Ve zkratovně testují zahraniční firmy svá elektrická zařízení před uvedením na trh

Odolnost některých zařízení vůči velkým elektrickým zkratům mohou vědci z VUT testovat v unikátní laboratoři, která byla zprovozněna před dvěma lety. Od té doby zde proběhly tisíce vývojových zkoušek a tzv. zkratovna se těší nebývalému zájmu klientů nejen z Česka, ale i zahraničí.

Poměrně malá a nenápadná budova nedaleko Palackého vrchu ukrývá ve svém nitru ojedinělé technické vybavení a někdy se z ní ozývají i podivné dunivé zvuky. "Výbuchy" občas vylekají zaměstnance okolních firem a studenty přilehlé elektrofakulty. Mnozí z nich už ale vědí, že se nejedná o výbuch bomby, ale že zde odborníci z Centra výzkumu a využití obnovitelných zdrojů energie provádí zkratové zkoušky. Kvůli nim sem míří nejen klienti z Česka a Slovenska, ale také např. z Německa, Rakouska, Anglie či Švédska.

A proč zrovna do Brna? Důvodů je několik. „Specialitou naší laboratoře je například to, že umíme zkoušet i na frekvenci 60 Hz, přitom v Evropě je síťová frekvence 50 Hz. Je to především díky frekvenčnímu měniči, kterým můžeme měnit otáčky motoru v generátoru,“ vysvětlil Jiří Valenta, který má zkratovnu na starosti. „Navíc zde umíme vyrobit poměrně vysoké stejnosměrné proudy v oblasti nízkého napětí – až do 50 kA, což je u nás unikátní. Můžeme tedy provádět i žádané testy fotovoltaických zařízení,“ doplnil.

Vybavení na zakázku

Nejen tím je tamní zkratovna výjimečná. Řada zařízení je totiž vyrobena na zakázku přímo pro tuto zkušebnu. Jako zdroj zkratového proudu tu slouží asi padesátitunový generátor, který dokáže krátkodobě vygenerovat střídavý elektrický proud až 150 kiloampérů, což odpovídá např. silnému úderu blesku. Právě kvůli velkým zkušebním proudům musel být do budovy přiveden samostatný speciální elektrický kabel z rozvodny v nedalekých Medlánkách.

Během zkoušek často vznikají obrovské síly a teplota plazmatu uvnitř zařízení v řádech desetitisíců stupňů, proto jsou zkušební zařízení předimenzovaná a vše dobře zabezpečené. Z toho důvodu tu také panuje přísný bezpečnostní režim – během testů nesmí být nikdo v místnosti a vše se pozoruje přes bezpečnostní okno z velína nebo na obrazovkách počítačů.

Zkušebna se zaměřuje především na nízké napětí a stejnosměrné proudy do 50 kA. „Nově jsme schopni také provádět zkoušky elektrických zařízení řádově v tisících ampérů, při napětí až do 6 kV. Tento požadavek vzešel ze strany firemních partnerů, proto bylo potřeba se mu přizpůsobit,“ poznamenal Valenta. „Toto rozšíření jsme dokázali financovat už z vlastních výnosů laboratoře.“

Zkouší se tu zařízení před uvedením do provozu

Téměř každý den tu probíhají vývojové zkoušky elektrických zařízení, jako jsou jističe, stykače, odpínače, rozváděče a další zařízení v nízkonapěťové síti, při kterých se zjišťuje, zda odolají zkratům různého rozsahu. Také se zde testují prvky na dynamickou odolnost proti bleskovým nebo zkratovým proudům. Simulují se zde problémy, které by mohly vzniknout v elektrické síti ještě před tím, než jsou zařízení uvedena na trh. Zejména z toho důvodu sem mají studenti omezený vstup, výsledky testů totiž mohou mít charakter obchodního tajemství.

„Dokážeme pro firmy zajistit diagnostiku a podrobně popsat, k čemu konkrétně dochází. K tomu mnohdy využíváme vysokorychlostní kameru, která detailně zachytí, co se během zkoušky se zařízením děje,“ vysvětlil Valenta. Vědci mají k dispozici i laserová světla, která dokáží ve spolupráci se speciálními filtry odstranit nežádoucí záření, ale na straně druhé nasvětlí scénu. Rozpoznají tak, nejen kde je chyba, ale také proč k ní dochází. „Právě následná analýza zkoušek prováděná zaměstnanci laboratoře je tou hlavní přidanou hodnotou, kterou si vysoce cení firemní klientela,“ dodal Valenta. Zaměstnanci zkratovny uspěli i v dodatečné výzvě Operačního programu VaVpI a povedlo se jim dále rozšířit možnosti diagnostiky: mohou získat spektrum vzniklého plazmatu, které lze porovnávat s teoretickými modely. Studium zplyňování plastů či míru eroze kontaktů dokážou zase posoudit díky velmi citlivým vahám.

Zkratovna, neboli Laboratoř spínacích strojů, byla na VUT vybudována v roce 2013 jako součást Vědecko-technického parku profesora Lista.

Vstoupit do fotogalerie

(tuš)

Témata