Norma IEC 60439-1 straciła ważność 1 listopada 2014 r. Obecnie firmy produkujące zestawy rozdzielnic niskiego napięcia muszą odwoływać się do wymagań nowej obowiązującej normy IEC 61439-1, -2. Regulacja ta wprowadziła kilka zmian, które w istotny sposób wpływają na proces projektowania, produkcji i weryfikacji. Firma Rittal wdrożyła wymagania nowej normy we wszystkich tych etapach.

Wymogi bezpieczeństwa dla wyposażenia elektrycznego są obecnie określone jako postanowienia ogólne normy PN-EN/IEC, której celem jest ochrona ludzi i elementów wyposażenia. Postanowienia te podlegają ciągłym aktualizacjom.
Norma IEC 60439, która pojawiła się w 1993 roku, połączyła regulacje dotyczące różnych typów rozdzielnic w jedną normę i sklasyfikowała je jako TTA (pełne badanie typu) lub PTTA (niepełne badania typu). Taka klasyfikacja stała się przedmiotem kontrowersji odnośnie różnic pomiędzy TTA i PTTA.
Nowa norma IEC 61439-1 zawiera ogólne wymagania, do których znajdują się odniesienia we wszystkich innych paragrafach, w tym regulację IEC 61439-2, która odnosi się do zestawów rozdzielnic i sterownic. Norma IEC 61439-2 dokładniej określa wymagania konkretnych produktów. Należy pamiętać, że zestaw rozdzielnic i sterownic musi być systemem składającym się z:
• szaf sterowniczych/rozdzielczych (np. TS8, Ri4Power),
• klimatyzacji (np. RiTherm),
• szyny zbiorczej (np. RiLine60, PLS),
• aparatów (np. ABB, Terasaki itp.).

Firmy produkujące zestawy rozdzielnic niskiego napięcia muszą obecnie uwzględniać wymagania nowej normy IEC 61439-1

Ważne zmiany w nowej regulacji

W stosunku do normy IEC 60439, w normie IEC 61439 dokonano szeregu ważnych zmian, które muszą zostać uwzględnione przez konstruktora i producenta aparatury rozdzielczej, aby dostosować się do wymagań. Jednym z kluczowych zapisów jest zastąpienie TTA/PTTA przez weryfikację konstrukcji, która jest definiowana w normie jako „weryfikacja przeprowadzona na podstawie zestawu próbnego lub elementów zestawów w celu wykazania, że konstrukcja spełnia wymogi odpowiedniej normy”.
Weryfikację konstrukcji przeprowadza się na podstawie następujących metod:
• testowanie:
– właściwości mechaniczne – próba udarnościowa (IK),
– próba elektryczna – wytrzymałość zwarciowa (I_cw),
– próba termiczna – skutki granicznego przyrostu temperatury w urządzeniach stanowiących element zestawu;
• ocena, potwierdzenie poprawnego zastosowania kalkulacji i zasad konstrukcyjnych, w tym zastosowanie odpowiednich marginesów bezpieczeństwa:
– powietrzne i powierzchniowe odstępy izolacyjne,
– kalkulacja granicznych przyrostów temperatury tylko dla rozdzielnic i sterownic do I_nA ≤ 1600 Amp;
• porównanie z konstrukcją referencyjną:
– graniczny przyrost temperatury,
– wytrzymałość zwarciowa przewodu ochronnego.
Po montażu zestawu rozdzielnic/sterownic i przeprowadzeniu weryfikacji konstrukcji, zestaw musi przejść rutynową kontrolę, która została zdefiniowana jako „weryfikacja każdego zestawu przeprowadzona podczas i/lub po produkcji w celu potwierdzenia, czy spełnia on wymogi odpowiedniej normy dotyczącej zestawu”. Rutynowa kontrola obejmuje zarówno sprawdzenie parametrów mechanicznych, jak i elektrycznych.

Nowa norma porządkuje zagadnienie pełnych i niepełnych badań typu (TTA/PTTA), zastępując je weryfikacją konstrukcji i rutynową kontrolą

Skutki granicznego przyrostu temperatury
Skutki granicznego przyrostu temperatury w rozdzielnicach/sterownicach to istotna zmiana w nowej normie, która jednocześnie stanowi największe wyzwanie dla producentów rozdzielnic. Firma Rittal zainwestowała w laboratoria testowe, które mogą mierzyć i sprawdzać graniczne przyrosty temperatury do
6 300 A. Dane zostały poddane analizie, w wyniku której powstał projekt systemu rozdzielni Ri4Power – w pełni zgodny z nową normą. Istnieją znaczące różnice w podejściu do oddziaływań termicznych w rozdzielnicy pomiędzy normami IEC 61439 a IEC 60439.
Nowa norma opisuje wymogi i procedury testowania zestawów różnych urządzeń zainstalowanych w szafie, w różnych warunkach roboczych w porównaniu z normą dla danego produktu. Gdy urządzenie 100 A jest zainstalowane w szafie sterowniczej, wartość znamionowa urządzenia może ulec zmianie z powodu wyższej temperatury wytworzonej w szafie. Zmiana w charakterystyce działania zmniejszy wartości znamionowe urządzenia do 82 A I_nc.
Ze względu na skutki temperatury działającej na urządzenie, norma zawiera ustalone limity temperatury, których należy przestrzegać, jeżeli rozdzielnica/sterownica ma być zgodna z tą normą.
Maksymalne przyrosty temperatury opisane w normie:
• miedziana szyna zbiorcza – 105 K,
• powierzchnie obsługi ręcznej: metal – 15 K, materiał izolacyjny – 5 K,
• przyłącza przewodów izolowanych doprowadzanych z zewnątrz – 70 K.
Oprogramowanie projektowe Power Engineering firmy Rittal bierze pod uwagę graniczny przyrost temperatury wytworzonej w rozdzielnicy/sterownicy i rekompensuje to wyborem urządzenia, takiego jak wyłącznik kompaktowy lub wyłącznik powietrzny.

Producent a producent zestawu
Norma IEC 61439 wyraźnie odróżnia pierwotnego producenta od producenta zestawu. Oto definicje obu typów producenta:
• pierwotny producent: „Organizacja, która pierwotnie opracowała system i która musi określić rodzaj weryfikacji zestawu zgodnie z odpowiednią normą”;
• producent zestawu: „Organizacja odpowiedzialna za kompletny zestaw”.
Na przykład, w przypadku systemu Ri4Power, firma Rittal jest pierwotnym producentem, który byłby odpowiedzialny za weryfikację konstrukcji; klient firmy Rittal byłby producentem zestawu i musiałby przeprowadzić rutynową kontrolę według zasad zawartych w nowej normie.

Formy separacji
Nowa norma wyszczególniła również formy separacji, które obowiązują w rozdzielnicach i sterownicach. Klasyfikacje form separacji opisują odpowiednie rozmieszczenie względem głównych szyn zbiorczych, jednostek funkcyjnych i przyłączy urządzenia.
Na przykład forma 4 wymaga następujących rozwiązań:
• separacja szyn zbiorczych,
• wzajemna separacja wszystkich jednostek funkcyjnych,
• separacja przyłączy przewodów doprowadzanych z zewnątrz powiązanych z jednostką funkcyjną od przyłączy innych jednostek funkcyjnych i szyny zbiorczej,
• separacja przewodów doprowadzanych z zewnątrz od szyny zbiorczej.
Ze względu na klasyfikację form, obowiązkiem producenta zestawu jest uzgodnienie z klientem końcowym wymaganej formy separacji dla rozpatrywanego zestawu. Jest to istotne, jeżeli odbiorca wymaga, aby jednostki funkcyjne były od siebie wzajemnie odseparowane.

Zapisy nowej regulacji określają także formy separacji

Podsumowanie

Norma IEC 60439-1 straciła ważność 1 listopada 2014. Dlatego też obecnie klienci produkujący zestawy rozdzielnic niskiego napięcia muszą odwoływać się do wymagań nowej obowiązującej normy IEC 61439-1.
Kluczowe różnice pomiędzy normami:
• usunięcie pełnych i niepełnych badań typu (TTA/PTTA), które są zastąpione weryfikacją konstrukcji i rutynową kontrolą,
• jasno sprecyzowany podział obowiązków pomiędzy producentem pierwotnym, a producentem zestawu,
• wymóg wykonania nowych badań zestawów rozdzielnic,
• konieczność zmierzenia i określenia wpływu granicznego przyrostu temperatury na urządzenia w zestawie rozdzielnic/sterownic,
• klasyfikacja parametrów urządzeń względem konstrukcji obwodu musi być określona,
• określono formy separacji.

Opracowano na podstawie
materiałów firmy Rittal