KIEDY NIE TRZEBA BADAĆ WYTRZYMAŁOŚCI ZWARCIOWEJ?

Norma PN-EN 61439 wymaga również sprawdzenia, czy wewnętrzne obwody i połączenia elektryczne oraz przyłącza przewodów zewnętrznych zostały wykonane prawidłowo. Oba punkty wymagają weryfikacji przez ekspertyzę. W przypadku właściwości izolacji należy przebadać napięcie przebicia przy częstotliwości roboczej oraz zbadać albo wykazać przez ekspertyzę odporność na napięcie udarowe. Poza tym kontroli wymaga wytrzymałość zwarciowa, kompatybilność elektromagnetyczna i funkcja mechaniczna. Z konieczności sprawdzenia pierwszego parametru wyłączona jest pewna grupa urządzeń.

Weryfikacja wytrzymałości zwarciowej nie jest wymagana w przypadku:

  • rozdzielnic o znamionowej krótkotrwałej wytrzymałości prądowej lub uwarunkowanym znamionowym prądzie zwarciowym o maksymalnej wartości skutecznej 10 kA,
  • rozdzielnic lub obwodów elektrycznych chronionych przez urządzenie zabezpieczające ograniczające prąd przewodzenia do maksymalnie 17 kA,
  • obwodów pomocniczych, które są podłączone do transformatorów o znamionowym napięciu wtórnym 110 V lub wyższym i o maksymalnej mocy znamionowej 10 kVA,
  • obwodów pomocniczych o napięciu poniżej 110 V i maksymalnej mocy znamionowej 1,6 kVA.

Sprawdzić trzeba również graniczne przyrosty temperatury.

Sprawdzenie produktu oraz konstrukcji i kontrola wyrobu zapewniają liczne korzyści w zakresie bezpieczeństwa obsługi rozdzielnicy i instalacji, do których jest ona podłączona. Na przykład weryfikacja granicznych przyrostów temperatury ma wpływ na wydłużenie żywotności całej rozdzielnicy i jej wyposażenia. Zmniejsza też zagrożenie pożarem. Weryfikacja właściwości dielektrycznych pozwala natomiast zapobiec szkodom, jakie mogą spowodować przepięcia. Sprawdzenie ochrony przeciwporażeniowej i integralności obwodów ochronnych zabezpiecza obsługę przed niebezpiecznymi napięciami na nieosłoniętych elementach przewodzących oraz na tych normalnie nieprzewodzących prądu. Weryfikacja funkcji mechanicznej przedłuża żywotność ruchomych części rozdzielnicy, a sprawdzenie wytrzymałości materiałów oraz części zapobiega zniszczeniu ich przez korozję, promieniowanie UV, przegrzanie, w wyniku pożaru i na skutek oddziaływań mechanicznych.

Jeśli z kolei chodzi o kontrolę gotowego wyrobu to m.in. daje ona gwarancję prawidłowego montażu właściwego wyposażenia, zgodnie z wytycznymi producenta rozdzielnicy. Dzięki weryfikacji zacisków do przewodów zewnętrznych łatwiejszy jest montaż przewodów i kabli, a sprawdzenie funkcji mechanicznych dowodzi prawidłowego działania elementów ruchomych i wyjmowanych. Weryfikacja funkcjonalności rozdzielnicy gwarantuje, że realizuje ona zadania zgodnie ze swoim przeznaczeniem.

JAK WYZNACZYĆ GRANICE NAGRZEWANIA SIĘ?

Graniczne przyrosty temperatury można zweryfikować każdym z trzech dopuszczonych w normie sposobów. W przypadku metody badania wybrać trzeba jeden z trzech wariantów.

W pierwszym sprawdzany jest cały zestaw rozdzielnicy. Jego zaletą są mniejsze koszty, jednak w ten sposób można testować tylko urządzenia, których typ wykonywany jest zawsze tak samo. W drugim wariancie badane są indywidualne jednostki funkcyjne i kompletny zestaw rozdzielnicy. Można także wykonać osobne badania indywidualnych jednostek funkcyjnych, głównych szyn zbiorczych, szyn rozdzielczych i kompletnego zestawu rozdzielnicy. Wariant ten jest zalecany wówczas, gdy liczba i wyposażenie pól są modułowe i zmieniają się.

W przypadku metod badania i porównania nie ma ograniczeń. Z obliczania można natomiast skorzystać tylko przy wyznaczaniu granicznych przyrostów temperatury rozdzielnic o prądach o natężeniu do 1600 A. W ramce przedstawiamy szczegółowo ten sposób weryfikacji.

ZADANIA PREFABRYKATORA

Prefabrykator rozdzielnicy odpowiada za jej produkcję zgodnie z wytycznymi producenta oryginalnego, tak by była ona zgodna z projektem, który został przez niego zweryfikowany. Jeżeli producent zestawu nie wprowadzi żadnych zmian w stosunku do pierwotnego systemu, wówczas jego obowiązkiem jest wyłącznie wykonanie końcowego testu rutynowego wyrobu.

W ramach niego powinien sprawdzić m.in.: stopnie ochrony obudów, odstępy izolacyjne powierzchniowe i powietrzne, czy zapewniona jest ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym i drożność obwodu przewodu ochronnego, wewnętrzne połączenia obwodów elektrycznych, przyłącza przewodów doprowadzonych z zewnątrz, sprawność działania zamków, blokad i elementów wyzwalających oraz to, czy zakładane parametry i funkcjonalność rozdzielnicy są zapewnione.

Jeżeli jednak prefabrykator dokona jakichkolwiek modyfikacji, na przykład zamontuje urządzenia innego producenta, wówczas automatycznie sam staje się producentem oryginalnym. W związku z tym jest wtedy zobowiązany do przeprowadzenia własnej weryfikacji według opisanych powyżej punktów zalecanych w normie PN-EN 61439.

Producenci rozdzielnic niskonapięciowych mają w swojej ofercie również oprogramowanie, które ułatwia ich projektowanie. Poniżej przedstawiamy wybrane narzędzia.

Hagercad.one
Na przykład Hager proponuje aplikację Hagercad.one. Jej częścią jest m.in. edytor projektu oraz biblioteka schematów, w tym oświetlenia, klimatyzacji i automatyki budynku w standardzie KNX. Wybór obudowy ułatwiają automatycznie zadawane pytania o usytuowanie elementów zasilania i listw zaciskowych, przewidywane rezerwy miejsca i rodzaje zabezpieczeń. Hagercad.one ułatwia obliczanie strat mocy i emisji ciepła oraz automatycznie generuje schematy listw zaciskowych i pomaga w ich wyborze. W programie można też przechowywać pełną dokumentację wszystkich projektów.

HagerSoft, Elcom 5.1
Oprócz tego firma udostępnia nakładkę HagerSoft na różne programy CAD (m.in. AutoCAD, BricsCAD, IntelliCAD, ZwCAD, GStarCAD). Służy ona do tworzenia projektów i dokumentacji wykonawczych. Elcom 5.1 to natomiast program wspomagający projektowanie rozdzielnic marki Hager, od etapu rysowania schematów, do obliczeń strat mocy, kalkulacji montażowej, tworzenia specyfikacji oraz widoków elewacji.

PowerDesign
Firma General Electric z kolei oferuje PowerDesign, oprogramowanie do konfigurowania, projektowania oraz wyceniania rozdzielnic niskiego napięcia. Wybrane cechy tej aplikacji to: automatyczna konfiguracja (automatyczne umieszczanie urządzeń w obudowach), wykrywanie i zapełnianie przestrzeni niewykorzystanych, okno wyceny, w którym klient może sprawdzić cenę gotowej rozdzielnicy, prezentacja graficzna rozdzielnicy na widoku z przodu i z góry, zestawienia, elementów konstrukcyjnych do zamówienia, oszynowania do wykonania przez klienta i wszystkich komponentów poszczególnych pól rozdzielnicy oraz eksport zestawień zamówieniowych i produkcyjnych do plików w formacie MS Office i PDF.

Power Engineering
Firma Rittal natomiast oferuje oprogramowanie Power Engineering do konfiguracji systemów niskiego napięcia Ri4Power. Wybrane cechy tego narzędzia to: wybór i graficzne rozmieszczenie podzespołów, automatyczne tworzenie list części, dostęp do kompletnej bazy produktów Rittal, łatwy wybór urządzeń i adapterów, zintegrowana baza danych rozłączników znanych producentów, automatyczne obliczanie prądów znamionowych i strat mocy, automatyczne tworzenie planów montażowych i wsparcie podczas montażu.

NAJLEPSZA ROZDZIELNICA... CZYLI JAKA?

Producenci rozdzielnic niskonapięciowych opisują swoje produkty różnymi przymiotnikami. Przeważnie urządzenia te są reklamowane jako bezpieczne dla personelu w czasie użytkowania i konserwacji, ergonomiczne, łatwe do obsługi oraz do serwisowania, niezawodne oraz o modułowej konstrukcji w zakresie elektrycznych i mechanicznych komponentów.

Dzięki tej ostatniej łatwo można je zmodyfikować, przebudować albo rozbudować, w zależności od potrzeb. Przeważnie dopuszcza się również możliwość późniejszej rekonfiguracji w trakcie pracy urządzenia, przy równoczesnym zachowaniu ciągłości zasilania odpływów.

Oprócz tego ich konstrukcję zazwyczaj charakteryzuje kompaktowość, dzięki której optymalnie wykorzystują dostępną przestrzeń. Kolejną podkreślaną zaletą jest wykonanie z zachowaniem przejrzystego podziału przestrzenno-funkcjonalnego.

Klientów zachęca się rozbudowanymi możliwościami komunikacyjnymi oraz oprogramowaniem, które ułatwiają zintegrowanie rozdzielnic z innymi systemami w zakładzie. Wśród ich zalet wymienia się łatwość wdrożenia i niskie koszty eksploatacji, nie zapominając o nowoczesnym wzornictwie oraz wygodzie użytkowania. Niektórzy producenci mają też w swojej ofercie rozdzielnice w specjalnym wykonaniu, na przykład odporne na drgania i wstrząsy. Dalej przedstawiamy wybrane rozwiązania konstrukcyjne, dzięki którym producenci realizują swoje obietnice.

IEC 61641 - NORMA UZUPEŁNIAJĄCA

Bezpieczeństwo rozdzielnic niskonapięciowych jest zapewniane przez zgodność z normami PN-EN 61439-1 i PN-EN 61439-2. Dodatkowo niektórzy producenci w tym celu przeprowadzają badania rozdzielnic na zgodność z normą IEC 61641, chociaż stosowanie się do niej jest opcjonalne.

Badania te mają na celu sprawdzenie, czy rozdzielnica ma zdolność do ograniczenia ryzyka obrażeń u personelu i uszkodzenia instalacji w razie wystąpienia wewnętrznego zwarcia łukowego. Jest to jedno z najbardziej niebezpiecznych zjawisk w systemach elektroenergetycznych, do którego przyczyn zalicza się m.in. pozostawienie narzędzi lub materiałów po zakończeniu naprawy oraz gromadzenie się osadów przewodzących na elementach izolacji.

Łuk elektryczny, który powstaje w wyniku zwarcia łukowego, ma bardzo dużą energię. Ta przekłada się na gwałtowny wzrost ciśnienia, co w przypadku zamkniętej przestrzeni w rozdzielnicy może spowodować nagłe otwarcie jej drzwi, a nawet wybuch i rozerwanie obudowy. Zjawisku temu towarzyszy też bardzo wysoka temperatura, co z kolei grozi poparzeniem personelu, a nawet pożarem.

Żeby uniknąć takich sytuacji, przede wszystkim nie wolno dopuścić do powstania wyładowania łukowego, co osiąga się przez właściwą konstrukcję i wymiarowanie wyposażenia rozdzielnicy. Jeśli już jednak do niego dojdzie, należy dążyć do ograniczenia jego skutków, głównie przez jego wygaszenie w przedziale, w którym się wytworzył.

CZYM JEST MODUŁ FUNKCJONALNY?

W tym celu m.in.: wydziela się przedziały dla szyn zbiorczych, rozdzielczych i aparatów, pomiędzy nimi umieszcza się gazoszczelne połączenia, wprowadza się rozwiązania zapobiegające odkręcaniu się śrub, izoluje od siebie jednofazowe styki oraz stosuje odpowiednio duże odstępy pomiędzy szynami. Norma IEC 61641 wymaga też sprawdzenia, czy m.in. drzwi i pokrywy są odpowiednio zabezpieczone i się nie otwierają, a także czy żadne elementy, które są potencjalnie groźne, nie odpadają oraz czy w obudowie nie tworzą się żadne otwory.

Elastyczność w zakresie wyposażenia rozdzielnic osiąga się przede wszystkim dzięki korzystaniu z modułów funkcjonalnych. Są to zespoły, które zawierają aparaturę elektryczną oraz inne elementy konstrukcyjne, które można demontować i montować stosownie do potrzeb. Używa się modułów różnego rodzaju. Przykładowe rozwiązania to moduły, które są podłączane do szyn połączeniami śrubowymi oraz moduły wtykowe, rozłączane i wyjmowane, które są podłączane przez styki siłowe (plug-in).

PRZYKŁADY UDOGODNIEŃ

Tematy numerów w kolejnych miesiącach

Aby zapewnić bezpieczeństwo ich użytkowania, m.in. wyposaża się je we wskaźniki stanu pracy i blokady, natomiast wygodę zapewniają na przykład: prowadzenie szuflad na łożyskach kulkowych, które minimalizują wysiłek podczas ich wysuwania i ergonomiczne rączki, ułatwiające uchwycenie części ruchomej. By wydłużyć żywotność modułów funkcjonalnych, stosuje się m.in. rozwiązania spowalniające zużywanie się ich styków.

Do rozwiązań ułatwiających użytkowanie zalicza się możliwość zmiany kierunku otwierania drzwi rozdzielnic dzięki uniwersalnym zawiasom. Aby z kolei zwiększyć odporność na drgania i wstrząsy, na przykład instaluje się system tłumienia energii wstrząsów, stosuje aparaturę odporną na wstrząsy i wzmacnia korpus, obudowę i inne elementy.

Aby korzystanie z rozdzielnic od początku odbywało się jak najsprawniej, ich producenci wprowadzają rozwiązania ułatwiające ich instalację i podłączenie w miejscu docelowym. Przykładowe z nich to m.in.: umieszczenie uchwytów transportowych na dachu rozdzielnicy, możliwość demontażu pozwalająca na przewóz bloku za pomocą środka transportu, na przykład wózka widłowego i ułatwienia w dostępie do przedziałów z kablami, dzięki którym szybciej można je wyprowadzić na zewnątrz.

Monika Jaworowska

Prezentacje firmowe

Polecane

Nowe produkty

Zobacz również