Časopis 112 ROČNÍK IX ČÍSLO 8/2010

V TOMTO ČÍSLE: V úvodu přinášíme zpravodajství ze setkání ministra vnitra Radka Johna s vedoucími funkcionáři HZS ČR. V části POŽÁRNÍ OCHRANA analyzujeme zásah při likvidaci následků exploze parních zásobníků v areálu průmyslového podniku v Rudníku u Vrchlabí a přinášíme detailní analýzu požární automobilové techniky z veletrhu Interschutz 2010. Průběh cvičení složek IZS „Železniční nehoda 2010“ ve Starém Plzenci a cvičení záchranářů v Lozornu jsou hlavní náplní části věnované IZS. V tematických blocích zaměřených na OCHRANU OBYVATELSTVA a KRIZOVÉ ŘÍZENÍ informujeme o projektu nouzového napájení budov elektrickou energií, seznamujeme s vývojem koncepcí ochrany obyvatelstva v letech 2001 až 2010 a přinášíme zpravodajství z mezinárodního výcvikového kurzu OPCW 2010. Analyzujeme postavení HZS ČR v právním řádu ČR, seznamujeme se závěry IV. sjezdu SH ČMS. Pro příznivce POŽÁRNÍHO SPORTU je připraveno komplexní zpravodajství z XXXIX. mistrovství ČR v požárním sportu družstev HZS ČR. 

Česká republika byla v uplynulých letech několikrát jen krůček od plošného výpadku elektrické energie (blackoutu). Nejdramatičtější situace nastala dne 24. července 2006, kdy sice nedošlo k typickému blackoutu ve smyslu fatálního dopadu na odběratele, ale došlo k rozpadu přenosové sítě ČEPS na dva ostrovní systémy (někdy se pro tento stav používá termín „grayout“).

V poslední době dochází také ke „klimatickým“ událostem, jako jsou povodně, větrné a sněhové kalamity atd. Typickou situací při těchto událostech je stav, kdy základní příčina (vysoký stav hladiny řek, síla větru, množství sněhu) pomine, nicméně přenosová vedení v distribuční síti jsou natolik poškozena, že ještě několik dní po mimořádné události nelze zajistit napájení objektů kritické infrastruktury elektrickou energií. Přitom právě funkčnost těchto objektů (oblast energetiky, vodního hospodářství, potravinářských a zdravotnických zařízení, dopravy apod.) je klíčová pro obnovu normálního života v postižené oblasti. Část těchto objektů není vybavena záložním zdrojem.

Typickým příkladem je událost při sněhové kalamitě v ČR ve dnech 13. až 18. října 2009. V některých oblastech napadlo až 50 cm sněhu, který zablokoval dopravu a lámal stromy, na kterých ještě bylo listí. V Jablonci nad Nisou došlo k situaci, kdy městská teplárna byla bez dodávky elektrické energie a neměla ani záložní energetický zdroj pro nouzový provoz.

Paradoxně bylo pro obyvatele Jablonce nad Nisou velkým štěstím, že městská teplárna má zásobování elektrickou energií řešeno zvláštní 22 kV linkou. Stromy, které na toto vedení na několika místech popadaly, sice vyřadily teplárnu na řadu dní z provozu, ale město mělo elektrické energie dostatek.

Když bylo jasné, že oprava distribučního vedení 22kV nebude možná dříve, než za několik dní (až se do lesní nepřístupné oblasti dostane příslušná technika), bylo nutné vyřešit problém připojení náhradního dieselgenerátoru do rozvodny teplárny. Technologie teplárny nebyla vůbec na tuto situaci připravena, a jen díky mimořádné iniciativě vedení teplárny i provozních pracovníků se podařilo provizorně upravit rozvodnu ve VN i NN části tak, aby při příjezdu nouzového agregátu bylo možné ihned připojit nové kabely a teplárnu postupně spouštět.

Projekt nouzového napájení

Celou řadu obdobných situací řešili hasiči v Moravskoslezském kraji při povodních v letech 1996, 1997 a při jiných velkých zásazích. Bohužel k tomu účelu nedisponovali vhodnou technikou. Na základě těchto negativních zkušeností se začalo pracovat na projektu, který by problematiku nouzového napájení vyřešil.

Byly nastoleny tyto problémy:

Kdo by měl nouzové zásobování objektů kritické infrastruktury řešit

Primárně tento úkol náleží organizaci zabezpečující distribuci elektrické energie, jak bylo zmíněno výše. K výpadkům však zpravidla dochází v případech velkoplošných mimořádných událostí (vichřice, povodně apod.), kdy pracovníci této organizace odstraňují poruchy na vedení a nemají možnost včas řešit zásobování z elektrocentrál. Na druhé straně existuje celá řada objektů kritické infrastruktury, jejichž delší odpojení od sítě může mít fatální důsledky na zdraví a majetek občanů. Tyto sice jsou mnohdy vybaveny vlastním záložním zdrojem, ale i ten může mít poruchu, nebo jím nejsou vybaveni vůbec a nouzové napájení musí být řešeno externě. Jednotky HZS ČR jsou schopny zasáhnout prakticky okamžitě po vznesení požadavku na nouzové napájení, disponují vhodnou technikou a kvalifikovaně vyškoleným personálem. Jejich nasazení je rychlé, není však v žádném případě vhodné tohoto způsobu využívat pro dlouhodobé náhradní zásobování – to by měl zajistit distributor.

Optimální výkon nouzového zdroje pro objekty kritické infrastruktury

Jednotky HZS ČR jsou standardně vybavovány elektrocentrálami o výkonu 4 kW. Tyto náhradní zdroje jsou zpravidla umístněny na automobilech prvního sledu a jejich nasazení kryje spotřebu osvětlovacích souprav a dalších agregátů při likvidaci mimořádné události (požár, povodeň…). V žádném případě je ale nelze použít k napájení budovy. Jednak mají nedostatečný výkon (a elektrocentrály tohoto typu nejsou určeny v žádném případě pro paralelní provoz), jednak jsou součástí vozidla a po skončení zásahu jednotky PO by elektrocentrála již nebyla k dispozici.

Pro krytí spotřeby elektrické energie po zásahu jednotek PO je lepším řešením nasazení výkonnější elektrocentrály. Instalace takové elektrocentrály samozřejmě nezbavuje smluvního dodavatele elektrické energie povinnosti dodávku zajistit. Dodavatelé elektrické energie mají k dispozici flotily mobilních zdrojů, při mimořádných událostech velkého rozsahu však nestačí instalovat tyto zdroje na všech postižených lokalitách. Navíc rychlost jejich operačního nasazení se s činností HZS krajů, které jsou v nepřetržitém pohotovostním režimu s dojezdovou dobou v řádu minut, vůbec nedá srovnávat.

Na základě zkušeností HZS Moravskoslezského kraje (dále jen „HZS MsK“) s použitím vlastních elektrocentrál, případně elektrocentrál ze státních hmotných rezerv, byla zvolena mobilní konstrukce elektrocentrály o výkonu 250 kVA.

Po úvahách o koncepci zařízení, které proběhly v letech 2001 až 2002, byl v roce 2004 vyroben prototyp mobilní elektrocentrály. Od začátku bylo jasné, že se nejedná o samostatnou elektrocentrálu, ale o kompletní zařízení včetně rozvaděčů, jištění, kabeláže, nádrže paliva pro minimálně osm hodin provozu a dalšího příslušenství. Elektrocentrála je umístěna v kontejneru, který lze snadno transportovat univerzálním nosičem kontejnerů o nosnosti 10 t. Ten je u HZS MsK využíván pro přemísťování celé řady specializovaných kontejnerů pro řešení mimořádných událostí. Současně je připravena i varianta o nižším výkonu 68 kVA, pro kterou je k dispozici nosič o nosnosti 4 t.

Mobilní elektrocentrála EC 250Elektrocentrála EC 250 byla nedávno úspěšně nasazena např. při již zmíněné kalamitě v říjnu 2009 (zajištění plného provozu Dětského domova v Čeladné).

Problematika provozní bezpečnosti

Již při konstrukci prototypu kontejneru EC 250 se objevil závažný problém související s bezpečností.

Předpisy striktně požadují u mobilních elektrocentrál instalaci proudového chrániče. V případě připojování standardních zátěží, jako jsou osvětlovací soupravy, mobilní čerpadla a další agregáty na elektrický pohon (v zásadě jsou to všechno spotřebiče s pohyblivým přívodem) – má požadavek na proudový chránič své opodstatnění a není s jeho splněním žádný problém. Všechny zmíněné spotřebiče totiž pracují v pětivodičové soustavě. Problém nastane, když je zátěž realizována ve čtyřvodičové soustavě. U budov a objektů je tomu tak vždy.

Tento problém se podařilo vyřešit již při vývoji a výrobě prvního prototypu. Část výstupních kabelů elektrocentrály byla vyrobena v pětivodičové soustavě, a část, u níž se předpokládalo použití k napájení budov, v soustavě čtyřvodičové s tím, že manipulovat s těmito kabely může výhradně odborně způsobilá osoba v oblasti elektrotechniky. Zařízení, které neodpovídá předpisům, je doplněno ustanovením umožňujícím použít tzv. speciální přístup. Příslušné kabely jsou tedy označeny výstražnými tabulkami. Organizačním opatřením v rámci HZS bylo zajištěno, že ve velitelské četě výjezdové skupiny (která při zásahu kontejner EC 250 použije) bude odborně způsobilá osoba v oblasti elektrotechniky.

Další problém nastal při dokončení prototypu, kdy bylo třeba provést výchozí revizi na celý kontejner. Revizní technik totiž odmítal vydat revizní zprávu pro zařízení, které není stoprocentně v souladu s předpisy. Na základě doporučení inspekční organizace ITI byla zpracována podrobná metodika školení obsluhujícího personálu a zpracována organizační a technická opatření u provozovatele kontejneru. Současně byly provedeny rozsáhlé testy na zkušebně VTÚPV Vyškov, zaměřené především na vypínací charakteristiky při použití instalovaných kabelů v kontejneru. Poté bylo možné úspěšně provést výchozí revizi elektrocentrály i s příslušenstvím.

Tím ale celý příběh nekončí. V okamžiku prvního operačního nasazení se objevil další problém: připojení elektrocentrály na objekt má charakter tzv. provizorní přípojky. Bohužel neexistuje jednoznačný výklad, zda na takové provizorní přípojce musí být provedena revize či nikoli. Navíc instalace elektrocentrály se předpokládá v reálných situacích, kdy odpovědný pracovník realizující připojení kontejneru, pracuje pod silným psychickým tlakem. Nepozornost, omyl nebo chyba může vést k vážným následkům.

Jako optimální řešení se jeví stálá instalace přípojného místa pro připojení kontejneru na hraně budovy. Toto přípojné místo bude realizováno na základě schváleného projektu, zkontrolováno a bude provedena výchozí revize. Přípojné místo se realizuje až za elektroměrem. Připojení objektu na záložní zdroj je pak velmi rychlé, trvá několik minut. Náklady na zřízení přípojného místa jsou zanedbatelné ve srovnání se škodami, které by vznikly vyřazením objektu kritické infrastruktury z provozu.

Takto realizovaným přípojným místem lze usnadnit identifikaci skutečného připojení objektu na veřejnou síť a jeho případné odpojení. Zásah jednotek PO je pak daleko efektivnější.

Možnost paralelního spojování agregátů do společné zátěže

Mobilní elektrocentrála EC 250 na nosičiEnergokontejner EC 250 také umožňuje spojit několik těchto kontejnerů do společné zátěže, aby bylo možno „vyskládat“ požadovaný celkový výkon soustavy pro zásobování velkých celků. V současné době jsou u HZS MsK k dispozici dva kontejnery a tento způsob provozu byl úspěšně vyzkoušen.

Organizačně zajistit přípravu objektů kritické infrastruktury na eventuální nasazení kontejnerů HZS MsK

Nejefektivnější a nejbezpečnější způsob připojení objektů je prostřednictvím předem připraveného a zrevidovaného rozhraní. Na základě usnesení Bezpečnostních rad statutárního města Ostravy a Moravskoslezského kraje byli správci objektů dopisem primátora a dopisem hejtmana vyzváni ke zrealizování úprav, které by vedly k možnosti připojení externího náhradního zdroje.

Po provedení provozních zkoušek a výrobě dalších energokontejnerů byl zorganizován seminář pro technické pracovníky útvarů HZS ČR a dalších subjektů kritické infrastruktury. Další seminář, na kterém budou prezentovány zkušenosti z operačního nasazení elektrocentrál EC 250, proběhne ještě v tomto roce.

plk. Ing. Jan ČAPEK, HZS Moravskoslezského kraje, Ing. Karel KUCHTA, CSc., Phoenix-Zeppelin, spol. s r.o., Energetické systémy, foto archiv autorů

 

Print  E-mail  X Corp.   Facebook