W ofercie większości dużych firm produkujących rozdzielnice niskich napięć można znaleźć rozwiązania pozwalające na umieszczenie aparatury zabezpieczającej w blokach funkcjonalnych i podzespołach, określanych jako moduły wysuwne, wtykowe i stałe. Mając taki wybór użytkownik musi zdecydować, które z rozwiązań jest dla niego najkorzystniejsze z technicznego i ekonomicznego punktu widzenia. Artykuł prezentuje cechy i różnice poszczególnych konstrukcji modułów oraz przykłady rozwiązań z oferty ABB.

Budowa modułów ma zasadniczy wpływ na ich funkcjonalność, łatwość obsługi oraz na oferowany przez nie poziom bezpieczeństwa. Istotnymi czynnikami decydującym o wyborze są kwalifikacje personelu, ilość narzędzi koniecznych do wymiany modułu oraz jedna z najważniejszych kwestii – czas wymiany modułu. Współzależność pomiędzy tymi czynnikami ilustruje rysunek 1. Dodatkowe aspekty, jakie powinny być uwzględnione, to łatwość wprowadzenia zmian w rozdzielnicy oraz wymienność modułów. Tak więc liczba zagadnień, które należy rozważyć przed zakupem rozdzielnicy, znacznie wykracza poza samo porównanie cenowe.

Rys. 1. Funkcjonalność modułów stałych, wtykowych i wysuwnych

Moduły wysuwne

Najwyższe możliwości użytkowe oferują moduły wysuwne. Cechy tych modułów przemawiają za użyciem ich w tych elementach instalacji, gdzie bezpieczeństwo, szybkość reakcji na awarię i funkcjonalność są najważniejsze dla zachowania ciągłości produkcji.
Podczas normalniej pracy moduły wysuwne zapewniają wiele funkcji niedostępnych lub znacznie ograniczonych w przypadku innych rozwiązań. Przede wszystkim są to:
• możliwość szybkiej i bezpiecznej wymiany w czasie około minuty od momentu stwierdzenia awarii,
• wymiana nie wymaga wyłączenia rozdzielnicy i zatrzymania całego procesu technologicznego,
• moduł może zostać wysunięty i skierowany do inspekcji, przeróbek lub serwisowania poza rozdzielnicą, co poprawia komfort i bezpieczeństwo prac,
• obwody sterownicze można przetestować nie załączając obwodów siłowych (w pozycji Test); odbywa się to bez wysuwania modułu z rozdzielnicy,
• moduł można wysunąć na 30 mm do pozycji Serwis, co zapewnia widoczną przerwę izolacyjną. Po zabezpieczeniu modułu nikt nieupoważniony nie załączy, nie wyjmie, ani nie wstawi w jego miejsce innego modułu,
• pozycje modułu: Wyłączony, Test, Serwis, Wysunięty, mogą zostać zablokowane przez założenie kłódek,
• do wysunięcia modułu nie są potrzebne żadne narzędzia, a wszystkie funkcje manewrowe realizowane są za pomocą jednej rączki napędu.

Rys. 2. Moduły wysuwne:
a – moduł wysuwny rozdzielnic MNS do 22 kW,
b – moduł wysuwny rozdzielnic MNS do 30 kW,
c – moduł wysuwny rozdzielnic MNS do 90 kW

Rys. 3. Rozdzielnica MNS wyposażona w moduły wysuwne

Moduły wtykowe

Porównując moduły wtykowe z wysuwnymi można stwierdzić, że:
• czas wymiany modułów wtykowych jest dłuższy i średnio wymaga około 0,5 godziny od momentu wystąpienia awarii,
• w niektórych przypadkach wymiana modułu może oznaczać konieczność wyłączenia rozdzielnicy i zatrzymania całego procesu technologicznego,
• moduł wtykowy nie posiada funkcji Serwis. Zabezpieczenie modułu przed niepowołanym załączeniem jest trudniejsze (szczególnie, gdy forma wygrodzenia modułów pozwala na instalację wszystkich modułów za wspólnymi drzwiami),
• skierowanie modułu wtykowego do inspekcji poza rozdzielnicą oznacza konieczność odłączenia od modułu kabli siłowych oraz wszystkich przewodów sterowniczych,
• aby móc wyciągnąć moduł konieczne jest posiadanie narzędzi.
Ponadto konieczność wymiany modułu wtykowego wiąże się z tym, że kwalifikacje obsługi muszą być wyższe, niż ma to miejsce w przypadku modułów wysuwnych.

Rys. 4. Moduł wtykowy (a) i moduł wysuwny (b) – układ styków, szyn dystrybucyjnych i zacisków, widok z góry

Moduły stałe

Modułem o najniższych możliwościach funkcjonalnych jest moduł wykonany w technice stałej. Może być on stosowany jako zabezpieczenie tych obwodów i napędów, które mają niskie znaczenie dla ciągłości procesu. Decydują o tym następujące aspekty:
• awaria jednego modułu, wymiana modułu na inny lub prace modernizacyjne zawsze wymagają wyłączenia rozdzielnicy i zatrzymania procesu technologicznego,
• czas wymiany modułów stałych jest najdłuższy, a wymiana zajmuje średnio około godziny od momentu wystąpienia awarii,
• osoby wymieniające moduł powinny dobrze znać budowę, zasady użycia poszczególnych elementów konstrukcyjnych i szczegóły technologiczne zastosowanych modułów,
• konieczność skierowania modułu do inspekcji oznacza konieczność jego pełnego demontażu z użyciem odpowiednich narzędzi.

Rys. 5. Wyłączniki kompaktowe zainstalowane w modułach stałych rozdzielnicy typu MNS

Podsumowanie

We wszystkich trzech rozwiązaniach możliwe jest spełnienie głównego zadania modułu – zabezpieczenie odpływu lub napędu. Jedyną zaletą modułów stałych i wtykowych na tle modułów wysuwnych jest ich niższa cena jednostkowa. W tych obiektach, gdzie bezpieczeństwo i zachowanie ciągłości procesu technologicznego mają priorytetowe znaczenie, zastosowane zostaną moduły wysuwne.

Krzysztof Szofer
Autor jest pracownikiem
firmy ABB