Oprócz realizacji swoich podstawowych funkcji, elektryczna aparatura łączeniowa i sterująca musi spełniać wymóg zabezpieczenia osób pracujących na tych urządzeniach lub w ich pobliżu. Dla zapewnienia takiego zabezpieczenia oraz bezpieczeństwa eksploatacyjnego wprowadzono okresowo uaktualniane normy dotyczące podzespołów rozdzielnic niskiego napięcia. Do pierwszego wydania norm DIN EN 61439-1 i DIN EN 61439-2 z roku 2010 zostały wprowadzone zmiany. Nowa wersja oprogramowania projektowego Rittal Power Engineering zapewnia znaczne wsparcie w zakresie wprowadzania przez producentów aparatury łączeniowej wymagań nowej normy do produkowanych przez nich układów.

W wyniku eliminacji klasyfikacji aparatury łączeniowej na podzespoły, dla których przeprowadzono badania typu (TTA – type-tested assembly) lub częściowe badania typu (PTTA – partially type-tested assembly) stwierdzono, iż norma DIN EN 61439 dotyczy wszystkich podzespołów aparatury łączeniowej niskiego napięcia. Oznacza to, że weryfikacja konstrukcji musi być przedłożona dla wszystkich układów łączeniowych i sterujących niskiego napięcia czyli dotyczy zarówno układów dystrybucji energii w małych budynkach, systemów sterowania maszyny / instalacji, jak i układów dystrybucji wysokiego napięcia. Weryfikacja projektu ma na celu udokumentowanie, że produkowane podzespoły łączeniowe niskiego napięcia są układami funkcjonalnymi i bezpiecznymi.
Pełna weryfikacja konstrukcji obejmuje siedem indywidualnych weryfikacji dotyczących charakterystyk konstrukcyjnych i właściwości produktu oraz pięć weryfikacji dotyczących charakterystyk zachowania się kompletnych podzespołów łączeniowych niskiego napięcia. Jeżeli układ łączeniowy lub układ sterowania jest produkowany w więcej niż jednym egzemplarzu, zawsze o takiej samej konstrukcji, zaleca się przeprowadzić większość procedur weryfikacji w postaci badań wykonywanych na jednostce wzorcowej. Firma Rittal wykonała takie badania dla systemu modułowego Ri4Power. W związku z tym zgromadzenie dokumentacji jest względnie proste, dzięki uwzględnieniu specyfikacji konstrukcyjnych i wykorzystaniu certyfikowanych marek aparatury.

Systemy obudów posiadające certyfikaty zgodności z normą IEC 62208 ułatwiają tworzenie weryfikacji konstrukcji, gdyż część wymaganych świadectw została już utworzona.

Kontrola nagrzewania

Jednakże nie każdy system łączeniowy może być wytwarzany w standaryzowanej formie ze względu na zróżnicowane wymagania funkcjonalne i wybór różnych urządzeń. Weryfikacja może być przeprowadzona wówczas jedynie na podstawie badań wykonanych dla jednego z wariantów. W szczególności kontrola nagrzewania się podczas badań wielu poszczególnych układów łączeniowych i układów sterowania nie może być przeprowadzona za pomocą pojedynczego testu nagrzewania. Ponieważ autorzy normy byli również świadomi tej sytuacji, w normie określono dwie prostsze, choć różne metody detekcji, szczególnie dla kontroli nagrzewania jednostek o prądach znamionowych do 630 A i do 1600 A. Zatem kontrola nagrzewania może być przeprowadzona dla większości układów łączeniowych i sterujących za pomocą alternatywnych metod oceny obliczeniowej.
Metoda obliczeń rozróżnia aparaturę łączeniową niskiego napięcia o prądach znamionowych do 630 A i do 1600 A. Dla obu zakresów straty cieplne w urządzeniu, w układzie szyn zbiorczych oraz w okablowaniu powinny być określone za pomocą dodatkowych obliczeń.

Aparatura łączeniowa niskiego napięcia do 630 A
W układach składających się z pojedynczej obudowy o montażu naściennym lub z obudowy wolnostojącej bez żadnych podziałów wewnętrznych, których prąd znamionowy nie przekracza 630 A, kontrolę należy przeprowadzić za pomocą prostej procedury obliczeniowej. Jednakże aby wykonać obliczenia dla takich układów, należy uwzględnić cały szereg wymagań dotyczących wymiarowania. Na przykład urządzenia łączeniowe mogą być eksploatowane jedynie przy 80% umownego prądu termicznego lub przewodnik w obwodzie głównym musi być obliczony na co najmniej 125% maksymalnego prądu znamionowego obwodu. Ponieważ konstrukcja rozdzielnic staje się coraz bardziej kompaktowa, przewodniki w obwodzie głównym muszą również rozpraszać ciepło wytworzone w rozdzielnicy. Aby uniknąć przeciążeń termicznych, stosuje się między innymi przewodniki nadwymiarowe.

W zakresie systemów szyn zbiorczych i podzespołów należy spełnić specjalne wymagania dotyczące odporności na zwarcia i długości drogi upływu. Należy także przestrzegać zasad poprawnego wyboru materiałów izolacyjnych w zakresie odporności termicznej i udokumentować ten fakt.

Aparatura łączeniowa niskiego napięcia do 1600 A
Procedura jest nieco bardziej skomplikowana dla aparatury łączeniowej i sterującej niskiego napięcia o większych prądach, do 1600 A. Dla tego rodzaju instalacji nie ma ograniczeń do pojedynczej obudowy, a jedynie liczba wewnętrznych podziałów poziomych jest ograniczona do trzech. Dla tych systemów należy określić sumaryczne straty cieplne, a obliczenia nagrzewania powinny być przeprowadzane zgodnie z normą IEC 60890. Zastosowanie mają te same warunki, jak dla rozdzielnic do 630 A, jeżeli chodzi o wybór aparatury łączeniowej i przewodnika w obwodach głównych. Jednakże dla aparatury łączeniowej na zakres do 1600 A należy uwzględnić inne cechy w zakresie konstrukcji, budowy i obliczania. W wyniku obliczeń należy uzyskać temperaturę powietrza wewnątrz rozdzielnicy i temperatura ta nie może przekraczać maksymalnej wartości dopuszczalnej dla zastosowanych urządzeń.

Oprogramowanie Rittal Power Engineering

Oprogramowanie Rittal Power Engineering Configurator jest szczególnie przydatne do określania strat cieplnych. Wykorzystuje ono systemowe rozwiązanie firmy Rittal do określania strat cieplnych urządzeń i podzespołów układu szyn zbiorczych, co pozwala znacznie uprościć obliczenia i zmniejszyć związany z tym nakład pracy już na etapie projektowania układów łączeniowych i układów sterowania niskiego napięcia. Szczególną cechą tego oprogramowania jest obliczanie strat cieplnych w zależności od obciążenia, co pozwala wyznaczyć wartości z maksymalną precyzją. Ułatwia to wybór właściwego układu chłodzenia podczas późniejszych obliczeń związanych z kontrolą klimatu: dzięki temu układ może pracować wydajnie w precyzyjnie określonym zakresie funkcjonalnym.
Oprogramowanie Rittal Power Engineering może być wykorzystane zarówno do standaryzowanego modułowego systemu Ri4Power, jak i do standardowych systemów obudów TS 8, KS, AE, SE 8 i CM firmy Rittal, podzespołów rozprowadzania mocy systemu RiLine60 oraz podzespołów kontroli klimatu. W szczególności produkty systemu RiLine60 są często wykorzystywane wraz z obudowami i podzespołami kontroli klimatu do tworzenia aparatury sterującej i łączeniowej budowanej na zamówienie. Oprogramowanie oferuje szablony umożliwiające rutynową weryfikację poszczególnych pozycji i zgodności z wymaganiami znaku CE.

Podzespoły kontroli klimatu i wentylacji dla układów łączeniowych i sterujących powinny być odpowiednio dobierane. Aplikacja Rittal Therm jest szczególnie użyteczna przy doborze odpowiedniego produktu.

W ramach programu „Rittal – The System” firma Rittal stwarza wytwórcom układów łączeniowych i sterujących warunki do produkcji standaryzowanych urządzeń łączeniowych i sterujących oraz do standaryzacji i minimalizacji ilości wymaganej dokumentacji. Produkcja i dokumentacja w pełni zgodna z wymaganiami norm oznacza również bezpieczeństwo pod względem prawnym. Z jednej strony każda jednostka jest projektowana i wytwarzana na podstawie sprawdzonych procedur, zaś z drugiej strony dokumentacja wymagana przez twórców przepisów prawnych jest tworzona już od samego początku. Jeżeli dokumentacja dotycząca konstrukcji i weryfikacji poszczególnych pozycji jest przygotowywana dopiero po wyniknięciu sporu, stwarza to możliwość pojawienia się kłopotów.
Pomimo, że stara norma może być stosowana do 1 listopada 2014 roku należy pamiętać, że prace projektowe i dokumentacja wszystkich urządzeń przekazywanych do użytku po tej dacie muszą być wykonywane zgodnie z nową normą DIN EN 61439.

Opracowano na podstawie
materiałów firmy Rittal