Zasilanie świateł nowej drogi startowej

00_elektrycznosc

Do prawidłowej pracy portu lotniczego, niezbędna jest infrastruktura energetyczna, nazywana systemem energetycznym i składająca się z licznych urządzeń niezbędnych do prowadzenia przesyłu, rozdziału, magazynowania i czasami wytwarzania energii elektrycznej, na potrzeby całego portu lotniczego. Ta niezwykle skomplikowana i rozległa infrastruktura energetyczna jest najczęściej bardzo mało widoczna, a większość służb pracujących w portach lotniczych nie zagłębia się w tę tematykę.

Nie da się w jednym tekście opisać i scharakteryzować całego systemu energetycznego, ale warto przybliżyć system zasilania urządzeń nawigacyjnych, który jest na każdym lotnisku najbardziej rozbudowany i wyposażony w niektóre urządzenia specyficzne dla branży lotniskowej.  Wytyczne dotyczące tego jak powinien wyglądać taki system znajdują się w załączniku 14 (tom I) do konwencji o międzynarodowym lotnictwie cywilnym ustanowionej przez Organizację Międzynarodowego Lotnictwa Cywilnego. We wspomnianym dokumencie w rozdziale nr.8 „Systemy elektryczne” jako uwaga wstępna wskazane jest, że: „bezpieczeństwo operacji lotniczych na lotnisku zależy od jakości dostarczanej energii elektrycznej. ”

W związku z budową nowej drogi startowej system energetyczny w Katowice Airport przeszedł dużą modernizacje w zakresie zasilania urządzeń nawigacyjnych, i stał się nie tylko bardzo bezpiecznym, skomplikowanym, rozległym lecz co ważne niezwykle nowoczesnym na tle innych portów w Polsce i prawdopodobnie na świecie.

Kluczową role w systemie zajmuje stacja transformatorowa o nazwie ST8A, w której transformowane jest podstawowe i rezerwowe źródło zasilania zgodnie z przepisami załącznika 14 ICAO p. 8.1.1 i p.8.1.6 oraz prowadzony jest rozdział tej energii elektrycznej na poszczególne elementy systemu nawigacyjnego.

Stacja wyposażona jest w pierwszy element podwyższający jakość systemu zasilania, zwany Samoczynnym Załączeniem Rezerwy (SZR) i polegającym na wykonaniu automatycznego łączenia pola sprzęgłowego (na rys. Q3), pomiędzy zasilaniem podstawowym i rezerwowym.

01_elektryczność
Schemat systemu Samoczynnego Załączenia Rezerwy (SZR).

Taki układ zasilania pozwala spełnić wymagania w zakresie przepisów ICAO dla lotnisk w kategorii I gdzie czas przełączeń wynosi max. 15 sek. Dla lotnisk w kategorii II/III wymagania co do przełączeń pomiędzy zasilaniami skrócono do max. 1 sek. Dla tak krótkiego czasu przełączeń należy w system energetyczny wprowadzić urządzenia, które pomogą zagwarantować prawie ciągłość zasilania. Najczęstszym sposobem jest zastosowanie zasilaczy UPS, by podtrzymały zgromadzoną w akumulatorach energią, napięcie zasilania na czas przełączeń układu SZR.

W tym miejscu nasze lotnisko posiada pierwszy element, który jest wyjątkowy i niezwykle nowoczesny na tle innych lotnisk, jest to urządzenie UBT+, którego zadanie kluczowe jest takie jak dla zasilaczy UPS, jednak energia magazynowana jest nie w akumulatorach, a w zasobniku energii kinetycznej zwanym POWERBRIDGE.

03_elektryczność
Schemat zasobnika energii kinetycznej

Także inaczej niż w tradycyjnym zasilaczy UPS brak jest elementów inwerterowych odpowiedzialnych za jakość uzyskanej energii elektrycznej, natomiast zastosowana jest maszyna motor/generator zwana UNIBLOCK, która kontroluje cały proces przetwarzania, magazynowania, przesyłania energii do odbiorników.

02_elektryczność
Schemat generatora

Dzięki urządzeniu UBT+ na naszym lotnisku czas przełączeń pomiędzy zasilaniami podstawowym a rezerwowym nie występuje, co w praktyce gwarantuje ciągłość zasilania dla urządzeń nawigacyjnych. Jednak zgodnie z p.8.1.11 przepisów ICAO wymagania dotyczące zasilań powinny uwzględniać dodatkowe wymagania na wypadek awarii podstacji czy linii przesyłowych i wprowadza awaryjne zespoły prądotwórcze jako niezależne źródło zasilania. W systemie naszego lotniska agregat prądotwórczy zespolony jest właśnie z urządzeniem UBT+ i stanowi dodatkowe awaryjne źródło zasilania dla urządzeń nawigacyjnych.

04_elektrycznośćDla większości lotnisk na świecie w tym miejscu kończy się rozbudowę systemu pod względem tzw. pewności zasilań, jednak w Pyrzowicach zastosowano dodatkowy element, który podwyższa ową niezawodność i jest nim APOTRANS.

05_elektryczność

Urządzenie z nowej generacji zwanej Static Transfer Switches (STS), działa podobnie jak tradycyjny SZR jednak czas przełączania pomiędzy dwoma zasilaniami podstawowym i rezerwowym trwa mniej niż 3 milisekundy, co w praktyce dla wszystkich urządzeń oznacza bezprzerwowe zasilanie. Dodatkowo urządzenie posiada możliwość kontrolowania sieci wyjściowej i w szerokim zakresie utrzymywanie jej na wysokim poziomie pod względem parametrów.

06_elektryczność
Schemat systemu APOTRANS

 Cały system jest niezwykle stabilny i wykazuje dużą przewidywalność oraz niski poziom awaryjności co daje pewność, że bezpieczeństwo operacji lotniczych na pyrzowickim lotnisku jest na najwyższym możliwym poziomie. Z całą pewnością można stwierdzić, że nowa droga startowa Katowice Airport posiada najnowocześniejszy w Polsce system zasilania w energię elektryczną.

Tekst: Marcin Szymończyk, Dział Energetyczny Katowice Airport

(24 ocen, średnia: 4,67 na 5)

Udostępnij:

Powiązane posty

4 komentarzy

  1. Paweł Fidali
    6 grudnia 2014 o 21:04 - Odpowiedz

    Gratuluję systemu najnowocześniejszego w Polsce.Domyślam się,że zastosowanie tych nowych technologii musiało sporo kosztować.Skoro, jak stwierdzono w artykule, w przypadku większości lotnisk na świecie za satysfakcjonującą z punktu widzenia gwarancji ‚pewności zasilań’ uznaje się architekturę bez elementu którym jest system APOTRANS co przesądziło o decyzji rozbudowy systemu o ten dodatkowy element?Poprawna praca których urządzeń byłaby zagrożona gdyby nie gwarantowany czas przełączenia zasilania mniejszy niż 3 milisekundy?

    • Piotr Adamczyk
      8 grudnia 2014 o 14:28 - Odpowiedz

      Poniżej odpowiedź autora artykułu.

      Pierwsza zasada w budowie systemu energetycznego opiera się ma sprostaniu przepisom ICAO aneks 14, następnie dąży się do uzyskania jak największej niezawodności. Pomiędzy optymalizacją znajdują się oczywiście pojęcia ekonomiczne jednak one słabo, by nie powiedzieć w ogóle, nie wpisują się w zasady bezpieczeństwa. By jakikolwiek system energetyczny gwarantował bezpieczeństwo, należy znać jego niezawodność. Dzięki sięgnięciu po nowe technologie w porcie lotniczym Katowice, uzyskano niezwykle wysoki poziom bezpieczeństwa a ryzyko awarii zasilania UPS (UBT+)zostało wyeliminowane. Odbiory elektryczne takie jak oświetlenia nawigacyjne, zasilanie ILS, zasilanie GP i inne zasilane ze stacji ST8A, zasilane są bezprzerwowo a utrata zasilania nastąpi w przypadku awarii wszystkich źródeł zasilania. Bez systemu APOTRANS w przypadku awarii UBT+ nastąpił by zanik napięcia na odbiorach, a zastosowanie w tym miejscu układu SZR nie gwarantuje ciągłości zasilania. Dodatkowa funkcja APOTRANS jaką jest bezprzerwowa zmiana zasilania z podstawowego na rezerwowe, pozwana pod ruchem lotniczym wykonać całkowite odłącznie sekcji podstawowej i przeprowadzenie np. remontu urządzeń w tej sekcji. Pod względem nie tylko obsługi systemu energetycznego, zaprezentowany w artykule układ jest wprost nieprzeceniony.

      Marcin Szymończyk, Dział Energetyczny

  2. Paweł Fidali
    14 grudnia 2014 o 22:04 - Odpowiedz

    Dziękuje za odpowiedź Panowie.Moja ciekawość podyktowana była tym,że w artykule opisano system zasilania katowickiego portu jako niezwykle nowoczesny w porównaniu nawet z rozwiązaniami stosowanymi na świecie. Mam ogromny szacunek dla Polskiej myśli inżynieryjnej.Jednak,nawet jako zaledwie entuzjasta lotnictwa, zdaję sobie sprawę,że pod względem infrastruktury lotniczej potęgą nie jesteśmy, a co za tym idzie nasze doświadczenie w branży jest prawdopodobnie nieco mniejsze niż światowych liderów w tej dziedzinie.Mam nadzieję,że innowacje takie jak ta z Katowic przybliżą nas z czasem znacząco do czołówki.

  3. Praktyk Grześ
    3 lutego 2015 o 10:08 - Odpowiedz

    Opisane przez Autora rozwiązanie jako najlepsze i jedyne na świecie nie porównuje tego systemu z powszechnie stosowanymi na lotniskach zasilaczami UPS. Tak zwane bezprzerwowe zasilanie wymagane przepisami ICAO bez problemu spełniają UPS-y np. firmy DELTA. Mam tylko jedno pytanie do Autora, o ile zwiększył się współczynnik pewności zasilenia systemu oświetlenia nawigacyjnego lotniska Katowice po zastosowaniu opisywanego rozwiązania w porównaniu do typowego zasilania z UPS-ami ?

Zostaw komentarz