gyártástechnológiában Vásárközpontban. A kiállítás komoly segítője 2012. május 18. – Az autó- , járműgyártó- és beszállító iparban korábbiakban Industria, lehet az ágazatokban Chemexpo és Securex zajló gazdaságélénkítő néven megrendezett szakkiállítások is ebben a megújult törekvéseknek. formában jelentkeznek ismét, nem önálló ágazatként, hanem a gyártási folyamatokhoz kapcsolódva, a gyártási foAz INDUSTRIAUTOMATION mellett rendezi 2012-ben lyamatokban elfoglalt helyükön. a HUNGEXPO az ÖKOTECH szakkiállítást, a környezetvé2011. november 16-án zajlott az INDUSTRIAUTOMATION delem, a környezetgazdálkodás, a környezetminőség és a 2012 kiállítás szakmai bizottsági ülése, melyen az egyes iparkörnyezetbiztonság beruházóinak, szakértőinek hazai legágak piacvezető cégeinek jelenlévő képviselői elvállalták, jelentősebb rendezvényét, hiszen az ipari termelés fázisahogy segítik a bizottság munkáját az ipari kiállítás színvonalas iban ma már elmaradhatatlan az ökológiai követelmények szakmai programjának összeállításában. betartása. A látogatók (vevők) minél specifikusabb elérése érdekében www.industriautomation.hu


36

www.magyarregula.hu

Szeretettel várjuk

március 20-22. SYMA Rendezvénycsarnok

megújult 3 napos szakkiállításunkon! CONGRESS Rendezvényszervezô Kft. Telefon: +36 1 212 0056 +36 20 334 9976 Fax: +36 1 356 6581

Legyen részese Ön is a szakma ünnepének!

A védjegyek a gazdasági élet fontos motorjai Az együttműködés, a közös munka fontosságát, és a fogyasztói bizalom erősödését tartja legfőbb céljának a Nemzeti Fogyasztóvédelmi Hatóság (NFH) az elkövetkezendő években is. Mindez az NFH és a Magyar Termék Nagydíj Pályázati Iroda közös szimpóziumán hangzott el 2011. november 17-én. Pintér István, a Nemzeti Fogyasztóvédelmi Hatóság főigazgatója továbbra is azt tartja elsődleges feladatnak, hogy a magyar fogyasztók jobban bízzanak a magyar áruk, a magyar gyártók által előállított termékek minőségében, ehhez azonban elengedhetetlen a hatékony fogyasztóvédelmi ellenőrzések sora. Pintér István, az idén Huszay Gábor emlékére emlékdíjat alapított, amelynek első ünnepélyes kiosztására november 17-én került sor az NFH székházában. A díj névadója Dr. Huszay Gábor – a KERMI Kiss Károlyné átveszi a díjat volt ügyvezető igazgatója –, aki 1998-tól 2004 szeptember végéig a fogyasztóvédelmi hatóság főigazgatójaként jelentős eredményeket ért el a fogyasztóvédelem társadalmi elfogadottsága, megismertetése terén Az Emlékdíjat elsőként megkapó személyeknek az elismerést Pintér István főigazgató és Szabó Zsolt országgyűlési képviselő az Országgyűlés Fogyasztóvédelmi Bizottságának alelnöke adta át. A dijazottak között volt Kiss Károlyné a Magyar Termék Nagydíj társalapítója, aki egész pályafutása során a fogyasztókkal állt, és áll még ma is kapcsolatban. Ismeri a gyártói, kereskedelmi területeket, ahol a minőség közvetlen piaci értékkel bír. A fogyasztók érdekeinek képviselete, a fogyasztói jogok ismerete és megismertetése szakmai hitvallásának is tekinthető. Dr. Huszay Gáborral, a KERMI egykori igazgatójával, a Fogyasztóvédelmi


37

Főfelügyelőség legendás vezetőjével, valamint munkatársával Széman Györggyel közösen alapították meg a mára Magyarország legrangosabb szakmai díjának számító fogyasztóvédelmi elismerést, a Magyar Termék Nagydíjat, melyet országos, nyilvános pályázat során lehet elnyerni. A pályázati iroda vezetőjeként ma is szoros munkakapcsolatban áll a pályázaton résztvevő vállalkozásokkal, és a Kiírói Tanács képviselőivel, közöttük a Nemzeti Fogyasztóvédelmi Hatósággal. A főigazgató a sajtótájékoztatón ismertette az újonnan létrehozott Nemzeti Termékkosár programot is, melynek segítségével a vásárlók maguk gyűjthetik össze és ajánlhatják a minőségben és ár-érték arányban kiemelkedő, elsősorban Magyarországon előállított és forgalmazott termékeket. A szimpózium előadásai rávilágítottak arra, hogy a minőség- és a fogyasztóvédelem ügye rendkívül szerteágazó, a magyar gazdaság szereplői csak együttes erővel teremthetik, és őrizhetik meg a szükséges fogyasztói bizalmat. Szabó Zsolt országgyűlési képviselő hangoztatta, hogy „a jó termék, jó neve beleég a fogyasztó emlékezetébe. Így értékké válik. Például a Tungsram márkanév világszerte ismert és elismert. Termékei olyan jók voltak, hogy annak megszüntetését még a világ mamut vállalatai is csak a termék minőségének fokozatos rontásával érhetik el. Ezek, mint például az aranyfácán paradicsom püréé fogalommá válnak, és a fogyasztók évtizedek óta azt keresik, mert tudják, hogy a mögött minőség van még ma is. Ezeknek megőrzése rendkívül fontos gazdasági érdek” emelte ki az országgyűlési képviselő. Kiss Árpád [email protected]

egyesületi élet Egyesületi egyesületi élet egyesületi Beszámoló a MEE 58. Vándorgyűlés, Konferencia és Kiállításról 3. rész Az Elektrotechnika Az Elektrotechnika októberi októberi és novemberi és novemberi számaiban számaiban számot száadtunk mot a „Kutatás+Fejlesztés+Innováció” adtunk a „Kutatás+Fejlesztés+Innováció” mottót viselő mottótVánviselő dorgyűlés Vándorgyűlés első, plenáris első,szekciójáról, plenáris szekciójáról, továbbá továbbá az A1., B1., az A1., A2., B1., A3. szekciók A2., A3. munkáiról. szekciók munkáiról. A novemberi A novemberi számunkban számunkban az A4, az A5,A4, B2, B3, B4, A5, B5, B2, szekciók B3, B4, B5,munkájáról szekciók munkájáról számoltunk számoltunk be. A továbbibe. A toakban avábbiakban Vándorgyűlés a Vándorgyűlés C1, C2, C3, C1, A6,C2, B6 C3, szekcióiról, A6, B6 szekcióiról, és végül és a záró plenáris végül a ülés záró eseményeiről plenáris ülés eseményeiről kívánjuk tájékoztatni kívánjuk tájékoztatni kedves olvasóinkat. kedves olvasóinkat.

B4. szekció: Napelemes villamosenergiatermelés Levezető elnök: Herbert Ferenc – Óbudai Egyetem

Dr. Novothny Ferenc (Óbudai Egyetem): „Napelemes rendszerek védelme” A napelemes rendszerek az elmúlt évek során jelentős fejlődésen, változáson mentek keresztül. Ahogy a technika/technológia fejlődött, ezzel párhuzamosan fejlődtek az alkalmazandó védelmi előírások, illetve a rendszerek. Más rendszerű védelmeket kíván az egykristályos szilícium napelem, és ismét mást a vékonyréteg napelem. Változások vannak a vonatkozó szabványokban is, számos fogalom megszűnt, néhány fogalom megváltozott tartalmat hordoz. Külön figyelmet érdemel a védővezetőre vonatkozó változások, amelyek nemcsak fogalmi jellegűek, hanem méretezési változásokat is jelentenek. Új szemlélet jelent meg az áramütés elleni védelemben, amely előírja a táplálás lekapcsolását, a kettős vagy megerősített szigetelést, a villamosan történő leválasztást. Minden esetben a negatív pólust kell földelni. Célszerű folyamatosan figyelemmel kísérni a vonatkozó szabványok változásait. Liszt Zoltán (TECHNIQ 2000): „Fotovillamos erőművek létesítésével kapcsolatos tapasztalatok”. A fotovillamos erőműveket az alábbiak szerint csoportosíthatjuk: az erőmű mérete szerint – ezt a VET írja elő; telepítés helye szerint – talajon, tetőre; tartószerkezeteik szerint – fix v. forgatható; a „gyűjtés” módja szerint – AC v. DC gyűjtésű. Az előadás szólt a létesítési hely kiválasztásának szempontjairól, a létesítés menetéről, egyes fázisairól, beleértve nemcsak a fotovillamos elemeket, hanem az invertereket, a hálózatra való csatlakozás feltételeinek megvalósítását. Az előadás végén az üzemeltetési tapasztalatokról kaptak a résztvevők tájékoztatást. A karbantartási igény minimális, elegendő évente egy alkalommal tisztítani a paneleket. Az energiatermelés az előzetes számítások szerint értéket meghaladta. Pénzes László (MEE VET): „Napelemes rendszerek csatlakoztatása az elosztóhálózatokon”. Ma már világosan látható, hogy a napenergia hasznosításának jelentősége évről évre számottevően növekszik. Hazánk Uniónak tett vállalása is megkövetelik a hazai hasznosítást. Korlátot jelent azonban a rendelkezésre álló támogatási keret. A Környezetvédelmi és Energetikai Operatív Program (KEOP) nyújt évről évre növekvő támogatást a hazai megújuló energiatermelésnek. A napelemes rendszerek statikus átalakítókon keresztül csatlakoztathatók a hálózatra, felügyeletük lehet decentralizált vagy központi. Gondoskodni kell az energia méréséről és az elszámolásról, ezek természetesen az informatikai


38

rendszer segítségével történhetnek meg. A hazai elfogadott rendszer – a csatlakozástól a mérésen keresztül az elszámolásig – teljesen hasonló az európai országokban alkalmazott rendszerekhez. Herbert Ferenc, Kovács Csaba (Óbudai Egyetem): „Napelemes rendszerek és a villamosenergia-tárolás lehetőségei”. 2003-óta Magyarországon mintegy1 MW-nyi hálózati szinkron üzemben dolgozó napelemes rendszer van. A jövőben ezen napelemes rendszerek gyors elterjedése várható. Csak egy közeli példával élve: Csehországban az utóbbi három évben több mint 1000 MW teljesítményű napelemes erőművet helyeztek üzembe. A megújuló energiaforrások, az energiatárolás, valamint ezen technológiák fejlődése jelentősen befolyásolják majd az egész villamosenergetika-szektort. Az ipari és kommunális fogyasztók igénynövekedése mellett számolni kell a lakossági fogyasztók energiafelhasználásának átrendeződésével. Ez alatt az értendő, hogy napjainkban egyre növekvő számban jelennek meg a villamos hajtású személy- és haszonjárművek. Ezek előnyeiről közismertek, ezekről nem szükséges sokat mondani. A napelemes rendszerek jó alternatívát biztosítanak a villamos hajtású járművek energiaellátására. Erre már eddig is számos példa található. Az autó akkumulátora pedig interaktív energiatárolásra is alkalmas. Dr. Kovács Károly (DEHN +SÖHNE): „Fotovillamos (napelemes) rendszerek túlfeszültség- és villámvédelme”. Napelemes rendszerekkel történő összes káresemény 25%-a villám- és túlfeszültségből adódik. Elengedhetetlen tehát ezen rendszerek külső villámvédelmi és túlfeszültség-védelmi megoldásainak ismerete és alkalmazása. Szabványok és a jogi környezet tekintetében finoman kifejezve ma még „káosz” van. Ami praktikusan azt jelenti, hogy a szabványok még állandóan változnak, idő kell tehát, amíg végleges megállapodás lesz. A külső villámvédelmi rendszer alapvetően 5 pilléren nyugszik: felfogó, levezető, földelés, villámvédelmi potenciálkiegyenlítés, és a veszélyes megközelítés távolsága („s”) betartása. Napelemes rendszerek esetében mind a váltakozó áramú, mind az egyenáramú oldalon szükséges a túlfeszültség-védelmi intézkedések megtétele. Az intézkedéseket alapvetően az határozza meg, hogy van-e az épületen villámvédelem, és ha van, akkor az szigetelten van-e kialakítva, vagy sem.

B5. szekció: Szabadvezetékek

Levezető elnök: Kiss József – MAVIR ZRt. Strádl János, Balogh István (MAVIR), Szeverényi Tamás (Forest7): „Az átviteli hálózaton végzett távvezetéki erdőnyiladék kezelésének újszerű megközelítése”. Az átviteli hálózati távvezetékek létesítése és üzemvitele során folyamatos feladatot jelent a szabványos biztonsági távolságok betartása. Ez a távvezeték alatti természetes növényzet esetében kiegészül a távvezetéki üzemviteli és technológiai megközelíthetőségnek biztosításával is. Erdőnyiladékok esetében átlagosan 3-4 évente szükséges a nyiladékok tisztítása. A megszigorított - különböző szintű - természetvédelmi előírások a régi módszerek felülvizsgálatát és új technológiák kidolgozását igényelték. A MAVIR 2006-tól bevezette az ún. természetközeli (zöldfolyosós) módszert, és kísérleti jelleggel egy új távvezetéken is egyedi nyiladékot alakított ki. A természetközeli nyiladék lényege, hogy a kezelt területeken a nyiladékban lévő növényzet irtásánál figyelembe kell venni a fák, cserjék adott termőhelyen végleges kifejlett állapotban

maximálisan elérhető magasságát. A nyiladéktisztításnál csak azok a fa-, illetve cserjefajok kerülnek kivágásra, amelyek végleges magassága a biztonságosnál jobban megközelítheti a területen lévő távvezetéki sodronyokat. Az új módszer egyértelműen költséghatékonynak bizonyult. Dr. Güntner Ottó, Kállai Rudolf (FUX Zrt.): „A FUX Zrt. innovációs sikereinek és saját kezdeményezésű kutatófejlesztő tevékenységének eredményei a termékválaszték bővítésében és a vezetősodrony export növelésében”. A FUX Zrt. vezetősodronyaival több, mint egy évtizede szolgálja a hazai és külföldi piaci igényeket. A hálózati engedélyesek által támasztott követelmények növekedése, valamint a piaci verseny fokozódása arra késztette a FUX Zrt.-t, hogy termékválasztékát a piaci igényeknek, valamint a külföldi sodronygyártók kínálatának figyelembe vételével bővítse. Ehhez kutató-fejlesztő és innovációs tevékenységre, valamint a gyártósorok és berendezések beruházására volt szükség. A cég alapítása óta 1,2 milliárd forintot fordított fejlesztésre. Ennek eredményeként számos új termék került kifejlesztésre, hazai és külföldi értékesítésre. Ezek között említendő a csökkentett koronasugárzású, növelt átviteli kapacitású vezető sodrony, a hagyományos és növelt hőleadású felületkezelt vezető sodrony, valamint a 150-230 oC üzemi hőmérsékletű sodronyok. Dr. Barkóczi István (Miskolci Egyezem), Dr. Güntner Ottó (FUX Zrt.): „A Miskolci Egyetem kutató-fejlesztő és oktató laboratóriumának szerepe a FUX Zrt. szakember utánpótlásában és termékfejlesztésében”. A Miskolci Műszaki Egyetemmel együttműködve a FUX Zrt. pályázati támogatással 2010-ben megépítette vezeték- és kötéldiagnosztikai laboratóriumát. A laboratórium egyaránt szolgálja a Miskolci Egyetem oktatási munkáját, valamint a cég termékfejlesztési és marketingtevékenységét. Ezzel a FUX Zrt. azon kevés sodrony gyártóbázissal rendelkező cég közé tartozik, amely rendelkezik a termékfejlesztést megalapozó egyetemi és laboratóriumi háttérrel. A laboratórium jelentős szerepet játszik a gazdaságos termékfejlesztésben, és az egyetemi háttér pedig biztosítja a cég számára a korszerű képzésben részesült szakembereket. Hatibovics Alen (EDF DÉMÁSZ): „Vezeték legmélyebb pontjának a meghatározása”. Ferde felfüggesztés esetén a vezeték legmélyebb pontja nem az oszlopköz felénél helyezkedik el, mint a vízszintes felfüggesztésnél, hanem eltolódik az alacsonyabban lévő oszlop felé. E pont meghatározásához dolgozott ki algoritmust a szerző. A számítás mindig egy adott környezeti hőmérsékletre adja meg a belógás értékét, hiszen a vezeték pozíciója hőmérsékletfüggő. A légvezeték alakja láncgörbe, de bizonyos tartományban – ha a belógás nem túl nagy - ez jó közelítéssel helyettesíthető parabolával is. Erre a kimutathatóan minimális hibát okozó egyszerűsítésre dolgozták ki a teljes algoritmust, amely négy részből áll, nevezetesen a belógási görbe függvényének meghatározása; felfüggesztési köz egyenes függvényének meghatározása; vezetékgörbe függvényének meghatározása, vezeték legmélyebb pontjának meghatározása. Iványi Ervin (PÖYRY-ERŐTERV Zrt.): „400 kV-os látványoszlop tervezése létesítése”. Albertirsa és Martonvásár között új 400 kV-os távvezeték épült. Ez az új beruházás lehetőséget biztosított egy új koncepcióval megtervezett „látványoszlop” beépítésére. A nagyfeszültségű távvezeték szükséges rossz, bizonyos értelemben rombolja a környezeti hatást. A távvezetéki oszlopok színessé, érdekessé tételével a környezeti hatás


39

jelentősen javítható. Ezen gondolatok jegyében az M6-os autópálya mellett egy nemzetiszínűre festett oszlop található, amíg az M7-es mellett MAVIR logóval ellátott oszlop töri meg a monotóniát. A legújabb tervezésű látványoszlop a „bohóc” kialakítású lett. A legnehezebb feladatot az jelentette, hogy a látvány mellett az oszlopnak hagyományos funkcióit is el kell látnia. Meg kell oldani, hogy a szerelő személyzet feljusson a vezetékfelfüggesztési helyekre. Az első oszlop gyártása után sor került egy próbaszerelésre, amely sikeresen vizsgázott. Az oszlop az M5-ös autópálya 40-es és 42-es kilométer szelvénye között látható.

C1. szekció: Műszaki eljárások innovatív támogatása Levezető elnök: Benyó Tibor - OVIT ZRt.

Orlay Imre (ÉMÁSZ), Szécsi Tamás (GEOMETRIA): „Hálózatok állapotfelmérése – Integrált informatikai rendszer bevezetése az ELMŰ – ÉMÁSZ társaságcsoportnál”. Az ELMŰ-ÉMÁSZ társaságok 2010-ben projektet indítottak az elektromos hálózat ciklikus állapotfelmérési folyamatainak, tartalmának és informatikai támogatásának megújítására. A projekt indítását a szigorodó hatósági és fogyasztói elvárások mellett az motiválta, hogy a válságadóval terhelt nehezedő gazdasági környezetben kell a hálózat fenntartását Benyó Tibor és folyamatos műszaki megújítását – a társaságok nyereséges működése mellett – biztosítani. A cél elérése érdekében a beruházási és fenntartási munkák tervezésének műszaki megalapozottságát tovább kell javítani. Ennek feltétele, hogy a hálózati vagyonról folyamatos, naprakész információval rendelkezzenek a társaságok. Ez az állapot alapos ismeretét feltételezi. Csernák Gergely, Kaleha Zsolt (GEOMETRIA): „Műszaki folyamatok támogatása terepi mobil eszközök segítségével”. Napjainkban egyre nagyobb nyomás nehezedik a közműés távközlési vállalatokra a hatékonyság növelése érdekében. A költséghatékonyság javításának egyik lehetséges területe a terepi munkákat végző szerelőcsapatok munkaszervezése, munkairányítása és munkavégzése. Az integrált mobil irányítás a fenti terület korszerű informatikai alapokon nyugvó támogatását célozza meg. Ez a támogatás egy vállalati szinten integrált, az adott üzleti folyamatokra optimalizált munkairányítási rendszer (I-WfMS – Integrated Workforce Management System) tudja biztosítani. Kamasz Ernő, Kurutz Zsolt, Cziner Tibor (PÖRY ERŐTERV): „CAD alapú távvezeték-tervezés eredményeinek megjelenítése 3D-s környezetben hazai és nemzetközi tapasztalatok alapján”. Az informatika eszközrendszere hihetetlen lehetőségeket adott a tervezők kezébe, olyan lehetőségeket, amelyekről egy évtizeddel ezelőtt még álmodni sem mertünk. Ennek egyik eklatáns példája a CAD tervezés és a háromdimenziós megjelenítés a Google Earth által nyújtott domborzati viszonyok megjeleníttetése. Ezeket az eszközöket kihasználva a tervező megkeresi a távvezeték optimális nyomvonalát, elkészíti a terepmodellt, meghatározhatja és megrajzolhatja a nyomvonalat, az oszlopkiosztást. Volf István, Herceg Nándor (PÖRY- ERŐTER): „Szabadvezetékek költséghatékony légi fotózása és diagnosztikája”.

A nagyfeszültségű szabadvezetékek, mint környezeti hatásoknak fokozottan kitett hálózati létesítmények hibamentes működéséhez elengedhetetlen az állagmegőrzés, rendkívüli vagy ütemezett karbantartási munkálatokkal. Ez utóbbi tervezéséhez és ütemezéséhez nyújt segítséget a távvezetékek állapotfelmérése. Újszerű eljárás a szabadvezetékek helikopterről történő állapotfelmérése, e feladatok elvégzésére igen alkalmasak az „UAV” típusú pilóta nélküli gépek. Ezen gépek új generációi olyan technológiákkal vannak felszerelve, amelyek lehetővé teszik, hogy az „autopilot” és távirányítás segítségével repülési feladatokat hajtsanak végre. Minimális repülési magasságuk 10 méter, a maximális 300 méter. A max. 25 kg tömegű helikopter az irányító egységgel együtt is belefér egy kombi személyautóba, és gond nélkül szállítható A-ból B pontba.

C2. szekció: Villamos gépek és készülékek Levezető elnök: Dr. Madarász György – MEE VGKB

Juan Antonio Sanz, Miguel Oliva (ABB), Szász Jenő (ABBKft.): „Politranszformátorok és univerzális generátor transzformátorok”. Manapság az energiaszolgáltató cégek vagyoni eszközökre vonatkozó menedzsment programokat hoznak létre, működési és gazdasági céljaik elérése érdekében. Ezen programokon belül a tartalékképzés egy fontos és kritikus tétel. Az energiaszolgáltatás mennyiségi igénye nő, az infrastruktúra időközben öregszik. Ami a teljesítménytranszformátorokat illeti, sok szempontot figyelembe kell venni, többek között a relatíve magas költséget, a hosszadalmas szállítási időt, a megbízhatóságot, a villamos veszteséget, stb. Ezen gondok egyszerűsítésére hivatott a multifunkcionális transzformátor. Szász Jenő (ABB Kft.): „Nagy transzformátorok korszerű hűtésszabályozása”: Az ismertetett műszaki megoldás a Paksi Atomerőmű Zrt. részére készült, a 2 db 400/120/18 kV-os 250/250/75 MVA-es hálózati, illetve a 8 db 15,75/420 kV-os 300 MVA-es teljesítményű blokktranszformátorok hűtésvezérlésének korszerűsítésére. A rendszer főbb elemei: intelligens transzformátor, frekvenciaváltók, új hűtőblokkok, új olajszivattyúk és az új áramlásjelzők. A műszaki megoldás célja, hogy a transzformátor olajhőmérsékletének ingadozását jelentősen mérsékelje, ezzel csökkentve a transzformátor hőigénybevételét is, növelve ilyen módon a transzformátor élettartamát. A kapcsolt intelligens monitoring rendszer gyűjti a transzformátor üzemi adatait, meghatározza a szükséges hűtőteljesítményt, és ennek megfelelően avatkozik be. Kecskeméti Attila (Bankonzult): „Villamos gépek a megújuló villamos energiatermelésben”. A cég fő tevékenységei megújuló villamos energia termelésében a vízerőművek generátorainak és segédberendezéseik javítása, karbantartása, szélerőművek generátorainak és segédberendezéseik javítása, karbantartása. Az egyik ilyen nagy feladat volt, a több mint 50 éve működő tiszalöki vízi erőmű teljes felújítása. Ennek a generátornak az állórész javítását a helyszínen kellett elvégezni. Ez nagyon nagy feladat volt a korábbi szakmai tapasztalataikhoz képest, teljesen új javítási technológiák kidolgozására volt szükség. A munka sikerrel zárult. Jelentős feladataik közzé tartozik a szélgenerátorok állórész lemezeinek pakettálása, összeállítása, a tekercselemek elkészítése, berakása, elkötése és villamos ellenőrzése. Szabó László (H-Tech Kft): „Új rugóerő tárolós megszakító hajtás”. Az SF6 gáz oltóközegű megszakítók meghibásodá-


40

sa okainak elemezése 43%-ban hajtáshibákra utalnak. Ennek csökkentésére, ill. kiküszöbölésére nagyon sokoldalú vizsgálatokat folytattak le. A vizsgálati eredmények analizálása, majd azok alapján új konstrukciós változások kidolgozása meghozta a várt eredményeket. Magyarországon csak a termékek fejlesztése folyik. Az új megszakítónak a fejlesztése során a kísérleti mérésekhez speciális próbapadot készítettek, ezzel modellezni és mérni tudták az elérni kívánt célokat Hipszky Gyula (Siemens): „Innováció a transzformátorgyárban – Tények és tervek”. A csepeli transzformátorgyár története mintegy ötven évre tekint vissza. Az első harmincöt évben az állami tulajdonú vállalat, mint egyedüli magyar elosztó-transzformátorgyártó, elsősorban a hazai piacot szolgálta ki a kor színvonalának megfelelő kivitelű, jó minőségű olajhűtésű és száraz transzformátorokkal. A privatizációt követően az új tulajdonos, a Siemens megtartotta a vállalat portfolióját, szakembergárdáját és intenzív fejlesztéseket valósított meg. A gyár hamarosan elérte a Siemens vállalatoktól elvárt minőségi és hatékonysági paramétereket, és a Siemens transzformátorágazatának teljes jogú tagjává vált. Tevékenységükre jellemző a folyamatos gyártás- és gyártmányfejlesztés.

C3. szekció: Szakértői rendszerek, eszközök Levezető elnök: Szántó Zoltán – Diagnistics Kft.

Dr. Kovács Károly (DEHN+Söhne):„Kockázatelemezés és veszélyes megközelítési távolság számítása az MSZ EN 62 305 szerinti magyar nyelvű szoftveres támogatással”. Annak érdekében, hogy a villámcsapások következtében fellépő károkat elkerüljük, a védendő objektumon célzott intézkedéseket kell tennünk. Ezen célt szolgálja a kockázatelemzés, igen sok paramétere figyelembevételével határoz meg számítási módszert. A kockázatelemzés iteratív számításon alapul, amelynek igen nagy számításigénye van. Szántó Zoltán A kiértékelő modul grafikus formában mutatja be az egyes kockázati összetevőket. Mindezekről a nyomtatási modul készít dokumentációt. Az MSZ EN 62305 szabványban hangsúlyos szerepe van, az ún. veszélyes megközelítési távolság számításának. A számítás során a külső villámvédelmi berendezés felfogó és levezető rendszerének egyes pontjain határozzuk meg a veszélyes megközelítési távolságot. Németh Bálint, Dr. Kiss István (BMGE), Laboncz Szilvia (OVIT), Csépes Gusztáv (MAVIR): „Transys – Transformer ANalyzing SYStem szakértői rendszer” A teljesítménytranszformátorok létfontosságú eszközei az átviteli és az elosztó hálózatoknak, ezért a transzformátorok meghibásodásai jelentős gazdasági hatással vannak a hálózatok működésére. A transzformátorok életkorainak növekedésével szükséges állapotuk felmérése, értékelése ahhoz, hogy a meghibásodásuk kockázata csökkenjen. Ez vezetett a különböző online és offline roncsolásmentes vizsgálati technológiák kifejlesztéséhez. A mérések kiértékelése során figyelembe kell venni a fokozatkapcsoló és az átvezető szigetelő állapotát, a terhelési adatokat, stb. A transzformátorban torzult hibagázok kiértékelésére alkalmazott fuzzy logika alapú kiértékelés tartalmaz állapoti értékelést és súlyozási faktorokat, amely kiértékelés pontosabb diagnózis felállítására ad lehetőséget. A neurális

hálózat segítségével pedig egy öntanuló rendszer alakul ki, amely a fuzzy logika alapú HGA kiértékelés eredményeit feldolgozva növeli a diagnózis pontosságát és megbízhatóságát. Zerényi József (MAVIR): „Erőművi lengéscsillapítás (PPS) hatékonyságának ellenőrzése üzem alatti mérésekkel”. Az együttműködő villamosenergia-rendszerekben bekövetkező tranziens folyamatok következtében frekvencialengések, kapocsfeszültség-, hatásos- és meddőteljesítmény-lengések lépnek fel. Az előadás a lengéscsillapítás elveinek ismertetése mellett bemutatott egy javasolt helyszíni mérési módszert, amely nem zavarja meg az erőmű állandósult üzemét. Alkalmas azonban arra, hogy a mérés során felvett és az ismertetett Fourier transzformációs módszerrel kiértékelt adatok alapján a gerjesztés szabályozó működését és a PSS funkció lengéscsillapító hatékonyságát meg lehessen ítélni. Az előadás a Paksi Atomerőmű 22SP gépegységén történt gerjesztésszabályozó rendszer cseréje kapcsán mutatta be a mérési és kiértékelési módszer alkalmazását. Németh Gábor, Béla Viktor (C + D Automatika): „Hibahelymeghatározás PMU-k által vezérelt megszakítók helyes vezérléséhez, vegyes felépítésű átviteli hálózaton”. A világban tapasztalható egy erősödő tendencia a föld alatti kábelek használatára az oszlopokon futó távvezetékek helyett. E folyamat eredményeként keletkeznek hos�szabb vegyes felépítésű szakaszok is. Az előadás arról adott számot, hogy a végpontokon elhelyezett védelmi relékbe programozott hibahelykereső algoritmussal hogyan lehet a fázis differenciál relét kiváltani. Az algoritmus működése a tápvonal végén elhelyezett szinkrofázor méréseken alapul, s a hiba elhelyezkedésétől függően engedélyezi vagy tiltja a visszakapcsolást. Az algoritmus alapos ellenőrzése is megtörtént, szimulációk segítségével, laboratóriumi mérésekkel. A valós mérési eredmények azt mutatták, hogy az algoritmus alkalmazásával a kitűzött célt elérték.

A6. szekció: Vagyon- és eszközgazdálkodás Levezető elnök: Tóth József – EDF DÉMÁSZ Partner Kft.

Dunay András (Geometria): „Vagyongazdálkodás szabványa: PAS 55”. A közművállalatok életét alapvetően meghatározzák az elmúlt évtized változásai, mint a privatizáció és a liberalizáció, illetve a szabályozási és fogyasztói környezet. Olyan vagyongazdálkodási rendszert kell működtetni, amelyben csak a valóban szükséges ráfordítások kerülnek meghatározásra. Nemzetközi színtéren egy évtizede elindult egy szabványosítási folyamat, amelyet egy független intézet, az angol Institute of Asset Management vett gondozásba, ennek eredményeként jelent meg 2004-ben a PAS55-ös szabvány. 2008-ban pedig elkészült ennek felújított változata. Ez utóbbi munkálataiban már a Geometria Kft. is részt vett. Az érintett vállalat számára alapvető fontosságú a szabvány által meghatározott vagyongazdálkodási rendszer bevezetése és működtetése. Szécsy Tamás (GEOMETRIA): „Nyilvántartási adatokon alapuló számítás – NEPLAN GIS kapcsolat”. Az E.ON Hungaria Zrt. 2010-ben bevezette, és a középfeszültségű nyilvántartás terén használatba vette az Intergraph G/Technology alapú integrált műszaki nyilvántartási rendszert, az INIS-t. Az INIS rendszer szolgáltatja a hálózati alapadatokat a műszaki rendszerek felé, és egyben integrátori szerepet tölt be ezen rendszerek közötti kapcsolatokban. Az előadás bemutatta az alkalmazott megoldást, amikor is az ABB NEPLAN hálózatszámítási alkalmazás a nyilvántar-


41

tási rendszerből kapja a szükséges alapadatokat, az SAP IS-U rendszerből a fogyasztási adatokat, és végül az üzemirányítási rendszeri GIS-SCADA integráció által a terhelések számításához elengedhetetlen mérési értékeket adja az integrált rendszer számára.

Kiss Zoltán, Gáti Erika (ELMŰ), Demetrovics János (ÉMÁSZ): „Hálózati beruházások tervezése megvalósult informatikai támogatással (Középtávú és éves tervezés, egyedi intézkedések, beszerzési terv támogatása)”. Az ELMŰ-ÉMÁSZ társaságcsoportnál 2000-ben jelentős szervezeti átalakulások mentek végbe. Az egyik legjelentősebb ezek közül az Asset (vagyontárgyak) menedzsment létrejötte. A társaság hálózati ráfordításait tervezni rendkívül nehéz feladat. Beruházások esetén ez összességében mintegy 3000 beavatkozás, karbantartási tevékenységnél nem kevesebb, mint 6000 beavatkozást jelent. A fentiek áttekinthetőségére már 2001-ben bevezettek egy olyan informatikai eszközt, amivel az adatokat lehetett összesíteni, ez segítséget jelentett az éves terv összeállításánál. Ez az eszköz a társaságcsoporton belül SEPLAND néven ismeretes. Csank András (ELMŰ Hálózati Kft.) „Stratégiaváltás az ELMŰ–ÉMÁSZ társaságcsoportnál”. Az ELMŰ-ÉMÁSZ társaságcsoport az utóbbi évtizedben több lépést tett annak érdekében, hogy a rekonstrukciós és fejlesztési címlisták tervezése minél hatékonyabb legyen. Ennek első lépéseként 2001-ben elkészült egy „rekonstrukciós iránymutatás”. Az ezt követő években jelentős továbblépések történtek a címlisták tervezésében. Ennek hatására mérhetővé váltak az egyes beavatkozások hálózati minőségre gyakorolt hatásai. Szükségessé vált a nyilvántartási adatbázisok fejlesztése. Ennek legfontosabb lépései a következők: Létre kellett hozni egy egységes jelölő rendszert; a hálózat műszaki állapotának felmérését új alapokra kellett helyezni; mérnünk kell a fogyasztóknál a villamos energia minőségi paramétereit; folyamatosan fejlesztenünk kell a diagnosztikai módszereinket. A 2013-as KÖF kábelrekonstrukciós címlista tervezése már az új központi döntéstámogató rendszerben történik. Langó Nándor (MAVIR): „A WAM projekt tapasztalatai”. A MAVIR Zrt-n belül a 2007-2010-es időszak alatt az egyik legnagyobb projekt az átviteli hálózati szakterület munkairányítási és eszközgazdálkodási rendszerének (WAM rendszer) bevezetése volt. Ismertetésre került a WAM Projekt célrendszere, legfőbb fókuszterületei, valamint az ezen feladat végrehajtása során kidolgozott informatikai rendszer bemutatása. Az ismertetés során kiemelésre kerültek azok a pontok, amelyek lehetővé tették ennek a tág fókuszú projektnek a tervezett határidőre, a tervezett költségek mellett történő megvalósítását.

Ismertetésre kerültek a bevezetés legjelentősebb nehézségei is. Így például, hogy a tervezett folyamatos bevezetés helyett a funkciók nagy része egyszerre került bevezetésre. Az előadás záró részében pedig a hasonló projekteket tervezők, illetve megvalósítók számára hangzottak el a WAM projektvezetés tapasztalatai alapján rögzített konkrét tanácsok, javaslatok, szempontok.

B6. szekció: Alállomások és hálózatok Levezető elnök: Dobi László – EDF DÉMÁSZ

Dobi László

Szilágyi Ferenc (PÖYRYERŐTERV): „Zajvédelem az átviteli hálózati alállomásokban, a söntfojtók által keltett zaj csökkentésének lehetősége már üzemelő alállomásokban és új állomásokban”. A környezetvédelem egyik jelentős szegmense a zajvédelem. Közismert az átviteli hálózati alállomások zajgeneráló hatása. Ilyen zajforrás az átviteli transzformátor és az alállomásokba beépített söntfojtótekercsek. A probléma főleg ott kritikus, ahol az alállomás lakott területen belül, vagy annak közelében van. A korábban lakott területtől viszonylag távol épített alállomások – a terjeszkedő városok miatt – a városok határai mellé vagy rosszabb esetben lakott területre kerültek. Az előadás a söntfojtótekercsek zajcsökkentési módszereinek bemutatásával foglalkozott. Tari Attila (ELEKTROMAX), Dr. Morva György (Óbudai Egyetem): „Új, innovatív technológiájú ívzárlatvédelem kiépítése villamos kapcsoló berendezésekben”. A különböző feszültségszintű magyar villamos hálózaton már évtizedek óta szinte megszámlálhatatlan ABB gyártmányú kapcsoló berendezés üzemel. Ezen berendezések hardver része, a nagyfeszültségű oldala ma is kifogástalan állapotban van, azonban a korábban szállított berendezések védelmei ma már nem elégítik ki a kor elvárásait. Erre vonatkozóan az Elektromax Kft. új, innovatív rendszert dolgozott ki, amelyek segítségével felújították ezen készülékek ívzárlatvédelmét. A munkáik során számos mérést és szimulációt végeztek, amelyek elvezettek a projekt jelenlegi stádiumához. Rasmus Larsson, Mihály Gábor (ABB Kft.): „A szakaszolós megszakító lehetővé teszi az intelligens alállomás kialakítását”. Több mint egy évtized gyakorlati tapasztalata bizonyította, hogy az ABB szakaszolós megszakítója (DCB- Disconnecting Circuit Breaker) forradalmi megoldás az alállomások rendelkezésre állásának és megbízhatóságának a növelésére, mindeközben csökkenti a környezeti hatást és az alállomás helyigényét. A szakaszolós megszakítók felépítése a hagyományos megszakítókon alapul, és két szakaszoló és egy megszakító funkcióját látja el. A DCB alkalmazása esetén az alállomási nagyfeszültségű berendezések karbantartások miatti kiesése akár 91%-kal, a meghibásodásokból eredő kiesések akár 50%-kal is csökkenhetnek. Weber Zoltán Árpád (Techniq CT): „22 kV-os szabadvezetéki hálózatok üzembiztonságának növelés TAVTIDA Recloser alkalmazásával”. Az előadás ismerteti azokat a paramétereket, melyekkel a hálózat üzembiztonsága mérhető. Ezek nevezetesen az átlagos kiesési gyakoriság mutató, kiesés/fogyasztó/év, (SAIFI); az átlagos kiesési időtartam mu-


42

tató, óra/fogyasztó/év (SAIDI); kiesés/fogyasztó/év (MAIFI). Bemutatja az előadás a fenti mutatók részletes számítási módját. A címben is megnevezett TAVTIDA Recloser feladata a megszakítók speciális visszakapcsolása, olyan automatika, amely képes a rendszerben rejlő átmeneti hibák azonnali felismerésére és javítására, ezzel javítva mind a három mutatót, a SAIFI-t, a SAIDI-t és a MAIFI-t egyaránt. Pumb Zoltán (OVIT): „IEC 61850 protokoll alkalmazása, tervezési vonatkozással”. Egyre több szakterületre készülnek szabványok, amelyek segítséget nyújtanak a tervezők munkájában. Napjaink slágertémája az IEC 61850 szabvány, amely az alállomási kommunikációs protokollra vonatkozóan nyújt útmutatást, ad javaslatot egységesítésre, az alállomási védelmek és irányítástechnikai rendszerek felépítésére. A szabvány alkalmazói, a felhasználók és a szállítók egyaránt bíznak abban, hogy a szabvány alkalmazásával épülő rendszerek lényegesen egyszerűbbek lesznek, megbízhatóságuk növekedni fog. A szabvány előremutató, alkalmazásával egy jelentős lépést teszünk az „okos hálózatok” megteremtése felé vezető úton.

Záró plenáris ülés

Levezető elnök: Dervarics Attila – MEE A záró plenáris ülés feladata volt az 58. MEE Vándorgyűlés munkájának összefoglalása és értékelése. Ezen túlmenően Szabó Gábor, a Szegedi Tudományegyetem rektora és Farkas András, az Óbudai Egyetem docense egy-egy előadás keretében oktatási intézményeik helyzetéről, fejlesztéséről adott tájékoztatót az ülésen résztvevőknek. Az összefoglaló előadások az évek óta növekvő, rekord létszámú Vándorgyűlés egyértelmű sikeréről számoltak be. Dervarics Attila elnök összefoglaló zárszavát követően került sor a „Vándorkupa” ünnepélyes továbbadására. A kupát, amely az elmúlt évben a MEE Dél-alföldi Déri Miksa Koordinációs Központ birtokában volt, Hiezl József a koordinációs központ vezetője, a DÉMÁSZ vezérigazgató helyettese, a DÉMÁSZ nevében adta át ünnepélyes keretek között Günthner Attila MEE központ irodavezetője jelenlétében az MVM ZRt. képviselőjének, Kovács Andrásnak, az MVM vezérigazgató helyettesi főtanácsadójának, a MEE főtitkárának. A baráti találkozó egy részlete

Ezúton is köszönjük a DÉMÁSZ-nak anyagi és erkölcsi támogatását, köszönjük a MEE Dél-alföldi Déri Miksa Koordinációs Központ vezetőinek és minden munkatársának áldozatos munkáját, amely záloga volt az 58. MEE Vándorgyűlés és Kiállítás osztatlan sikerének. Találkozunk jövő ősszel Budapesten! Dr. Bencze János

Miről tanácskoztak a MEE elnökei és titkárai Debrecenben? Idén a MEE Debreceni Szervezete volt a házigazdája a Magyar Elektrotechnikai Egyesület Országos ElnökTitkári tanácskozásának. A tanácskozás 2011. november 18-19-én Debrecenben, a Hotel Divinus szállodában került megrendezésre. A tanácskozás folytatatta az előző évben megkezdett gyakorlatot, és fő napirendjének a jelen választási ciklushoz tartozó 3 éves stratégia végrehajtásának áttekintését, az esetlegesen szükséges pontosítások meghatározását tekintette alapvető feladatának.

Dervarics Attila köszönti az OET-t A program nyitányaként Dervarics Attila elnök köszöntötte a tanácskozás résztvevőit, és megfogalmazta azokat a célokat, melyeket a tanácskozás során el kívántunk érni. Az első előadásokra – a hagyományoknak megfelelően – a terület legnagyobb jogi tagvállalata és a házigazda MEE szervezet képviseletében került sor. Az előadások az E.ON Hungária vállalatcsoport aktuális műszaki fejlesztési, innovációs munkájának eredményeit, valamint a MEE Debreceni Szervezetének tevékenységét mutatták be. Ezen előadásokat a társaságok, szakosztályok éves beszámolói és jövő évi terveinek bemutatásai követték. A következő blokkban az egyesület 3 éves stratégiájához kapcsolódó akciók közül 10, a tagság legszélesebb körét érintő akció végrehajtásának helyzetéről hangzott el beszámoló. A beszámolók egyben vitaindítók és feladatmeghatározások is voltak a vacsora után induló csoportmunkákhoz. A témaköröknek megfelelően kialakított 8-10 fős asztaltársaságok 9 témában vitatták meg az egyes akciók helyzetét és a sikeres teljesítésükhöz még szükséges tennivalókat.

- MÁE szerepkör átvállalása. – Dervarics Attila - Területi szervezetek kapcsolatépítése a helyi kis- és középvállalkozások felé. – Ardai Zoltán - Oktatási tevékenység fejlesztése. – Günthner Attila - Egyesületi kommunikáció. – Kovácsné Jáni Katalin A tanácskozás második napjának reggelén a csoportokban végzett munkák eredményeiről számoltak be a témavezetők. Ezt követően Günthner Attila irodavezető ismertette az egyesület működését támogató egységes bankrendszer működésének tapasztalatait, valamint a MEE 2012. évi programját és gazdálkodásának tervét. A program zárásaként a szakképzés és felnőttképzés átrendeződéséről, illetve a MEE számára ebből adódó lehetőségekről Orlay Imre, az Elektrotechnika folyóirat helyzetéről pedig Tóth Péterné tartott előadást. Az elnöki zárszóban Dervarics Attila a MEE elnöke megállapította, hogy mind a társaságok, szakosztályok, mind az egyes akciók beszámolóiban az egyesületi tevékenység színvonalának növekedését eredményező feladatok, programok kerültek bemutatásra. A célok teljesítésében is előre léptünk az előző évhez viszonyítva. Felhívta a figyelmet, hogy a ciklus hátralévő részében már nem az akciók, programok bővítése a cél, hanem minden területen a korábban kitűzött célok teljesítése az elsődleges feladat. Ehhez kívánt sikeres munkát a tanácskozás minden résztvevőjének.

Rubint Dezső levezető elnök

Madarász György

Hartmann Bálint

A csoportmunkák témái és a témavezetők a következők voltak: - Területi szervezetek működésének javítása regionális szinten; Rubint Dezső. - Területi szervezetek működésének javítása helyi szinten. – Tóth József - Az egyesületi célok fokozottabb támogatása a társaságok és szakosztályok részéről. – Kovács András - A fiatalokkal kapcsolatos célok megvalósítása. – Hartmann Bálint - Okos hálózat, okos mérés. – Haddad Richárd


43

Rubint Dezső, Béres József, a következő OET vendéglátója és Dervarics Attila Végezetül a Vándorkupa átadására került sor, amelyet Rubint Dezső adott át Béres Józsefnek, az ÉMAKÓ képviselőjének, aki bejelentette, hogy a következő OET vendéglátója a MEE Gyöngyösi Szervezete. Rubint Dezső

Hírek röviden – Paksról Évek óta tartó, jó szakmai kapcsolat eredményeképpen idén is megismerhettük Pakson a MR-Messko újdonságait. A transzformátor kiegészítő berendezéseket gyártó német anyacég (Maschinenfabrik Reinhausen) két vezetője is előadást tartott hangulatos vacsorával egybekötött szakmai programunkon. A paksi MEE szervezet tagjai rövid kirándulás keretében ismerkedhettek meg a szekszárdi 120 kV-os állomás felépítésével, berendezéseivel. Az E.ON mérnöke Kovács László rendszergazda kalauzolásával megA két előadóval, középen a főszervező ismerhettük az állandó kezelő paksi titkár nélküli állomás felépítését. Szintén e kirándulás alkalmával látogattuk meg a szekszárdi hegyoldalban Drinóczi Zoltán tagtársunk villamos szigetelőkből álló gyűjteményét. A szenvedélyes gyűjtő bemutatta a feszültségszintek szerint rendezett gyűjteményének ritka darabjait is. Novemberben nagy sikerű rendezvényen vehettek részt a Az állomást megtekintők egy csoportja korszerű világítás iránt érdek-

MEE Dunaújvárosi Szervezet szakmai tanulmányútja 2011. szeptember 16. és 18. között szakmai tanulmányutat szervezett tagjai részére a MEE Dunaújvárosi Szervezete. A cél a napenergia-hasznosítás helyzetének tanulmányozása Szlovákiában. Megújuló energiát hasznosító kiserőművek – naperőművek – telepítésének, üzemeltetésének tanulmányozása céljából meglátogattuk a Hurbanovo SK. (Ógyalla) naperőműrendszert. Vendéglátónk Zoltán Hodek IT mérnök szakértő volt, a Pow-en a.s. (Prievozska 4/D 82109 Bratislava 2 Szlovákia) az üzemeltető képviseletében. Széles körű tájékoztatást kaptunk a naperőmű létesítéséről, üzemeltetési tapasztalatairól. A naperőműrendszer három egységből áll: Hurbanovo I. Beépített teljesítmény: 3,298 MWp. Tervezett termelés: 4,14 Gwó/év. Kivitelező: Alterenergo, a.s. (SK). Inverter tipusa: Xantrex (6x500 kW) Hurbanovo II. Beépített teljesítmény: 3,300 MWp Tervezett termelés: 4,14 Gwó/év. Kivitelező: Raabvill, kft. (HU) Inverter tipusa: Vacon (5x630 kW) Hurbanovo III. Beépített teljesítmény: 3,367 MWp. Tervezett termelés: 3,5 Gwó/év. Kivitelező: Solartec (CZ). Inverter tipusa: Fronius 150 IG Plus (244x12 kW) A látogatás során konzultációt folytathattunk a naperőmű-rendszer létesítésével, hálózati csatlakozásával, üzemel-


44

A két előadóval, középen a főszervező paksi titkár lődők. A Tungsram Schréder szakemberei által, Pakson az atomerőmű Látogatóközpontjában megtartott színvonalas előadások nagy érdeklődésre tartottak számot. Nemcsak helyből, hanem a régióból is (Bonyhád, Kecskemét, Dunaújváros, Pécs, Szekszárd) érkeztek szakemberek a MEE Paksi Szervezete által meghirdetett, s a Világítástechnikai Társaság szakmai felügyelete mellett lebonyolított kreditpontos eseményen.

Szigetelőkkel is lehet sakkozni…

Összeállította: Boa András, MEE Paks, titkár tetésével kapcsolatos kérdésekről. Mindhárom erőmű 2010 decemberétől kezdte meg a termelést. A 110/22/0,4 kV-os alállomás 3 kilometérre helyezkedik el a naperőműtől. A csatlakozó vezetéken más fogyasztó nem található, csak a naperőmű háziüzeme. Az elszámolási mérés az alállomásban van, a csatlakozó vezeték veszteségét a naperőmű viseli. Szlovákiában a naperőművek összteljesítménye 2011. június 30-án eléri a 480 MW-ot, amiből 104 MW jut Nyugat-, 242 MW Közép- és 134 MW Kelet-Szlovákiára jut. A magasabb felvásárlási áraknak és a csökkenő költségeknek köszönhetően a befektetők részéről hatalmas érdeklődés volt Szlovákiában a naperőművek telepítése iránt. Jóval túlteljesítették az eredeti terveket, amelyek szerint a naperőművek összteljesítményének csak 2020-ra kellett volna elérnie a 300 megawattot. 2010 évben létesülő naperőművek által termelt villamos energia támogatott felvásárlási ára 0,423 €/kWó - volt, 2011 július 1-jétől 0,382 €/kWó-ra csökkent. A magas felvásárlási ár nagy terhet jelentett a villamos energia fogyasztóinak körében, ezért az ágazatnak nyújtott támogatásokat visszafogták. A törvénymódosítás hatására már csak a 100 kW-nál kisebb teljesítményű, a lakóházakra

A Rozsnyó melletti naperőmű

olvasói levelek levelek Olvasói olvasói levelek olvasói levelek szerelt naperőművek számíthatnak támogatásra a magasabb felvásárlási árak formájában, ennek értéke: 0,259 €/kWó. Következő programunk Selmecbányának, Dunaújváros testvérvárosának (2008) meglátogatása volt.. A belváros, a történelmi városközpont megtekintése, amely az UNESCO Világörökségi Listájára került 1993-ban. Fontos emlékei vannak a bányászati és kohászati tevékenységnek. Sétát tettünk a történelmi belvárosban. Rozsnyó mellett, egy újabb naperőmű parkot láttunk a 110 kV-os hálózatra csatlakozva. Megtapasztaltuk, hogy Szlovákia komoly eredményeket ért el a napenergia-hasznosításban. Utunk célját elérte, hiszen a résztvevők az egyre nehezedő szakmai és környezeti körülmények ellenére közösen töltöttek el együtt három napot. Csoportunk jól összekovácsolódott, sok szakmai élménnyel, tapasztalattal gazdagodott. Tagjaink szakmai, kulturális, sport, turisztikai igényeit úgy gondolom, sikerült teljesíteni, az emberi kapcsolatok szorosabbá váltak. A cikk teljes terjedelmében olvasható a MEE honlapján a MÉDIA menüpont alatt: „Elektrotechnika/aktuális szám”, következő hónaptól pedig „Elektrotechnika/korábbi számai”. Rejtő János MEE Dunaújvárosi Szervezet elnöke

„Zöldforrás” biogáz erőmű projekt Szegeden A MEE. Szegedi Szervezet vezetősége az elmúlt évben kérdőíves felmérést végzett. Ennek keretében a tagság – többek között – arról is nyilatkozott, hogy milyen témák kerüljenek feldolgozásra a szakmai előadásokon. Kiemelt érdeklődés mutatkozott a megújuló energiák iránt. Ennek figyelembevételével került meghirdetésre a 2011.10. 26-i előadás, melynek témája: „a Zöldforrás biogáz erőmű projekt Szegeden”, Előadó: Fodor Zsolt a Zöldforrás Kft. ügyvezető igazgatója. Az előadó bevezetőjében elmondta, hogy mint minden beruházásnál, itt is a célok megjelölésével kezdődött a munka. Az elhatározás egy gazdaságosan működő biogáz üzem megvalósítása Szeged térségében. Olyan értékesíthető termékek jelenjenek meg, ennek köszönhetően, mint a villamos- és hőenergia. A beruházás, a helyi adottságokra támaszkodva hozzájárul a negatív környezeti hatások csökkentéséhez, valamint feltételek megteremtése egy ipari kísérleti bázis létrehozásához. Ez utóbbi elősegítve a Szegeden folyó biotechnológiai kutatásokat, és azok magyarországi fejlődését is. A cikk teljes terjedelmében olvasható a MEE honlapján a MÉDIA menüpont alatt, Elektrotechnika/aktuális szám”, következő hónaptól pedig „Elektrotechnika/korábbi számai. Arany László Szeged A képek a szerző felvételei


45

Előzmény: Túróczi ésTrs valamikor egy ún. harmonikus szűrőt épített be a Sláger Rádió stúdió hálózatának védelmére. Ezt a cég - a Rádió megszűnése után - nettó 2 millió Ft értéken visszavásárolta, majd végül ebben az évben a DUNAFERR Villamos Tanintézeti Tagozatának díjmentesen, oktatási célra átadta. Tisztelt Túróczi József Úr! Hétfőn megérkezett az Önök által felajánlott eszköz.Az iskola egész vezetősége nevében szeretném megköszönni a felajánlást, ami reményeim szerint tanulóink gyakorlati képzése során nagyon hasznos lesz. Üdvözlettel, Csapó Andrea, tagiskolavezetõ-helyettes Dunaferr Szakközép- és Szakiskola, Villamos Tagintézmény 2400 Dunaújváros, Apáczai Csere János út 13.

Szakmai beszámoló a budapesti kirándulásról 2011.11.17-én csütörtökön kirándultunk Budapesten, jártunk a Terror Házában és az Elektrotechnikai múzeumban. Szívem szerint nekem az Elektrotechnikai Múzeum sokkal jobban tetszett. Nem csak azért mert a szakmával kapcsolatos, hanem azért is mert sok érdekes fizikai kísérlet szemtanúi lehetünk, sőt mi magunk is elvégezhettük kis segítséggel ezeket a kísérleteket. Az Elektrotechnikai Múzeumban a Jedlik Ányos (1800-1895) teremben rendhagyó fizika órán vetünk részt. Egy volt fizika tanár, Jarosevics úr tartotta a kísérleteket. Ezek a kísérletek nagyon érdekesek voltak a számomra és egy kicsit rendszerezték a fejemben lévő tudást. Megismerkedtünk a villanymotor ősével a Villámdelejes forgonnyal, ami tulajdonképpen az egyenáramú villanymotor őse. Ezt a szerkezetet először Jedlik Ányos készítette el 1829-ben, amelyben megtalálható a tekercselt álló- és forgórész, valamint az irányváltó kommutátor. Az egyik tekercs rögzített (állórész), ennek belsejében van a másik tekercs, amely tengely körül tud forogni (forgórész). A forgórészt Jedlik higanyos áramváltóval látta el, ami félfordulatonként megfordította az áram irányát. Galvánelemmel táplálva a készüléket a forgórész az elektrodinamikus erő hatására elfordul és folyamatos forgómozgást végez. Egy másik „gép” amivel még megismerkedtünk az a kézi hajtású, öngerjesztéses dinamó volt. Az Edison áramfejlesztőkre jellemző hosszú elektromágnesekkel ellátott dinamót iskolai kísérletekhez használták olyan helyeken, ahol még nem volt villany. Számomra és a többiek számára is a legérdekesebb kísérlet a Villámfeszítővel elvégzett kísérlet volt. Jedlik Ányos feszültségsokszorozó kondenzátortelepével nagyfeszültségű szikrakisüléseket lehet létrehozni. Az eredeti berendezést az 1873-as Bécsi Világkiállításon aranyéremmel tüntették ki. A „fizika” óra után bejártuk a múzeum többi részét,rengetek érdekes háztartási eszközöket, régi mérő műszereket látunk. Nagyon érdekes volt a kiállítás, kár hogy jövőre be fogják zárni a múzeumot! Írta: Mód László CSERI-elektro 11. C. osztályos tanuló Utóirat: Rendhagyó fizika óra Budapesten az Elektrotechnikai Múzeumban – Tanulóink élménybeszámolói egyértelmű kiállás a technikatörténeti értékekért. – Az életre szóló élmény minden lehetséges érdeklődőt megillet! – A CSERI-elektro közössége kiáll az Elektrotechnikai Múzeum jövőjéért. Belső Tibor, tanár

szemle Szemle szemle

szemle Szepessy Sándor Napelemek újrahasznosítása

A napelemek élettartama 20-25 év. Nagyobb mennyiségben évszázadunk elején kezdődött meg a használatuk. Nagyobb mennyiségű újrahasznosításra néhány év múlva kerül sor. Ennek ellenére már most felmerült az ökológiailag is kifogástalan gazdaságos újrahasznosítás technológiájának kidolgozása. Az első kísérleti létesítményt a Solarworld leányvállalata a Sunicon helyezte üzembe a németországi Freibergben. A szilíciumbázisú tönkrement napelemekből egy speciális termikus eljárással sikerült a napelemek alkotórészeinek 95%-át (!) újrahasznosítani. Az üveget ismét napelemekhez, a szilíciumot az acél- és alumíniumkohászatban használhatják fel. A Sunicon azon is dolgozik, hogy a visszanyert szilíciumot ismét tiszta szolárszilíciumra alakítsák vissza. Ez az eljárás a növekvő szilíciumárak függvényében válhat gazdaságossá. A kísérleti üzemben jelenleg 200 tonna elhasznált napelemet dolgoznak fel. Gazdaságos évi 20 000 tonna feldolgozása volna, ennek megfelelően egy nagyüzemi beruházás csak néhány év múlva esedékes, de már most szervezés alatt áll egy a gyártók által finanszírozott önkéntes visszavételi és reciklikálási program. 2015-ig kb. 120 gyártó csatlakozására számítanak Európa-szerte. 80 gyűjtőhelyet regisztráltak főleg gyártók és nagykereskedők telephelyein. A reciklikálással egy másik német gyár, a Frankfurt an der Oderben működő First Solar is foglalkozik. Ez a gyár az ökológiai szempontból még vitatott cadmiumtellurid félvezetőkkel gyártott napelemeket állít elő. Ők is megoldották a 95%-os újrahasznosítást. Technológiájuk szerint a cadmiumot oxidatív eljárással kilúgozzák. A fémtartalmú lúgot egy hidrometalurgikus eljárásnak vetik alá, ezáltal a félvezető ismét az előírt tisztaságban használható fel új napelemek gyártásához. Németországon kívül jelenleg USA-ban és Malajziában foglalkoznak az újrahasznosítással. Ábránkon a First Solar napelem-újrahasznosító gépsora látható. VDI Nachrichten, 2011. jan.

A világ leghosszabb vasúti alagútja

A huszonegyedik század egyik kiemelkedő alkotásának megtervezése, de építési technológiájának kifejlesztése is világrekord. A Gotthard-alagút 57 km hosszú, két egymástól különválasztott csőben vannak lefektetve 308 km hosszban a különleges teherbírású vasúti sínek, amelyek az irányváltoztatásokra is lehetőséget adnak. A teljes hosszban 300 méterenként merőleges csővezetékjáratokkal vannak a főalagutak egymással összekötve, 43 automatizált váltóberendezés teszi rendkívül rugalmassá az áthaladást. A létesítmény grandiózus nagyságára legjellemzőbb, hogy megépítéséhez 131 000 m3 (!) betont fognak felhasználni és, hogy a később leírt legkorszerűbb építési technológia ellenére is 17 évig (!) tart az alagút teljes kiépítése 4 millió munkaóra felhasználásával. Az összköltség kb. 12,2 milliárd CHF lesz. Az alagút bejárata és kijárata közti magasságkülönbség 549 m. Személyszállításnál a maximális sebesség 250 km/h, teherszállításnál 160 km/h.

Új alagútépítési koncepció

Az alagútépítés során egy időben 700 személy dolgozik. A komplexitás miatt egy részletes együttműködési tervet dolgoztak ki, miután több mint 1000 létfontosságú technikai kapcsolódási pontot kell egymással egyeztetni. Az alagút optimális építéséhez különleges módszert dolgoztak ki. Az alagút déli bejáratánál egy különleges építési eszköz áll rendelkezésre: egy 24 kocsiból


46

álló „betonvonat” (1. ábra). A 450 m hosszú vonat szállítja az alagút építéséhez szükséges anyagokat: vizet, cementet, energiát és minden segédanyagot. A vonaton készül a mobil betonkeverővel az alagút építéséhez folyamatosan szükséges friss beton, ezáltal elmarad a külön szállítás. Ez meggyorsítja és olcsóbbá teszi az építést.

Az első 15 km-es szakasz

Elsőként a Faido-Bodio 15 km-es szakasza épül meg, valamennyi villamos berendezést is, beleértve. Minden második keresztalagútban, tehát 600 méterenként elhelyeznek egy transzformátor konténert (2 ábra), ez biztosítja a munkálatokhoz szükséges villamos energiát. Ha elkészül az első 15km-es Faido-Boido szakasz, azon már megkezdik a villamos vontatási teszteket. Ezeket 230 km/h sebességnél vizsgálják meg. Ezáltal már a teljes alagút vasúttechnikai rendszerét ki tudják próbálni és az esetleges módosításokat bevezetni. A vasúti rendszerhez 250 transzformátor és 700 nagyfeszültségű táppontszekrény tartozik. Kb. 2150 km nagy és kisfeszültségű kábel látja el az alagutat villamos energiával. A telekommunikációs rendszer részét képezi az 500 oszlopon elhelyezett segélykérő telefon. Különleges kábelhálózati berendezéssel biztosítják az utasoknak a mobiltelefonálást. A biztonságos villamos energiaellátást három teljesen független nagyfeszültségű villamos energia rendszer betáplálásával biztosítják az alagút északi, déli és középső részén. Bulletin 11/2010

F e l ad v án y o k j át é k o s

szakmaismeret

9. Rejtvény Milyen határok között ingadozhat egy 230 V névleges feszültségű hálózat üzemi feszültsége? MEGOLDÁS: C) A 230 V névleges feszültségű hálózat üzemi feszültségének 220 V és 240 V között kell lennie. A B) megoldás a készülékek működőképességére vonatkozó határértékekre vonatkozik. A ±10%-os ingadozás csak elméleti határérték. Sajnos erre a kérdésre nem érkezett helyes válasz. A beküldők a „B” válaszra tippeltek, egy kedves Olvasónk az”A” választ jelölte meg. Reméljük, hogy a T.Olvasóink 2012-ben is megőrzik játékos kedvüket és figyelemmel kísérik Feladványainkat. A 12ik után értékelünk. A Szerkesztőség 10. Rejtvény Hol kapcsolódik a GYSEV magyarországi 50 hertzes hálózata Ausztria 16 2/3 hertzes vasúti hálózatához? A) Hegyeshalomnál B) Sopronnál C) Ebenfurthnál

Beküldési határidő: 2011. december 31 . az [email protected] email címre

INTERPOWER KFT.

the blue energy



20

 Egyenáramú szünetmentes áramellátó rendszerek  Váltakozó áramú szünetmentes áramellátó rendszerek   Akkumulátorok  Tanácsadás  Megvalósítás   Szervízelés 

Az OBO Bettermann cégcsoport eseményekkel teli jubileumi éve lassan véget ér. Fennállásunk 100. évfordulóját méltón megünnepeltük, s már a közelgő ünnepekre készülődünk. Szeretetteljes, meghitt karácsonyi ünnepeket és boldog új esztendőt kívánunk! OBO Bettermann Hungary Kft. OBO Bettermann Kereskedelmi és Szolgáltató Kft. www.obo-bettermann.com/hu

Megköszönve Partnereink bizalmát, Mindenkinek boldog Karácsonyt és eredményekben gazdag, sikeres Újesztendőt kívánunk!

Interpower Kft.

Interpower Kft.

1026 Budapest, Branyiszkó út 22. Tel:275-0447  Fax: 200-7176 E-mail: [email protected]  www.interpower.hu

évfolyam. A magyar elektrotechnikai egyesület hivatalos lapja Alapítva: 1908

Recommend Documents