Christer strm LPLSSE FIE s rsmte Stockholm 2011

Christer Åström, LPLS/SE, FIE: s årsmöte, Stockholm 2011 -04 -06 Nya ställverksnormer IEC 61 439 -x serien © ABB Group 29 October 2020 | Slide 1

Nya IEC-normerna IEC 61 439 -x § Christer Åström § Sekreterare i SEK TK 17 D, Kopplingsutrustningar för spänningar högst 1 k. V § Sveriges representant i IEC TC 17 D § Deltagare i arbetsgruppen MT 11 (Maintenance Team) i TC 17 D. § Arbetsgruppen ansvarar för © ABB Group 29 October 2020 | Slide 2 § Övergripande IEC 61 439 - serien § IEC/TR 61 439 -0 (Guide) § IEC 61 439 -1 (Allmänt) § IEC 61 439 -2 (Power switchgears) § IEC 60 890 (Temperaturstegring) § IEC 61 117 (Kortslutningshållfasthet) § IEC 61 641 (Ljusbågsprov)

Nya IEC-normerna IEC 61 439 -x Varför en ny serie ? § Man ville komma ifrån begreppen TTA och PTTA § Dessa har felaktigt blivit begrepp för två skilda kvalitetsnivåer § Var ursprungligen tänkt som två alternativa sätt att verifiera en kopplingsutrustning § Man ville likforma serien med apparatsidans IEC 947 -serie § Arbetet med den nya serien pågick under drygt 10 år innan den första standarden publicerades 2009. © ABB Group 29 October 2020 | Slide 3

Nya IEC-normerna IEC 61 439 -x § © ABB Group 29 October 2020 | Slide 8 Följande standarder finns/kommer att finnas i IEC 61 439 -serien. § IEC/TR 61 439 -0 ”Users Guide” En handbok som behandlar samtliga standarder i serien ur kundens/användarens perspektiv (Utgiven) § IEC 61 439 -1 ”General rules” (Utgiven) § IEC 61 439 -2 ”Power switchgear and controlgear ASSEMBLIES” (Utgiven) § IEC 61 439 -3 ”Distribution boards” (kapslade centraler) (2011 -11) § IEC 61 439 -4 ”ASSEMBLIES for construction sites” (Byggplatscentraler) (2012 -06) § IEC 61 439 -5 ”ASSEMBLIES for power distribution” (Kabelskåp) (Utgiven) § IEC 61 439 -6 ”Busbar trunking systems” (2011 -10) § IEC 61 439 -7 Marinas, camping sites etc (2013 -09)

Nya IEC-normerna IEC 61 439 -x © ABB Group 29 October 2020 | Slide 9

Nya IEC-normerna IEC 61 439 -x © ABB Group 29 October 2020 | Slide 10

Nya IEC-normerna IEC 61 439 -x © ABB Group 29 October 2020 | Slide 11

Nya IEC-normerna IEC 61 439 -x © ABB Group 29 October 2020 | Slide 12

Nya IEC-normerna IEC 61 439 -x © ABB Group 29 October 2020 | Slide 13

Översikt § 1. Införande § 2. Varför behöver vi normer? § 3. Den “aktuella“ EN-60439 § 4. Struktur i den nya EN-61439 § 5. grundläggande ändringar mot EN-60439 -1 § 6. Provning och kontroll © ABB Group 29 October 2020 | Slide 14

Nya IEC-normerna IEC 61 439 -x © ABB Group 29 October 2020 | Slide 15 § IEC 61 439 -1 och IEC 61 439 -2 gavs ut 2009 -01 -22. § Inkluderande några tillägg, främst kring EMC-frågor, har denna standard, utan negativa kommentarer, antagits som Europastandard. § Denna (EN-standarden) är sedan 2010 -02 -22 implementerad och gällande i Sverige, med benämningarna: § SS EN 61 439 -1 Kopplingsutrustningar för högst 1000 V § SS EN 61 439 -2. Kopplingsutrustningar för högst 1000 V växelspänning eller 1500 V likspänning – Del 1: Allmänt växelspänning eller 1500 V likspänning – Del 2: Utrustning för generell användning som inte betjänas av lekmän § Alla nationella standarder som ej är i överensstämmelse med denna standard skall upphöra att gälla senast 60 månader efter utgivningen av denna IEC-standard (2014 -11 -01). SS EN 60 439 -1 kan därefter ej åberopas. § Arbetet med utgåva 2 pågår för fullt och denna beräknas ges ut i september.

Historik © ABB Group 29 October 2020 | Slide 20 § 1. Införande § 2. Varför behöver vi normer? § 3. Den “aktuella“ EN-60439 § 4. Struktur i den nya EN-61439 § 5. Grundläggande ändringar mot EN-60439 -1 § 6. Provning och kontroll

3. Den aktuella EN-60439 IEC 60439 -X Kopplingsutrustningar för högst 1000 V växelspänning eller 1500 V likspänning Del 5 Del 3 Del 4“Particular requirements for assemblies intended Del 1 „Particular “Particular to be installed requirements for low- outdoors in public “Particular “Typprovade voltage switchgear assemblies places – requirements for and controlgear Cable distribution och delvis for construction assemblies intended to busbar trunking typprovade cabinets (CDCs) for be sites (ACS) “ systems utrustningar” power installed in places (Byggdistribution in (busways)” where unskilled arbetsplatser) persons have networks” (Skenbryggor) Del 2 access for their use. Distribution boards” (Bostadscentraler) © ABB Group 29 October 2020 | Slide 21 (kabelskåp)

3. Den aktuella EN-60439 Del 1 “Typprovade och delvis typprovade utrustningar” © ABB Group 29 October 2020 | Slide 22 Användningsområde: EN 60439 -1 gäller för „Fordringar på typprovade och delvis typprovade utrustningar“ för högst 1000 VAC/1500 VDC 1. Allmänt 2. definitioner 3. Indelning av kopplingsutrustningar 4. Märkdata 5. Uppgifter om kopplingsutrustning 6. Driftförhållanden 7. Utföranden och uppbyggnad 8. Provning och kontroll 9. Bilagor

Historik © ABB Group 29 October 2020 | Slide 23 § 1. Införande § 2. Varför behöver vi normer? § 3. Den “aktuella“ EN-60439 § 4. Struktur i den nya EN-61439 § 5. Grundläggande ändringar mot EN-61439 -1 § 6. Provning och kontroll

4. Struktur i den nya EN-61439 IEC 61439 -X Kopplingsutrustningar för högst 1000 V växelspänning eller 1500 V likspänning Del 0 “Specifiers Guide” för Lågspänningsställverk Del 1 © ABB Group 29 October 2020 | Slide 24 Allmänna Regler Del 6 Del 5 Del 4 “Assemblies for Del “Busbar trunking 3 power systems” “Assemblies for distribution” “Distribution construction boards“ sites” Del 2 “Power switchgear and controlgear assemblies”

4. Struktur i den nya EN-61439 Del 2 till X Del 1 Del 0 Power switchgear and controlgear assemblies Allmänna regler Specifiers Guide för Lågspänningsställverk 1. Scope 2. Normative References 3. Terms and definitions 3. Terms and Definitions … ………………. . 4. Symbols and abbreviations 9. Protection of persons against electric shock in accordance with IEC 60364 -441 5. Interface characteristics 6. Information 10. Installation Environment 7. Service Conditions 11. Installation Method 8. Constructional Requirements 12. Storage and Handling 9. Performance Requirements 13. Operating Arrangements 10. Design Verification 14. Maintenance and Upgrade Capabilities 11. Routine Verification 15. Current Carrying Capability 201. Appendix 16. Protection against Fire and Explosion © ABB Group 29 October 2020 | Slide 25

Översikt © ABB Group 29 October 2020 | Slide 26 § 1. Införande § 2. Varför behöver vi normer? § 3. Den “aktuella“ EN-60439 § 4. Struktur i den nya EN-61439 § 5. Grundläggande ändringar mot EN-60439 -1 § 6. Provning och kontroll

Översikt § Grundläggande ändringar mot IEC 60 439 samt viktiga data att vara observant på © ABB Group 29 October 2020 | Slide 27

5. Grundläggande ändringar mot EN-60439 -1 EN 60439 Serie EN 61439 Serie EN 60439 -1 EN 61439 -2 Typprovade och delvis typprovade utrustningar “Power switchgear and controlgear assemblies” . . Täcker även utrustningar som inte täcks av någon av de övriga produktstandarderna i serien Blandning av olika regler och krav i respektive del. Klar struktur analog med apparatnorm EN 60947 EN 61439 -1 „Allmänna regler“ EN 61439 -0 “Specifiers Guide” (teknisk rapport) Varje del är i sig komplett och går att använda enskilt Varje “undernorm” baseras på den “Gemensamma regler” (Del 1) och innehåller endast de specifika tilläggsbestämmelserna för den speciella produkten Provning var typ av kombination: Delvis Typprovad eller Typprovad Tre alternativa metoder för verifiering: Prov, Beräkning, Konstruktionsregler Bilaga E Överenskommelser mellan kund och tillverkare Bilaga C, Överenskommelser mellan kund och tillverkare (Mer omfattande, 53 punkter och mer detaljerat) Tekniska ändringar: Sammanlagringsfaktor, Temperaturstegring, Mekaniska egenskaper, Dimensionering av N- och PEN-skena © ABB Group 29 October 2020 | Slide 28

5. Grundläggande ändringar mot EN-60439 -1 TN-C, TN-C-S TN-S, IT © ABB Group 29 October 2020 | Slide 29

5. Grundläggande ändringar mot EN-60439 -1 Två alternativa metoder för verifiering: TTA = Type Tested Assembly PTTA = Partially Type Tested Assembly Tre alternativa metoder för verifiering: Prov, Beräkning, Konstruktionsregler © ABB Group 29 October 2020 | Slide 30

5. Grundläggande ändringar mot EN-60439 -1 Om PTTA används är kraven på verifiering subjektiva och beroende på leverantörens kunskap och integritet Att vissa kopplingsutrustningar endast är delvis typprovade eller endast rutinprovade (lägre märkströmmar) är inte längre en möjlighet enligt IEC 61 439 -2 När man använder andra metoder än prov måste marginaler finnas för säkerställandet, ex komponenter skall märkas ner till 80 % av apparatens märkdata vid fri luft, om kretsen inte är temperaturstegringsprovad. Endast utrustningar t. o. m. 1600 A får verifieras avseende temperaturstegringar via beräkning. Övriga skall verifieras via prov eller interpolering från annan provad lösning. © ABB Group 29 October 2020 | Slide 31

Temperaturstegring Ex på märkströmmar för ACB i kapsling © ABB Group 29 October 2020 | Slide 32 Luftbrytare Märkström IP 21 IP 41 IP 54 ACB 1 800 A 600 A ACB 2 1250 A 1200 A 1150 A 925 A ACB 3 2000 A 1800 A 1700 A 1400 A ACB 4 3200 A 2600 A 2500 A 2000 A ACB 5 4000 A 3150 A 3000 A 2500 A ACB 6 5000 A 4000 A 3800 A 3250 A ACB 7 6300 A 4350 A 4150 A 3600 A

Temperaturstegring Ingående apparaters märkströmmar Enl IEC 60947 testas elapparater i det fria: L L • God kylning genom ventilation och termisk strålning • Anslutningarna fungerar som kylflänsar Anslutningskablar / Skenor : En-ledare PVC-isolerad Cu-ledare eller Cu-skena målad svart © ABB Group 29 October 2020 | Slide 33 I L <400 A <800 A <3150 A 1 m 2 m 3 m

Temperaturstegring Att tänka på: • Den märkström som står på apparatens märkskylt anger inte den märkström som gäller då den sitter i en kapsling. • Förhöjning av kapslingsklassen från t. ex. IP 21 till IP 54 kostar inte mycket, men reduktionen av märkströmmarna kostar mycket. Ex. oftast en brytarstorlek större på ACB: s, extra skensystem etc. © ABB Group 29 October 2020 | Slide 34

5. Grundläggande ändringar mot EN-60439 -1 § Översikt kring problematiken med sammanlagringsfaktor i den nya EN 61439 -1 [1600 A] [320 A] [1280 A] B 1 800 A [640 A] [320 A] [0 A] D 1 400 A [0 A] C 1 630 A [0 A] D 2 A 1 1600 A [1600 A] Incoming B 2 400 A [320 A] C 2 200 A [160 A] C 3 200 A [160 A] B 3 400 A [320 A] Section A © ABB Group 29 October 2020 | Slide 40 Section B D 2 a D 2 b D 2 c C 4 200 A [0 A] C 5 200 A [0 A] Section C D 2 a to D 2 d Each 100 A [0 A] Section D D 2 d

5. Grundläggande ändringar mot EN-60439 -1 Utbyte av apparater: Avseende temperaturstegring får apparater endast bytas mot andra apparater, utan att ny verifiering utföres, om: Alternativ apparat har förlusteffekter lika med eller mindre än orginalapparaten Temperaturstegringen på alternativa apparatens uttag är lika med eller mindre än orginalapparatens utifrån att båda är provade enligt gällande apparatstandard. © ABB Group 29 October 2020 | Slide 42

5. Grundläggande ändringar mot EN-60439 -1 Utbyte av apparater: Avseende kortslutningshållfasthet får apparater endast bytas mot andra , utan att ny verifiering utföres, om: Alternativ apparat är av samma fabrikat som orginalapparaten Leverantören kan visa att apparaten i alla relevanta delar har samma prestanda eller bättre prestanda än orginalapparaten. OBS ! Kombinationer av apparater skall provas enligt gällande apparatnorm. Detta innebär exempelvis att apparater i startkopplare skall vara samprovade enligt IEC 947 -4 -1. © ABB Group 29 October 2020 | Slide 43

Mekaniska funktioner Detta prov skall inte göras på sådana komponenter som förut är typprovade förutsatt deras funktion inte påverkats av inbyggnaden. För sådana komponenter för vilka typprovning erfordras provas den mekaniska funktionen efter inbyggnad. Antalet manövreringar: minst 50. 200 ANM. För utdragbara enheter är en manöver en rörelse från driftläge till frånskilt läge och tillbaka till driftläge. Samtidigt skall de mekaniska förreglingar som har samband med dessa manövreringar provas. © ABB Group 29 October 2020 | Slide 44

5. Grundläggande ändringar mot EN-60439 -1 Dimensionering av N- och PEN-skena: N-skena/kabel skall dimensioneras för samma ström som fasledarna för mindre än 16 mm 2 och för minst 50 % av fasskenornas belastningsförmåga för >16 mm 2. PEN-skena skall dimensioneras enligt samma regel som N-skena © ABB Group 29 October 2020 | Slide 46

Standard eller tillval ? Ljusbågsprovning enl IEC 1641, Arc test Fortfarande ett frivilligt prov IEC 1641 Enclosed lowvoltage switchgear and controlgear assemblies - Guide for testing under condition of arcing due to internal fault. © ABB Group 29 October 2020 | Slide 48

Ljusbågsprovning enl IEC 1641, Arc test Tygbitar av bomull Syfte En person som står nära ställverket skall inte skadas av ljusbågen. © ABB Group 29 October 2020 | Slide 49 Krav • Tygbitarna skall inte ta eld • Kapslingen skall fortfarande skydda (inga brännhål) • Luckor stängda

Översikt © ABB Group 29 October 2020 | Slide 51 § 1. Införande § 2. Varför behöver vi normer? § 3. Den “aktuella“ EN-60439 § 4. Struktur i den nya EN-61439 § 5. Grundläggande ändringar mot EN-60439 -1 § 6. Provning och kontroll

6. Provning och kontroll § Prover motsvarande den nya Standard 61439 -1: § Kap. 10 „Design verification“ (= Typprovning) § Kap. 11 „Routine verification“ (= Rutinprovning) Construction: 10. 2 Strength of materials and parts 10. 3 Degree of protection of enclosures 10. 4 Clearances and creepage distances 10. 5 Protection against electric shock and integrity of protective circuits 10. 6 Incorporation of switching devices and components 10. 7 Internal electrical circuits and connections 10. 8 Terminals for external conductors Performance: 10. 9 Dielectric properties 10. 10 Temperature rise 10. 11 Short-circuit withstand strength 10. 12 Electromagnetic compatibility 10. 13 Mechanical operation © ABB Group 29 October 2020 | Slide 52

6. Provning och kontroll Exempel på möjliga „design verification“ enligt bilaga D Data att verifiera Möjliga verifieringsförfaranden Genom prov Beräkningar Konstruktions-regler (mätning, interpolering, visuellt) 10. 3 kapslingsklass Ja Nej Ja 10. 4 Kryp- och luftavstånd Ja Ja Ja 10. 6 Inkoppling av apparater Nej Ja 10. 9. 2 Hållspänning vid växelspännings-prov Ja Nej 10. 10 Temperatur-stegring Ja Ja Ja © ABB Group 29 October 2020 | Slide 53

Nya IEC-normerna IEC 61 439 -x § © ABB Group 29 October 2020 | Slide 59 Förändringar i -1 och -2 Ed. 2 jämfört med Ed. 1. § Revidering av driftsförhållanden i paragraf 7 § Flertal ändringar avseende metoder för verifiering i paragraf 10 § Modifiering av rutinprov avseende kryp- och luftavstånd (se 11. 3) § Anpassning av tabellerna i Bilaga C och Bilaga D till de förändrade fordringarna och metoderna för verifiering § Revidering av EMC kraven i Bilaga J (anpassning till EN-standarden) § Flytt av tabeller från Bilaga H till nya Bilaga N § Ny Bilaga O med regler för temperaturstegringsverifiering § Ny Bilaga P med en metod för verifiering av kortslutningshållfasthet (integrering av innehållet i IEC/TR 61117) § Uppdatering av normativa referencer § Generell editoriell översyn § Förändring av fordringarna för utdragbara och borttagbara delar § Förändring av mekanisk stötprov (10. 2. 6) § Utökning av Tabell 101 (Sammanlagringsfaktor) § Anpassning av tabell BB. 1 till de förändrade fordringarna och metoderna för verifiering

Nya IEC-normerna IEC 61 439 -x § Table 101 – Values of assumed loading Type of load © ABB Group 29 October 2020 | Slide 60 Assumed loading factor Distribution – 2 and 3 circuits 0, 9 Distribution – 4 and 5 circuits 0, 8 Distribution – 6 to 9 circuits 0, 7 Distribution – 10 or more circuits 0, 6 Electric actuator 0, 2 Motors ≤ 100 k. W 0, 8 Motors 100 k. W 1, 0

Nya IEC-normerna IEC 61 439 -x © ABB Group 29 October 2020 | Slide 61

© ABB Group 29 October 2020 | Slide 62