Kisfeszültségő kapcsolóberendezések ésvezérlıberendezések

Szerelési szabvány

Váltás az IEC 60439-X szabványról a 61439-X szabványra

Dr. Novothny Ferenc (PhD)Egyetemi docens

Óbudai Egyetem, Kandó Villamosmérnöki Kar, Villamosenergetikai Intézet

Nemzetközi SZERELÉSI szabvány változásaIEC 60439-1 IEC 61439-1&2

● Az IEC 61439-2 nem önálló szabvány az IEC 61439-1-el együttesen alkalmazandó● A szabvány struktúrája azonos az IEC 60947 Kisfeszültségő kapcsoló- és vezérlıkészülékek szabványéval● Az IEC 61439-2 vizsgálatoknál az IEC 60439-1-el megegyezı vizsgálatokat nem szükséges megismételni● Angol nyelven az MSZ EN 61439-1:2010 „Általános szabályok”;● Angol nyelven az MSZ EN 61439-2:2010 „Teljesítménykapcsoló- és teljesítmény-vezérlıberendezések”;● Angol nyelven az MSZ EN 61439-5:2010 „Közcélú hálózat energiaelosztó berendezései”;

Síncsatornás rendszerek 61439-6

Szakképzetlen szem. á. h. Elosztótáblák 61439-3

Felvonulási helyszínek berendezései61439-4

Közcélú hálózat energiaelosztóberendezései61439-5

Tipizált és részlegesen tipizált berendezésekTTA és PTTA (Általános szabványként is használatos) 60439-1:2000 és 2000V

RÉGI IEC 60439-XKisfeszültségőkapcsoló- és vezérlı-berendezések

ÚJ IEC 61439-XKisfeszültségőkapcsoló- és vezérlı-berendezések

Általános szabályok61439-1 (2009)

Teljesítménykapcsoló- és teljesítmény-vezérlıberendezések61439-2 (2009)

Síncsatornás rendszerek60439-2

Szakképzetlen szem. á. h. Elosztótáblák 60439-3

Felvonulási helyszínek berendezései60439-4

Közcélú hálózat energiaelosztóberendezései60439-5

Bevezetés az Európai Unióban

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

2009 -11 2014-11

EN 60439-1 5 év

2009 -11 2014-11Kapcsoló ésvezérlıberendezésekEN 60439-1

5 év

EN 61439-2 / 61439-1 (Ed1)

? Síncsatornás rendszerekEN 60439-2 / 60439-1EN 61439-6 (Ed1) / EN 61439-1 (Ed1)

3 év?

Szakképzetlen személyek álltal hozzáférhet ı

berendezésekEN 60439-3 / 60439-1EN 61439-3 (Ed1) / EN 61439-1 (Ed1) 3 év

Miért elırelépés az új szabvány ?

● Jelenleg, világszerte a szerelt KAPCSOLÓBERENDEZÉSEK80%-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)/

IEC61439-1&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 Berendezésfogalmának bevezetésével

● Pontosított & szigorított követelmények

IEC61439-1&2 Szabvány

IEC61439-1&2 Szabvány

Egyértelmő szabályok és felelısség●Berendezésgyártó

● Felelısséget vállal a végs ı összeszerelésért● Elvégzi a darabvizsgálati ellen ırzéseket

●Termékgyártó (Típus berendezésgyártó)● Egyben a berendezés tervezıje● Elvégzi a tervezési ellen ırzéseket 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

Termékgyártó(Típus

berendezés-gyártó)

Berendezés-gyártó

Elıíró

Projekt Specifikáció

Ellenırzött berendezés

Végfelhasz-náló

Tanúsítószerv

Berendezés rendszer

TTA és PTTA koncepció megszőntetése

Tipusvizsgált berendezés

Részlegesen tipusvizsgált berendezés

Ellenırzött berendezés

●Tervezési ellenırzés● Fıként típusvizsgálatok● Illetve néhány szigorúan behatárolt és

egyértelmő esetben● származtatás egy tesztelt referenciaberendezésből

● számítás biztonsági korlátokkal

●Darabvizsgálat● Lényegében ugyanaz mint TTA esetben 3

helyett 10 ellenırzéssel

●TTA: ● 7 tervezési típusvizsgálat ● 3 darabvizsgálat minden

megvalósult panelen

●PTTA● Néhány (nem egyértelmően definiált) esetben a típusvizsgálatok egy része helyettesíthetı számítással● 3 darabvizsgálat (azonosak)

IEC61439-1&2 Szabvány

Egyértelmő és szigorított követelmények a felhasznált anyagokra vonatkozóan

●A berendezések hosszú távú min ıségtartó képességét biztosító, a felhasznált m őanyagokra és fémekre vonatkozókötelez ı 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

Az áramterhelhetıségre vonatkozóegyértelmő és szigorított követelmények

●Minden vizsgálat a készülékekkel komplettre szerelt berendezésen végzendı (beleértve a zárlati méréseket is)●Nem modellezhet ı a hımérséklet emelkedés főtıellenállással

●Egyetlen készülék sem helyettesíthetı

●Minden vizsgálat elvégzendı●Valamennyi áramkörön külön-külön a saját névleges á ramával

●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

Miért az IEC 61439 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

IEC61439-1&2 Szabvány

Tervezési ellenırzés áttekintése(az IEC 61439-2 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) (IEC60947-

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 60439-1 7-es táblázata szerint● (8) és (9) szintén kötelezı, de nem a 7-es táblázat

szerint

Darabvizsgálat (routine verifications) áttekintéseDarabvizsgálat Szemre-

vételezésVizsgálatok

Berendezések IP védettségi fokának ellenırzése

x

Szigetelési távolságok ellenırzése x Ha D < 1x14mm akkor lökőfeszültség-próba kötelezőHa D < 1,5x14=21mm akkor mérés kötelező

Kúszóáramutak és légközök ellenırzése

x Mérés, ha szemrevételezés nem lehetséges

Áramütés elleni védelem és védıvezetık folytonossági vizsgálata

x Védıvezetı áramkörök csatlakozásainak szúrópróbaszerőellenırzése

Beépített alkatelemek együttes alkalmazhatósága

x

Belsı villamos áramkörök és csatlakozásaik ellenırzése

x Csatlakozások szúrópróbaszerő ellenırzése

Sorkapcsok a külsı csatlakozásokhoz Sorkapcsok száma típusa és megfelelı jelölése

Mechanikai mőködés x Mechanikus mőködtetı részek hatásossága, beleértve a zárakat lakatokat és reteszeléseket kiemelten a kihúzható/kocsizhatórészeknél

Villamos paraméterek Üzemi frekvenciás próbafeszültségő teszt vagy szigetelési ellenállás ellenırzése (250A-tól)

Huzalozás vizsgálata, mőködtetési és üzemi próbák

x Rendelkezésre álló dokumentáció és jelölések ellenırzése, villamos huzalozás ellenırzése, és mőködési próbák elvégzése

IEC61439-1&2 szerinti lépések

● 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

IEC61439-1&2 Szabvány

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

Az installáció alkalmassága a villamos mőködtetésre

●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 ellen ırzések●Szemrevételezés●A szigetelési távolságok lökıfeszültség-állóságának ellenırzése kifejezetten

figyelve a kikocsizható részekre is.

●Darabvizsgálati ellen ırzések●Szemrevételezéssel

●Mechanikus mőködtetési és funkció tesztek

10 Felhasználói szempont

Szigetelési szilárdság

●Elvárások és tervezési követelmények●A hosszú idejő feszültségeknek, valamint a tranziens és átmeneti túlfeszültségeknek

való ellenállás a szigetelési távolságok, a kúszóáramutak és szigetelések megfelelımegválasztásával

●Tervezési ellen ırzések ●A légrések és kúszóáramutak ellenırzése●Üzemi frekvenciás próbafeszültség

● Lökı-próbafeszültség

●Darabvizsgálati ellen ırzések●A szigetelési távolságok vizuális ellenırzése (a tervezési feltételek és kúszóáramutak

függvénye).

●Üzemi frekvenciás próbafeszültség

Győjtısín tartók

10 Felhasználói szempont

Áramterhelhetıség

●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 ellen ırzések●Hımérsékletemelkedési vizsgálat●Származtatás egy típustesztelt referenciaberendezésbıl szigorú feltételekkel ●Számítások, igen szigorú feltételekkel, biztonsági küszöbértékek figyelembe vételével

(beleértve a készülékek 20%-os leértékelését)

●Darabvizsgálati ellen ırzések●Szemrevételezés●Meghúzási nyomaték-ellenırzés

10 Felhasználói szempont

Áramterhelhetıség

160

250

400

630

800

X Div. F.

X Div. F.

X Div. F.

X Div. F.

X Div. F.+

160 X 1

250 X 1

400 X 1

630 X 1

800 X 1

Zárlati szilárdság

●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 ellen ırzések●A fıáramkörök - beleértve a nullavezetıket - és a védelmi áramkörök rövidzárlati

tesztje (Icc és Icw)●Származtatás egy típustesztelt referenciaberendezésbıl szigorú feltételekkel

●Darabvizsgálati ellen ırzések●Szemrevételezés

Â

t

10 Felhasználói szempont

Elektromágneses összeférhetıség

●Elvárások és tervezési követelmények●Megfelelı mőködés és az EMC zavarok kibocsátásának elkerülése a kapcsolódó EMC

szabványnak megfelelı villamos készülékek kiválasztásával és helyes beépítésével

●Tervezési ellen ırzések●EMC teszt a termékszabványoknak vagy az általános EMC szabványoknak

megfelelıen

●Darabvizsgálati ellen ırzések●Nincs

10 Felhasználói szempont

Áramütés elleni védelem

●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 ellen ırzések● 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 ellen ırzések●A védelmi körök folytonosságának ellenırzése●A védıáramköri csatlakozások meghúzási nyomatékának ellenırzése.

10 Felhasználói szempont

Karbantartási és bıvítési lehetıség

●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 ellen ırzések● IP tesztek

●Mechanikai mőködés ellenırzése (különösen a kiszakaszolható elemeknél)

●Darabvizsgálati ellen ırzések●Megfelelı mechanikai mőködés

●Személyek áramütés elleni védelmének ellenırzése

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 ellen ırzések●Szemrevételezés●Emelési teszt, MSZ EN 62208 szabvány szerint

●Darabvizsgálati ellen ırzések●A külsı csatlakozások megfelelı száma, típusa és jelölésének ellenırzése

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 ellen ırzések● Izzó huzal-teszt MSZ EN 60695-2-11 szerint●Az MSZ EN 61641 szabvány által elıírt speciális ellenırzések

●Darabvizsgálati ellen ırzések●Nincs

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 ellen ırzések● IP teszt● IK teszt●Korrózióállósági teszt●UV teszt (csak kültéri berendezésnél)

●Darabvizsgálati ellen ırzések●Szemrevételezés

10 Felhasználói szempont

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 61439-1&2 szabvány szerinti berendezéseket gyárt;● Segít a szabvány szerinti specifikáció elkészítésében;

● Kiállítja a darabvizsgálati jegyzıkönyveket.

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

Berendezésgyártók figyelmébe

A következı kiegészítı információkat a Berendezésgyártónak a berendezés dokumentációjában kell szerepeltetnie

a) névleges feszültség (Un) (5.2.1)

b) mőködési feszültség (Us) (minden áramkörre) (5.2.2)

c) lökıpróba-feszültség (Uimp) (5.2.4)d) névleges szigetelési szilárdság (Ui) (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 (Ipk) (see 5.3.4)

h) termikus határáram (Icw) termikus idıhatárral (5.3.5)

i) névleges független zárlati áram (I cc) (5.3.6) ÚJ!j) névleges frekvencia (fn) (5.4)

k) névleges egyidej őségi tényez ı (RDF) (5.3.3) ÚJ!

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

IEC61439-1&2 Szabvány

Példák kapcsolóberendezés adattáblára

Sun-Set Kft.6400 Kiskunhalas,Gimnázium utca 8.

Típus: Makel 63024 Gyártókód: 2011/003/2

Kivitel: IEC 439-1 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

A követelményváltozások áttekintése(IEC 61439-2 vs IEC 60439-1)

● Túlfeszültség ellenállóképesség● Kiegészítı követelmények a szigetelıkre● Megnövelt követelmények a tranziens túlfeszültségekre vonatkozóan● Csökkentett átütési feszültségek, az IEC 60364-4-44 és IEC 60947-1 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 62208 -ból)● Korrózióállósági teszt a fém részekre (IEC 62208 -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

VÉGE