Cykl wynalazków zaimplementowanych w innowacyjnym próżniowym rozłączniku średniego napięcia”
1. Stanowisko do analizy wpływu niejednoczesności zamykania i otwierania styków łącznika trójfazowego na amplitudę przepięć przy obciążeniu pojemnościowym
2. Stanowisko do analizy wpływu niejednoczesności zamykania i otwierania styków łącznika trójfazowego na amplitudę przepięć przy obciążeniu indukcyjnym
3. Urządzenie i sposób eliminacji odskoków styków w łącznikach elektroenergetycznych z napędem mechanicznym
4. Sposób zwiększenia wytrzymałości dielektrycznej próżniowych komór gaszeniowych średniego napięcia
5. Stanowiska do badania ciśnienia w próżniowej komorze gaszeniowej
ZESPÓŁ AUTORSKI
Politechnika Lubelska
- dr Hab. Inż. Paweł Węgierek, Profesor Uczelni - Kierownik Zespołu
- mgr Inż. Michał Lech
- dr Inż. Czesław Kozak
- dr Inż. Mirosław Pawłot
CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Cykl opracowanych i opatentowanych wynalazków pozwoli na poprawę parametrów technicznych aparatury łączeniowej średniego napięcia stosowanej w systemie dystrybucji energii elektrycznej. Mowa m.in. o eliminacji niekorzystnych zjawisk występujących w tego typu urządzeniach, takich jak odskoki styków, czy też przepięcia, które powodują m.in. degradację powierzchni styków, wydłużają czas wyłączania zwarć i stwarzają ryzyko uszkodzenia samego aparatu, jak i jego elementów składowych, szczególnie elektronicznych.
Mając powyższe na uwadze, implementacja rozwiązań będących przedmiotem wynalazków przyczyni się do zmniejszenia liczby uszkodzeń aparatury łączeniowej w sieciach elektroenergetycznych, a tym samym do ograniczenia ilości oraz długości przerw w dostawie energii elektrycznej do odbiorców końcowych. Co więcej rozwiązania te wpisują się w aktualne kierunki ograniczania emisji szkodliwych gazów cieplarnianych do atmosfery.
ISTOTA WYNALAZKU
Przedstawione rozwiązania zostały zaimplementowane w innowacyjnym urządzeniu, jakim jest nowoczesny rozłącznik próżniowy średniego napięcia, opracowany od podstaw przez zespół autorów niniejszych patentów oraz zgłoszeń patentowych. Są to innowacyjne rozwiązania w skali światową, które dają możliwość zrewolucjonizowania systemu dystrybucji energii elektrycznej. Rozwiązania te przyczynią się przede wszystkim do poprawy jakości i zwiększenia niezawodności zasilania odbiorców energii elektrycznej.
Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazków nr 1 i 2 jest możliwość zmniejszenia zagrożenia uszkodzenia izolacji związanego z występowaniem przepięć łączeniowych. Z kolei wykorzystanie metody opisanej w patencie nr 3, pozwala na całkowite wyeliminowano odskoków styków w łącznikach z napędem mechanicznym, co w konsekwencji pozwali na ograniczenie niekorzystnych zjawisk, takich jak przyspieszona degradacja powierzchni stykowych. Patent nr 4 dotyczy sposobu zwiększenia wytrzymałości dielektrycznej próżniowych komór gaszeniowych średniego napięcia poprzez wykorzystanie helu jako medium izolacyjnego. Dzięki temu zmniejszono prawdopodobieństwo rozszczelnienia komory, a tym samym zmniejszenie awaryjności rozłącznika, zachowując tym samym pełną wytrzymałość elektryczną. Hel o obniżonym ciśnieniu jest medium w pełni bezpiecznym dla środowiska. Jego zastosowanie wychodzi na przeciw najnowszym wytycznym Unii Europejskiej, zakazującym stosowania szkodliwych gazów cieplarnianych, szczególnie sześciofluorku siarki, w urządzeniach elektroenergetycznych. Mając na uwadze powyższe wymagania oraz stan i strukturę sieci elektroenergetycznych w Polsce, należy stwierdzić, że aparat, w którym zaimplementowano opisane wynalazki jest odpowiedzią na aktualne wyzwania branży energetycznej.
POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU
Przedstawione wynalazki idealnie wpasowują się w aktualne trendy rozwoju branży elektroenergetycznej związane z poprawą niezawodności zasilania odbiorców końcowych w energię elektryczną. Przewidywane zastosowanie dotyczy przede wszystkim producentów innowacyjnej, próżniowej aparatury elektroenergetycznej, m.in. wyłączników, rozłączników, odłączników, styczników, rozdzielnic elektrycznych, złącz kablowych, stacji transformatorowych czy systemów odbudowy zasilania w sieciach Smart Grid. Polski system dystrybucji energii elektrycznej, na tle innych krajów UE, osiąga jedne z największych wartości wskaźników niezawodnościowych, określających liczbę i długość przerw w dostawie energii elektrycznej do odbiorców końcowych.
Szansą na skuteczną i szeroką komercjalizację opracowanych rozwiązań jest fakt, że aktualnie próżniowa aparatura łączeniowa stanowi ponad 90% wszystkich instalowanych urządzeń w sieciach średnich napięć. Co więcej, sieci elektroenergetyczne w Polsce są mocno przestarzałe i wymagają gruntownej modernizacji. Wszystko to świadczy o słuszności inwestycji w kierunku poprawy parametrów urządzeń tego typu, co jest możliwe z wykorzystaniem opisanych wynalazków.
Warto dodać, że przedstawione wynalazki zostały nagrodzone złotym medalem podczas XVI Międzynarodowej Warszawskiej Wystawy Wynalazków IWIS, konkurując z rozwiązaniami z 15 krajów, z których wynalazcy z ponad 100 jednostek naukowych zaprezentowali blisko 300 rozwiązań z różnych dziedzin nauki.