Zkratová laboratoř (laboratoř spínacích přístrojů)


Laboratoř spínacích přístrojů je jednou z klíčových laboratoří Centra pro výzkum a využití obnovitelných zdrojů energie. Slouží pro výzkum a vývoj v oblasti elektrických zařízení s možností průchodu velkých proudů. Mezi taková zařízení se řadí např. jističe a pojistky domovních instalací, ale i speciální cívky, které se mohou využívat např. u tokamaků.

Velkou specialitou této laboratoře je možnost zkoušení stejnosměrným proudem až 50 kA a také možnost provádět dlouhodobé, tzv. výdržné zkoušky po dobu až 3 s při proudu až 40 kA.

Parametry střídavých zkoušek
AC 50/60 Hz – 200 ms:

  • 150 kA / 250 V
  • 100 kA / 500 V
  • 60 kA / 750 V
  • 40 kA / 1000 V
  • 6 kA / 6 kV

AC 50/60 Hz – 3 s:

  • 40 kA / 100 V

Parametry stejnosměrných zkoušek

  • 50 kA / 1000 V – 200 ms (τ ≤ 30 ms)
  • 4 kA / 4 kV – 200 ms

Trvale (nízké napětí)

  • 5 kA AC
  • 2,5 kA DC

Hlavní činnosti

  • Optimalizace proudové dráhy
  • Vliv kontaktních materiálů na funkci přístroje
  • Měření tlakového pole ve zhášecí komoře spínacích přístrojů
  • Výpočet elektromagnetického a teplotního pole
  • Fyzika spínacího oblouku – složení, termodynamické a teplotní vlastnosti plazmatu spínacího oblouku, radiační transport energie

Přístrojové a technické vybavení laboratoře

Srdcem laboratoře jsou tři zkušební zdroje:

  • zkratový generátor o výkonu 16 MVA a napětí 6 kW
  • zkratový transformátor s výkonem 2,5 MVA, který umožňuje provádět menší zkoušky přímo z rozvodné sítě
  • zkratová baterie

Na zkratové zdroje navazuje sestava záteží vysokého napětí, která umožňuje nastavení vlastností zkratového proudu, zejména velikosti. Na zátěže navazuje speciální zkratový transformátor, který transformuje vysoké napětí na úroveň nízkého napětí. Na vývod z transformátoru se pro zkoušky velkým proudem už přímo připojuje zkoušený objekt.

Mozkem laboratoře je velín, ze kterého jsou samostatné pokusy řízeny a vyhodnocovány. Laboratoř je vybavena řadou speciálních měřicích přístrojů, mezi které patří např. vysokorychlostní kamera, která umožňuje natáčet velice rychlé děje až do rychlosti milion snímků za sekundu.

Odpovědná osoba
Ing. Jiří Valenta