Pari Róbert: Kétkalickás forgórészü aszinkron motorok szén őrlő-ma lomhajtáshoz

Átírás

1 Összefoglalás Dr.Borka József- Horváth Miklós: Egy új, egyszerű, olcsó, moduláris megoldás DC és AC hegesztő berendezések számára A volfrám elektródás, védőgázos hegesztési technológia az acél hegesztéséhez egyenáramot igényel, míg az alumínium csak váltakozó árammal hegeszthető. Az első esetben egyen- (DC), a másodikban váltakozó áramú (AC) hegesztő berendezés szükséges. A cikk egy egyszerű, olcsó, moduláris felépítésű hegesztő berendezést mutat be, amely egyaránt alkalmas DC és AC hegesztésére. A kifejlesztett megoldás a megkívánt hegesztőáram nagyságától függően egy vagy több DC egységet tartalmaz, valamint egy megfelelő névleges áramú, teljes híd kapcsolású AC invertert. A fejlesztési eredményeket a laboratóriumi hegesztési vizsgálatok teljes mértékben alátámasztják. Horváth Viktor A nagyvasúti villamosítás A vasútvillamosítás története az 1879-es világkiállításon bemutatott SIEMENS mozdonnyal kezdődött, hazánkban a közúti villamosítással, majd a Millenniumi Földalatti vasúttal folytatódott, és elkezdődtek a századfordulón Kandó Kálmán kísérletei az országos energiahálózatról táplált mozdonyok és vontatási rendszer megvalósítására. Dipi. Ing. Herbert Pudelko: A nagyértékű száraz transzformátorok biztonsági szempontjai A biztonságos energiaellátás megnövekedett követelményei mellett egyre nagyobb hangsúlyt kap a transzformátorok közvetlen környezetükre gyakorolt hatása, mint potenciális veszélyforrás. A szerző különféle elosztóhálózati transzformátorok példáján keresztül tekinti át ezt a kérdéskört, különös tekintettel a nagyértékű száraz transzformátorok alkalmazására. Pari Róbert: Kétkalickás forgórészü aszinkron motorok szén őrlő-ma lomhajtáshoz A GANZ AMSALDO és elődje, a Ganz Villamossági Művek, már évtizedek óta szállít a világ számos országába különböző bonyolultságú és felszereltségű erőművi malmokhoz villamos hajtómotorokat. A motorok tervezésénél, kialakításánál mindig elsőrendű szempont volt a vevői igények megvalósítása, a könnyű kezelhetőség és maximális üzembiztonság. Ennek elengedhetetlen feltétele volt a partnerekkel való jó együttműködés, a csatlakozó feladatok tisztázása és a rendszer súlypontjainak meghatározása. Dr. Imre László: A fotovillamos energetikai ipar növekedése A fotovillamos energetikai technológia megoldást kínál a tiszta, zajtalan és kezelést nem igénylő villamosenergia termelésre. A fotovillamos ipar az elmúlt évtizedben átlagosan évi 10 %-os növekedést ért el és a forgalom megközelítette az 1 milliárd US dollárt. A világpiacon az USA részesedése 44%, Japáné 24%, Európáé21%, más résztvevőké kb. 11%. A fotovillamos ipari fejlesztés új munkahelyeket teremt, ami a fejlesztések kormányzati támogatásának egyik további indoka. Az EU akció programja 1 millió fotovillamos rendszer létesítését tűzi ki célul 2010-ig. Szabó László: Stabilitás vizsgálat villamosenergia termelő egység hálózati csatlakozásához Villamosenergia termelő egység hálózatra csatlakozásával és hálózati kooperációs üzemével szemben támasztott követelmény, hogy az a gyakorlatban előforduló hálózati üzemzavarokkal szemben megfelelő tűrőképességgel rendelkezzen, a zavarok ellenére a generátor hálózati szinkronkapcsolata megmaradjon. A stabilitásvizsgálat egymástól nem elválaszthatóan és együttesen minősíti a tervezett csatlakozási változatokat, a vizsgálatokhoz felvett erőművi és hálózati üzemállapotokat, a tervezett automatikus szabályozókat és a zárlatvédelmi ellátottságot. Farkas László: Hipermédia az oktatásban: egy lehetséges megoldás Az oktatási anyagok speciális követelményeket állítanak egy hipermédia rendszerrel szemben. Ezen követelmények alapján kifejlesztésre került a többrétegű hipertext modell, melynek segítségével flexibilis és nyitott rendszerek hozhatók létre. A többrétegű hipertext modell rétegei képesek reprezentálni a szerző és a felhasználó gondolati struktúráit is. A modell alapján létrehozott rendszer képes kielégíteni az elektronikus oktatási anyagok speciális igényeit.

2 Házunk tája A lehető legjobbat, a lehető legkisebb helyigénnyel, a legbiztonságosabb csatlakozás-technikával, raktárról azonnal és természetesen a legolcsóbban" - mondják partnereink, amikor valamilyen szekrénybe szerelhető elektronikai elem szükségeltetik. Látszólag ezek egymásnak ellentmondó igények... - voltak eddig. A harmadik évezred küszöbén a Weidmüller elsődleges célja az, hogy az ilyen igényeknek elsőként feletjen meg, és olyan újszerű megoldásokat fejlesszen ki, amelyek hosszútávra irányt mutatnak az elektrotechnika e területén tevékenykedő versenytársainak. Az újdonságok közül csak néhány, amely biztosan felkelti a tisztelt olvasó érdeklődését: Áramfelügyeleti elemek új generációja analóg és digitális kimenettel Az áramváltók 0..1A, ()..5A-es jele a PLC-k által nehezen feldolgozható, mivel az irányítástechnikai berendezések általában 4..20mA vagy O..1OV-os jeleket fogadnak. A két jelszint közötti konverziót oldja meg az interfész-specialista legújabb fejlesztése, a Wavecontrol típuscsalád. A megfelelő analógkimenet kiválasztását a mindössze 22 mm széles Wavebox elektronika-tokozatból kihúzható NYÁK lapon található kapcsolósorral tehetjük meg. Ugyanígy kiválaszthatjuk a megfelelő bemenetet is, amely 1/5/10A lehet. A Wavecontrol legnagyobb" változatánál akár az áramváltó is szükségtelenné válhat, mivel 20/40/60A-es áram direkt fogadására alkalmas, miközben a Hall szenzornak köszönhetően még a vezetéket sem szükséges megbontani! Talán nem mellékes az sem, hogy a O..2kHz-es tartományban bármilyen alakú jelet képes mérni. A tervezők gondoltak a tápfeszültség-ellátás egyszerűsítésére is: az egymás mellett levő felügyeleti elemeket csupán egy-egy keresztösszekötő felhasználásával 24 V-os feszültséggel láthatjuk el, így szerelés közben időt, pénzt és vezetéket spórolhatunk. A kép teljessége miatt, nem szabad megfeledkezni a termékcsalád egyszerű áram felügyeleti elemeiről sem, amelyek a fenti bemeneti áramok egy szabadon beállítható értékének túllépése esetén hibajelző kontaktust adnak. Ha már lúd, legyen kövér" - mondhatnánk, hiszen a néhány hónapja megjelent analóg-leválasztó családhoz hasonlóan a Wavecontrol is a szabadalmaztatott Weidmüller csavaros, vagy a gyors csatlakoztatást lehetővé tevő húzórugós vezetékrögzítéssel rendelhető. És ahogy a bevezetőben is említettem, az árak rendkívül karcsúra sikeredtek. A biztos háttér: Ipari tápegységek mindenkinek A tápfeszültség ingadozása, ne adj 1 Isten a hiánya, az egész irányítástechnikai rendszer leállását eredményezheti, ezért elengedhetetlenül fontos a megbízható háttér, a korszerű tápegység. A tartósínre szerelhető 5V/12V/15V/24V/48V-os kimeneti feszültségű tápegységeink alkalmazásával elkerülhetők az előbb említett bosszantó hibák. A CotmectPower tápegységcsalád valamennyi tagja kapcsolóüzemű, így rendkívül széles bemeneti feszültségtartomány ( V) esetén is biztonságosan szolgáltatja a kívánt kimeneti feszültségszintet. Külön előny, hogy felépítésükből kifolyólag a hazai gyakorlatban gyakran előforduló 230VDC környezetben is működnek, így az alállomások szekunder köreiben is kiválóan alkalmazhatók. A tápegységek W teljesítménytartományban rendelhetők, a 24 V-os típusok hazai raktárról akár nagyobb mennyiségben is azonnal szállíthatók meglepően kedvező áron. A ConnectPower - család legnagyobb tagja igazi műszaki csemege. A kimeneti feszültségtartománya V között beállítható, miközben névleges feszültségen 12,5 A leadására képes. Ez azonban 5 tápegység párhuzamos kapcsolásával akár 62 A-re is bővíthető! Ilyenkor a tápegységeket a kimenetükön kívül a közös vezérlő vezetékkel is össze kell kötni. A felügyeleti rendszer számára számos állapotjelző kimenettel is rendelkezik. A ConnectPower család bármely tagjával, egy akkumulátorral valamint egy un. Battery Back-up egységgel saját szünetmentes tápegységünket is kialakíthatjuk, így aztán már teljes biztonságban érezhetjük magunkat. Kapcsoltam"- avagy az újgenerációs relék és optocsatolók Irányítástechnikai rendszer tervezésekor, megvalósítása során bizonyára felvetődik a kérdés, ha a sorkapcsok területén megkövetelik a megbízható kötéstechnikát, miért nincs ez így a különböző elektronikát tartalmazó eszközöknél. Hiszen ezek az eszközök is ugyanolyan vagy esetenként még nagyobb igénybevételnek vannak kitéve, mint a sorkapcsok. Bizony a sínre pattintható relék között gyakran találkozunk egyszerű lemezes leszorítású, könnyen kilazuló kötéssel. Ezt az ellentmondást oldja fel a most megjelenő PRS relécsalád. A rugós és Weidmüller húzókengyeles rögzítéstechnikájú reléfoglalat a szabadalmaztatott reléleszorító kilincs segítségével megbízhatóan rögzíti a képen is látható szabványos relé típusokat. A reléfoglalat természetesen a már házi szabvánnyá vált önkioltó tulajdonságú, nagy hőállóságú Wemid szigetelőtestből készül. A fentiek alapján megállapíthatja az olvasó, hogy a sorkapcsok területén kivívott sikerei után a Weidmüller az ipari elektronika területén is megalapozottan célozta meg a piacvezetői pozíciót. Kerekes Zoltán okl. villamosmérnök ( kerekes@weidmueller.hu) Weidmüller Kereskedelmi Kft, 1117 Bp., Dombóvári út 13, Telefon: , , értékesítés:

3 Automatizálás és Számítástechnika Egy új, egyszerű, olcsó, moduláris megoldás DC és AC hegesztő berendezések számára * Dr. Borka József - Horváth Miklós 1. Bevezetés A volfrám elektródás, védőgázos hegesztési technológia az acél hegesztéséhez egyenáramot igényel, míg az alumínium csak váltakozó árammal hegeszthető, Az első esetben egyen- (DC), a másodikban váltakozó áramú (AC) hegesztő berendezés szükséges. Az egyenáramú hegesztő berendezések széles választékban megtalálhatók a piacon, az áruk is elfogadható, Az alumíniumot hegesztő berendezésekkel szemben a technológia fokozottabb igényeket támaszt, ezért az AC hegesztő berendezések lényegesen bonyolultabbak, ami viszonylag magas árszintet eredményez. Az alumínium hegesztésére szolgáló váltakozó áramú hegesztő berendezéseknek négyszög alakú, Hz frekvenciájú hegesztőáramot kell szolgáltatniuk, hogy a váltakozó irányú elektronáramlás az alumínium felületén jelen lévő oxid réteget feltörje. A pozitív és negatív polaritást! hegesztő áram kellően sima kell legyen, azonban az olvadék cseppleválásának megkönnyítése érdekében a követelmények közé tartozik az is, hogy a négyszög alakú hegesztőáram pozitív és negatív amplitúdóját két változtatható nagyságú áramérték között meghatározott frekvenciával ugrásszerűen modulálni lehessen (amplitúdó impulzusszélesség modulációja). Nagyon fontos, hogy a hegesztőáram polaritás váltása nagy meredekséggel történjék, mert ennek hiányában az ívet minden polaritás váltás után nagyfeszültségű ívgyújtóval újra be kell gyújtani, ami számos hátránnyal jár. A cikk egy egyszerű, olcsó, moduláris felépítésű hegesztő berendezést mutat be, amely egyaránt alkalmas DC és AC hegesztésre. A kifejlesztett megoldás a megkívánt hegesztőáram nagyságától függően egy vagy több DC egységet tartalmaz, valamint egy megfelelő névleges áramú, teljes hídkapcsolású AC invertert. A fejlesztési eredményekel a laboratóriumi hegesztési vizsgálatok teljes mértékben alátámasztják. 2. Az AC hegesztő tápegységben gyakran alkalmazott kapcsolási elrendezések Az AC hegesztő berendezés kialakításához speciális kapcsolási elrendezés szükséges, amely nagyfrekvenciás teljesítménykapcsoló elemekből felépített, nagyfrekvenciás energiaátvitellel üzemelő energiaátalakító egységeket tartalmaz. Az egyik jó! használható megoldásban a négyszög alakú váltakozó hegesztőáram pozitív és negatív félhullámát külön-külön, egy-egy azonos felépítésű, aszimmetrikus félhíd kapcsolású, nagyfrekvenciás, PWM-vezérelt inverterrel állítják elő. Ez a megoldás lehetővé teszi, hogy az energiaátvitel a robosztus hálózati transzformátor helyett kisméretű nagyfrekvenciás transzformátorral történhessen, továbbá a megkívánt simaságú áram amplitúdó előállításához is kis méretű fojtót alkalmazzanak. A simító fojtó induktivitás-értéke egy szükségszerű kompromisszum eredménye: a kis áramhullámosság érdekében növelni, a meredek áramváltozás érdekében csökkenteni kellene. Nagyobb kapcsolási frekvencián könnyebb a hegesztés technológia szempontjából optimális induktivitás érteket megtalálni. A modern DC hegesztő berendezésekben az 1. ábrán tátható kapcsolási el rendezést közkedvelten alkalmazzák [ 11. Ahálózati feszültség egyenirányításával előállított DC feszültséget aszimmetrikus félhid kapcsolású inverter segítségévet nagyfrekvenciás AC feszültséggé alakítják át. Nagyfrekvenciás transzformátort használnak energiaátvitelre és feszültség illesztésre. A szabályozott hegesztőáramot - impulzusszélesség modulációt (PWM) alkalmazva - a transzformátor egyenirányítottt szekunder feszültségből állítják elő simító fojtó és áramszabályozó segítségével. /. ábra, A DC hegesztő berendezések leggyakrabban alkalma/olt áramköri elrendezése A felvázolt AC hegesztő tápegység felépítését a 2. ábra blokkvázlata szemlélteti [2]. Mint említettük, ehhez az 1. ábrán bemutatott berendezésből két készlet szükséges (AHBR1 és AHBR2), melyek kimenete ellentétes polaritással van sorba kapcsolva, továbbá a kimeneti simítófojtokhoz egy-egy teíjesítménytranzisztor is csatlakozik (T1,T2). Az AC hegesztő tápegységek korábbi megoldásaiban a teljesítménytranzisztorok a simító fojtók bemeneti oldalára csatlakoztak. Ez Dr Borka József 'okl. villamosmérnök, Magyar Tudományos Akadémia, Számítástechnikai és Automatizálási Kutató Intézete Horváth Miklós okl. villamosmérnök. Magyar Tudományos Akadémia, Számítástechnikai és Automalizálási Kutató Intézete Szakmai lektor: Dr. Halász Sándor, okl. villamosmérnök, egyetemi tanár, a MEE tagja * Elhangzott az IEEE-ISIE 99 konferencián, Bled, Siovénia, július ábra. Az AC hegesztő berendezések gyakran alkalmazott kapcsolási elrendezése évfolyam 6. szám 235

4 Automatizálás és Számítástechnika azzal a hátrányos tulajdonsággal járt, hogy a simító fojtók áramának periódusról periódusra fel kellett épülnie, majd később megszűnnie, hogy a kimeneti áram váltakozva folyjon át a terhelésen, továbbá a gyors áramváltás biztosítása érdekében nagy feszültségtűrésű tranzisztorokat kellett alkalmazni, mert a tranzisztorok nagy sebességű kikapcsolása túlfeszültséget eredményezett. Ezek a hátrányok a 2. ábra szerinti elrendezésben nem jelentkeznek, mivel a teljesítménytranzisztorok a simító fojtok kimenet felőli kapcsaira csatlakoznak. A DC tápegységeket és a teljesítménytranzisztorokat ebben az áramköri elrendezésben kétféle módon is lehet vezérelni: - állandó szabályozással, ami azt jelenti, hogy mind az AHBR1, mind az AHBR2 inverter egy-egy önálló szabályozóval rendelkezik és azok a TI, T2 teljesítménytranzisztor vezetési állapotától függetlenül szabályozzák az áramot, - alternáló szabályozással, amelyet az jellemez, hogy TI vezetésének időtartama alatt AHBR1, T2 vezetése alatt pedig AHBR2 le van tiltva. Állandó szabályozás esetén - ha az áram alapjel közös - akkor mindkét DC egység a simító fojtókban megközelítőleg azonos áramot igyekszik fenntartani. A T1 és a T2 teljesítménytranzisztor átfedés és átlapolás nélkül váltja egymást a vezetésben. Ha tehát TI vezet, akkor az AHBR1 inverter Tl-en át "rövidzárra" dolgozik, eközben az AHBR2 inverter simító fojtójának árama folyik az ív alkotta terhelésen és a T1 tranzisztoron. Amikor T2 vezet, felcserélődik a leírt állapot: az AHBR2 inverter kerül rövidrezárt állapotba és az AHBR1 inverter árama jut ki a terhelésre. Az egyes inverterek egymással ellentétes irányú áramot kényszerítenek át a terhelésen, ezért a hegesztőáram polaritása a T1 és T2 teljesítménytranzisztor vezetési parancsának ütemében váltakozik. Nem előnyös, hogy a 2. ábra szerinti kapcsolási elrendezésben a teljesítmény tranzisztorokat a hegesztőáram kétszeresét kitevő áram veszi igénybe, a vezető teljesítménytranzisztornak ugyanis egyidejűleg mindkét inverler áramát vezetnie kell. A terhelésen azonban az áram polaritás váltása szinte pillanatszerű, amikor TI és T2 vezetési állapota felcserélődik. A simító fojtókban "tárolt" áram ugrásszerűen kijuthat a terhelésre, mivel azok állandó áramát a T1 és T2 teljesítménytranzisztor vagy a terhelésre vagy a rövidzárra irányítja. A terhelőáram polaritás váltásának sebességét csak a hegesztőkábelek szórt induktivitása korlátozza, mely töredéke a simító fojtókénak. Alternáló szabályozás esetén a simító fojtóban folyó áram nem állandó, hanem a D14, D24 visszáram diódán keletkező vezetőirányú feszültségesés hatására kismértékben lecsökken, amikor az AHBR1, vagy AHBR2 inverter letiltott állapotba kerül, mert a letiltott inverter energiaszolgáltatása átmenetileg megszűnik. Amikor a teljesítménytranzisztorok váltják egymást a vezetésben, akkor a terhelőáramot szolgáltató inverter áramának a simító fojtóban a lecsökkent értékről a névleges értékre újra meg kell növekednie, ami már nem pillanatszerű, mert érvényesül a simító fojtok hatása. Ezért a terhelőáram polaritás váltása csak a lecsökkent értékig lesz "ugrásszerű", azt követően az árammeredekséget a simító fojtó induktivitása korlátozza. Általánosságban elmondható, hogy ez a kismértékű meredekség csökkenés a legtöbb esetben nem vezet ív kialváshoz. A 2. ábra szerinti AC hegesztő tápegységet összevetve a korábbi megoldásokkal, megállapítható, hogy a tranzisztorok áramterhelése ugyan kétszeres, de a feszültség igénybevétel jóval kisebb. Összességében ez az elrendezés kielégíti az AC hegesztés valamennyi igényét, az áram meredek polaritásváltását is beleértve [4]. 3. Moduláris felépítésű* AC/DC hegesztő berendezések A 2. ábra szerinti elrendezés mind önálló, mind alternáló szabályozással alkalmas AC hegesztő berendezés céljára, mivel lehetővé teszi a megfelelő homlokmeredekséggel rendelkező négyszög alakú váltakozó áram előállítását. Az elrendezés kimeneti áramköre igen egyszerű, mindössze két teljesítmény kapcsolót tartalmaz. A teljesítmény tranzisztorok hegesztőáramnál nagyobb áram igénybevételén kívül hátrányos azonban, hogy a megkívánt hegesztőáram nagyságától függetlenül legalább két DC tápegység (AHBR1, AHBR2) szükséges a váltakozó hegesztőáram kialakításához. Közülük az egyik a pozitív, míg a másik a negatív félperiódusban szolgáltatja az íváramot, tehát mindegyiknek kitüntetett szerepe van. Az egyszerű felépítésű kimeneti áramkör ellenére az elrendezés viszonylag magas árú AC/DC tápegységet eredményez, mert azt kompletten, DC tápegységekkel összeépített formában célszerű kivitelezni. Önállóan is működőképes modulokat ugyanis az alkotóelemekből nehéz kialakítani. A 3. ábrán bemutatott elrendezés egy vagy több DC hegesztő tápegységből és egy kimeneti inverterből áll, tehát modulokból is összeállítható. Példaként az ábrán két DC tápegység van feltüntetve. 3. ábra. DC és AC hegesztésre egyaránt alkalmas moduláris elrendezés Az elrendezéshez az egyenáramú energiát szolgáltató DC tápegységek az 1. ábra szerint is felépíthetők, ezeket a 3. ábrán a DC-WELD1 és DC-WELD2 jelű blokkok szimbolizálják. DC hegesztő tápegységek egyenáramát az AC kimeneti egység alakítja át váltakozó árammá a teljes-híd kapcsolást alkotó Q1, Q4 és Q2, Q3 teljesítmény kapcsolók ellenütemben történő vezérlésének hatására. A 3. ábrában a hídkapcsolású félvezetők áram invertert alkotnak. Az AC kimeneti egység táplálásában az áramszabályozott DC hegesztő tápegységek egyenrangú szerepet játszanak mind a pozitív, mind a negatív íváram kialakításában. Egyiknek sincs kitüntetett szerepe, számuk egy vagy több lehet a megkívánt DC és/vagy AC hegesztőáram nagyságától függően. Ha a hídkapcsolású AC kimeneti egység önálló berendezésként kerül forgalomba, akkor azzal összekapcsolva bármilyen típusú DC hegesztő tápegység AC hegesztésre is alkalmassá tehető. A 3. ábra szerinti elrendezés tehát önálló modulokból is összeállítható. Semmilyen változtatás nem szükséges a DC hegesztő tápegységekben. A modulokból összeállított berendezés komplett AC/DC hegesztőként használható. Amennyiben a DC hegesztő tápegységek a szokásos hálózati egyenirányító (ld. 1. és 3. ábrán) helyett un. hálózatbarát egyenirányítót tartalmaznak, akkor a komplett készülék teljesítmény tényezője az egységhez igen közeli lesz. A szakirodalom a hálózatbarát egyenirányító céljára alkalmas kapcsolási elrendezést leggyakrabban pre-konverter elnevezéssel illeti, amelyet előnyösen a közismert Boost kapcsolású konverterből lehet kialakítani [4]. A Boostkonverter alkalmazását nagyon egyszerű felépítése indokolja: kis számú és alacsony árfekvésű aktív és passzív elemet tartalmaz és 236 ELEKTROTECHNIKA

5 Automatizálás és Számítástechnika számos cég (Molorola,Unitradc, Thomson stb.) kifejlesztett és gyárt olcsó, pre-konverter szabályozásra szolgáló céláramköri. 4. A hídkapcsolásű AC kimeneti egység jellemzői 4.1. A hatásfok és a félvezető költségek Az AC kimeneti egység alkalmazása néhány jellegzetes tulajdonsággal társul. A moduláris alkalmazhatóság lehetőségén kívül a hídkapcsolás előnye, hogy az AC kimeneti egység teljesítményfélvezetőinek (Id. 3. ábrában Ql... Q4) áramterhelése azonos a tényleges hegesztőárammal, nem pedig annak kétszerese, amint azt a 2. ábra szerinti elrendezésnél megemlítettük. Ezzel szemben a hegesztőáram - mindkét polaritás esetében - nem egy, hanem két teljesít meny fel vezetőn kényszerül át, ezért a teljcsítményfélvczclő elemek kétszeres vezetőirányú feszültségesése nagyobb energiaveszteséget okoz, ami a komplett hegesztő berendezés eredő hatásfokát is lecsökkenti. Az AC kimeneti egység és a teljes berendezés vesztesége, illetőleg az eredő hatásfok azonban nem lesz lényegesen rosszabb, mint a 2. ábra szerinti elrendezés esetében, mert annak kimenőkörében a veszteséget egyszeres vezetőirányú fcszültségcséssel, de kétszeres árammal kell számításba venni. Hasonló okok miatt a kimeneti egység teljesítményfélvczető költségei sem mutatnak lényeges eltérést a hídkapcsolás kárára Az ívkialvás és a szinkronizált ívgyújtás elkerülésének eszközei Az ívkialvást és a szinkronizált ívgyújtást elsősorban az AC hegesztőáram homiokmeredekség növelése által lehetséges elkerülni. A következőkben a hegesztőáram homiokmeredekség növelésének korlátozó tényezőit, illetőleg növelésének lehetőségeit tekintjük át. Kimenőkörben lévő induktivitások csökkentése A 4. ábra részletesebben is bemutatja az AC kimeneti egység környezetének és belső szerkezeti egységeinek azon elemeit, amelyek a védőgázos volfrám elektródás hegesztésnél az AC hegesztőáram meredekségére hatással vannak. Az ábra feltünteti az energiaellátást biztosító DC hegesztő berendezés simító fojtóját, a munkadarabhoz és a volfrámcsúcshoz vezető hegesztőkábel parazita induktivitását. Az AC kimeneti egység biztonságos és előírásszerű működéséhez feltétlenül szükséges kiegészítő elemek ugyancsak hatással vannak az AC kimenőáram meredekségére: ezek a nagyfrekvenciás ívgyújtó a hozzá tartozó nagy feszültség leválasztó egységgel, továbbá a hídkapcsolás teljesítményfélvczctőinck túlfeszültség védő áramkörei. Mint ismeretes, a volfrámelektródás védőgázos hegesztésnél nagyfrekvenciás, nagyfeszültségű ívgyújtást kell alkalmazni, mert a munkadarabot és a hegesztőpisztoly volfrámcsúcsát károsítja, ha az "ívfogás" kontakt módon, a volfrámcsúcs és a munkadarab 4. ábra. A hídkapcsolat AC kimcncii egység lényeges résztelei átmeneti összeérintésével történik. Ezért a hegesztőelektródákra néhány másodpercen át 4-6 kv-os nagyfrekvenciás impulzussort kényszerítenek a hegesztés megkezdésekor. A munkadarab és a volfrámcsúcs közötti nagyfeszültségű szikrák ionizáló hatására alakul ki a beállított alapáramú ív, az íváram később adott sebességgel, automatikusan felnövekszik a megkívánt nagyságú hegesztőáram értékre. A nagyfeszültségű gyújtóimpulzusok természetesen nem juthatnak be a teljesítmény fél vezető elemek áramkörébe, ezt akadályozza meg a nagy feszültség leválasztó. Az ívgyújtásnak un. soros és párhuzamos változata használatos. A 4. ábrán a soros módszer látható, amelynél az LF induktivitás egyúttal az ívgyújtó transzformátor szerepét is betölti. Mindkét módszer esetében nélkülözhetetlen a nagy feszültség leválasztó CF kondenzátor és az LF induktivitás. A nagyfrekvenciás ívgyújtó feszültség káros hatásától a tcljesítményfélvezetőket viszonylag kis kapacitás és induktivitás értékű szűrőtagokkal meg lehetne védeni és azok jelenléte gyakorlatilag nem csökkentené a kimeneti AC hegesztőáram polaritásváltásának meredekségét. A ferritmagos LF induktivitáson azonban át kell folynia a teljes hegesztő áramnak, tehát azt megfelelően nagy rézkeresztmetszettel szükséges kivitelezni. Ez nagy ktilméretet és emiatt számottevő induktivitás értéket eredményez. Az AC hegesztőáram polaritásváltásának meredekségét a kimenőkörbe beépülő valamennyi induktivitás csökkenti. A korábbi AC hegesztő berendezéseknél a kimenőkörben helyezték el még a DC tápforrás simítófojtóját is, amely a kimenőkörből ma már célszerűen az egyenáramú bemenő körbe került át. Ezáltal a kimenőkörben a hegesztőkábelek leküzdhetetlen parazita induk-' tivitásán kívül már csak a nagyfeszültség leválasztó LF induktivitása maradt meg (Id. 4. ábra), amelyre csak a hegesztés kezdetén - az ívgyújtás időszakában - van szükség. Miután az ívgyűjtó a nagyfeszültségű impulzusok szolgáltatását befejezte, az LF induktivitás csak feleslegesen növeli a kimenőkörbe beépülő induktivitás értéket, tehát ha kiiktatható, az áram polaritásváltásának meredeksége a kimenőkörben megnő. Mindezt jól szemléltetik az 5. ábra oszcillogramjai. Az LF induktivitást az ívgyújtó működésével összehangolt módon kell kiiktatni. Ennek többféle módja is elképzelhető. A megoldásnál azonban tekintettel kell lenni arra, hogy az LF induktivitás kapcsain ívgyújtáskor jelen van a teljes nagyfeszültség, az ív kialakulása után pedig rajta akár A-t is elérő váltakozó hegesztőáram folyik át. Jószerivel e kellemetlen feltételek miatt az LF induktivitás kiiktatására csak mechanikus kapcsoló alkalmazása jöhet szóba. A kapcsoló áram és feszültség igénybevételének csökkentése érdekében az LF induktivitás kiiktatásának legcélszerűbb megoldása, hogy azt - mint transzformátort - "mágnesesen" söntöljük: pl. oly módon, hogy az LF induktivitást alkotó tekerccsel szoros mágneses csatolásban lévő segédtekercs kapcsait rövidre zárjuk (Id. 4. ábrában SW kapcsolót). Az SW kapcsolón átfolyó áram nagyságát jelentősen csökkenteni lehet azáltal, hogy az LF induktivitás egy adott nagyságú hegesztőáram felett betelítődik. Az 5. ábra jobboldali oszcillogramjai a leírt módszerrel készültek évfolyam 6. szám 237

6 Automatizálás és Számítástechnika 5. ábra. A kimenöáram (IJ is a Q3 IGBT vezérlőfeszültségének (U C ) hullám-alakjai a 4. ábra szerinti elrendezésben, a nagy feszültség leválasztó L induktivitás jclcnlíickor, illetőleg annak kiiktatása esetiben Túlfeszültségvédő (clamp) áramkör előtöltése Az ívgyújtás még AC hegesztés esetében is viszonylag kis értékű, meghatározott polaritású DC árammal történik (az ívgyújtás időtartama alatt a 4. ábra szerinti kapcsolásban pl. Ql -Q4 állandóan vezet, miközben Q2-Q3 lezárt állapotú). Miután a stabil egyenáramú ív létrejött, csak azután (kb mp múlva) kezdődik el Q1-Q4, illetőleg Q2-Q3 periodikus vezérlése, ami az AC hegesztőáram kialakítását eredményezi, továbbá csak ezulán kezd a hegesztőáram névleges ériekre növekedni amplitúdó modulációval, vagy anélkül stb. A teljes technológiai folyamatot a hegesztő személy kezdeményezésére elektronikus irányító egység automatizálja. Amennyiben az AC hegesztőáram nem kellő homlokmeredekséggel vált polaritást és a hegesztőelektródák között a hozzávezetések parazita induktivitása miatti induktív feszültségugrást valami erőteljesen korlátozza, az ív hajlamos kialudni. Megfigyelhető, hogy az ívkialvás kis áramértékek esetében fordul elő, nagyobb áramoknál a váltakozó áramú ív stabilan megmarad. A jelenség elkerülése érdekében gyakran un. szinkron ívgyújtót alkalmaznak, amely kis áramok esetében minden polaritásváltás után újra nagyfeszültségű gyújtást ad. Már említettük, hogy c megoldás sok szempontból hátrányos, de felesleges is. A kis hegesztőáramok esetében fellépő ívkialvási jelenség összefüggésben van a teljesítmény fél vezető elemek túlfeszültség védő áramkörében lévő kondenzátorok (ld. 4. ábra CC1, CC2) feszültségszintjével. A túlfeszültség védő áramkör (CLAMP áramkör) akadályozza meg, hogy a nagy áramváltozási sebesség hatására a kimenőköri induktivitások a megengedettnél nagyobb önindukciós feszültséget kényszeríthessenek az IGBT-k kapcsaira. A túlfeszültség védő áramkör azáltal fejti ki hatását, hogy a kimenőkör induktivitásaiban felhalmozott energiát a polaritásváltás (kommutáció) időtartama alatt az IGBT-k visszáram-diódáin és a DCI diódán át folyó áram a CC1 és CC2 kondenzátorba tölti, megnövelve azok feszültségét. Annak érdekében, hogy a kondenzátorok feszültsége túl ne lépje a megengedett értéket, az RC ellenállás folyamatosan süti ki a kondenzátorok feszültségét, ezáltal a kondenzátorok feszültsége megfelelő értéken stabilizálható. Pl. az 5. ábra oszcillogramjainak felvételekor a CC1 túlfeszültség védő kondenzátor átlagfeszültsége 153 V volt. A hegesztés megkezdésekor, az ívgyújtás és ívstabilizálás időszakában - tehát éppen kis áramoknál - a CC1 és a CC2 kondenzátor feszültsége az egyenáramú ívfeszültséggel megegyező nagyságú (20-25 V). Ha semmiféle ellenintézkedést nem tennénk, akkor az ív AC oszcillációjának kezdetén, erről az alacsony kondenzátor feszültségről kezdene el növekedni a kimenőkörben lévő induktivitások áramváltozásából származó rövididejű feszültségtúllövések nagysága, ha az ív nem aludna ki. A kezdeti kis feszültségtúllövés azonban a hegesztőelektródák között létrejövő ív újragyújtását nem képes elősegíteni. A feszültségtúllövések nagyságát tehát kis hegesztőáramok esetében az alacsony kondenzátorfeszültség korlátozza, ez az oka az ívkialvásnak. A leírtakból következik, hogy AC üzemre történő áttéréskor - az ívkialvás megakadályozása érdekében - már az ívgyújtási folyamat megkezdése előtt célszerű a túl feszültség védő kondenzátorokat (CC1, CC2) feltölteni arra a feszültségszintre (UCLAMP,) amelynél a váltakozó áramú ív még kis áramok esetében is fenn képes maradni. A túl feszültség védő kondenzátorok előtöltéséhez galvanikusan független feszültségforrás szükséges. Kis áramoknál az ívstabilitás annál nagyobb, mennél nagyobb az előtöltő feszültség. Az IGBT-k feszültségtűrése szabj a meg az UCLAMP feszültség felső határát. Az 5. ábra mérési eredményei meggyőzően szemléltetik az alkalmazott módszer hatásosságát. 5. Mérési eredmények Az AC kimeneti egységen végzett oszcilloszkópos mérési eredményeket az 5. ábra mutatja be. Az oszcillogramok nagyon jól szemléltetik, hogy kiiktatott LF induktivitás esetében tekintélyes mértékű áram meredekség növelés érhető el. Nehéz méréssel dokumentálni, hogy a biztonságos ívgyújtás és az ívstabilitás milyen nagymértékben javult az UCLAMP feszültség beiktatásának hatására. Mindenesetre tény, hogy szinkronizált ívgyújtó alkalmazása nélkül, UCLAMP = 400 V esetén már A felett stabilan fennmarad a váltakozó áramú ív. Ez az áramérték - mint legkisebb AC hegesztőáram érték - a legtöbb alkalmazáshoz megfelelő. IRODALOM 1J M. Horváth: Mittelfrequenz-Energieumformer f'ür Lichtbogen- Schweisstechnik mit Bipolaren und MOSFET-Transistorcn. 10. Intern. Fachtagung der TH Chemnitz, pp. P Horváth, M.-Dr. Borka, J.: Forming Somé Hundred Ampere AC Ciirrent with High Ratc of Rise Apptying High Frcqucncy Energy Converter. ISIE'93 (IEEE), Budapest Proceedings pp Albarack, J. H.-Barrow, S. M: Power Factor Controllcr IC Minimizes Extcrnal Components. PCIM February, pp [4 Horváth, M.-Dr. Borka, J.: Welding Equipment with Power Factor Correction. PEMC'96 Budapest Proceedings pp.2/186-2/191 5 Dr. Borka, J. - Hováth, M-: A New, Simple, Low-Cost, Modular Arrangement of High Power Factor for both DC and AC Welding. ISIÉ "99 Conference, Bled-Slovcnia, July 12-16, Proc. pp I/Volume2of ELEKTROTECHNIKA

7 Villamos energia A nagyvasúti villamosítás Horváth Viktor A évet hazánk méltó módon kívánja megünnepelni, és természetes dolog, hogy az ünneplésben illik részt venni unnak a magyar vasúinak, amelynek a század folyamán oroszlánrésze volt a modern Magyarország létrejöttében. A vasúi a sínhez kötött közlekedési ágként az 1800-as évek első negyedétől kezdődően különös hajlamot mutatott a tudományos felfedezések ipari alkalmazásának átvételérc. A gőzgép a feltalálása Után hamarosan a mozdonyok hajtásában vezető szerepet játszott 150 éven keresztül. Az első villamos motorok megszületése után azonnal megkezdődtek a kísérletek a mozdonyokban történő alkalmazásra. A transzformátor ipari alkalmazása lehetővé tette az alállomások létesítését, a felsővezeték hálózaton keresztül a villamos mozdonyok táplálását. A vasutvillamosítás története az 1879-cs világkiállításon bemutatott SIEMENS mozdonnyal kezdődött, hazánkban a közúti villamosítással, majd a Millenniumi Földalatti vasúttal folytatódott, és elkezdődtek a századfordulón Kandó Kálmán kísérletei az országos energiahálózatról táplált mozdonyok és vontatási rendszer megvalósítására. A századfordulón Kandó a villamos vasutak járműveinek és felsővezetőid berendezéseinek létesítésével kapcsolatos szabadalmak egész sorát jelentette be és valósította meg, óriási szolgálatot téve az elektrotechnika elméleti és gyakorlati fejlődésének. Ezzel összekapcsolódik a Magyar Elektrotechnikai Egyesület tevékenysége a vasút villamosítással, mérföldkövei azonosak, ünnepi alkalmai közösek. Az 1934-cs Elektrotechnika kiadványa ismertette a Kandó-mozdonyok kialakítását és üzemét, közösen ünnepelte a villamos iparág a MEE és a MÁV a Budapest-Hegyeshalom vonal villamos üzemfelvételének 50-dik évfordulóját, fontos helyet foglalt cl a villamos járműgyártás és a vontatási transzformátorgyártás a "100 éves a transzformátor" ünnepségen. A nagyvasúti villamosítással megoldandó feladatok eleinte a nagy emelkedőkkel kialakított hegyi pályákon jelentkeztek, majd villamosították ezen vonalak alagutas szakaszait, mert a viszonylag lassan haladó jármű miau az alagútban füstben és a sötétségben töltött hosszú idő nemcsak a személyzetre, hanem az utasokra és a szállítandó árukra is kedvezőtlenül halolt. Az első nagyvasúti villamos vontalású vonalai Baltimorban létesítették 1895-ben. Európában Svájcban 1899-ben. Ekkor már dolgoztak a magyar mérnökök is a villamos vontatás elméleti és gyakorlati problémáinak megoldásán. A vasúti vontatás ideális motortípusa hosszú ideig az egyenáramú soros motor volt, amely jól szabályozható, nagy indító nyomatékkal rendelkezik. A soros motor alkalmazhatósága végett alakították ki az egyenáramú vontatási rendszert. Ennek feszültségszintjét a korabeli technikai megoldásokkal még gazdaságosan elérhető kommutátor szigetelési szint határozta meg. Határa kb V feszültségnél volt. Horváth Viktor okl. villumosmőrnctk, MEF- tagja amelyet csak a legalább négytengelyes mozdonyok motorjainak soros kapcsolásával lehetett elérni. Nagyobb teljesítmények átvitele kisebb veszteségek mellett csak váltakozó áramú energia ellátással valósítható meg, amelynél a vontató motorok táplálására alkalmazható feszültségre való transzformálása magán a mozdonyon is végrehajtható. Az ipari frekvenciás, 50 Hz-es villamos vontatási rendszer a mozdonyok táplálását a rendelkezésre álló eszközökkel a lehető legegyszerűbb módon oldja meg, azonban széles körben mindaddig nem tudott igazán elterjedni, amíg a higanyos, vagy egyéb egyenirányító helyett nem tudtak nagy teljesítményű félvezetős egyenirányítókat készíteni, amelyek már a mozdonyon is elhelyezhetők voltak. Amikor ez megoldódott, a világ számos országában kezdték bevezetni az ipari frekvenciás villamos vontatási rendszert annak ellenére, hogy már jelentős, más rendszerben villamosított hálózattal rendelkeztek. villamosított vonalak 2000-ig Az egyfázisú 50 Hz-es rendszer, amely Magyarországon az as években a Valtellina vasútnál szerzett tapasztalatok alapján született, Kandó Kálmán azon zseniális meglátásán alapult, hogy a vasút-villamosítás beruházási költségeinek csökkentése, az energiaátvitcl gazdaságossága és az üzembiztonság javítása csak az országos villamos energiaellátó hálózatra támaszkodva, a villamos energiát a legkisebb átalakítással felhasználva oldható meg. A sikeres próbák után 1929-ben született döntés a Budapest Keleti pu. - Komárom - Győr - Hegyeshalom vonal e rendszerben történő villamosításáról. A munka 1932-ben készült el Komáromig, majd 1934 októberében Hegyeshalomig felvették a villamos üzemet. A sors különös kegyetlensége, hogy Kandó Kálmán nem érhette meg ennek időpontját. A rendszer kialakítása mellett a járműben Kandó máig csodálatra méltó alkotása a fázisváltó, amely egyetlen gépben valósít meg egy transzformátort, egy szinkron motort, és egy többfázisú generátort évfolyam 6. szám 239

8 Villamos energia A jármű táplálására szolgáló energiahálózat kialakításában kiemelkedett Dr. Verebély László a MÁV villamosítási osztályának vezetője (1918-tól), a későbbi Budapesti Műszaki Egyetemi professzor. A Budapest - Hegyeshalom vonal 4 db alállomását a bánhidai erőmű látta el energiával. A további villamos üzemfelvételre azonban a történelmi események miatt az 1950-es évekig kelleti várni. Ezután felgyorsult a vasút-villamosítás és ma már a magyar vasúthálózatnak 31 %-a villamos felső vezeték kel van ellátva. Jelen visszaemlékezés csak utalást tesz lehetővé a villamos járművek, alállomások, felsővezetéki berendezések kezdetektől napjainkig tartó fejlődésére. Óriási előrelépést jelentett a vasútvillamosítás történetében ban a V43 sorozatú szilícium egyenirányítás mozdony megjelenése. Korszerű áramszedővel, fokozatkapcsolós transzformátorral, szilícium félvezető egyenirányítóval, egyenáramú soros motorokkal, monomotoros forgóvázzal 130 km/ó legnagyobb sebességre. Ebből a mozdonytípusból 1963 és 1982 között 379 db készült. Ez a MÁV legnagyobb mozdonysorozata, ezek segítségével lehetett később a vasút teljes szállítási teljesítményének 70 %-a fölé emelni a villamos vontatás részarányát, és ezen megbízható sorozat üzemére alapozva már nagyobb ütemben lehetett villamosítani az ország vasútvonalait. Az 1975-ben készült el a V63 sorozatú 3600kW teljesítményű 120 km/ó sebességre alkalmas mozdony prototípusa, és az ezekkel szerzett üzemi tapasztalatok alapján történt között a sorozatgyártás. Később néhány mozdony átalakításával 160 km/ó sebességre alkalmas mozdony készült. A mozdonyokba állandó áttételű transzformátort lehetett beépíteni, mert a motorok táplálására szolgáló feszültség nagyságát a tirisztoros berendezés szabályozza és 92 között történt a V46 sorozatú. 800kW teljesítményű villamos tolató mozdonyok üzembe helyezése, amelyekkel a dízel tolató mozdonyokat lehetett kiváltani a villamosított vonalakon. Elvi főáramköri felépítésük azonos a V63 sorozatú mozdonyéval ben történt a helyi személyforgalomban régóta hiányzó villamos motorvonatok forgalomba állítása. Ezekben a motorvonatokban tirisztoros egyenirányítón és a frekvencia szabályozására szolgáló váltóirányítón keresztül jut el az energia az aszinkron hajtó motorokhoz. Teljesítményük 1444 kw, legnagyobb sebességük 120km/ó, 1990-ben 1755kW teljesítményű, 160 km/ó sebességre alkalmas IC (BV sorozatú) motorvonatok kerültek forgalomba. /. kép. Fázisváltós Kandó-mozdony A Kandó mozdonyok rudazatos hajtása gátja volt a sebesség növelésének, ezért fejlesztette ki a Ganz Gyár a fázis-periódus váltós, egyes hajtású un. BoCo mozdonyt 125 km/ó legnagyobb sebességre. Az 50-es években fejlesztették ki a Ward-Leonard rendszerű mozdonyokat (80 km/ó legnagyobb sebességre, 1600 kw teljesítményre) amelyekben hazánkban elsőként alkalmaztak egyenáramú soros motorokat. Ez a motortípus felel meg legjobban a járművek vontatási jelleggörbéjének. (Abban az időben még nem volt megoldva ilyen teljesítmény szinten a folyamatos frekvencia szabályozás.) Ezért ezzel a mozdonytípussal eltávolodott a villamos vontatás a Kandó mozdonyokban alkalmazott aszinkron motortól, hogy a vezérelt félvezető technikában elért igen gyors fejlődés után a motorvonatokban visszatérjen hozzá. 3. kép kw-os mozdony Az ben, 1952-ben és 56-ban létesített Budapest - Hegyeshalom, Budapest-Miskolc vonalat tápláló alállomások 25kV feszültségű kapcsolói és mérőváltói belsőtéri kivitelben készültek pneumatikus működtetésű megszakítókkal, szakaszolókkal. A 120 kv-os távvezeték mezők háromfázisúak, a transzformátor mezők kétfázisúak, szabadtéri kivitelű készülékekkel. A transzformátorok 4 majd 6 MVA teljesítményűek. Engedje meg a tisztelt olvasó, hogy a felsővezetéki berendezésekről kissébővebb ismertetetést adjak, mivel a villamos szakemberek a mozdonyokat és az alállomásokat részben tanulmányaikból, részben a folyóirat korábbi cikkeiből ismerik. A felsővezetéken jut el az áram a járműhöz. A kétvágányú pálya két felsővezetéke (egyvágányú pályán a felsővezeték és a tápvezeték) az alállomáson és minden vasútállomáson szakaszolókkal párhuzamosan van kapcsolva. A párhuzamos kapcsolással csökken 240 ELEKTROTECHNIKA

9 Villamos energia a hálózat impedanciája, ezzel a feszültségesés is, illetve az alállomások közötti vagy állomásokon bekövetkezett üzemzavarok, (vezeték szakadás, zárlat) esetén a hibahely kiszakaszolható és a mögöttes rész ismét táplálható. A táplálás az alállomástol a szomszéd alállomás tápszakaszának kezdetéig folytonos, a vasútállomási vezetékek a vonallal párhuzamosan kapcsolhatók szakaszolók segítségével. Ezt a megoldást alkalmazza a MÁV a villamosítás kezdete óta gyakorlatilag változatlanul. Az egymástól km távolságra létesített két szomszédos aiállomás tápszakaszait fázishalár választja el egymástól, ami egy 50-60m hosszúságú villamosán semleges szakasz a két szomszédos vezetékkel azonos magasságban vezetve, (a villamos vontatójármű felengedett áramszedővel, de kikapcsolt megszakítóval áthaladhat rajla), de tőlük légszigeteléssel elválasztva. A két szomszédos alállomás által táplált felsővezetők szakasz üzemszerűen nem kapcsolható Össze. 5. kép. 800 kw-os tolatómozdony 4. kép. IC motorvonat Az alállomáson átalakított villamos energiát közvetítő vezeték a különleges vasúti üzemhez illeszkedik. Ez a vezeték az esetek kis részében a pályatesthez közel van elhelyezve, ekkor harmadik villamos vezetősínes rendszerről beszélünk, döntő többségében azonban a vágányok felett, mint felsővezeték van kifeszítve. A felsővezetéknek a járművek pályára engedélyezett legnagyobb sebességnél is biztosítania kell a jármű számára a kifogástalan áramszedést még akkor is, ha a hőmérsékletváltozás hatására a felsővezeték hossza megváltozik, vagy ha szél, zúzmara, vagy jégterhelés hatására a szabványos helyzetéből elmozdul. A felsővezetők geometriája, felfüggesztési módja, a dilatációs mozgás lehetővé létele alapvetően eltér a távvezetékeknél alkalmazott megoldásoktól. Kellő szilárdsággal kell rendelkeznie az áramszedő okozta igen jelentős igénybevétellel szemben is. Tekintsük ál a felsővezetekek fejlődéséi: Az első felsővezeték rendszereket még ún. keresztlánc felfüggesztéssel készítették. Ez az egymástól legfeljebb m távolságban a vágány(ok) felett keresztben kifeszített huzalra, vagy sodronyra rögzített munkavczeték(ck)bői állt. A közlekedő vonat sebessége általában nem haladta meg a 40 km/ó-t. A nagyvasúti felsővezetéken jelenleg kizárólag a hosszlánc-rendszerű felsővezeték -kialakítást értjük. Az egyszerű hosszlánc-rendszerű felsővezeték a vágány felett vezetett hossztartó-sodronyra függesztőkkel rögzítetett munkavezeték. A munkavezetéket a vágány járósíkja felett azonos magasságban kell tartani, nagymértékű belógást nem szabad megengedni. Azonos környezeti feltételek mellett az álladó feszítő erőhöz állandó belógás tarlozik. A hőmérséklet befolyását a vezetek hosszváltozását követni tudó feszítő szerkezettel lehet megszüntetni, illetve csökkenteni. A felsővezetéknél a hosszváltozást követő, állandó feszítő erőket biztosító szerkezetet utánfeszítő berendezésnek nevezzük. A munkavezetékei a kopástól a lehetőségekhez képest meg kell védeni, ezért az áramszedő csúszó-saruját a munkavezetéknél lágyabb anyagból készítik (korábban alumíniumból, mintegy 20 éve szénből.) Az áramszedő saru egyenletes kopásának elérése érdekében a munkavezetéket a vágány felett, a vágánytengelyhez képest jobb-bal irányba kitérítve, kígyózással vezetik. Ennek hiányában ugyanis a vezeték hornyot koptatna a saruba és az így keletkezett horonyban futó vezetékei az áramszedő rángatja, sőt el is szakíthatja. A munkavezeték kígyózásának legnagyobb megengedett érteke ±400mm, de az új építésű felsővezetőknél bevezetésre került a ±300mm-cs kígyózású felsővezeték. A felsővezeték szerelési rendszere a hosszlánc megfogásí típusai szerint lehet egyedi megfogási pontokkal és csoportos felerősítéssel (megfogási, alátámasztás] ponttal) szerelt hosszlánc. Egyes helyeken, a mellékvágányokon, csak munkavezetékből álló ún. tartósodrony nélküli hosszláncokkal is találkozhatunk. Az egyedi megfogási pont a tartószerkezet. Úgy van kialakítva, hogy a hosszlánc hőtágulási mozgását a beépített csuklókkal követni tudja, miközben a vezetékek vízszintes és függőleges helyzete elvben nem változik. A tartószerkezeteket oszlopokra szerelik fel, amelyek készülhelnck fából, betonból, vagy acélból. A felsővezetőket tarló oszlopokat mindig betonalapozással állítják fel. A csoportos felfüggesztésnél minden esetben acéloszlopokat alkalmaznak. Az egyik típusnál a szélső vágányok külső oldalán felállított oszlopok között kifeszített acélsodronyra függesztik fel az egyes vágányok hosszláncait. Az így épült felsővezetőket keresztmezős rendszernek nevezik. A munkavezeték és a tartósodrony vágánytengelyhez viszonyított helyzetét a keresztirányú un. iránysodronyokon lehet beállítani és rögzíteni. A másik típust keretállásos, vagy portál rendszernek nevezik. Ennél a hosszláncok, csomópontok a szélső vágányok mellett, 5-6- nái több vágány áthidalása esetén a vágányok között felállított acél oszlopokra szerelt rácsos acélszerkezetből készült gerendákra van felszerelve. A munkavezeték kígyózásának beállítására, és a hosszlánc vízszintes erőinek az oszlopra való átadására itt is az iránysodrony hívatott. A vasúli gyakorlatban a vágány, illetve a sínszá! nemcsak a vonatok mechanikai terhelését viseli, hanem többcélú villamos vezető flada évfolyam 6. szám 241

10 Villamos energia tot lát cl. A biztosítóberendezés sínáramköreinek része, a villamos felsővezeték közelében lévő fémtárgyak érintésvédelmi gyűjtő vezetője és részt vesz a vontatási áram visszavezetésében. Ez a hármas villamos feladat különleges feltételeket szab a sínhálózat folytonossága, talajtól való "elszigeteltsége" tekintetében is. Ezen feltételek alapján a vasúti különleges körülményekre tekintettel készült el a vasúti érintésvédelmi szabályzat. Az üzemi áram visszavezető és az érintésvédelmi bekötések készítését is az említett szabályzat szerint végzik. 3. ábra. Belsőtéri kivitelű új alállomás 25 kv-os részének kapcsolása. (A 120 kv-os áramkör változatlan) 2. ábra. Hagyományos 120/25 kv-os alállomás elvi kapcsolás A jelenleg üzemelő 34 alállomásból 26 közel azonos elvi kapcsolású és elrendezésű. (A kapcsolási séma a 2. ábrán látható.) A 120 kv-os priemer és a 25 kv-os szekunder kapcsolóberendezések valamint mérőváltók szabadtéri kivitelűek. Az utóbbi 4 évben 6 olyan alállomás létesült (új, illetve felújítás), amelyen a 25 kv-os berendezések ismét belsőtéri kivitelűek, korszerű vákuum megszakítókkal és 2 alállomáson még SF6-os tokozott berendezésben szerelt kivitelben. Ugyanezen alállomásokon felharmonikus szűrő és meddő kompenzátor is üzemel. Az alállomások kapcsolókészülékeit kezdetben működtető nyugtázó kapcsolókkal vezérelték. Mintegy 20 éve tértünk át az újonnan épített alállomásokon távvezérlésre. A hálózat szakaszoló kapcsolóinak távvezérlése a 15 évvel később létesült villamos vonalaknál valósult meg. A villamos diszpécser számítógépes munkahelyen végzi a kapcsolásokat, felügyeli a rábízott tápszakaszt, megkeresi és kiszakaszolja a hibahelyet, nyugtázza a védelmi működéseket stb. Egy diszpécserközpont 3-5 alállomással, 8-10 fázishatárral, vasútállomással rendelkező 2300 km hosszúságú vonal felügyeletét látja el. A közel száz év történetének rövid ismertetése után csak utalok a jövő feladataira: A fővonalak villamosítása után az összekötő és mellékvonalak kerülnének sorra, azonban a beruházás hosszú megtérülési ideje miatt ez a tevékenység kevésbé gazdaságos, főleg környezetvédelmi szempontok indokolhatják. A középtávú villamosítási elképzelések között szerepe] a Boba-Ukk-Zalaegerszeg-szlovén átmenet és a Rajka- Hegyeshalom-Csorna-Porpác-Szombathely-Nagykanizsa vonal. A villamosított vonalak hossza 2000 év végére a 7600 km teljes vonalhálózatból 2520 km lesz. A 38 alállomás beépített névleges teljesítménye 900 MVA. Az évi átlagos fogyasztás 700 millió kwó. A meglévő hálózatból mintegy 1500 km, a régi alállomások közül 29 db felújításra szorul, és a ki kell építeni ugyanitt a távvezérlő rendszert. A rendelkezésünkre álló forrásokat a felsorolt munkákra és új, nagyteljesíményű ( kw) mozdonyok és korszerű motorvonatok beszerzésére kell fordítani, és nem szabad lemondani a további villamosításról a kulturált, gyors, környezetbarát, gazdaságos vasútüzem megteremtése érdekében. Az ERBE Energetikai Mérnökiroda Kft. a MEE Centenáriumi rendezvényét támogatta. 242 ELEKTROTECHNIKA

11 Kisfeszültségű áramváltó család MAK és CTC típussorozatok Fejlesztő és gyártó: Forgalmazó Magyarországon: Villamos készülék Ganz Műszer Rt Ganz Műszer Mintabolt - C+D Automatika Kft Az áramváltók villamos energia szolgállak) és elosztó rendszerek nélkülözhetetlen tartozékai, kifogástalan működésük a villamos energia szolgáltatás üzembiztonságának egyik alapfeltétele. Az egyre növekvő energiaárak mellett az optimális kiválasztásuk és így pontosságuk fontos gazdasági követelmény. Körüliekintő tervezők, kivitelezők és üzemeltetők tudják, hogy nagy értékű és biztonságos rendszerek hatásfokát nagymértékben ronthatják illetve üzembizton- 1 ságát veszélyeztethetik a nem a kor j követelményeinek megfelelő áramváltók. A Ganz Műszer Rt által kifejlesztett és gyártott, formatervezett MAK típusjelű kisfeszültségű áramváltó család ennek az újraforgalmázott felhasználói igénynek felel meg. Az alkatrészek optimális megválasztásából adódó kis helyigény, a kompakt kialakítás, a gyors szerelést valamint balesetmentes üzemeltelést biztosító konstrukció és nem utolsó sorban a versenyképes ára magyarázata a MAK típusú áramváltók gyors nemzetközi és hazai elterjedésének. Az áramváltók megfelelnek az MSZ-EN :1994, MSZ- 1577, DIN42600, TEC 44-1 és BS3938 szabványoknak. A tekercselt primerű A-ig, a sínre húzható kivitelű áramváltók pedig A-ig terjedő primer áramot alakítanak át 5 A illetve 1 A szekunder váltakozó árammá illetve a CTC típusok esetében a beépített mérőátalakító segítségével egyenáramú cgyscgjellé. A gazdaságos és megbízható gyártáshoz elengedhetetlenül szükséges ellenőrzési folyamattal szemben támasztott követelmény a pontosság, a reprodukálhatóság és a gyorsaság. Ezen követelmények biztosítása érdekében a Ganz Műszer Rt még 1996-ban létrehozta az áramváltó kalibráló laboratóriumot illetve megszerezte az Országos Mérésügyi Hivataltói a Hitelesítési Állomás minősítést. Az áramváltók fejlesztői a villamos tervezésénél a felhasznált vas váltakozó áramú görbéjének ismeretében optimálisan határozzák meg a kívánt paramétereknek megfelelő vas mennyiségét és számolják ki a szabványban előírt mérőpontokban a hibát az áramváltó szekunder terhelésének függvényében. Ez a tervezési módszer teszi lehetővé az egyedi igények gyors kielégítéséi illetve a kedvező eladási árat biztosító optimális anyagfelhasználást, kompakt kialakítást. A kedvező hazai és nemzetközi fogadtatásnak köszönhetően az éves darabszám elérte a 150 ezer darabot, amely nemcsak lehetőséget, de kötelezettséget is jelent a gyártó részére a jelenlegi felhasználói kör további igényeinek fejlesztésére. Egyre nagyobb a kereslet a több méréshatárú áramváltók iránt, ahol a felhasználó előre felkészülhet egy időben később várható terhelésváltozásra, vagy az alkalmazás helyszínén kívánja meghatározni az optimális áramváltó áttételt. Új lehetőséget biztosítanak továbbá a MAK74/60 illetve MAK 104/60 típusú áramváltó tokozásába beépített CTC 74 illetve CTC 104 típusú villamos távadók. Az így kialakított helytakarékos, kompakt kivitelű mérőátalakítók közvetlenül az áramvezető sínre szerelve 230 V segédtáppal vagy anélkül biztosítják az áramvezető sínen keresztül folyó árammal arányos villamos egyenáramú egységjelel. A felhasználói igények teljes lefedéséi célozták az elmúlt év során gyártásba került MAK 166-os áramváltók, amelyek a nagyobb geometriai méretű áramváltó sínek átfogására alkalmasak. Ezen áramváltók iránt a piaci igény nem nagy darabszámú, és így csak kevés gyártó választékában találhatók meg ezek a kivitelek. A hannoveri vásáron - a szakma legjelentősebb nemzetközi seregszemléjén - idén márciusban szokatlan kihívással találta szembe magát a gyarló Ganz Műszer Rt. A piacon megjelent a Ganz konstrukció gátlástalanul lemásolt távol-keleti kópiája, ami bizonyítéka annak, hogy ezen a területen már nem követő, hanem élenjáró fejlesztés folyik a Ganz Műszer Részvénytársaságnál. Szelenszky Ge'za évfolyam 6. szám 245

12 IPARI ELEKTRONIKAI KFT. Intelligens szünetmentes áramforrások tapasztalt szakemberektől Az Ipari Elektronikai Kft. magyar tulajdonú forgalmazó és termelőf!) vállalkozás, 1998-tól az európai AROS márkanevű szünetmentes áramforrás- (angol mozaikszóval: UPS) -gyártó konszern partnere, és kizárólagos disztribútora Magyarországon. A hazai erősáramú piacon teljes UPS skálával és a HITACHI akkumulátortelepeinek forgalmazásával komplex nagy feladat megoldását is képes vállalni ideális alválalkozóként, kulcsrakész munkáival. A közvetlen forrásokból történő értékesítéssel, határidőre kész feladatmegoldások valósíthatók meg, amivel sok végfelhasználó elégedett volt. Az AROS 1935-ben alakult és már a kezdetektől az erősáramú iparban tevékenykedett, világítástechnikai részegységek, stabilizátor-, tápegység gyártásával, majd a '80-as évektől a UPS előállítás területén ért el figyelemreméltó növekedést. A az áttörés éve, mert a mutatók alapján az európai gyártásban csúcspozícióra tör. A gyártósorok maximális kihasználása - és az ezzel összefüggő alacsony előállítási költség elérése miatt - már eddig is néhány konkurens UPS márkával találkozhattunk az automata gépsoraikon. Ezért mondhatjuk, hogy azokban is AROS szív dobog- Ez magyarázza a kedvező árszintet. A gazdasági számítások ilyen furcsa helyzeteket hoznak létre tőlünk nyugatabbra, amely tanulságos lehet a hazai szubjektív gondolkodásmódú konkurens vállalkozói csoportoknak. A tulajdonos RIELLO cég a világ olajégő gyártó legnagyobb piaci részesedéssel bíró óriásainak egyike. Ennek erősáramú bázisa a RIELLO ELETTRONICA GROUP, amelynek Milanóban (AROS) és Legnagoban (UPS RIELLO) elhelyezkedő gyárai mellett, a Veronában felépített (45 fős!) központi fejlesztőlaboratóriuma garantálja a korunkban már nélkülözhetetlen igen magas műszaki színvonalat. Az erős műszaki alaphoz tartozik a GENEREX Hamburg GmbH., a grafikai és monitoring szoftverek szállítója. Az előbbiek alapján nem meglepő, hogy a szünetmentes áramellátásban 0,3 kva kva teljesítmény tartományban képes szállítani rendszereket az Ipari Elektronikai Kft. Ez az előbbi teljesítménytartomány lefedi egyedi számítógépes munkaállomástól, erőművi igényekig a piac szükségleteit. Üzletpolitika: európai színvonalú (ISO 9001) műszaki megoldások, kedvező árak mellett. Újdonságként informatikai rendszerbe illeszthető, sokfajta operációs rendszerhez illeszkedő képességgel (Windows 3.x; 95; 98; 00; NT - UNIX - IBM OS/2 - NOVELL 3.x; 4.x; 5.x) és külön távadat-szolgáltató ún. Telemechanikai egységgel a legkorszerűbb rendszerek találhatók a palettán. Az egyedi PC (személyi számítógép) felé történő kommunikációtól kezdve, a helyi hálózatok több szerverével TCP/IP protokollal kommunikáló több UPS lehetőségen át, modemes lekérdezhetőség jellemzi az egész sorozatot, a legkisebb teljesítményűtől a legnagyobbig. A év őszétől internetes beavatkozással egy 6 fős stáb a márka külhoni képviseletéről képes lesz segítséget nyújtani 24 órás ügyeletben a felhasználónak. Státuszelemzéssel, paraméterállítással, esetleg üzemeltetési körülményeket figyelembe vevő jobbító javaslataikkal. A Sentry család (8-120 kva) rendellenesség vagy hiba esetén modemen keresztül kapcsolatba tud kerülni a szerviz on-line számítógépével, amely hírt az ügyeletes akár a mobiltelefonján olvashatja szöveges formában. A külföldi valós tapasztalatok alapján a hírlánc kiépítését is tervbe vette az Ipari Elektreonikai Kft. A tervek szerint a kommunikáció kiépítése díjmentes lesz az adott üzemeltetési helyre, ahhoz csak egy legalább mellékállomású táővbeszélő vonalat kell rendelkezésre bocsátania az adott intézménynek. A szolgáttatás igénybevételének díja. a várható üzemeltetési minőségugrással viszont bőven megtérül, annak megelőző jellege miatt. A folyamatos fejlesztés idei eredménye lesz a 30 %-os súly- és méretcsökkenés - szintén a Sentry sorozatnál - a kva-es kategóriában, ahol a hatásfok is 2 %-kal nő (93 % - 95 %). Mindezt a magas teljesítményű sorozatnál mondhatjuk el, ahol ezek a mutatók számottevő előnyöket hoznak és nem elhanyagolhatók, mint a kisteljesítményű soroknál. Az Ipari Elektronikai Kft. nemcsak kereskedik a termékekkel, hanem a termelői tapasztalatokat felhasználva magas szintű vevőszolgálatot is nyújt, a témakör specialistájaként. Az energiaellátás számos buktatóját ismeri, ezért hasznos tanácsadó a méretezésben, tervezésben, annak érdekében, hogy mindjobban automatizál hatóan, észrevehetetlenül működjenek - azaz szolgáltassanak- a biztonsági energiaellátó rendszerek. Ezt a szakmai rálátást bizonyítja a 10 éve folyamatosan gyártott hazai BAF típusú egy- és háromfázisú váltakozó áramú saját fejlesztésű UPS-család és a szintén hazai fejlesztésű mikrokontrollerrel szabályozott EMAT típusú professzionális ipari töltő-család. Az import stabilizátor-család és közvilágítási fényerőszabályozó eszközei is nagy érdeklődésre számíthatnak. Az Ipari Elektronikai Kft óta felhalmozott tapasztalattal, jelentős referenciával áll a piac rendelkezésére! - A teljes típus és gyártmánysor MEEI (Magyar Elektrotechnikai Ellenőrző Intézet) minősítéssel is rendelkezik. - Emellett az említett ISO 9001 (Norske Veritas), CE, YEAR 2000 tanúsítványok is rendelkezésre állnak. 246 ELEKTROTECHNIKA

13 Villamos gépek A nagyértékű száraz transzformátorok biztonsági szempontjai Dipl. Ing. Herbert Pudelko A biztonságos energiaellátás megnüvekedett követelményei mellett egyre nagyobb hangsúlyt kap a transzformátorok közvetlen környezetükre gyakorolt hatása, mint potenciális veszélyforrás. A szerző különféle elosztóhálózati transzformátorok példáján keresztül tekinti át ezt a kérdéskört, különös tekintettel a nagyértékű száraz transzformátorok alkalmazására. kedvező elektromos tulajdonságokat eredményez. A környezetbe jutó olaj viszont veszélyezteti a talajvizet, ezért elfolyását megfelelő intézkedésekkel (olajfelfogó tálca kialakítása stb.) kell meggátolni. Felhasználó-közeli alkalmazások eseten a transzformátorolaj égéshője ugyancsak nagy veszélyt jelenthet, amelyet megfelelő épületszerkezetekkel (tűzgátló falak stb.) kell kiküszöbölni. A transzformátor földfelszín fölé vagy földfelszín alá történő telepítése is további megszorításokat eredményezhet a felállítási helyen. Kézenfekvő megoldásnak tűnik az olaj hasonlóan jó termikus és elektromos tulajdonságokkal rendelkező, de éghetetlen folyadékokkal történő kiváltása. A helyettesítő folyadékokról szólva... Ebből a szempontból, egy lehetséges megoldásnak tűnt a PCB (poliklór-bifenil) alkalmazása. Ez tulajdonképpen policiklikus szénhidrogén, amelyhez az éghetőség megakadályozása céljából klór atomok kapcsolódnak. Ameddig ez a kapcsolódás sértetlen, a PCB olaj tényleg nem is ég. Azonban 200 és 300 C között a klór atomok lehasadnak a molekulákról és a megmaradó szénhidrogének újra éghetővé válnak. A keletkező klórgázok ugyancsak súlyos másodlagos károsodásokat okozhatnak, mind fiziológiai téren (légutak károsodása), mind épületszerkezeti területen, mivel károsítják az épület vasszerkezeteit és így statikus teherbírásukat csökkentik. /. Ábra: Nagyértékű száraz transzformátor Az elosztóhálózat transzformátorok az elektromos energiaellátás fogyasztókhoz legközelebb cső energiaátviteli egységei, mivel szekunder tekercseik táplálják kábeleken és biztosítóelcmeken keresztül a felhasználók fali csatlakozóit és az ipari üzemek villamos gépeit, amelyeknek közvetlen környezetében emberek dolgoznak. Annak ellenére, hogy a transzformátorok többnyire különálló elektromos helyiségekben vagy védőburkolatok alatt üzemelnek, mégiscsak lakások, munkahelyek vagy járókelők közvetlen közelében találhatók. Ezért a biztonságos energiaellátás szigorú követelményei mellet egyre nagyobb hangsúlyt kap a transzformátorok közvetlen környezetre gyakorolt hatása, mint potenciális veszélyforrás. A klasszikus olajos transzformátorokban található transzformátorolaj bevált szigetelő- és hűtőközeg, amely összességében igen Dipl.lng. Herbert Pudelko 248 ELEKTROTECHNIKA

14 Villamos gépek hő is kisebb, mint folyadék szigetelésű transzformátorok esetében. így a tűzfalak, tűzfalak is elhagyhatók. Elmaradnak továbbá a telepítési helyszínből adódó megszorítások is, korlátozás nélkül helyezhetők el a talajszint fölé és föld alá is. A száraz transzformátoroknak sokféle változata létezik, ezek azonban az égés során felszabaduló hő, az elektromos jellemzők és a felhasználási körülmények vonatkozásában jelentősen eltérhetnek egymástól. Hagyományos felépítésű száraz transzformátorok A. ábra: Transzformátortípusok alkalmazástcrüicic Jóval nagyobb veszélyt jelentenek azonban az anyag lehetséges ökológiai hatásai. Ezek azon alapulnak, hogy a PCB mérgező és biológiailag alig lebontható, ráadásul - s ez talán a legsúlyosabb - bizonyos égési körülmények között dioxin képződhet. Ezek a problémák vezettek végül is a PCB szigetelésű transzformátorok további forgalomba hozatalának betiltásához, a meglévők veszélyjelzési kötelezettségéhez, illetve a berendezések önkéntes vagy kényszerű cseréjéhez. A folyadékszigetelésű transzformátorok témakörénél maradva további helyettesítő folyadékok alkalmazása is felmerült ötletként, ezek közül talán legismertebb a szilikonolaj volt. Az égéshő nagysága nem változott jelentősen... A szilikonolajok nem mérgezőek és biológiailag lebonthatók. A szilikonolaj szigetelésű transzformátorok alkalmazása viszont további szempontokat vet fel és ezek alkalmazása során sem hagyható el az olaj felfogó tér vagy tálca. Amint az a 2. ábrán is jól látható, az égéshő nagysága a szilikonolajok alkalmazása esetén sem csökken lényegesen a hagyományos transzformátorolajok égéshőjéhez képest, de az égés a szilikonolajok esetében az ásványi olajokénál magasabb hőmérsékleten indulhat csak meg. Sajnos abból kell azonban kiindulnunk, hogy komoly tűz esetén ezek a magasabb hőmérsékletek is minden további nélkül előfordulhatnak. A szilikonolajok hevítése során (még a gyulladás előtt) formaldehid lehasadásával kell számolnunk. (Ezt az anyagot egyébként néhány éve felvették a rákkeltő anyagok listájára.) A transzformátorokat tehát legalább hermetikusan zárt kivitelben kell gyártani, ahol még továbbra is fennáll a köpeny esetleges felhasadásának veszélye. A szilikonolajok égése során égéstermékként egy fehér por is visszamarad, amely a szilikonolaj felületén úszik. Ez a por a szilikonolaj tüzét kedvező körülmények között akár cl is fojthatja. Ezek a kedvező körülmények a valóságban azonban aligha fordulnak elő, ezért a gyakorlatban önkioltó képességről nem beszélhetünk. Ezzel szemben viszont a belélegzett finom por jelentősen ingcrli a légzőszerveket. Különféle száraz transzformátorok A száraz transzformátorokban nincsenek folyékony hűtő és szigetelő közegek, így az olaj felfogó tálcák kialakítása feleslegessé válik. Ezen felül a száraz transzformátorok égése során felszabaduló A hagyományos száraz transzformátorok gyakran nedvességre érzékeny szigetelőanyagok felhasználásával készülnek. A tekercsek gyakran egyáltalán nem vagy csak bemerítéssel vannak kezelve. Ez korlátozza az elektromos jellemzőket és az üzemi feszültség értékel, valamint behatárolja az alkalmazási területüket is. Műgyantás száraz transzformátorok Ezekre a típusokra az előző korlátok már nem vonatkoznak, ezzel szemben az égés során felszabaduló hőmennyiség a klasszikus száraz transzformátorokhoz képest mcgnövckcdcit. Kritikus pontokká váltak továbbá a részkisüléses tulajdonságaik, a hősokk-állóságuk és a vezetőanyagok újrafelhasználhatósága. A teljes kiöntés miatt a szigetelőanyag a tekercs felépítésétől függően kisebb-nagyobb mértékű elektromos igénybevételnek van kitéve. Tökéletes kiöntés esetén nem is lenne probléma, sokkal nehezebb azonban annak a kimutatása, hogy adott esetben valóban kifogástalan-e a kiöntés és tényleg részkisülésmentes-e a transzformátor. Reflexiók, interferenciák, a frekvenciatartomány megválasztása és külső zavarok teszik problematikussá a részkisüléses vizsgálatokat és a mérési eredmények interpretálhatóságát. A gyártási elvtől függően hősokk-állósági követelmények vethetnek még fel további problémákat, amelyeket még tovább fokozhat az egyes műgyanták üzemelése során bekövetkező járulékos elridegedés. Nagyértékű száraz transzformátorok Már a műgyanta szigetelésű száraz transzformátorok kifejlődése előtt megkezdődött, elsősorban a skandináv országokban, a nagyértékű száraz transzformátorok fejlesztése. A vákuumimpregnált tekercseléssel rendelkező nagyértékű száraz transzformátorok F és H hőosztályú szigetelőanyagok, legfőképpen üvegselyem és nomex (meta-aramid) felhasználásával készülnek, amelyet egy speciális tekercsfelépítés egészít ki. A speciális kialakítás következtében a részkisüléses problémák fizikailag egyszerűen lehetetlenné válnak, mivel a szigetelőanyagot még a 24 kv-os tekercselés esetén is mindössze a menet feszültség nagyságának megfelelő nagyságú feszültség veszi csak igénybe. Mindezek az egymás fölött összehangoltan elhelyezkedő tekercsek, az optimalizált szigeteléssel kiegészülve a száraz transzformátorok egy új generációját eredményezték. Ezek az új száraz transzformátorok kiküszöbölik a régiek hátrányait. A műgyantás transzformátorokhoz hasonlóan ugyanúgy védettek a nedvességgel és a környezeti hatásokkal szemben, de ezeknél sokkalta kisebb égéshővel és lényegesen jobb tűzállósági tulajdonságokkal rendelkeznek, mint azt a francia Cerchar tűzvédelmi kutatóintézet valósághű körülmények között elvégzett nagyszabású kísérletei is fényesen igazolta évfolyam 6. szám 249

15 Villamos gépek 1. Táblázat A száraz transzformátorok definiált jellemzőinek és tulajdonságainak összefoglalása Jellemzők és tulajdonságok Nagyértékü száraz transzformátorok Mügyantás száraz transzformátorok Hagyományos száraz transzformátorok 1. Kivitel: Meghatározások a DIN és a DIN szerint 1.1 Száraz transzformátor, amelynek magját és tekercseit nem veszi körül szigetelő folyadék Igaz Igaz Igaz 1.2 Száraz transzformátor, amelynek egy vagy több tekercsét szilárd szigetelés veszi körül Igaz Igaz Nem feltétlenül igaz 2. Vákuumimpregnálással készül Többnyire igen Többnyire nem 3. Telepítési körülmények 3.1 Alkalmas beltéri elhelyezésre, beltéri vagy kültéri klimatikus viszonyok mellett Többnyire nem 32 Alkalmas beltéri elhelyezésre, beltéri klimatikus viszonyok mellett 3.3 Fűtés nyugalmi állapotban nem szükséges Igaz Igaz Többnyire nem igaz (Nedvesség) 3.4 Kültéren!P 45 védettségű tokozásban is felállítható Gyakran teljesítménykorlátozás. ill különleges elhelyezés szükséges Gyakran nem (Nedvesség) A. Elektromos jellemzők DIN / DIN szerint 4.1 Üzemi feszültség 12 kv-ig 4.2 Üzemi feszültség 24 kv-ig Többnyire nem 4.3 Lökőfeszültség-szint a VDE 0532 szerint 10 kv-nál: 75 kv, 20 kv-nál: 125 kv Többnyire nem 4.4 Részleges kisülési tulajdonságok Részleges kisülés mentes a tekercsfelépítés miatt. A részleges kisülés fizikailag nem lehetséges Részleges kisülési vizsgálat szükséges 1,2*U n feszültségnél Küszöbértékek megállapodás szerint Felépítéstől / feszültségtől / nedvességtől függően felléphetnek részleges kisülési problémák 5. Termikus tulajdonságok.. 51 Szigetelőanyagok hőosztálya (DIN / DIN szerint) F hőosztály 155 "C-ig H hőosztály 180 C-ig (H hőosztályban és F hőosztályban 120 %-os folyamatos túlterhelésnél) Epoxigyanták esetén nem lehetséges. A DIN szerint nem ajánlott 5.2 Rövid idejű túlterhelhetőség Nagyon jó Jó + nagyon jó Jó + nagyon jó 5.3 Hősokkálló - 50 C-nál Nem mindig Nem mindig 5.4 Folyamatos terhelhetőség kényszerhűtéssel 150 % % 150%-ig (gyártmányfüggö) 6. Rövidzárlattűrés.. Nem mindig, néha csak korlátozottan 7. Éghetőségi tulajdonságok 7 1 Relatív égési hő (gyártmánytól függően) Égési hő kwh-ban 1000 kva (10 kv) névleges teljesítmény esetén 122 kwh 600kWh-1200kWh 122kWh+250kWh 7.3 Nehezen gyulladó Igaz Igaz Nem mindig igaz 7.4 A szigetelés mérgező adalékoktól mentes (égésfékezők) Igaz Többnyire igaz Többnyire igaz 7.5 Füstképződés tüz esetén Csekély Néha jelentős Többnyire csekély 8. Elszennyeződésre érzéketlen Gyakran nem 9, Vezetöanyagai gazdaságosan visszanyerhetök Sokszor nehezen 250 ELEKTROTECHNIKA

16 Villamos gépek <..-.!, középfeszültségű elosztóhálózatok jelentős, mögöttes energiapolenciáljával. A nagyértekű száraz transzformátorok 24 kv üzemi feszültségig alkalmazhatók, és kiválóan tűrik az ehhez a feszültségszinthez tartozó lökőfeszültségeket (125 kv) és zárlati igénybevételeket is, ezen kívül felhasznált réz vezetőanyagaik gazdaságosan visszanyerhetek. 4. ábra: Nagyírtíkö száraz transzformátorok túlterhelhetősége Amíg az olajos transzformátorok égésekor felszabaduló hő lehetséges követelményeit többnyire tűzgátló falak segítségével lokalizálták, addig a száraz transzformátorok - mint potenciális veszélyforrások - általában sokkal közelebb helyezkednek cl a felhasználóhoz, így égéshőjük értéke óriási jelentőségűvé vált, mivel a felszabaduló hő nagyságát sok esetben a környezetben egyébként előforduló égési hőterhelés szintje alá (pl. az irodai berendezések tüze) kell szorítani. Ez annál is inkább indokolt, mivel a transzformátorok éghető tömege (szigetelés) közvetlenül kapcsolatban áll a Az 1. táblázat a nagyérlékű száraz transzformátorok főbb tulajdonságait veti össze a hagyományos és műgyantás kivitelűek tulajdonságaival, egyidejűleg tájékoztatást ad néhány lényeges üzemviteli jellemzőről. Az 1. ábrán egy nagyértékű üvegselyem-nomex szigetelésű száraz transzformátor képe látható. A 2. ábra a különböző szigetelésű transzformátorok égéshőjének összehasonlítását adja. A 3. ábrán tanulmányozható a különféle transzformátortípusok alkalmazási területe a névleges feszültség és teljesítmény függvényében, valamint felkínálja az égéshő alapján történő kiválasztás lehetőségét is. A felvázolt határok természetesen az aktuális piaci kínálatnak megfelelően változhatnak, egyes esetekben ezek túllépésére is mód nyílhat. A határok megállapításánál a tekercselés gazdaságos és észszerű kialakíthatóságának szempontjai szerint jártunk el. A 4. ábra szemlélteti a nagyértékű száraz transzformátorok túlterhelhetőségét, az induló terhelés és az idő függvényében. A Schneider Electric elnyerte a Paksi Atomerőmű hivatalos szállítója oklevelét A Paksi Atomerőmű Rt. idén először megjelenő a "Paksi Atomerőmű hivatalos szállítója" oklevelét első ízben a Schneider Electric Hungária Villamossági Rt. kapta meg. Az oklevél kiadása a Paksi Atomerőmű* azon törekvését mutatja, hogy egyre inkább megbízható, minősített beszállítókra kíván támaszkodni. A Schneider Electric, azaz az egykori VERTESZ már 1974 áta beszállítója a Paksi Atomerőműnek. A vállalat kezdetben a villamos és irányítástechnikai technológiák szerelésében valamint a kis- és középteszültségű elosztók szállításában vett részt, később a teljeskörű üzembe helyezésnél is jelentős szerepel kapott. Az erőmű négy blokkjának a megépítése után a biztonságnöveléssel, a teljesítménynöveléssel, valamint a hulladékkezeléssel kapcsolatos munkákban is közreműködött. A kilencvenes években a VERTESZ-t érintő tulajdonosváltás nem okozott problémákat, sőt a bővülő választék révén a Paksi Atomerőműben ma már Telemecanique márkájú nyomógombok, jelzőlámpák cs relék, valamint Merlin Gerin márkájú Multi 9 kismegszakító- család készülékei és Compact NS megszakítók is megtalálhatók. A Schneider Paksi szerelési körzetében szakember dolgozik, nagy hangsúlyt fektetve a minőségbiztosításra. A minőségügyi rendszert 19y7-bcn a Paksi Atomerőmű is tanúsította. A évre szóló oklevelet a Schneider több mint 100 beszállító közül nyerte el, így bizonyítva, hogy a Schneider vezetősége és valamennyi dolgozója elkötelezettséget vállalt arra, hogy vevőinek igényeit a legmagasabb minőségi szinten elégítse ki évfolyam 6. szám 251

17 Megújult villamosenergia-ellátó rendszer az Egri Dohánygyárban a VÁV UNION segítségével A következő néhány sorban szeretnénk megosztani Önökkel néhány, általunk fontosnak tartott gondolatot, tapasztalatot, a Philip Morris Egri Dohánygyár villamos energiaellátó rendszerének felújításával kapcsolatban, melynek tervezését és kivitelezését március március 25. a VÁV UNION végezte fővállalkozás keretében. Előzmények: Az Egri Dohánygyár vezetőségének és villamos üzemeltetőinek fejében os években fogalmazódott meg a meglévő villamos elosztóhálózat felújításának gondolata. Egyrészt, mert az nem volt képes a termelés kapacitásával együtt növekvő energia igényeket egy 3 műszakban folyamatosan gyártó üzem részére biztonsággal szolgáltatni, másrészt, mert korszerű technológiát csak korszerű villamos energiarendszerrel célszerű üzemeltetni. Ezt követően kérték fel cégünket egy tanulmányterv elkészítésére, mely több lehetséges megoldást vázolt fel, de mindenképpen megfogalmazta a hálózat kialakítására vonatkozó alapelveket, a beépítendő berendezésekkel szemben támasztott követelményeket, mint: Maximális üzembiztonság Minimális karbantartási igény A tanulmánytervet egy tenderterv követett, melyben már pontosan meghatározásra kerültek az elvégzendő feladatok: Az Egri Dohánygyár területén lévő ÉMÁSZ állomás megszüntetése Független kettős betáplálás kialakítása saját lokv-os berendezéssel Meglévő 1 db 1,6 MVA-os helyett 2 db 2,5 MVA száraz transzformátor Fiókos kivitelű 0,4kV-os kapcsoló-berendezés telepítése Csomóponti főelosztók kettős betáplálása A biztonságos üzemvitel fokozása érdekében számítógépes felügyeleti rendszer megvalósítása 500 kva-es diesel aggregát telepítése, mely berendezés hosszabb áramkimaradás esetén el tudja látni a gyárat minimálisan szükséges villamos energiával és az évezred váltással kapcsolatos problémákra is megoldást adhat a Megrendelő külön igényének megfelelően. Számítógépes hálózat részére szünetmentes elosztórendszer kialakítása A megvalósításra kiírt pályázatra benyújtott ajánlatok közül cégünk ajánlata felelt meg a Megrendelő igényeinek, így a VÁV UNION nyerte el a kivitelezési munkákat fővállalkozásban. A megvalósítás: A kivitelezési munkák márciusában kezdődtek meg. A megvalósítás első és lényeges fázisa az elvégzendő folyamatok napra, egyes szakaszaiban órára meghatározott ütemezése volt, mivel a gyár folyamatos üzemvitelében nem lehetett fennakadás, a gyártásnak mennie kellett. A projekt sikeres folyamata és befejezése igazolta, hogy a gondos előkészítés és tervezés feltétlen eleme egy gyár életét meghatározó villamos energiaellátó rendszer rekonstrukciójának. A hálózat teljes felújítása nem csak villamosipari feladatot jelentett, hanem különböző szakipari munkákat is, mint például az elosztó helységek építészeti átalakítása, felújítása, új kábelcsatorna építése, mely feladatokat alvállalkozók segítségével oldottunk meg. Tekintsük át a megvalósult villamos energiaellátó rendszer főbb elemeit: A külön, erre a célra kialakított lokv-os kapcsolótérbe az ABB ZS8 típusú, 6 mezős, intelligens kapcsoló-berendezése került telepítésre. Az elosztó szerkezeti szerelését és huzalozását, az ABB-vel kötött együttműködési szerződésnek megfelelően a VÁV UNION végezte (1. kép). A transzformátor kamrákba 2 db TG 6441D tip. 2500/10-es transzformátor került telepítésre. A hálózat alappilléreinek számító 0,4kV-os főelosztó- és csomóponti alelosztó-, valamint a technológiai berendezések MOELLER MODAN 6000 típusú elosztócsaládjából kerültek ki (2. kép). A berendezések szerelési munkáit a VÁV UNION végezte, a már széles körben ismert, 1991-től folyamatosan fejlődő együttműködés keretében. Mind a fő-, mind a csomóponti alelosztók un. intelligens kivitelben készültek, mely azt jelenti, hogy közvetlenül csatlakoznak a felügyeleti rendszer PLC-ihez. 252 ELEKTROTECHNIKA

18 A folyamatos üzemviiel biztosítása érdekében a régi elosztók bontását követően, provizor elosztók kerültek telepítésre. Az építészeti munkák befejezéséig, valamint az új elosztók végleges helyre történő telepítéséig, és feszültség alá helyezéséig, ezeken az elosztókon keresztül oldottuk meg a gyár energiaellátását. A rekonstrukció ideje alatt üzemzavar nem akadályozta a gyár folyamatos üzemelését. A rekonstrukció részét képezte az úgynevezett külső kábelhálózat kiépítése, felújítása. A kábelhálózat a föld alatt, rejtetten, tűzvédelmileg biztosítottan, kettős rendszerben épült meg. A gyár folyamatos energiaellátásának biztosítása érdekében egy felügyeleti rendszerbe bevont, automatikus indítású, 500 kva-es diesel aggregát került telepítésre, mely az Y2K problémáját is hivatott volt áthidalni (3. kép). Az újonnan létrehozott energiaellátó rendszer irányítására számítógépes felügyeleti rendszer került telepítésre a SIEMENS által. A rendszer un. osztott intelligenciájú. A főelosztó és a csomóponti alelosztók kapcsolótereibe közös üzemi szekrények kerültek telepítésre. A szekrények a PLC-ken kívül, a vezérlőfeszültségek ellátására szolgáló készülékeket is tartalmazzák. A PLC-kbe letöltött programok a VÁV UNION és a SIEMENS szoros együttműködésének gyümölcse. A helyi közös üzemi szekrények optikai kábelhálózaton keresztül csatlakoznak a gyár területén, két helyen is elhelyezett felügyeleti számítógéphez. A két számítógép master-slave kapcsolatban áll egymással. A számítógépekről az esemény- és hibanapló lekérdezése mellett, lehetőség van többek között távműködtetésre, automatikák elrendelésére, és a fogyasztási trendek figyelésére. /. kép ZS8 tip. 10 kv-os kapcsoló-berendezés 2. kép MODAN 6000 tip. 0,4 kv-os főelosztó-berendezés Munkatársaink és az Egri Dohánygyár projektben résztvevő kollégáinak kiváló együttműködésének köszönhetően a kivitelezési munkákat, mindkét fél megelégedésére, ez év márciusában fejeztük be. Losonci Zoltán okleveles villamosmérnök a VÁV UNION létesítményi főmérnöke Telefonszám: Fax: vavunion@mail.matav.hu 3. kép 500 kva-es diesel aggregát évfolyam 6. szám 253

19 Villamos gépek Kétkalickás forgórészű aszinkron motorok szénőrlő-malomhajtáshoz Part Róbert Kivonat A GANZ ANSALDO már régóta tervez és gyárt a fenti hajtásigényeknek megfelelő speciális forgórészű aszinkron motorokat. E/.ck a motorok mind villamosan mind mechanikailag megfelelnek a hajtás környezetében uralkodó sokszor igen mostoha körülményeknek. A motoroknak el kell tudniuk indítani -közvetlenül hálózatra kapcsolva - az igen nagy tehetetlenségi nyomalékű szénőrlő malmot, gyakran terhelés alatt, akár egymásután többször is. Ugyanakkor cl kell viselniük a kapocs feszültség nagymértékű csökkenéséből eredő egyéb hatásokat, akár indítás alatt is. Az automatizált indítási és üzemeltetési feltételekhez rendelkezésre állnak mind a mérőeszközök, mind azok feldolgozását elvégző számítógépes szoftverek. További megoldásként a pontosabb erőművi követelményeknek megfelelően fordulatszám-szabályozásnak megfelelő megoldásokat is kidolgoztunk és alkalmaztunk. Bevezetés A hagyományos széntüzelésű erőművekben alkalmazott szénőrlő malom hajlásrendszer tervezése igen sokrétű, összetett feladat, mind villamos, mind mechanikai szempontból. Ezek a hajtások igen szélsőséges éghajlati és üzemeltetési körülmények közöli működnek, minimális karbantartási igénnyel. A jelenleg kiépített rendszerek az optimális működtetés miatt, már e szélsőséges körülmények közt is automatizáltak, hogy elkerüljék a közvetlen emberi beavatkozásból adódó hibákat. Az automatizálás különböző fokú lehet. Közvetlen hajtásnál mechanikai anyagszabályozás és motorvédelem, míg fordulatszám-szabályozásnál már minden elem optimális működtetése beállítható a technológiai rendszernek megfelelően. A teljes hajlásrendszer meghatározó eleme a villamos motor, melynek működési módjával és feltételeivel a rendszertervezőknek és később az üzemeltetőknek tisztában kell lenniük. A cikk éppen ezen okok miatt, elsősorban a hajtás-tervezők és felhasználók szemszögéből kívánja a malomhajtásokat bemutatni. Szabványok A motorok általános működési feltételeit a működtető vállalat egyedi előírásai, az illető ország szabványai és a mindenkor érvényes nemzelközi szabványok határozzák az előbbi hierarchikus sorrend szerint. Ma már szinte teljesen elfogadottá vált az IEC 34-cs szabvány alkalmazása, mint általános előírás. Az egyedi feltételeket a sokkal szigorúbb ERŐMŰVI ELŐÍRÁSOK tartalmazzák. Az erőművi előírások részletesebben tartalmazzák a berendezésekre Pan Róbartak\. villainosnusntflk Számítási ikxfavczctfl RngőgípgyiírCiANZ ANSALDO Szakmai Lcklor: Tóth Elemér okl. vilktniosiiiérnük, MEli la^jii vonatkozó követelményeket mint a fő szabványok, mert így a csereszabatosság, átvétel és beüzemeltetés sokkal egyszerűbb. A motorok vonatkozásában néhány kiemelkedően fontos előírás: -zaj és rezgés, hálózati feszültség ingadozás, -melegedés és indítási áramlökés. A hajtómotor felépítése A malom technológiai rendszere alapján a hajtó motor minden esetben vízszintes tengelyű, B3-as építésű. Az állórészház hegesztett kivitelű, hosszanti- és keresztbordákkal erősített konstrukció. A ház két végén, a pajzsokon és a csapágyakon keresztül csatlakozik az állórész a forgórészhez. A csapágyak zsírkenésű gördülőcsapágyak, hajlásoldalon golyós, míg hajtás ellenoldalon görgős kivitelű. A csapágyazás méreteiben megerősített a normál sorozatokhoz képest és porvédelemmel van ellátva. A poros környezet és a környezeti szélsőségek miatt, teljesen zárt, a motorra épített levegő-levegő hőcserélőt alkalmazunk, IP 54 védettséggel. Az átlórész tekercselés VPI (vákuumnyomásos impregnálásos) rendszerű, megerősített tekercsfejekkcl, megfelelve az erőművekben előírt feszültség visszakapcsolási követelményeknek is. A forgórész "tekercselése" kétkalickás rendszerű, független külső bronz és belső réz kalickákkal, valamint hasonló Ötvözetű rövidrezáró gyűrűkkel. Egy tipikus kalickás motor hosszmetszete az 1. ábrán látható. /. líbra M;il<im hajtómotorjának Itoss/mcis/cic Védelmi célokra az állórész. tekercsekbe 6 db, a motor belső szellőzési körébe2-2 db-ot és a csapágyakba l-l db. PTl00-as hőmérőt építünk be. A csapágyházakon a rezgésérzékelés műszereinek mérőfejeihez ideiglenes mérőfelületek és a végleges beépítéshez furatok vannak előkészítve. Malom leírása Valamennyi Ganz együttműködésben szállított malom az un. verőkerekes rendszerű szénőrlő malom. A verőkerék attól függően, 254 ELEKTROTECHNIKA

20 Villamos gépek hogy milyen összetételű szenet használnak, kismértékben eltérő kivitelű. A verőkerék, amely a 2. ábrán látható, tulajdonképpen egy radiális síklapátú ventillátornak felel meg, ténylegesen kettős céllal: egyidejűleg Őröl, és az őrleményt továbbítja a tüzelőtérbe. A verőkerék hegesztett rendszerű, igen robusztus kivitelű. A verőlapátok őrlő része speciális Ötvözetű acéllapokkal fedett, hogy megakadályozzák a gyors kopást. A malom működte léséhez szükséges teljesítmény 1/3 része kell az őrléshez. A fennmaradó rész ventillációs jellegű, mely a meleg levegővel kevert Őrleményt továbbítja a tűztérbe.a malom üresen indul, és a nyomaték fordulatszám jelleggörbéje másodfokú görbe szerint változik. Az indítás rendkívülien nehéz, mivel a verőkeréknek igen nagy a tehetetlenségi nyomatéka, s ezt az indítási munkát kell valamilyen módon bevinni a rendszerbe. Ennek módjától függően beszélünk közvetlen hajtású vagy közvetett hajtású rendszerekről. Másrészt a teljes indítási folyamat alatt a veszteségek - a verőkerék nagy tehetetlenségi nyomatéka miatt- igen nagyok, és ráadásul a hajtómotort terhelik. Ezért azt a névleges villamos teljesítménynél lényegesen nagyobbra kell méretezni. A durva felhasználási körülmények miatt az un. háromkalickás forgórészű aszinkron motorokat alkalmazunk ezekre a feladatokra. A horony keresztmetszete a 4. ábrán látható. A felső horonyban levő osztott rudak, az indító kalickarendszer rúdjai. speciális rézötvözetből készülnek, hogy elviseljék az indítás alatti nagyfokú hőterhelést, és az ennek következtében jelentkező mechanikai feszültségeket. A belső horonyban levő rúd enyhén keményített húzott vörösrézből készül, a névleges terhelési feladatokra. Anélkül, hogy az idevonatkozó bonyolult villamos elméletbe belemélyednénk, a kél kalicka rendszer feladatai a következők; A külső kalicka feladata az indítás. A teljes indítási veszteség itt ifgflés 4. ábra Horonymetfizet Háromkai ickás forgórész A teljes malom felépítést a 3. ábra mutatja be. 3. ábra Maíommodell 1 anyagbcvezeiés: s/én+forró, száraz levegő, 2 clelö, 3 verökerék 4 csigaház, 5 anyagclvczctös, 6 dupjacsapágy+ hajtöműfordu lat szám -csök kerítés. 7 hajiómotor+kuplung Közvetlen hajtású malmok A kisebb teljesítményű malmoknál rendszerint közvetlen hajtást alkalmaznak. Ez leegyszerűsíti az egész rendszert, elmaradnak a villamos szabályozás elemei. Az anyagmennyiség szabályozását mechanikusan oldják meg. Nagyobbak a rendszer üzemi veszteségei. Az egyenetlen anyagbeszállítás miatt nagyobbak a hajtórendszer elemeire ható igénybevételek, nagyobb a kopás és a tengelytörés lehetősége. keletkezik, amely hatására a rudak hőmérséklete gyakran meghaladja a oc-ot. Ez a meleg nem egyenletesen oszlik el a rúd keresztmetszetében, hanem az un. síkinhatás vagy áramkiszorulás miatt a meleg jelentős hányada az osztatlan rúd felső részén jelentkezik, Ha nem osztanánk fel a felső rudat, úgy az a hőtágulás miatt fellépő mechanikai feszültség miatt hosszirányban véletlenszerűen felhasadna, így elszakad az áramvezető rész, ívhúzás történik, amely szétégeti a rúd környezetében levő forgórész vastestet, és a motor tönkremegy. Az un. nehéz indítási követelmények, mint pl. a nagy tehetetlenségi nyomatékú hajtás - esetünkben a malom közvetlen indítása-, meghatározzák a hajtómotor méretét. A hajtás és a motor tehetetlenségi nyomatékviszonyának maximális értéke a fordulat vagy pólusszám függvényében közel másodfokú görbe szerint változik. Ez azt jelenti, hogy csak a görbe alatti viszonyszámokhoz tartozó hajtások valósíthatók meg. A GANZ ANS ALDO által használt görbe az 5. ábrán látható. Az 5. diagram számértékei: A vízszintes tengelyen a pólusszámok (2p), míg a függőleges tengelyen az inercia-viszonyszámok (0h/0 m ) találhatók. A 0i t a hajtás tehetetlenségi nyomatékát vagy másodrendű nyomatékát (inerciáját) jelenti, a m pedig a motor inerciáját évfolyam 6. szám 255