Szerelési szabvány. Váltás az IEC X szabványról a X szabványra

Átírás

1 Kisfeszültségő kapcsolóberendezések és vezérlıberendezések Szerelési szabvány Váltás az IEC X szabványról a X szabványra Dr. Novothny Ferenc (PhD) Egyetemi docens Óbudai Egyetem, Kandó Villamosmérnöki Kar, Villamosenergetikai Intézet

2 Nemzetközi SZERELÉSI szabvány változása RÉGI IEC X Kisfeszültségő kapcsoló- és vezérlıberendezések IEC IEC &2 Tipizált és részlegesen tipizált berendezések TTA és PTTA (Általános szabványként is használatos) :2000 és 2000V Síncsatornás rendszerek Szakképzetlen szem. á. h. Elosztótáblák Felvonulási helyszínek berendezései Közcélú hálózat energiaelosztó berendezései ÚJ IEC X Kisfeszültségő kapcsoló- és vezérlıberendezések Általános szabályok (2009) Teljesítménykapcsoló Szakképzetlen - és teljesítményvezérlıberendezések Elosztótáblák szem. á. h (2009) Felvonulási helyszínek berendezései Közcélú hálózat energiaelosztó berendezései Síncsatornás rendszerek Az IEC nem önálló szabvány az IEC el együttesen alkalmazandó A szabvány struktúrája azonos az IEC Kisfeszültségő kapcsoló- és vezérlıkészülékek szabványéval Az IEC vizsgálatoknál az IEC el megegyezı vizsgálatokat nem szükséges megismételni Angol nyelven az MSZ EN :2010 Általános szabályok ; Angol nyelven az MSZ EN :2010 Teljesítménykapcsoló- és teljesítmény-vezérlıberendezések ; Angol nyelven az MSZ EN :2010 Közcélú hálózat energiaelosztó berendezései ;

3 Bevezetés az Európai Unióban EN év Kapcsoló és vezérlıberendezések EN EN / (Ed1) év Síncsatornás rendszerek EN / EN (Ed1) / EN (Ed1) Szakképzetlen személyek álltal hozzáférhetı berendezések EN / EN (Ed1) / EN (Ed1)?? 3 év 3 év

4 Miért elırelépés az új szabvány? IEC &2 Szabvány Jelenleg, világszerte a szerelt KAPCSOLÓBERENDEZÉSEK 80%-a nem felel meg az érvényben lévı szabványnak Nem egyértelmőek a követelmények A Termékgyártó és a Berendezésgyártó feladata és felelıssége nem definiált egyértelmően A részlegesen típusvizsgált (PTTA) besorolást tévesen használták, és sok esetben visszaéltek vele. /Partially Type Tested Assembly (PTTA)/ /Type Tested Assembly (TTA)/

5 IEC &2 Szabvány Fı változások Eredeti tipizált kapcsolóberendezés-gyártó mint típustermék gyártó (továbbiakban termékgyártó) és a végszerelést végzı kapcsolóberendezést mint végterméket gyártó (továbbiakban berendezésgyártó) megkülönböztetése PTTA/TTA koncepció kiváltása az Ellenırzött Berendezés fogalmának bevezetésével Pontosított & szigorított követelmények

6 Egyértelmő szabályok és felelısség IEC &2 Szabvány Berendezésgyártó Felelısséget vállal a végsı összeszerelésért Elvégzi a darabvizsgálati ellenırzéseket Termékgyártó (Típus berendezésgyártó) Egyben a berendezés tervezıje Elvégzi a tervezési ellenırzéseket amelyeket független szervezetek tanúsítanak (ASEFA, ASTA, KEMA, ) Berendezés Mechanikai részekbıl és villamos készülékekbıl összeállított rendszer (funkcionális egységek, kapcsoló készülékek, szekrények,.) amelyeket a Termékgyártó tervei és elıírásai szerint kell szerelni Elıíró (Tervezıiroda, Végfelhasználó ) A feladat ellátásához szükséges berendezés meghatározója Tanúsító szerv Berendezés rendszer Elıíró Projekt Specifikáció Ellenırzött berendezés Termékgyártó (Típus berendezésgyártó) Berendezésgyártó Végfelhasználó

7 IEC &2 Szabvány TTA és PTTA koncepció megszőntetése Tipusvizsgált berendezés Részlegesen tipusvizsgált berendezés Ellenırzött berendezés TTA: PTTA 7 tervezési típusvizsgálat 3 darabvizsgálat minden megvalósult panelen Néhány (nem egyértelmően definiált) esetben a típusvizsgálatok egy része helyettesíthetı számítással 3 darabvizsgálat (azonosak) Tervezési ellenırzés Fıként típusvizsgálatok Illetve néhány szigorúan behatárolt és egyértelmő esetben származtatás egy tesztelt referencia berendezésből számítás biztonsági korlátokkal Darabvizsgálat Lényegében ugyanaz mint TTA esetben 3 helyett 10 ellenırzéssel

8 Egyértelmő és szigorított követelmények a felhasznált anyagokra vonatkozóan A berendezések hosszú távú minıségtartó képességét biztosító, a felhasznált mőanyagokra és fémekre vonatkozó kötelezı vizsgálatok: Korrózióállóság Megfelelı tulajdonságú szigetelı anyagok Termikus stabilitás Szigetelı anyagok hıállósága normál hımérsékleti viszonyok között Tőzállóság, ívállóság abnormális hıterhelés elviselése UV sugárzás ellenálló képesség Szállítás, emelés Mechanikai ellenálló képesség (IK) Jelölések tartóssága

9 Az áramterhelhetıségre vonatkozó egyértelmő és szigorított követelmények Minden vizsgálat a készülékekkel komplettre szerelt berendezésen végzendı (beleértve a zárlati méréseket is) Nem modellezhetı a hımérséklet emelkedés főtıellenállással Egyetlen készülék sem helyettesíthetı Minden vizsgálat elvégzendı Valamennyi áramkörön külön-külön a saját névleges áramával és az egyidejőséget is figyelembe véve a teljes berendezésen A számítással történı ellenırzés korlátozott maximum 1600A-ig, és az alkatelemeket 80%-ra le kell értékelni

10 IEC &2 Szabvány Miért az IEC szabvány? A személyek- és tulajdon biztonsága, valamint a villamos energia rendelkezésre állása a BERENDEZÉSEK-tıl a következıket követeli meg: A teljes rendszer legyen a vonatkozó szabványoknak megfelelı Álljon ellen az igénybevételeknek (melegedés, zárlati erıhatások, EMC, stb ) Személyek védelmét biztosítsa a berendezés hibás mőködésekor vagy helytelen szerelés esetére Egyszerően legyen mőködtethetı, karbantartható, bıvíthetı

11 Tervezési ellenırzés áttekintése (az IEC szabvány szerinti sorrendben) Felépítés, (konstrukció) Korrózióállóság Szigetelıanyagok termikus stabilitása (melegedés vizsgálat) A belsı íves zárlat esetén fellépı hımérséklettel szembeni ellenálló képesség (izzóhuzal vizsgálat) (8) UV sugárzás vizsgálat (csak kültéri berendezések esetén) Emelési vizsgálat IK mechanikai vizsgálat, Jelölések vizsgálata Külsı behatások elleni védettség vizsgálata (IP védettség) (7) Kúszóáramutak és légközök, szigetelési vastagságok (nagyobb minimumok) (5) A védıvezetık és az idegen vezetıképes részek közötti folytonosság vizsgálata (4.1) Áramütés elleni védelem hatásosságának vizsgálata hibák esetére (4.2) Készülékek és a felhasznált alkatrészek együttes alkalmazhatósága Belsı áramkörök és csatlakozások Sorkapcsok a külsı csatlakozásokhoz Mőködés Üzemi frekvenciás próbafeszültség (2) (IEC el összhangban) Lökıfeszültség-próba (kötelezı) Hımérsékletemelkedési határok(1) Zárlati szilárdság vizsgálata (3) Elektromágneses összeférhetıség (9) Mechanikai mőködés (6) (200 mőködési ciklus 50 helyett) MEGJEGYZÉS: (1)-tıl (7)-ig jelöli a 7 típusvizsgálatot az IEC es táblázata szerint (8) és (9) szintén kötelezı, de nem a 7-es táblázat szerint

12 Darabvizsgálat (routine verifications) áttekintése Darabvizsgálat Berendezések IP védettségi fokának ellenırzése Szemrevételezés x Vizsgálatok Szigetelési távolságok ellenırzése x Ha D < 1x14mm akkor lökőfeszültség-próba kötelező Ha D < 1,5x14=21mm akkor mérés kötelező Kúszóáramutak és légközök ellenırzése Áramütés elleni védelem és védıvezetık folytonossági vizsgálata Beépített alkatelemek együttes alkalmazhatósága Belsı villamos áramkörök és csatlakozásaik ellenırzése Sorkapcsok a külsı csatlakozásokhoz x x x x Mérés, ha szemrevételezés nem lehetséges Védıvezetı áramkörök csatlakozásainak szúrópróbaszerő ellenırzése Csatlakozások szúrópróbaszerő ellenırzése Sorkapcsok száma típusa és megfelelı jelölése Mechanikai mőködés x Mechanikus mőködtetı részek hatásossága, beleértve a zárakat lakatokat és reteszeléseket kiemelten a kihúzható/kocsizható részeknél Villamos paraméterek Huzalozás vizsgálata, mőködtetési és üzemi próbák x Üzemi frekvenciás próbafeszültségő teszt vagy szigetelési ellenállás ellenırzése (250A-tól) Rendelkezésre álló dokumentáció és jelölések ellenırzése, villamos huzalozás ellenırzése, és mőködési próbák elvégzése

13 IEC &2 szerinti lépések IEC &2 Szabvány Névleges paraméterek definiálása Un?, Uimp?, In?, Icw?... Tervezési követelmények definiálása Kúszóáramutak, IP védettség, stb. Tervezési ellenırzések Típusberendezéseken végzett vizsgálatok Darabvizsgálati ellenırzések minden gyártott berendezésen A berendezés végellenırzése a felhasználói átadás elıtt

14 Tíz végfelhasználói szempont Az installáció alkalmassága a villamos mőködtetésre Szigetelési szilárdság Áramterhelhetıség Zárlati szilárdság Elektromágneses összeférhetıség Áramütés elleni védelem Karbantartási és bıvítési lehetıség Telepíthetıség Tőz és robbanásveszély elleni védelem A berendezés környezeti hatásokkal szembeni védelme

15 Az installáció alkalmassága a villamos mőködtetésre 10 Felhasználói szempont Elvárások és tervezési követelmények A felhasználói elıírásoknak megfelelı mőködés A villamos kapcsolási rajz és a kapcsolódó elıírások (feszültségek, koordináció stb.) betartása a megfelelı készülékek kiválasztásával és elıírás szerinti szerelésével és vezetékezésével A kezelıszervek megfelelı elhelyezésével és azonosításával Tervezési ellenırzések Szemrevételezés A szigetelési távolságok lökıfeszültség-állóságának ellenırzése kifejezetten figyelve a kikocsizható részekre is. Darabvizsgálati ellenırzések Szemrevételezéssel Mechanikus mőködtetési és funkció tesztek

16 10 Felhasználói szempont Szigetelési szilárdság Elvárások és tervezési követelmények Győjtısín tartók A hosszú idejő feszültségeknek, valamint a tranziens és átmeneti túlfeszültségeknek való ellenállás a szigetelési távolságok, a kúszóáramutak és szigetelések megfelelı megválasztásával Tervezési ellenırzések A légrések és kúszóáramutak ellenırzése Üzemi frekvenciás próbafeszültség Lökı-próbafeszültség Darabvizsgálati ellenırzések A szigetelési távolságok vizuális ellenırzése (a tervezési feltételek és kúszóáramutak függvénye). Üzemi frekvenciás próbafeszültség

17 Áramterhelhetıség 10 Felhasználói szempont Elvárások és tervezési követelmények Kigyulladással szembeni védelem a hımérséklet-emelkedés korlátozásával: amikor bármely áramkör folyamatosan terhelt a névleges áramával amikor bármely áramkör folyamatosan terhelt a névleges áramával, figyelembe véve az egyidejőségi tényezıt Tervezési ellenırzések Hımérsékletemelkedési vizsgálat Származtatás egy típustesztelt referenciaberendezésbıl szigorú feltételekkel Számítások, igen szigorú feltételekkel, biztonsági küszöbértékek figyelembe vételével (beleértve a készülékek 20%-os leértékelését) Darabvizsgálati ellenırzések Szemrevételezés Meghúzási nyomaték-ellenırzés

18 Áramterhelhetıség X Div. F. X Div. F. X Div. F. + X Div. F. X Div. F. 160 X X X X X 1

19 Zárlati szilárdság 10 Felhasználói szempont Â t Elvárások és tervezési követelmények Rövidzárlati ellenállóképesség, köszönhetıen a zárlatvédelmi készülékeknek, a készülékek zárlati koordinációjának és a berendezés azon képességének, hogy ellenáll a zárlat során fellépı erıhatásoknak. Tervezési ellenırzések A fıáramkörök - beleértve a nullavezetıket - és a védelmi áramkörök rövidzárlati tesztje (Icc és Icw) Származtatás egy típustesztelt referenciaberendezésbıl szigorú feltételekkel Darabvizsgálati ellenırzések Szemrevételezés

20 Elektromágneses összeférhetıség 10 Felhasználói szempont Elvárások és tervezési követelmények Megfelelı mőködés és az EMC zavarok kibocsátásának elkerülése a kapcsolódó EMC szabványnak megfelelı villamos készülékek kiválasztásával és helyes beépítésével Tervezési ellenırzések EMC teszt a termékszabványoknak vagy az általános EMC szabványoknak megfelelıen Darabvizsgálati ellenırzések Nincs

21 Áramütés elleni védelem 10 Felhasználói szempont Elvárások és tervezési követelmények A veszélyes, feszültség alatt lévı részek nem hozzáférhetıek (alapvetı védelem) és a hozzáférhetı vezetıképes részek nem válnak veszélyes, feszültség alatti résszé (érintésvédelem) EPH és földfolytonosság (0,1 Ohm) Tervezési ellenırzések IP XXB teszt és a szigetelıanyagok ellenırzése Mechanikai mőködési tesztek (a korábbi 50 helyett 200 ciklus) A dielektromos tulajdonságok ellenırzése Átmeneti ellenállás mérése valamennyi vezetı és a PE sín között A védelmi áramkörök rövidzárlati ellenırzése Darabvizsgálati ellenırzések A védelmi körök folytonosságának ellenırzése A védıáramköri csatlakozások meghúzási nyomatékának ellenırzése.

22 Karbantartási és bıvítési lehetıség 10 Felhasználói szempont Elvárások és tervezési követelmények A folyamatos mőködés biztosítása a személyi biztonság csökkenése nélkül a berendezés karbantartása vagy módosítása során, amit az alap- és zárlatvédelmi eszközök illetve a kiszakaszolható elemek tesznek lehetıvé, IP XXB, IP 2X és forma elválasztások Tervezési ellenırzések IP tesztek Mechanikai mőködés ellenırzése (különösen a kiszakaszolható elemeknél) Darabvizsgálati ellenırzések Megfelelı mechanikai mőködés Személyek áramütés elleni védelmének ellenırzése

23 10 Felhasználói szempont Telepíthetıség Elvárások és tervezési követelmények A kezelési, szállítási, tárolási és telepítési körülményekkel szembeni tőrıképesség Elıkészítés az egyszerő telepítésre a csatlakozások és vezetékezés tervek szerinti kialakításával, dokumentáció Tervezési ellenırzések Szemrevételezés Emelési teszt, MSZ EN szabvány szerint Darabvizsgálati ellenırzések A külsı csatlakozások megfelelı száma, típusa és jelölésének ellenırzése

24 10 Felhasználói szempont Tőz és robbanásveszély elleni védelem Elvárások és tervezési követelmények Személyek tőzveszély elleni védelme: belsı gyújtópontok kiküszöbölése megfelelı anyagválasztással és különbözı tervezési szempontok betartásával Tervezési ellenırzések Izzó huzal-teszt MSZ EN szerint Az MSZ EN szabvány által elıírt speciális ellenırzések Darabvizsgálati ellenırzések Nincs

25 10 Felhasználói szempont A berendezés környezeti hatásokkal szembeni védelme Elvárások és tervezési követelmények A berendezés védelme mechanikus és atmoszferikus behatásokkal szemben megfelelı anyagválasztással és különbözı tervezési szempontok betartásával Tervezési ellenırzések IP teszt IK teszt Korrózióállósági teszt UV teszt (csak kültéri berendezésnél) Darabvizsgálati ellenırzések Szemrevételezés

26 Végfelhasználók és Tervezık feladatai A szabvány garantálja a: Biztonságot; Üzemfolytonosságot; Követelményeknek való megfelelést. Minden esetben kérniük kell a: A független intézetek (ASEFA,KEMA,) által tanúsított komplett típusvizsgálat dokumentációit; Egyetlen vizsgálatról szóló tanúsítvány nem elég. A tanúsítványnak a teljes rendszerre vonatkozó komplett vizsgálatokra kell vonatkoznia. Olyan berendezésgyártót válasszanak amely: IEC &2 szabvány szerinti berendezéseket gyárt; Segít a szabvány szerinti specifikáció elkészítésében; Kiállítja a darabvizsgálati jegyzıkönyveket.

27 Berendezésgyártók A végfelhasználók felé nyújtott biztonság garanciája a szabvány alkalmazása 100%-ban tesztelt és tanúsított berendezésgyártás kétféle módon lehetséges: Egyszerő megoldás IEC61439 szerint tanúsított berendezés használatával a termékgyártó elıírásait betartva Költséges megoldás ha a Tervezési ellenırzéseket is saját maga végzi el Nem 100%-ban tesztelt berendezés gyártása az: Kockázatos megoldás nem 100%-ban tanúsított berendezés használatával (pl.: nem az összes készülékkel történtek a vizsgálatok (gyakran pl. csak néhány változatot vizsgálnak), ebben az esetben a következményeket a berendezésgyártó viseli

28 Berendezésgyártók figyelmébe A következı kiegészítı információkat a Berendezésgyártónak a berendezés dokumentációjában kell szerepeltetnie a) névleges feszültség (U n ) (5.2.1) b) mőködési feszültség (U s ) (minden áramkörre) (5.2.2) c) lökıpróba-feszültség (U imp ) (5.2.4) d) névleges szigetelési szilárdság (U i ) (5.2.3) e) a berendezés névleges árama (I na ) (5.3.1) ÚJ! f) az áramkörök névleges árama (I nc ) (5.3.2) ÚJ! g) dinamikus zárlati határáram (I pk ) (see 5.3.4) h) termikus határáram (I cw ) termikus idıhatárral (5.3.5) i) névleges független zárlati áram (I cc ) (5.3.6) ÚJ! j) névleges frekvencia (fn) (5.4) k) névleges egyidejőségi tényezı (RDF) (5.3.3) ÚJ!

29 IEC &2 Szabvány Berendezésgyártók figyelmébe Darabvizsgálati jegyzıkönyvet kell készíteni minden elkészült berendezésrıl (mezırıl) A tokozás külsı behatások elleni védettsége Kúszóáramutak, légközök mérete, szigetelésvastagságok Áramütés elleni védelem módja Beépített alkatelemek együttes alkalmazhatósága Sorkapcsok a külsı csatlakozásokhoz; Mechanikai mőködés Villamos paraméterek Huzalozás ellenırzése, mőködtetési és üzemi próbák

30 Példák kapcsolóberendezés adattáblára Sun-Set Kft Kiskunhalas, Gimnázium utca 8. Típus: Makel Gyártókód: 2011/003/2 Kivitel: IEC szerint Érintésvédelmi mód: TN-S Un= 230V In: max= 1x40A Ui= 690V Iz= 6kA U működtető= Védettségi fokozat: IP40 A, B épület LE1-LE12 jelű Méret: 345x330x110

31 A követelményváltozások áttekintése (IEC vs IEC ) Túlfeszültség ellenállóképesség Kiegészítı követelmények a szigetelıkre Megnövelt követelmények a tranziens túlfeszültségekre vonatkozóan Csökkentett átütési feszültségek, az IEC és IEC legutóbbi változatának megfelelıen Hımérséklet emelkedési vizsgálatok Az összes funcionális egység egyenkénti vizsgálata névleges áramterhelésnél A készülékelrendezés meghatározásának módszerei ellenırizendıek a teljes rendszerre 4-lépcsıs vizsgálati eljárás figyelembe véve a különálló funkcionális egységeket, fı és elosztó sineket, és a komplett berendezést Főtıellenállásolkat csak az éppen vizsgált áramkörrel szomszédos készülékek melegedésének modelezésére engedélyezett használni Származtatás engedélyezett egy típustesztelt megoldással történı összehasonlítással Hımérsékleti számításon alapuló berendezés esetén a hımérséklet emelkedési vizsgálatok alóli mentesség a tokozat hıdisszipációs képességétıl függ. Zárlati szilárdság ellenırzése egy tipustesztelt megoldással történı összehasonlítással 200 mőködési ciklus elvégzése 50 helyett a záraknál és reteszeléseknél és a kihúzható/kocsizható részeknél Feszültség alatti részek és öntött házas megszakítók szigetelése elfogadott belsı elválasztásokkal Emelési vizsgálatok (IEC ból) Korrózióállósági teszt a fém részekre (IEC ból) UV állóssági teszt kültéri berendezésekre (62208-ból) Darabvizsgálatok: részletesebb leírás, egyértelmőbb és szigorúbb követelmények a kúszóáramutakra és légközökre, de kevésbé szigorú követelmények az átütési vizsgálatokra vonatkozóan

32 VÉGE