Přečtěte si:  Publikace Elektromobilita v praxi: Jak se zorientovat na poli elektromobility

Standardizace – kouzelné slovo pro bezporuchový provoz elektrických zařízení?

1.4.2014 Dojde-li k poruše během řídicího procesu, je toto zpravidla monitorováno měřicí nebo senzorovou technikou. V automatizaci to může vyvolat operaci, která poruchu odstraní nebo hlásí. Tím je tedy definován a znám stav procesu po poruše. Jestliže však dojde v řídicím rozváděči k elektrické chybě, není zpravidla automatizační technika schopna na tento stav reagovat. Dojde-li díky elektrické chybě k dalším škodám, jde většinou o časové a finanční náklady a také o delší výpadek procesu. Pro dlouhodobé zajištění a zlepšení ochrany osob a zařízení byla proto zavedena nová norma IEC 61439. Mnoho požadovaných ověřování lze přitom jednoduše docílit používáním standardizovaných produktů a řešení, což vede k vítanému zlepšení ochrany osob a zařízení.

K 1. listopadu 2014 vyprší platnost ČSN EN 60439-1 a od tohoto okamžiku je platná pouze již norma ČSN EN 61439-1 a ČSN EN 61439-2. Tyto normy se vztahují na všechny spínací a řídicí rozváděče, silové rozváděče pro rozvod energie, ale také na rozváděče pro rozvod energie v budovách. Tyto normy se vztahují také na rozváděče určené pro provoz strojů a strojních zařízení, a to i když je nutné ještě dodatečně dbát na ČSN EN 60204. Cílem souboru nových norem ČSN EN 61439 je vyrábět spolehlivější a bezpečnější rozváděče. Dalším cílem těchto norem je jednoznačně popsat přípustná jmenovitá data každého obvodu rozváděče, a to jak pro uživatele, provozovatele, projektanty, tak také pro výrobce daného rozváděče.

Novinky v normě

Jakožto potvrzení o dodržení předpisů normy se zavádí místo označení TSK a PTSK a protokolu o typové zkoušce pojem ověřování návrhu. Pro potvrzení správně provedené výroby a pro vyloučení vad materiálů se pro každý vyrobený rozváděč vystavuje místo kusové zkoušky kusové ověření. Ověření návrhu se vystavuje jen pro referenčního představitele a je možné ho provést zkouškou, hodnocením nebo strukturovaným srovnáním s referenčním návrhem (sériová výroba). Ověření návrhu se skládá z 13 jednotlivých ověřování. Některá z ověřování prokazují vzájemnou funkci různých částí zařízení. Například ověřování zkratové odolnosti ochranného obvodu je zkouška ochranného obvodu v rozváděčové skříni. Ověření samotného ochranného vodiče je pro toto ověření nedostatečné. Také převzetí zkoušky pro jiné výrobky není možné. Rovněž ověřování zkratové odolnosti přípojnicového systému včetně mechanických upevňovacích konstrukcí lze provést pouze ve spojení s rozváděčovou skříní. Právě v případě zkratu dochází k velkému vlivu magnetického pole na skříň a na jeho konstrukční části a může to vést k poškození samotné konstrukce. Tento vliv, zvláště při vyšších zkratových proudech, lze zjistit pouze zkouškou.

Obr. 1 Instalační rozváděč Rittal ISV

Ověřování návrhu pro řídicí a spínací rozváděče

Vyrábějí-li se řídicí a spínací rozváděče pomocí nějakého ověřeného stavebnicového systému, např. Rittal Ri4Power, je touto stavebnicí k dispozici systémové řešení s osvědčenou technikou skříně TS 8 a spolehlivými komponenty přípojnicového systému. Systém Rittal Ri4Power má požadovaná ověřování, která musí původní výrobce předložit pro ověření návrhu. Avšak mnoho řídicích a spínacích rozváděčů jsou naprosto individuální řešení a není možné je vyrobit pomocí nějaké stavebnice. Ale i pro tato individuální zařízení je vyžadováno ověřování návrhu. Rovněž zde je standardizace kouzelné slovo, které každému výrobci spínacích a řídicích rozváděčů usnadní plnění požadavků normy. Díky standardizovaným a ověřeným systémovým řešením jsou splněny požadavky normy a umožňují výrobci také individualitu, kterou potřebuje pro své rozváděče. Avšak je nutné si uvědomit, že nelze ověřovat požadavky na systémové řešení zkouškami jednotlivých produktů, ale je nutné provádět ověřování kombinace vícero produktů. Tak např. musí být ověřována zkratová odolnost přípojnicového systému v rozváděčové skříni, tzn. včetně mechanických upevňovacích součástí. Také funkce ochranného obvodu musí být ověřována v kombinaci rozváděčové skříně s přípojnicí ochranného vodiče.

Některá ověření se nechají jednoduše doložit v případě použití systémové techniky Rittal. Jednotlivá ověřování pro mechanickou pevnost materiálů a částí byly společností Rittal ověřeny a jsou pro výrobce rozváděčů k dispozici. Právě tak ověření stupně krytí, vzdušných vzdáleností, povrchových cest a také ověření funkce ochranného obvodu jsou pro systémové komponenty Rittal k dispozici.

Ověřování vestavění spínacích přístrojů, vnitřních elektrických obvodů, spojů a svorek pro vnější vodiče musí provádět výrobce spínacích a řídicích rozváděčů. Společnost Rittal však i pro tato ověřování předpřipravila kontrolní seznamy, které jsou pro výrobce při daném ověřování dobrými průvodci a usnadňují ho.

Dielektrické vlastnosti musí být ověřovány zkouškou výdržného napětí průmyslového kmitočtu – provádí výrobce rozváděče. Pro ověření impulzním výdržným napětím lze převzít zkoušku systémového příslušenství ve skříních společnosti Rittal.

Pro ověření zkratové odolnosti lze také převzít zkoušku Rittal za předpokladu, že jsou použity přípojnicové systémy a skříně Rittal.

Ověření elektromagnetické kompatibility lze provést relativně jednoduše, a to tím, že je zařízení již vybaveno odpovídajícími EMC přístroji dle zadání výrobce. Tím pak odpadají nákladné zkoušky.

Ověření mechanické funkce je vyžadováno pouze v případě, že spínací a řídící rozváděč disponuje nějakou zvláštní funkcí. Mechanická funkce přístrojů, např. výsuv výkonového jističe, se nezkouší, protože tato funkce byla již ověřena výrobcem přístroje.

Ověřování oteplení

Ověřování mezí oteplení je často díky naprosté individualitě zařízení tím nejnáročnějším ověřováním, a to také díky tomu, že není k dispozici žádný pomocný prostředek (software a jiné). Pro rozváděče se jmenovitým proudem vyšším než 1600 A je k dispozici jakožto metoda ověřování pouze zkouška nebo odvození jmenovitých hodnot pro podobné varianty. Zde je vhodné použít ověřený stavebnicový systém Rittal Ri4Power, v opačném případě bude nutné investovat do zkoušky. V případě rozváděčů do 1600 A jsou dodatečně k dispozici jakožto metody ověřování 2 varianty výpočtu.

Metoda výpočtu pro spínací a řídicí rozváděče do 630 A

Jednodušší metoda výpočtu je pro rozváděče do 630 A, které jsou umístěny v jedné skříni. Aby bylo možné tuto metodu použít, je nutné dodržet některé body jmenované normou již při návrhu zařízení. Pokud jsou při návrhu a výrobě tyto podmínky splněny, lze provést výpočet. Sčítají se výkonové ztráty všech použitých přístrojů, výkonové ztráty přípojnic včetně všech použitých adaptérů (RiLine 60) a také výkonové ztráty hlavního vodiče obvodu až ke svorkám. Výbornou pomocí je zde software Power Engineering společnosti Rittal, kterým lze vypočítat ztrátový výkon. Pak je od zjištěného celkového ztrátového výkonu odečten ztrátový výkon odevzdaný prostupem skříně, popř. ztrátový výkon odebraný instalovanou klimatizační jednotkou. Následně je tedy vypočítána skutečná teplota uvnitř skříně a je ověřeno, že žádný přístroj není provozován za nepřípustných tepelných podmínek. Tím je provedeno ověření. Také zde má Rittal nástroj pro zjednodušení výpočtu. Software Rittal Therm umožňuje vybrat odpovídající klimatizační jednotku a také vypočítá teplotu (zvýšení teploty) uvnitř skříně.

Obr. 2 Výstupní protokoly ze softwaru Power Engineering

Metoda výpočtu pro spínací a řídicí rozváděče do 1600 A

Náročnější je metoda výpočtu pro spínací a řídicí rozváděče do 1600 A. V tomto případě je možné zařízení umístit do více řadově spojených skříní. I zde je nutné dodržet některé body jmenované normou již při návrhu zařízení.

Také zde nám pomůže software Power Engineering společnosti Rittal. Na rozdíl od metody výpočtu pro proudy do 630 A se v tomto případě sledují teploty v různých částech rozváděče.

Kompletní ověření rozváděče

Kompletní ověření se skládá z krycího listu, ověření návrhu a kusového ověření. Krycí list zahrnuje jmenovité hodnoty a podmínky využití příslušného rozváděče nebo řídicího systému. Ověření návrhu by mělo pro každé dílčí ověřování uvádět zvolenou metodu ověření, ověřovací kritéria, číslo zkušebního protokolu nebo číslo jiné zprávy či výpočtu. Tento dokument se předkládá společně s kusovým ověřením a další dokumentací. Není třeba předávat podrobné protokoly o zkouškách nebo výpočtech. Ty mohou být kontrolovány dozorovým orgánem.

Obecně k normě

Nová norma ČSN EN 61439 jasněji definuje parametry rozváděče, které byly dohodnuty mezi uživatelem a výrobcem rozváděče. Obě strany tak mají možnost transparentně posoudit a zdokumentovat parametry zařízení. Aplikace nové normy se co do pracnosti nijak významně neliší od provádění typových a částečně typových zkoušek, které předepisovala předchozí norma. Způsob výpočtu oteplení v systémech do 1600 A zůstává nezměněn. Pro systémy do 630 A se metodika dokonce zjednodušila. Norma ČSN EN 61439 provede výrobce strukturovaným způsobem až k vytvoření požadovaného ověření. Výrobce, který správně použije novou normu, může jednoznačně prokázat, že jsou jeho výrobky pro uživatele bezpečné a spolehlivé.

Společnost Rittal přináší svým zákazníkům stále něco nového. Promyšlený koncept „Rittal – The System.“ poskytuje řešení v oblasti rozváděčů, rozvodů proudu, chlazení a IT infrastruktury, včetně softwaru a služeb, napříč všemi sektory průmyslu. Celosvětovou dostupnost nabízených produktů a řešení zajišťuje více jak 10.000 zaměstnanců, 11 výrobních závodů a 64 dceřiných společností.

Zajímá-li vás nabídka produktů a řešení společnosti Rittal a chcete-li být stále a včas informováni o všech novinkách, zaregistrujte se k odběru Rittal Info-newsletteru zde.

Objednejte si náš nový Katalog 2014/2015 s ucelenou systémovou nabídkou pro průmysl a IT. Objevte všechny dimenze Rittal – The System.

Leoš Blažek, product manager Rittal

Foto: Rittal

Více na www.rittal.cz

Copyright © 2012 – 2024 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services