SAMOSTALNI I POSEBNI IZVORI ELEKTRINE ENERGIJE (jednosmjerni
hibridni autonomni sistemi napajanja; posebni izvori el. energije;
sigurnosno osvjetljenje; prorauni kapaciteta baterija za nunu
rasvjetu; elektrini agregati; dizel elektrini agregati)
Mentor: Studenti:Red.prof.dr. Alija Muharemovi Kovaevi Armin
603/15107 Bei Edin 625/15137 Deli Adnan 777/15301 Polutan Elvin
456/15300
Sarajevo, maj 2014.SADRAJ1.UVOD32.POSEBNI IZVORI ELEKTRINE
ENERGIJE23.Hibridni sistem34.Samostalni energetski
sistem34.1.Vjetrogeneratorski i fotonaponski samostalni energetski
sistem54.2.Pretvarai i baterijski sistem65.Upravljanje
sistemom66.Vrste sistema besprekidnog napajanja76.1.Offline/Standby
UPS sistemi116.2.Line-interactive UPS sistemi126.3.Online UPS
sistemi136.4.Ferorezonantni UPS sistemi146.5.Istosmjerni UPS
sistemi157.Osnovni dijelovi sistema za besprekidno
napajanje158.Projektiranje sistema za besprekidno
napajanje169.Primjena UPS sistema1710.ELEKTRINI
AGREGATI1910.1.Dizel elektrini agregati za besprekidan
rad2110.2.Dizel elektrini agregat sa ukljuivanjem nakon kratke
pauze2210.3.Ugradnja dizel elektrinih agregata2211.Sigurnosno
osvjetljenje2411.1.Boje, oblici i dimenzije u tehnici sigurnosne
rasvjete2511.2.Postavljanje sigurnosne rasvjete2611.3.Priznata
pravila za projektiranje i izvoenje sigurnosne
rasvjete2811.4.Prorauni kapaciteta baterija za nunu
rasvjetu29Zakljuak30Literatura31
1. UVOD
Kroz zadnjih nekoliko desetaka godina svjedoci smo brzog razvoja
i napretka ljudske civilizacije u svakom pogledu na ivot oko nas.
Otkrivajui bogatstva koja nudi priroda i koritenjem raznih resursa
ovjek kroz povijest nastoji olakati ivot sebi i drugima.
Istraivajui, doao je do spoznaje novih oblika energije koje su mu
uvelike pomogle u daljnjem razvoju civilizacije. Danas se ne moe
zamisliti ivot bez nekih oblika energije kao to je elektrina. Ipak
jo uvijek na svijetu postoji mnogo mjesta koja nemaju pristup
elektrinoj energiji. Razlog takvoj situaciji najee je udaljenost
pojedinih podruja od civilizacije kao i siromatvo pojedinih
zemalja. Industrijska postrojenja koja su udaljena od mree takoer
trebaju samostalne sisteme.U dananjem svijetu potreba za elektrinom
energijom raste iz dana u dan. Relevantna istraivanja koja govore o
trenutnom stanju dostupnosti elektrine energije te predvianja
razvoja svjetske elektroenergetske mree u blioj budunosti ukazuju
da priblino dvije milijarde ljudi irom svijeta nema pristup
elektrinoj energiji. Ukoliko zemlje u razvoju ne prue financijsku
potporu glede razvoja elektroenergetske mree, situacija u 2030.
godini nee se znatno popraviti, odnosno 1.4 milijardi ljudi nee
imat pristup elektrinoj energiji. Potronja neobnovljivih izvora
energije, posebno fosilnih goriva, vjerojatno e porasti u blioj
budunosti.Neto e se morati promijeniti, energije se troi sve vie, a
fosilna goriva, osim to zagauju okoli, imaju jednu veliku manu,
potrona su. Stoga obnovljivi izvori imaju veliku perspektivu, pa
sve vie zemalja ulae u istraivanje i implementaciju ovih izvora.
Neke drave ve su poele poticati programe tedne energije i prelazak
na obnovljive izvore energije. Globalno gledano, za sada nema
velikog napretka u tome, jer je koliina energije dobivena na taj
nain zanemariva prema energiji dobivenoj od fosilnih goriva i
nuklearnih elektrana.
2. Posebni izvori elektrine energije
Posebni izvori elektrine energije obezbjeuju neprekidnost
napajanja potroaa elektrinom energijom u sluaju nestanka mrenog
napajanja. U normalnim uslovima potroai se napajaju iz javne
distributivne mree. U sluaju ispada mrenog napajanja posebni izvori
obezbjeuju neprekidnost napajanja potroaa. Stoga se oni nazivaju
izvori neprekidnog ili bezprekidnog napajanja, uninterruptible
power supply (UPS). Posebni izvori slue za napajanje onih potroaa
koji moraju da rade neprekidno i kod kojih priroda procesa ne
tolerie ispadanje. Posebni izvori najee se primjenjuju u bolnicama,
raunarskim centrima, potama i dr.UPS se razlikuje od pomonog
sistema za napajanje i standby generatora po tome to gotovo
trenutano osigurava zatitu od ispada mrenog napajanja, napajanjem
potroaa energijom pohranjenom u baterijama. UPS sistemu mogu
relativno malo napajati potrae u sluaju ispada mrenog napajanja,
samo nekoliko minuta, ali dovoljno da se obezbijedi drugi izvor
napajanja ili da se tiena oprema pravilno iskljui.UPS se obino
koristi za zatitu opreme kao to su raunari, centri za baze
podataka, telekomunikacijska oprema i druga elektrina oprema gdje
neoekivani prekid u napajanju moe izazvati ozljede, smrtne
sluajeve, ozbiljne prekide u poslu ili gubitak podataka. UPS
sistemi se projektuju u veliinama jedinica za zatitu jednog raunara
bez monitora, oko 200VA, do velikih jedinica koje napajaju cijele
centre za baze podataka ili zgrade. Najvei UPS sistem se nalazi na
Aljaski, napaja cijeli grad i oblinje ruralne zajednice tokom
prekida. Veliina UPS-a je 46 MW.Sastavni dijelovi sistema UPS su: -
ispravlja,- izmjenjiva (invertor),- rezervni izvor napajanja (obino
skup baterija), i - statika sklopka.
Drugim rijeima, UPS, koji djeluje izmeu glavnog izvora
napajanja, sa jedne strane (elektrodistribucija), potroaa sa druge
strane, ima funkciju da obezbjedi kontinuirano i kvalitetno
snabdijevanje potroaa. Prema tome, funkcije UPS su da: - elimie
probleme oko snabdijevanja potroaa,- bude kompaktibilan sa
zahtjevima osjetljivih elektronikih ureaja,- slui kao rezervni
izvor napajanja...
3. Hibridni sistem
Dostupnost elektrine energije, odnosno dostupnost povlasticama
koje prua moderna tehnologija ima kljunu ulogu kako u ekonomskom
razvoju, tako i u sociolokom razvoju pojedine regije. Ekonomski
razvoj svake zemlje vezan je uz potronju elektrine energije. Veza
izmeu stope rasta bruto drutvenog proizvoda (BDP ) i stope rasta
potronje elektrine energije je ispitana za niz zemalja na razliitim
razinama ekonomskog razvoja i kod svih je utvreno da je odnos tih
stopa (poznat kao faktor elastinosti) ne samo pozitivan nego i
blizak jedinici. Kod manje razvijenih zemalja je u prosjeku vii ili
blii jedinici nego kod visoko razvijenih zemalja jer se jo uvijek
odigrava prestrukturiranje potronje u korist elektrine
energije.Regije koje su jako udaljene od civilizacije nee imati u
skoroj budunosti pristup elektrinoj energiji jer elektrinu energiju
esto nije mogue, odnosno nije isplativo dovesti u takve krajeve.
Dakle, elektrifikacija ruralnih krajeva predstavlja svojevrsni
problem. Rjeenje navedenog problema usmjereno je na
decentralizaciji sistema elektrifikacije ruralnih krajeva. Velike
nade polau se u iskoritavanje obnovljivih izvora energije, posebno
energije vjetra, sunca te vode, koji su izrazito prikladni za
decentraliziranu proizvodnju elektrine energije. Problem vezan uz
iskoritavanje obnovljivih izvora energije je nepredvidiva priroda
takvih izvora energije, odnosno nemogunost garantiranja instalirane
snage. Rjeenje navedenog problema je ugradnja pomonog izvora
energije, odnosno povezivanje u hibridni sistem. Pomoni izvor
energije redovito je agregat, odnosno generator koji za pogon
koristi fosilno gorivo. Sistemi koji koriste obnovljive izvore
energije u kombinaciji s agregatom najee slue za napajanje manjih
zajednica (kuanstva, sela, otoci i sl.), ali mogu se koristiti i za
druge potrebe. Napajanje udaljenih industrijskih instalacija koje
nisu prikljuene na elektroenergetsku mreu takoer zahtjeva vlastiti
sistem napajanja elektrinom energijom kao to je hibridni. Mnogi
sistemi koji koriste elektrinu energiju iz elektroenergetske mree
osjetljivi su na prekid napajanja u sluaju kvara na
elektroenergetskoj mrei. Da bi rijeili taj problem koriste vlastiti
pomoni sistem napajanja odnosno hibridni sistem.Drave u suradnji sa
svjetskim organizacijama esto subvencioniraju izgradnju malih
energetskih sistema koji koriste obnovljive izvore energije u svrhu
ruralne elektrifikacije. Primjeri takvih suradnji sa svjetskim
organizacijama mogu se nai u Kini, Africi, Indoneziji, Egiptu,
dakle zemljama u razvoju.4. Samostalni energetski sistem
Samostalni energetski sistem je autonomni sistem koji slui kao
izvor elektrine energije, bez da je prikljuen na elektroenergetsku
mreu. Ovi sistemi sadre vie od jednog tipa generatora elektrine
energije pa su gotovo uvijek hibridnog karaktera. U terminologiji
se najee nazivaju rijeima engleskog jezika, tipa off-grid, SAPS
(stand alone power system) ili RAPS (remote area power system). Kao
izvor elektrine energije samostalni energetski sistemi najee
koriste diesel agregat te jedan ili vie elektrinih generatora koji
koriste obnovljive izvore energije za proizvodnju elektrine
energije.Samostalne energetske sisteme prikladno je podijeliti
prema instaliranoj snazi obzirom na pretpostavljeno optereenje, to
je prikazano na tablici 3.Tablica 1. Naelna podjela samostalnih
energetskih sistema prema optereenjuKategorijaInstalisana snagaTip
draveTip primjene (napajanje)
Mali samostalni energetski sistem10 do 1 kWN,RNN,RN,RObiteljska
kuaVikendica2Meteo stanicaNavigacijski sistem
Samostalni energetskisistem srednje veliine1kW do 10
kWRNNN,RNN,RN,RVikendicakolaBolnicaPoljska bolnica3PoljoprivredaTK
postajaHotel
Veliki samostalnienergetski sistem10 kW do 100 kwN,RNRNHotelski
kompleksSeloPoljoprivreda2Malo indust.postr.2
Tablica 1. Naelna podjela samostalnih energetskih sistema prema
optereenju
1. R = razvijena drava, N = nerazvijena drava (zemlja u
razvoju)2. Nema potrebu za stalnim napajanjem3. Energetski sistem
mora biti prenosiv
Najbitnije za samostalni energetski sistem, zbog ega se oni i
grade, je da u svakom trenutku moraju zadovoljiti potrebe potroaa.
Odabir kombinacije sistema ovisi o raspoloivim obnovljivim
energetskim resursima na specifinoj lokaciji i pretpostavljenom
optereenju. Najire koritena konfiguracija malog energetskog sistema
je mala vjetroelektrana koja moe biti u kombinaciji sa PV sistemom
te agregatom kao dodatnim izvorom energije. Stoga e se u daljnjem
izlaganju pojasniti karakteristike i nain rada takvih sistema.
4.1. Vjetrogeneratorski i fotonaponski samostalni energetski
sistem
Ovakav sistem na direktan nain pretvara energiju vjetra odnosno
sunca u elektrinu energiju. Nije ih nuno koristiti zajedno ali
preporua se zbog njihovog meusobnog nadopunjavanja. Tokom zimskih
mjeseci sunevo zraenje je manje, a vjetar je intenzivniji pa
vjetroelektrana proizvodi vie elektrine energije nego tokom ljetnih
mjeseci. Nasuprot tome, fotonaponski sistem proizvodi vie elektrine
energije ljeti nego zimi zbog vie sunanih dana.
Slika 1. Blok shema PV/vjetrogeneratorskog samostalnog
energetskog sistemaZnaajan problem sistema je nemogunost
garantiranja instalirane snage zbog promjenjivosti i
nepredvidljivosti obnovljivih izvora energije. Ali napajanje
potroaa glavna je zadaa samostalnog energetskog sistema. Kako bi se
proizvedena energija isporuila potroau potrebne su komponente koje
reguliraju, pretvaraju, pohranjuju te isporuuju proizvedenu
elektrinu energiju. Na slici 4.1 prikazana je blok shema
PV/vjetrogeneratorskog sistema s navedenim komponentama
[9].Komponente samostalnog energetskog sistema mogu se podijeliti
na: Proizvoae elektrine energije (DC ili AC karaktera), odnosno PV
moduli, vjetrogenerator te diesel agregat, Pretvarae, u ovom sluaju
izmjenjivae, ispravljae i regulatore Sistem za pohranu elektrine
energije, odnosno baterijski sistem (akumulator)
4.2. Pretvarai i baterijski sistem
Ovisno o elektrinim svojstvima pojedinog proizvoaa ili tipu
potroaa, elektrina energija koja je proizvedena i distribuirana
unutar samostalnog energetskog sistema moe biti istosmjernog (DC)
ili izmjeninog (AC) karaktera.Naprave koje su zaduene za regulaciju
i distribuciju elektrine energije unutar samostalnog elektrinog
sistema nazivaju se pretvarai. Mogu biti izvedeni kao elektronike
ili elektromehanike naprave. Izmjenjivai ili inverteri pretvaraju
istosmjernu (DC) u izmjeninu (AC) elektrinu energiju. Slue kao
poveznica izmeu istosmjernih izvora elektrine energije (PV modula,
vjetroelektrana ili baterijskog sistema) i izmjeninih (AC)
potroaa.Ispravljai ili punjai baterija pretvaraju izmjeninu (AC) u
istosmjernu (DC) elektrinu energiju. Redovito se prikljuuju na
pomoni AC izvor energije, odnosno diesel agregat te slue za
punjenje baterijskog sistema kada obnovljivi izvori energije to
nisu u stanju.Regulatori napona pretvaraju promjenjivi istosmjerni
(DC) napon u precizno kontrolirane istosmjerne (DC) napone, kojima
se puni i odrava baterijski sistem te napajaju istosmjerna troila.
Najee se izvode kao automatizirani mikroprocesorski ureaji koji
napon baterije automatski podeavaju ovisno o tipu, stanju,
temperaturi te napunjenosti baterije dok se napon troila odrava
konstantnim. Akumulator ili baterija je elektrohemijska naprava
koja pohranjuje elektrinu energiju u obliku hemijske energije. U
samostalnim energetskim sistemima koriste se baterije koje imaju
dvostruki smjer, odnosno mogu se puniti i prazniti. Sastoje se od
elektrohemijskih elemenata koje su meusobno spojene u seriju ili
paralelu.5. Upravljanje sistemom
Upravljanje se vri pomou programabilnog logikog kontrolera (PLC)
u kojem su implementirani sloeni algoritmi upravljanja. Vri se
upravljanje izvorima, sistemima zatite, sistemom grijanja sistemom
hlaenja i mnogobrojnim drugim procesima. Mjernim instrumentima se
prikupljaju informacije o sistemu koje se zatim obrauju u PLC-u.
Jedna od glavnih zadaa PLC-a je upravljanje gorivnim svenjem.
Gorivni sveanj kao jedini potpuno upravljivi izvor zahtjeva
upravljanje sa ciljem zadovoljavanja potronje elektrine energije te
ujedno optimiranja potronje energije.
Slika 2. Upravljanje sistemom pomou PLC-aPosebni zahtjevi koji
se odnose na odravanje temperature u zadanim granicama uz
optimiranje potronje energije, zahtijevaju sloene algoritme
upravljanja [2]. Takoer je unutar PLC-a implementirano snimanje
podataka, koji se kasnije koriste za analizu (Monitoring system).
Kako bi se moglo pratiti stanje sistema na udaljenim lokacijama,
implementiran je sistem daljinskog nadzora. Daljinski nadzor je
realiziran WEB aplikacijom putem GPRS modema.6. Vrste sistema
besprekidnog napajanjaRazlikuju se statiki i rotirajui UPS sistemi.
Staticki UPS sistemi imaju samo elektronicke elemente kao dijelove
koji imaju ulogu transformisanja istosmjerne u naizmjenicnu struju.
Rotirajuci UPS sistemi koriste obrtne maine kako bi izvrili
transformisanje istosmjerne u naizmjenicnu struju.
Ove dvije vrste UPS uredjaja su date na sljedecim slikama:
Slika 3. Statiki UPSNa predhodnim slikama date su blok eme
statikih UPS-ova.
Rotirajuci UPS sistemi imaju: - visoku struju kratkog spoja
generatora ( do 10. puta nazivne),- galvansku izolaciju zbog
koritenja motora i generatora, i- nisku unutranju impedansu.
Slika 4. Rotirajui UPSStaticki UPS sistemi imaju svoje
prednosti:
- rade u strujno ogranienom opsegu, npr do 2.33 In , ime je
sprijeeno pregrijavanje - kabela odnosno ograniena je struja
kratkog spoja koja moe otetiti osjetljive - elektronike ureaje;-
postoji mogunost galvanskog odvajanja instaliranjem izolacionog
transformatora,- koritenjem novih tehnologija u tranzistorskoj
tehnici omoguavaju se dobre osobine kod napajanja nelinearnih
tereta,- male dimenzije i teina, itd...Slika 5. Blok dijagram
UPS
Danas se uglavnom koriste statiki UPS sistemi.
Ureaji za besprekidno napajanje (eng. Uninterruptible Power
Supply, UPS) su se pojavili prije vie od 25 godina kao posljedica
potrebe rjeavanja problema iznenadnog prekida u napajanju sistema,
te samim tim unitenja opreme i normalnog funkcioniranja kompletnog
sistema. Danas ovi ureaji predstavljaju oko 95% ukupnog sistema za
rezervno napajanje.
Statiki ureaji za besprekidno napajanje sastoje se od tri dijela
i to: - ispravljaa koji transformira naizmjeninu struju u
jednosmjernu za potrebe punjenja baterije, - baterije u koju je
pohranjena elektrina energija,- statikog izmjenjivaa koji pretvara
jednosmjernu struju baterije u naizmjeninu.
Danas su svi vitalni dijelovi UPS-a sa tehnoloke take gledita
rijeeni, bez obzira da li se radi o UPS-u male snage (250 VA) ili
nekom puno vee snage (2000 VA).
Vrlo esto se u kombinaciji sa statikim ureajem za besprekidno
napajanje ugrauje i dizel agregat, koji omoguava produenje vremena
njegove autonomije. Ako doe do ueg prekida u napajanju na zahtijev
korisnika ukljuuje se dizel-agregat. Prednosti UPS-a nad drugim
rjeenjima su:
- poveana efikasnost (smanjena cijena odravanja, smanjeni
trokovi prilikom napajanja), - dobre karakteristike kod napajanja
nelinearnih potroaa (koji sadre vie harmonike, velike vrne
vrijednosti struja napajanja od 2 do 3,5, te mali cosfi-od 0,65 do
0,8), - digitalno upravljanje UPS-om,- daljinsko upravljanje,-
poboljanje pouzdanosti i lake odravanje.
Kako su prekidi u napajanju ipak neizbjeni, vano je na UPS-u
tano i brzo dijagnosticirati kvar, te njegov popravak. Korisnik
dobija taan opis kvara na zaslonu UPS-a ili daljinski, putem
telefonske veze na svom raunaru. Popravak se provodi brzo, zamjenom
modula u UPS-u koji je u kvaru. Time se vrijeme popravke rauna u
minutama.
UPS ureaji moraju zadovoljavati dva osnovna kriterija, a to su:
- kontinuirano napajanje, - kvalitet napajanja.
Da bi se poveala vjerovatnoa kontinuiranog i kvalitetnog
napajanje potrebno je provesti nekoliko sljedeih tehnikih rjeenja:
- podjela sistema u sekcije tak da bi se omoguilo spajanje potroaca
na vie izvora,- podjela elektrinih krugova na one koji napajaju
vane potroae i one ostale,- izbor izvedbe uzemljenja, i-
selektivnost zatitnih ureaja.
Ako su sve ove mjere dobro provedene mogu se smanjiti kvarovi u
sistemu, a time I poveati stepen neprekidnosti napajanja. Meutim,
jedini nain da se osigura neprekidno napajanje je da se uvede
rezervni izvor napajanja. Takav sistem preuzima napajanje vanih
potroaa u vremenu koje se definira kao vrijeme autonomije. Takoder
se ne smije zanemariti vrijeme prespajanja potroaa sa glavnog
napajanja na rezervno koje se moe skratiti uvoenjem statikih
sklopki. Sve ove mjere nisu uvijek dovoljne da osiguraju kvalitetno
napajanje u toku odreenih smetnji u napajanju i prolaznih nestanaka
napajanja. Dananji elektroniki ureaji, kao to su raunarski centri,
upravljaki procesi u idustriji i dr., zahtijevaju napajanje bez
smetnji. Takve procese omoguavaju sistemi za besprekidno napajanje
(UPS).
UPS sistemi ukljuuju sljedee osnovne komponente: - ispravlja,-
izmjenjiva (invertor),- rezervni izvor napajanja (skup baterija),-
statika sklopka.
Funkcije UPS-a su sljedee: - rjeavanje problema svih smetnji
glavnog izvora napajanja,- kompatibilnost sa svim zahtijevima
osjetljivih elektronikih ureaja,- rezervni izvor napajanja,
uglavnom baterije koje omoguavaju sigurnost korisnika,- statika
sklopka omogucava prespajanje napajanja na rezervni izvor bez
naponskepauze.UPS sistemi se (prema snazi izraenoj najee u VA) mogu
podijeliti na: - mikro UPS sisteme - do 250 VA- mini UPS sisteme -
500-2000 VA- srednje UPS sisteme - 3-20 kVA i- velike UPS sisteme -
30-400 kVA.UPS sistemi se mogu kategorisati u tri osnovne grupe :
on-line line- interacive standby.On-line UPS radi na principu
metoda duplog pretvaranja kod prihvatanja izmjeninog napajanja,
ispravljajuu u istosmjerno za prolazak preko punjive baterije i
ponovo invertuje na 120V/230V izmjenino napajanje za zatienu
opremu. Line-interactive UPS sistem sadri invertor i preusmjerava
istosmjernu struju baterije iz stanja normalnog punjenja u stanje
struje napajanja u sluaju ispada osnovnog sistema napajanja.
Standby (off-line) UPS sistem je najjednostavniji tip UPS-a. Pod
normalnim radnim uslovima, napajanje naizmjeninom strujom prolazi
pravo kroz UPS do ureaja.6.1. Offline/Standby UPS sistemi
Standby UPS nudi osnovne karakteristike, prua zatitu od prekida
i prenapona i rezervnu bateriju. Zatiena oprema je direktno
povezana sa sistemom za napajanje. Kada napon napajanja padne ili
se povea iznad odreene vrijednosti SPS skree na svoje unutarnje
DC-AC invertor sklopove, koji se napajaju iz internog akamulatora.
UPS zatim mehaniki prebacuje prikljuenu opremu na vlastito
napajanje. Standby UPS sistem se najee sastoji od punjaa, baterije
i invertora. Punja pretvara elektrinu naizmjeninu struju u
jednosmjernu za punjenje baterije. U sluaju ispada, invertor se
koristi za pretvaranje u jednosmjernu struju iz baterije kako bi
stvorio naizmjeninu struju da preuzme napajanje opreme.
Slika 6. Blok shema Standby UPS sistema
6.2. Line-interactive UPS sistemi
Line interactive UPS je slian standby UPS sistemu, ali uz
dodatak multi-tap autotransformatora. To je posebna vrsta
transformatora koja moe dodati ili oduzeti regulacijske zavoje, ime
se poveava ili smanjuje magnetno polje i izlazni napon
transformatora. Ovaj transformator je takoer poznat kao Buck-boost
transformator. Ovaj tip UPS sistema je u stanju tolerirati
kontinuirane propade napona i prenaponske udare bez troenja
energije rezervne baterije. Umjesto toga kompenzacija se vri
automatskim odabirom regulacijskog zavoja autotransformatora.
Ovisno o izvedbi, mjenjanje regulacijskog zavoja moe izazvati
kratke prekide napajanja, to moe dovesti do kratkog otrog zvuka na
UPS sistemu u sluaju da isti sadri opremu za alarme.Ovaj princip se
esto koristi, ak i u najjeftinijim UPS sistemima jer koristi
elemente koji su ve sadrani. Glavni 50/60 Hz transformator se
koristi za regulaciju pretvaranje izmeu napona mree i napona
baterije i treba osigurati dva razliita odnosa : pretvorba izlaznog
napona baterije na napon mree, obino viekratnik 12V pretvorbu
napona mree na napon punjenja baterije, obino viekratnik
14V.Razlika izmeu dva navedena napona je u tome to punjenje
baterije zahtjeva delta napon (od 13-14V za punjenje 12 V
baterije). Osim toga, mnogo je lake uraditi preklapanje na strani
mrenog napona transformatora jer su struje na toj strani mnogo
manje.Da bi se dobila buck-boost karakteristika sve to je potrebno
su dvije zasebne sklopke tako da se izmjenini ulaz moe spojiti na
jedan od dva primarna regulacijska namota, dok je teret spojen na
drugi. Na taj nain se primarna strana transformatora koristi kao
autotransformator. Baterija se jo uvijek moe puniti dok smanjuje
djelovanje prenapona, ali i dok podie padove napona.
Autotransformatori mogu biti konstruirani da pokrivaju irok raspon
ulaznog napona, ali to zahtijeva vie regulacijskih namota i poveava
kompleksnost i troak UPS sistema. Autotransformatori pokrivaju
raspon samo od oko 90 V do 140 V za 120 V napajanje, a zatim se
prebacuje na bateriju ako se napon mnogo povea ili smanji u odnosu
na navedeni raspon.U niskonaponskim sistemima UPS e koristiti veu
struju nego to je normalno, tako da e moda trebati vei strujni krug
od normalnog. Na primjer, za napajanje 1000 W ureaja na napon 120
V, UPS e vui struju od 8.33 A. Ako doe do propada napona i napon
padne na 100V, UPS e vui 10 A, dok u sluaju prenapona UPS e vui
manju struju.
Slika 7. Line interactive UPS sistemi
6.3. Online UPS sistemi
Online UPS sistemi su idealni za okruenja gdje je potrebna
elektrina izolacija ili za opremu koja je vrlo osjetljiva na
promjena u napajanju. Online UPS sistemi su se nekada koristili
samo za opskrbljavanje vrlo veliki postrojenja od 10 kW ili vie,
ali sada napredak u tehnologiji omoguava da se ti sistemi koriste i
za manje potroae 500 W ili manje. Online UPS sistemi se koriste u
sluajevima kada je napajanje potroaa buno, u sluaju ispada i drugih
estih poremeaja, kada je potrebna zatita osjetiljive IT opreme ili
kada je potrebno napajanje iz rezervnog generatora.Princip rada i
tehnologija online UPS sistema je ista kao kod standby ili
line-interactive UPS sistema. Meutim obino kota puno vie, jer ima
puno bolji AC-DC ispravlja, a uz ispravlja i invertor dizajniran da
radi neprekidno s poboljanim sistemom hlaenja. Zbog ispravljaa koji
direktno prosljeuje do invertora, ak i kada se napajaju normalnom
izmjeninom strujom, esto se koristi naziv dvostruko pretvorbeni
UPS.Kod online UPS sistema, baterije su direktno spojene na
invertor. Kada doe do prekida u napajanju, preko invertora i
baterije se vri napajanje. Kada se primarno napajanje ponovo
uspostavi, ispravlja zapoinje punjenje baterija, iako struja
punjenja moe biti ograniena kako bi se sprijeilo da ispravlja
pregrije baterije i elektrolit prokljua.
Slika 8. Online UPS sistemi
6.4. Ferorezonantni UPS sistemi
Ferorezonantni UPS sistemi rade na isti nain kao i standby UPS
sistemi, sa iznimkom da koriste ferorezonantni transformator za
filtriranje izlaza. Ovaj transformator je dizajniran tako da
zadrava energiju dovoljno dugo da se izvri prelazak sa primarnog
napajanja na napajanje iz baterije. Veina ferorezonantnih UPS
sistema su 82-88% efikasni i daju izvrsnu izolaciju.Transformator
ima tri namota, jedan za primarno napajanje, drugi za napajanje iz
baterije, i trei za izlaznu izmjeninu struju prema optereenju.Ovaj
tip UPS sistema je ogranien na raspone oko 150 kVA. Ovaj sistem se
najee koristi u nekim industrijskim okruenjima (nafta i plin,
hemijska industrija) zbog svoje izdrljivosti.
6.5. Istosmjerni UPS sistemi
UPS namijenjen za napajanje istosmjerne opreme vrlo je slian
online UPS sistemu, sa iznimkom to na izlazu nije potreban
invertor. Osim toga, ako je napon baterije usklaen sa naponom koji
je potreban ureaju, primarno napajanje ureaja nije potrebno. Budui
da se eliminira jedan ili vie koraka za pretvorbu to se poveava
uinkovitost i vrijeme rada.Mnogi sistemi koji se koriste u
telekomunikacijama koriste dodatno istosmjerno napajanje baterijama
sa ekstra niskim naponom 48 V, jer imaju manje restriktivne
sigurnosne propise, kao to je instalacija u vodovode i razvodne
kutije. Istosmjerno napajanje se veinom koristi za
telekomunikacione sisteme, a izmjenino napajanje se obino koristi
za raunare i servere.7. Osnovni dijelovi sistema za besprekidno
napajanje
U jedinstvenom zatvorenom kucitu UPS modula nalaze se njegovi
sastavni dijelovi: - ispravlja,- izmjenjiva (invertor),- baterije
i- statika sklopka.
Ispravlja ispravlja naizmjenini napona glavnog izvora napajanja
u istosmjerni napon, to predstavlja izvor za izmjenjiva koji dalje
napaja potroae i ujedno nadopunjava baterije. Ako nema napona na
glavnom izvoru, baterija preuzima napajanje izmjenjivaa, odnosno
potroaa, bez prekida u napajanju potroaa.
Slika 9. Sistem za besprekidno napajanje8. Projektiranje sistema
za besprekidno napajanje
UPS predstavlja mjesto spajanja glavnog izvora napajanja i
potroaca osiguravajui potroaima besprekidno napajanje bez obzira na
stanje glavnog izvora napajanja.
Prilikom projektiranja UPS-a potrebno je zadovoljiti sljedee
zahtjeve: - dizajniranje UPS-a s obzirom na potrebnu snagu,
pouzdanost i sl.- mogunost ugradnje UPS-a u postojee postrojenje,-
siguran rad UPS-a, i- odravanje UPS-a.
Koncepcijska rjeenja UPS-a zasnivaju se na tome da svaki
sastavni dio UPS-a predstavlja zaseban modul u zasebnom kuitu, pri
emu je mogue lagano izdvajanje svakog modula iz pripadajueg kuita
radi zamjene, odravanja i dr.
Pri projektiranju UPS-a potrebna je projektna dokumentacija koja
mora obuhvatiti sljedee cjeline:
Opti opis:- karakteristike potronje,- standardi koje UPS mora
zadovoljavati,- zahtjevi koje UPS mora ispuniti tokom rada (vrijeme
autonomije, prisustvo dizel-agregata, itd.).
Tehnike karakteristike:- snaga UPS-a,- ulazna snaga,- zahtjevi
za ispravlja/punja, bateriju, izmjenjiva i statiku sklopku,-
selektivnost zatitnih ureaja.
Fizike karakteristike: - dimenzije,- spajanje na glavni izvor
napajanja i potronje,- sistem ventilacije i - sigurnost. Zatitni
ureaji u razvodu (osigurai i prekidai) Upravljanje Upozoravanje i
mjerenja Pogonski zahtjevi: - zahtjevi okoline i- nivo buke.Osnovni
kriteriji koje projektni zadatak treba ispuniti ticu se:-
zadovoljenja potrebne snage potronje, - odabira topoloke strukture,
- vrijeme autonomije, - veliina baterije.
Osim ovih potrebno je zadovoljiti i niz kriterija vezanih za
ostale elemente UPS sistema:
- veliina zatitnih ureaja,- veliina zatitnih ureaja koji tite
bateriju,- selektivnost zatitnih ureaja,- veliina kablova u
razvodu,- dimenzioniranje filtera, autotransformatora i dr.,-
dimenzioniranje komunikacijske i upravljake opreme.
9. Primjena UPS sistema
U velikim poslovnim okruenjima gdje je pouzdanost od velike
vanosti, jedan UPS sistem takoer moe biti taka ispada tako da moe
poremetiti mnoge druge sisteme. Kako bi se osigurala vea
pouzdanost, vie manjih UPS modula i baterija mogu biti integrirane
zajedno za pruanje zatite od prekida u napajanju kao jedan vrlo
veliki UPS sistem. N+1 znai da ako optereenje moe biti napajano od
strane N modula, instalacija e sadravati N+1 modula. Na taj nain
nedostatak jednog modula nee utjecati na rad sistema. Mnogi
serverski centri imaju mogunost rezervnog napajanja, tako da u
sluaju prekida napajanja jednog sistema, jedan ili vie drugih
sistema moe preuzeti napajanje optereenja. To je kritina taka,
svaki sistem napajanja mora biti u mogunosti da sam preuzme
napajanje kompletnog serverskog centra. Redundancija je dodatno
poboljana ukljuivanjem svakog sistema za napajanje u drugi strujni
krug. Redundantna zatita se moe dodatno poboljati spajanjem svakog
sistema za napajanje na zaseban UPS. Ovo omoguuje dvostruku zatitu,
i od kvara na sistemu napajanja i od kvara na UPS sistemu. Ova
konfiguracija se takoer koristi termin 1+1 ili 2N redundancija.Da
bi UPS sistem bio postavljen na otvorenom, treba biti posebno
dizajniran i imati posebne karakteristike koje omoguuju normalan
rad u svim vremenskim prilikama. Proizvoa prilikom dizajniranja UPS
sistema na otvorenom treba uzeti u obzir faktore kao to su
temperatura, vlaga, kia i snijeg. Za UPS sisteme na otvorenom radna
temperatura moe da varira izmeu -40 do +55 C. U sluajevima veoma
niskih temperatura, UPS sistem bi trebao sadrati grija baterije,
dok u sluajevima visokih temperatura UPS sistem bi trebao
ukljuivati ventilator ili klima sistem.UPS sistemi mogu biti
dizajnirani tako da se nalaze unutar kuita raunara. Postoje dvije
vrste unutarnjih UPS. Prvi tip je manji obini UPS koji je
napravljen dovoljno mali da stane u CD-ROM utor obinog kuita
raunara. Drugi tip su ponovo konstruisani prikljuni izvori
napajanja koji koriste dvostruke izmjenine ili istosmjerne izvore
kao ulaz i imaju ugraenu kontrolnu preklopnu jedinicu.
10. ELEKTRINI AGREGATI
Elektrini agregati su generatori naizmjenine struje koji se
pokreu benzinskim ili dizel motorom. Mogu biti monofazni ili
trofazni. Monofazni su do snage 3 kVA i pokreu se benzinskim
motorom. Trofazni mogu biti do snage 5 kVA i pokreu se benzinskim
motorom i trofazni za snage od 15-400 kVA koji se pokreu dizel
motorom. Rad elektrinih agregata moe biti neprekidan ili sa
ukljuenjem nakon odreene pauze od trenutka nestanka mrenog napona.
Ukljuene se vri runo ili automatski, to zavisi od ureaja koji se
napajaju.Dizel generatorski agregatje kombinacijadizel
motoraselektrinim generatorom (estoalternatora) za
generisanjeelektrine energije.To je poseban
sluajmotor-generator.
Slika 10. Dizel generatorski agregat
Dizel generatorski agregati se koriste na mjestima bez prikljuka
namreu, kao rezervno napajanje elektrinom energijom, ako mrea
ispadne.Kod dimenzioniranje dizel generatora najvanije je da se
izbjegnu manja optereenja ili nedostatak snage i komplicirana
modernaelektronika, posebno kod nelinearnih optereenja.
Dizel generator treba posmatrati kao sistem obzirom da njegov
efikasan rad ovisi o vie komponenti: dizel motor i njegovi dodaci
AC generator sistem upravljanja temelj i elektrina centrala
prikljueni teret sa svojim dodacima.
Potrebno je odabrati komponente sa visokom efikasnou i
iskoristiti na najboljem nivou radi ouvanja energije u samom
sistemu.
Da bi se donijela odluka o vrsti motora, koji je e biti
najpogodniji za odreenu primjenu, treba uzeti u obzir nekoliko
faktora. Dva najvanija su : snaga i brzina motora.Potrebnu snagu
odreuje maksimalno optereenje. Motor bi trebao imati 10-20% vie
snage nego to optereenje potrauje. To sprjeava preoptereenje samog
stroja, zbog dodatnog tereta tokom pokretanja motora.Odreivanje
snage DEA se vri pomou prividne instalisane snage Si (kVA) koja je
potrebna za napajanje svih prijemnika koji treba da rade u sluaju
nestanka mrenog napona.
Za odreivanje snage DEA je potrebno imati sledee podatke:
- aktivnu snagu svih prijemnika P (kW)- srednji faktor snage
prijemnika (cos)- srednji stepen iskorienja prijemnika .
Prividna snaga pojedinih prijemnika se odreuje pomou izraza:
Snaga DEA se dobija tako to se uzme zbir prividnih snaga
prijemnika i izabere prvi vei tipski agregat. U sluaju da postoji i
elektromotorni pogon onda se uslovljava da svi motori snaga veih od
3kW moraju biti uputani spregom zvezda-trougao ili frekventnim
regulatorom. Ako DEA treba da pokree samo jedan motor onda je vano
izraunati pad napona pri ukljuenju kako se ne bi desio ispad DEA
usled delovanja zatite od preoptereenja.
Brzina se mjeri na osovini i data je u okretajima u minuti
(RPM). Dizel motor obino radi na niim brzinama (1300 3000 RPM). U
tom rasponu je optimalna brzina pri kojoj je potronja goriva
najoptimalnija.
Red veliine dizel generatora se kree od 8 do 30 kW (takoer 8 do
30 kVAjednofazni) za domove, male trgovine i urede te vee
industrijske generatore od 8 kW (11 kVA) do 2.000 kW (2.500 kVA tri
faze) koji se koristi za veliki komplekse, tvornice.2.000 kW sistem
moe biti smjeten u 12 m ISO kontejner sa spremnikom goriva,
kontrolnim sistemom, elektroenergetskom opremom i ostalom opremom
potrebnom za rad kao samostalna elektrana ili kao rezerva za mreno
napajanje.
Dizel elektrini agregati se koriste u sistemima za besprekidan
rad, u sistemima sa ukljuenjem nakon kratke pauze, moe biti
dislociran od TS i od ostalih KRO i GRO, te moe raditi u
kombinaciji sa statikim pretvaraima.10.1. Dizel elektrini agregati
za besprekidan rad
Aktiviranje dizel elektrinog agregata se vri tako to se pomou
dizel motora pokrene generator do nominalnog napona, pa se zatim
ukljui pogonski elektromotor, a iskljui dizel motor. Pogonski
elektromotor M ima zadatak da pokree agregat kada je prisutan napon
gradske mree na dovodu, a kada napon mree nestane pogon agregata
preuzima dizel motor. Zamajac ima zadatak da svojom kinetikom
energijom ne dozvoli prekid rada agregata, ve nastavlja normalan
rad dok se ne ukljui dizel motor. Dizel motor, spojnica, zamajac,
elektromotor i generator su na istoj osovini.
Slika 11. Dizel el.agregati za besprekidan rad
10.2. Dizel elektrini agregat sa ukljuivanjem nakon kratke
pauze
U ovom sluaju dolazi do ukljuenja agregata posle nestanka mrenog
napona. Praktino je vreme ukljuenja agregata od trenutka nestanka
napona do postizanja nominalnog napona agregata 10-20s, pod uslovom
da je akumulatorska baterija za pokretanje DEA ispravna i da radi
pouzdano. emom na slici je obezbeeno napajanje cele instalacije u
objektu (na ODVODU).
Slika 12. Dizel el.agregati sa ukljuivanjem nakon kratke
pauze10.3. Ugradnja dizel elektrinih agregata
Za ugradnju dizel eketrinih agregata od proizvoaa se dobiju
posebni uslovi i raspored ugradnje. Uslovi se odnose na :
prostoriju za smjetaj opreme provjetravanje prostorije izrada
temelja agregata sistem napajanja gorivom izduvni
cjevovod.Prostorija treba da je odreenih dimenzija zavisno od snage
DEA (ovu veliina je uslovljena proizvoaem DEA). Prostorija mora da
ima dvoje vrata (jedna glavna za unoenje opreme i druga pomona za
izlaz u sluaju havarije). Vrata moraju biti metalna, eline
konstrukcije i vatrootporna.
U unutranjosti prostorije treba predvidjeti: temelj za agregat,
kadu za prihvat goriva, otvore u zidu za odvod toplog vazduha i
dovod svjeeg vazduha, otvor za izduvne gasove dizel motora, KRO,
kanale u podu za kablovski i cijevni razvod. Kanale u podu treba
predvideti veliine najmanje 300mmx300mm sa poklopcima od rebrastog
lima. Za ulaz kabla iz TS i izlaz napojnog kabla iz objekta dizel
elektrinog agregata do objekta koji se napaja treba predvideti
najmanje dve kablovice sa po dva otvora 100mm.
SnagakVa2593125250430560850
IRINAa(m)4.04.04.04.55.55.86.3
VELIINAPROSTORIJEDUINAL(m)4.05.05.56.05.05.05.6
VISINAH(m)3.03.03.53.53.53.53.5
Tabela 2. Pribline dimenzije prostorije za smjetaj dizel
elektrinog agregata
Provjetravanje u smislu izbacivanja toplog vazduha koji je
zagrejan od motora i agregata i ubacivanje sveeg vazduha u
prostoriju u kojoj se nalazi DEA. Otvori za izbacivanje i
ubacivanje vazduha trebaju da su to udaljeniji i po mogustvu na
suprotnim stranama. Pored ova dva otvora se predvia i jedan
ventilator koji se povremeno ukljuuje i iskljuuje.
Proraun temelja agregata se odnosi na agregate ija je snaga
15kVA i vea. Uglavnom se koriste dve vrste temelja:
-stabilni-plivajui.
Kada se koristi stabilni temelj, obino se ugrauju gumeni ili
opruni amortizeri (drai) kako se ne bi prenosile vibracije na pod
objekta. Amortizeri se postavljaju izmeu agregata i postolja.
Plivajui temelje potpuno izolovan od poda prostorije. U ovom sluaju
se pravi udubljenje u vidu kade prema upustvu isporuioca
agregata.
11. Sigurnosno osvjetljenje
Sigurnosna rasvjeta je osnova sigurnosti korisnika graevinskih
objekata. Namjena joj je da osigura dovoljnu vidljivost kako bi se
u sluajevima izvanrednog stanja ugroeni prostor mogao sigurno
napustiti i doi do mjesta za evakuaciju. Kako su mjesta za
evakuaciju u pravilu izvan graevinskog objekta, ona mora upuivati
prema izlaznim putevima i pri tome u dovoljnoj mjeri osvjetljavati
arhitektonske barijere koje zbog mogue panike i slabije
vidljivosti, esto uzrokuju stradavanje ugroenih osoba. Osim
dovoljne osvjetljenosti, od sigurnosne rasvjete se oekuje da
osvjetljava evakuacijske puteve u vremenu nunom da se provede
evakuacija iz objekta i omogui spaavanje ugroenog osoblja. U
pravilu, to vrijeme je uvjetovano vatrootpornou graevinskih
konstrukcija i vrsti ugroavanja. Kvaliteta sigurnosnog osvjetljenja
prvenstveno ovisi o projektantima (i njihovim projektima), te
njihovom poznavanju propisa kojima je to podruje regulirano. Kako
propisima Bosne i Hercegovine podruje sigurnosne rasvjete nije u
dovoljnoj mjeri obraeno, namee se potreba njezinog normiranja.
OSNOVNI POJMOVI U TEHNICI SIGURNOSNE RASVJETESigurnosna rasvjeta je
specifian tip umjetne rasvjete koja osigurava osvjetljenje puteva
evakuacije u sluajevima izvanrednog dogaaja, ili omoguava
odgovarajuu vidljivost u prostorima posebne namjene, kada zbog
nastalih okolnosti napajanje elektrinom energijom nije mogue
provesti. U sigurnosnu rasvjetu moemo ubrojiti i svu onu rasvjetu
koja se automatski ukljuuje prilikom nestanka elektrine energije.
Neovisno o razlozima prekida napajanja elektrinom energijom, svaka
svjetiljka sigurnosne rasvjete mora posjedovati autonoman izvor
napajanja energijom ili biti prikljuena na automatske sisteme
napajanja elektrinom energijom (akumulatorske baterije,
elektro-agregati i sl.) koji se aktiviraju prilikom nestanka
elektrine energije. Prema namjeni, sigurnosnu rasvjetu moemo
podijeliti na dvije osnovne grupe rasvjete i to na nunu (pomonu)
rasvjetu i na protupaninu (paninu) rasvjetu. Kako se u prostore
gdje se istovremeno nalazi vei broj osoba (kino i koncertne
dvorane, kazalita i sl.) postavljaju orijentacijske svjetiljke male
jakosti (s dvostrukim napajanjem elektrinom energijom), koje
oznaavaju smjer kretanja i smjerokaz izlaza iz prostora, na odreen
se nain i takva orjentacijska rasvjeta moe ubrojiti u sigurnosno
osvjetljenje. Prema vaeim propisima postoji obaveza oznaavanja
izlaza za nudu i evakuacijskih puteva na propisani nain,
odgovarajuim, u mraku vidljivim oznakama (piktogramima). Ukoliko
takve oznake nisu sastavni dio svjetiljki s autonomnim napajanjem,
iste moraju biti luminiscentne te se smatraju sastavnim dijelom
sigurnosnog osvjetljenja.Definiranje sigurnosne rasvjete Iz
navedenog je vidljivo da sigurnosna rasvjeta nije jedinstven pojam
s razliitim nazivima. S obzirom na razliita svojstva i namjenu,
potrebno ju je podijeliti na: Nunu ili pomonurasvjetu rasvjeta koja
se ukljuuje u sluaju nestanka elektrine energije, postavljena na
mjesta ope rasvjete. Prikljuuje se na pomone izvore napajanja
(elektro-agregate ili akumulatorske baterije). Protupaninu rasvjetu
rasvjeta koja se ukljuuje u sluaju nestanka elektrine energije, a
svrha joj je osvjetljenje evakuacijskih puteva, promjene razina
kretanja, promjene smjerova kretanja, izlaza iz prostora, elementa
protupoarne zatite (vatrogasni aparati, alarmna tipkala i sl.),
mjesta postavljanja ormaria prve pomoi i opreme koja je u funkciji
zatite i spaavanja.Svjetiljke protupanine rasvjete posjeduju
autonomni izvor napajanja elektrinom energijom ili se prikljuuju na
centralni sistem napajanja (akumulatori, akumulatorske baterije).
Orijentacijsku rasvjetu specifian tip rasvjete ija je namjena
osvjetljavanje oznaka (na pr. broj reda u kinu, pozpritu i sl.) i
osvjetljenje smjera kretanja u prostoru gdje boravi vei broj ljudi.
Prikljuuje se na stalne i pomone izvore napajanja. Luminiscentnu
rasvjetu osvijetljenost koja se dobije refleksijom svjetlosti s
piktograma koji su propisani za oznaavanje evakuacijskih puteva i
izlaza.
11.1. Boje, oblici i dimenzije u tehnici sigurnosne rasvjete
Svjetiljke koje se koriste za osvjetljenje prilaza, prolaza i
prostora kada ne radi ope osvjetljenje, mogu biti razliitog oblika
i dimenzija. Od njih se zahtjeva da su vidljivo oznaeni kako bi se
znalo da pripadaju instalaciji sigurnosnih sistema (crvena traka,
led dioda i sl.)i da osiguraju traenu osvijetljenost u zadanom
vremenu. Ukoliko se svjetiljke koriste u kombinaciji s piktogramima
koji oznaavaju evakuacijske puteve i izlaze, moraju po dimenziji,
boji i obliku biti sukladne propisimakojima je regulirano to
podruje. Pravilnikom o sigurnosnim znakovima regulirano je podruje
koje se odnosi na sigurnosne boje i znakove. Obavijesni znakovi
moraju biti kvadratnog ili pravokutnog oblika u skladu s opim
znaenjem geometrijskih oblika za sigurnosne znakove. Sigurnosne
boje i znakovi imaju za cilj da brzo privuku panju na objekt i
okolnosti vane za sigurnost i zdravlje. Za oznaavanje sigurnosnih
znakova se koriste crvena, plava, zelena i uta boja. Sigurnosni
znakovi moraju biti vidljivi nou i danju kao i pri nepovoljnim
vremenskim uvjetima.
11.2. Postavljanje sigurnosne rasvjete
Slika 13. Postavljanje sigurnosne rasvjete
Uoljivost oznaka osigurava se svjetiljkama sigurnosne rasvjete.
Dakle, osim osvjetljenja evakuacijskih puteva potrebno je osigurati
uoljivost sigurnosnih elemenata kao to su alarmne tipke,
protupoarna sredstva, ormarii prve pomoi i slino. Na evakuacijskim
putevima potrebno je posebno osvijetliti mjesta koja po svom
karakteru mogu predstavljati opasnost za osoblje koje u urbi naputa
ugroeni prostor. Openito, svjetiljke sigurnosne rasvjete potrebno
je postaviti na sljedea mjesta (slika 1): na svim izlaznim vratima
koja se koriste u sluaju nude u blizini stubita, tako da svaka
stepenica prima direktno svjetlo blizu svake promjene nivoa puteva
evakuacije na nunim izlazima i sigurnosnim znakovima kod svake
promjene smjera evakuacije kod svakog meuprostora i prolaza izvana,
kod svakog krajnjeg izlaza kod svakog mjesta prve pomoi kod svakog
runog javljaa poara kod svakog runog aparata za gaenje poara
vanjska evakuacijska stubita Sigurnosno osvjetljenje treba da ima
odvojene strujne krugove od onih koji su vezani direktno na gradsku
mreu. Ovi strujni krugovi su stalno prikljueni na mreu i
upotrebljavaju se kao obino osvjetljenje, dok se sluaju nestanka
mrenog napona prebacuju na elektrini agregat ili akumulatorsku
bateriju. Ako se sigurnosno osvjetljenje napaja samo iz
akumulatorske baterije, tada se cjelokupno osvjetljenje ukljuuje u
sluaju kada nestane mreni napon a ne koristiu normalnim prilikama.
Baterije sigurnosnog osvjetljenja su za napone 12v DC ili 24v DC.
Vrijeme autonomije je najee 3h. Ovi sistemi sigurnosnog
osvjetljenja sadre ispravljae i preklopnike.
Slika 13. Principske eme sigurnosnog osvjetljenjaIspravlja se
koristi za punjenje baterije. Sklopka ukljuuje bateriju na mreu
kada je mrea ispravna a strujna kola sigurnosnog osvjetljenja kada
nestane mreni napon. Umjestno obinog ispravljaa mogue je koristiti
kontrolisani odnosno regulisani punja aku baterije.Sigurnosno
osvjetljenje se napaja iz akumulatorske baterije iji je napon najee
24V DC. Vrijeme autonomnog rada treba da je najkrae 3h. Proraun
kapaciteta baterije za sigurnosnu rasvjetu se vri na osnovu broja
sijalica i njihovih snaga. Uzima se u obzir gubitak kapaciteta
tokom pranjenja i nemogunost da se desetosatnim punjenjem baterija
potpuno napuni na 100% kapaciteta.Proizvoai napajanja sigurnosne
rasvjete preporuuju da se poraraunati kapacitet akumulatorske
baterije povea za 40% i onda se nakon toga bira prva vea aku
baterija.
11.3. Priznata pravila za projektiranje i izvoenje sigurnosne
rasvjete
Kako postoji obveza da se prilikom projektiranja graevinskih
objekata izvri i projektiranje sigurnosne rasvjete, u tom pogledu
veina projektanata koristi "strane" norme koje se primjenjuju kao
priznata pravila. Uglavnom, to su amerike norme NFPA, engleske
norme BS i njemake norme Vds. U novije vrijeme poinju se
primjenjivati i europske norme koje su u pravilu prihvaene norme
nekih od europskih zemalja s naznakom EN i broja kojeg su imale u
matinim dravama. Osim toga, u zemljama Europske ekonomske zajednice
primjenjuju se razne smjernice kojima je definirana sigurnosna
rasvjeta.Britanske norme BS 5266 Emergency lighting Amerike norme
NFPA 101 (2006 ) Life Safety Code UL 924 ( 2001 ) Emergency
Lighting and Power Equipment Europske norme i smjernice EN 50172
Emergency escape lighting systems ICEL 1001 ICEL Industrial Comitee
for emergency lighting ICEL 1003 Emergency lighting applications
guide ICEL 1005 Operator initiated test devices for emergency
lighting luminaires IEC 62034 Automatic test systems for emergency
lighting systems
11.4. Prorauni kapaciteta baterija za nunu rasvjetu
Prvo se prorauna ukupna snaga svih sijalica :P = n * P1s [W]gdje
su:n broj sijalicaP1s snaga jedne sijalice.
Usvoji se napon napajanja U(V).Izrauna se struja : I = P/U
(A).Odredi se vrijeme trajanja t(h).Izrauna se vrijednost
kapaciteta akumulatorske baterije C = (P/U)*t = I*t [Ah]Prema
preporuci proizvoaa stvarni kapacitet je CSTV = 1.4*C.
Zakljuak
Posebni izvori elektrine energije obezbeuju neprekidnost
napajanja potroaa elektrinom energijom u sluaju nestanka mrenog
napajanja (napajanje iz javne distributivne mree).U normalnim
uslovima potroai se napajaju iz javne distributivne mree, a u
sluaju ispada mrenog napajanja posebni izvori obezbeuju
neprekidnost napajanja potroaa - stoga se oni nazivaju izvori
neprekidnog ili bezprekidnog napajanja
Posebni izvori slue za napajanje onih potroaa koji moraju da
rade neprekidno i kod kojih priroda procesa ne tolerie ispad
napajanja, npr. bolnice, pote, itd.
Hibridni sistem, polako ali sigurno, sve vie zauzima svoje
mjesto u proizvodnji elektrine energije iz obnovljivih izvora u
budunosti. Povezivanjem vie neovisnih obnovljivih izvora u jednu
cjelinu postigao se vei stepen korisnosti sistema. Iako fosilna
goriva jo uvijek najvie pridonose proizvodnji energije, svijet se
polako okree prema novim izvorima energije. Obnovljivi izvori
energije su isplativi u sluaju dugoronog koritenja. Razlog tome je
velik investicijski troak sistema koji koriste obnovljive izvore
energije za proizvodnju elektrine energije.Sigurnosna rasvjeta je
osnova sigurnosti korisnika graevinskih objekata. Namjena joj je da
osigura dovoljnu vidljivost kako bi se u sluajevima izvanrednog
stanja ugroeni prostor mogao sigurno napustiti i doi do mjesta za
evakuaciju. Kako su mjesta za evakuaciju u pravilu izvan
graevinskog objekta, ona mora upuivati prema izlaznim putevima i
pri tome u dovoljnoj mjeri osvjetljavati arhitektonske barijere
koje zbog mogue panike i slabije vidljivosti, esto uzrokuju
stradavanje ugroenih osoba. Osim dovoljne osvijetljenosti, od
sigurnosne rasvjete se oekuje da osvjetljava evakuacijske puteve u
vremenu nunom da se provede evakuacija iz objekta i omogui
spaavanje ugroenog osoblja.
Literatura
[1] Z.Radakovi, . ovanovi, Specijalne elektrine instalacije
niskog napona, demska misao, Beograd, 2008.[2] Hibridni sustav,
http://www.hrote.hr/hrote/znati/Kogeneracija/hibridni.aspx [3]
D.Rajkovi, .Janda, Sistemi za besprekidno napajanje elektrinom
energijom, Agencija Spridonovi, Beograd, 1999[4] Norme za nunu
rasvjetu: HRN IEC 60598-2-22 - Svjetiljke za sigurnosnu rasvjetu -
EN 1838 - Lighting applications Emergency lighting - EN 50172 -
Emergency escape lighting system - ISO 3864-1 - Graphical symbols
Safety colours and safety signs - Design principies for safety
signs in workplaces and public areas[5] Alija Muharemovi.
Niskonaponski sistemi I upotreba elektrine energije, Predavanja
2013/2014., Elektrotehniki fakultet Univerziteta u Sarajevu,
Sarajevo 2014.
31
