NA ČRTOVANJE IN TIPSKI PRESKUS NIZKONAPETOSTNEGA ... - …

Aleš Slatinek

NAČRTOVANJE IN TIPSKI PRESKUS

NIZKONAPETOSTNEGA STIKALNEGA BLOKA NN-500

Diplomska naloga

Maribor, maj 2010

I

Diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa

NAČRTOVANJE IN TIPSKI PRESKUS NIZKONAPETOSTNEGA

STIKALNEGA BLOKA NN-500

Študent: Aleš Slatinek

Študijski program:

UN ŠP Elektrotehnika

Smer:

Močnostna elektrotehnika

Mentor:

red. prof. dr. Jože Pihler

Somentor:

red. prof. dr. Josip Voršič

Lektor:

Gregor Artnik, prof.

Maribor, maj 2010

II

III

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju, prof. dr. Jožetu Pihlerju,

za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega

dela. Prav tako se zahvaljujem somentorju, prof. dr.

Josipu Voršiču, sodelavcem v podjetju Elektro

Unimont, d. d., Marjanu Stegnetu za pomoč v

laboratoriju in vsem ostalim kolegom za svetovanje

pri izdelavi diplomske naloge.

Posebna zahvala velja staršem in moji družini, ki so

mi omogočili študij.

IV

NAČRTOVANJE IN TIPSKI PRESKUS NIZKONAPETOSTNEGA

STIKALNEGA BLOKA NN-500

Ključne besede: tipski preskus, nizkonapetostni stikalni blok, prašno barvanje

UDK: 621.316.1(043.2)

Povzetek

Diplomska naloga prikazuje načrtovanje, izdelavo in tipski preskus nizkonapetostnega

stikalnega bloka NN-500. Opisana je izbira, nadalje pa tudi lastnosti vseh elementov,

vgrajenih v stikalni blok.

Diplomsko delo pregledno obravnava izdelavo kovinskega ohišja stikalnega bloka,

montažo elementov, kosovni preskus po izdelavi in izvedbo tipskega preskusa NN-

stikalnega bloka v laboratoriju ICEM - TC. Na koncu je izdelana še izjava o skladnosti,

izvedena pa tudi označitev stikalnega bloka z oznako CE.

V

DESIGNING AND TYPE TESTING OF THE LOW-VOLTAGE

SWITCHGEAR NN-500

Key words: type test, low-voltage switchgear, powder coating

UDC: 621.316.1(043.2)

Abstract

The diploma paper presents designing, production and type testing of the low-voltage

switchgear NN-500. In its description it focuses on the choice as well as the characteristics

of all the elements which are built in the switchgear.

The thesis deals with the production of metal housing for the switchgear, the montage of

elements, item testing after the manufacturing and the realization of type testing for the

low-voltage switchgear in the laboratory ICEM - TC. In the end, a statement of accordance

has been added and what is more, even the tagging of the switchgear (using the sign CE)

has been carried out.

VI

VSEBINA

1 UVOD 1

2 PODJETJE ELEKTRO UNIMONT, D. D 3

3 PREGLED STANJA 5

4 NAČRTOVANJE NN-STIKALNEGA BLOKA NN-500 6

4.1 Izračun kratkostičnih razmer na mestu vgradnje 6

4.2 Dimenzioniranje zbiralk 11

4.3 Nazivni podatki stikalnega bloka 15

4.4 Izbira opreme 16

4.4.1 Ločilno stikalo LA 630 17

4.4.2 NV-varovalčni ločilnik ARROW BLOC 18

4.4.3 NV-varovalčna letev ARROW LINE 18

4.4.4 Podstavek NV-talilnih vložkov PK00/3 20

4.4.5 A-meter in V-meter FQ0307 20

4.4.6 Podporni izolator P3/62 20

4.4.7 Časovni rele HTR 3.1 za preklop – zvezda/trikot 21

4.4.8 Kontaktorji KN 21

4.4.9 Impulzni rele IR 11 22

4.4.10 Nadtokovni rele TRB 14 22

4.4.11 Grebenasto stikalo 4G-10 22

4.4.12 Signalne svetilke in tipkala ELTEN 23

4.4.13 Instalacijski odklopniki ETIMAT 23

4.4.14 Talilni vložki NV 24

4.4.15 Tokovni transformator NNT 24 25

4.4.16 Avtomatska gasilna naprava Bonpet 25

5 STIKALNI BLOK NN-500 30

5.1 Izdelava enočrtne sheme in konstrukcijskih risb 30

5.2 Izdelava ohišja stikalnega bloka 30

5.3 Korozijska zaščita ohišja stikalnega bloka 30

5.3.1 Kemijsko čiščenje površine 31

5.3.2 Demi spiranje 31

VII

5.3.3 Sušenje obdelovanca 31

5.3.4 Fosfatiranje površine 32

5.3.5 Nanos prašne barve 32

5.3.6 Polimerizacija 32

5.4 Namestitev elementov 33

5.5 Kosovnica stikalnega bloka NN-500 35

6 IZJAVA O SKLADNOSTI IN OZNAKA CE 37

6.1 Splošno 37

6.2 Postopek do CE 37

6.2.1 Poznavanje proizvoda 37

6.2.2 Tehnična mapa 38

6.2.3 Izjava o skladnosti 38

6.2.4 Označitev proizvoda in spremna literatura 39

6.2.5 Navodila za montažo in uporabo 39

7 ICEM – TC (INFRASTRUKTURNI CENTER ZA ENERGETSKE

MERITVE - TEHNOLOŠKI CENTER) 46

7.1 Splošno 46

7.2 Dejavnosti 46

7.2.1 Meritve 46

7.2.2 Preskusi 47

7.2.3 Raziskave in razvoj 48

8 TIPSKO PRESKUŠANJE STIKALNEGA BLOKA NN-500 49

8.1 Načini preskušanja 49

8.2 Zahteve za tipsko preskušene NN-stikalne bloke 50

9 REZULTATI PRESKUŠANJ 53

9.1 Kontrola mej segrevanja 53

9.2 Preskušanje dielektričnih lastnosti 57

9.3 Kontrola kratkostične trdnosti 61

9.4 Kontrola neprekinjenosti tokokroga zaščitnega vodnika 64

9.5 Kontrola izolacijskih razdalj in plazilnih poti 66

9.6 Kontrola mehanskega delovanja 67

9.7 Kontrola stopnje mehanske zaščite 67

VIII

10 NOVI STANDARD SIST EN 61439-1:2010 70

11 SKLEP 75

12 LITERATURA 76

13 PRILOGE 78

IX

SEZNAM SLIK

Slika 2.1: Elektro Unimont, d. d.

Slika 4.1: Shema omrežja za izračun kratkostičnih tokov

Slika 4.2: Varovalčni letvi ARROW LINE

Slika 4.3: Avtomatska gasilna naprava Bonpet

Slika 4.4: Tlak v odvisnosti od temperature in učinek delovanja glede na razdaljo

Slika 4.5: Kemijske reakcije

Slika 5.1: Princip prašnega nanosa barve

Slika 5.2: Stikalni blok NN-500


Slika 6.1: Znak CE

Slika 7.1: ICEM - TC

Slika 7.2: Tipsko preskušanje NN-500 v ICEM - TC

Slika 9.1: Lokacija merilnih točk pri kontroli mej segravanja

Slika 9.2: Lokacija merilnih točk pri preskušanju dielektričnih lastnosti

Slika 9.3: Nosilec zaščitnega okrova

Slika 9.4: Izvedba merilne proge pri preverjanju kratkostične trdnosti

Slika 9.5: Mesto kratkega stika

Slika 9.6: Potek kratkostičnega toka

Slika 9.7: Lokacija merilnih točk pri kontroli neprekinjenosti zaščitnega vodnika

X

SEZNAM PREGLEDNIC

Preglednica 4.1: Nazivni tokovi porabnikov in izbrane velikosti varovalnih elementov

Preglednica 4.2: Podatki ločilnega stikala LA 630

Preglednica 4.3: Podatki NV-varovalčnega ločilnika ARROW BLOC

Preglednica 4.4: Podatki NV-varovalčnih letev ARROW LINE

Preglednica 4.5: Podatki izolatorja P3/62

Preglednica 4.6: Podatki nadtokovnega releja TRB 14

Preglednica 9.1: Seznam merilnih mest pri kontroli mej segrevanja

Preglednica 9.2: Vrednost dopustnih in dejanskih segrevanj merilnih mest

Preglednica 9.3: Rezultati pri preskušanju dielektričnih lastnosti

Preglednica 9.4: Upornost med priključnimi točkami

SEZNAM GRAFOV

Graf 4.1: Izklopna karakteristika instalacijskega odklopnika ETIMAT, 10A

Graf 4.2: Karakteristika odrezanih tokov NV-varovalk

Graf 4.3: Izklopna karakteristika NV-varovalk

Graf 9.1: Prikaz naraščanja temperature stikalnega bloka

Graf 9.2: Prikaz segretkov stikalnega bloka

XI

SEZNAM UPORABLJENIH KRATIC

NN - nizkonapetosten

KS - kratek stik

SN - srednja napetost

PZI - projekt za izvedbo

ICEM - TC - Infrastrukturni center za energetske meritve – tehnološki center

SIST - Slovenski inštitut za standardizacijo

EN - evropski standard

IEC - Mednarodna elektrotehniška komisija

ES - Evropska skupnost

EU - Evropska unija

PECA - Protokol k Pridružitvenemu sporazumu RS z EU

RAL - barvna lestvica

FCKW - fluorklorovodik

CMOS - komplementarni metal – oksidni polprevodnik

AC - izmenična napetost

EMC - elektromagnetna združljivost

UM - Elektro Unimont

ED - elektro delavnica

Ur. l. - Uradni list

RS - Republika Slovenija

PE - zaščitni vodnik

PEN - združena funkcija zaščitnega in nevtralnega vodnika

MP3 - preskusna proga kratkostične trdnosti

IP XY - stopnja mehanske zaščite

TTA - tipsko preskušanje stikalnega bloka

PTTA - delno tipsko preskušanje stikalnega bloka

UPS - rezervno akumulatorsko napajanje

XII

SEZNAM SIMBOLOV

A - presek zbiralk

am - efektivna razdalja med glavnimi vodniki

b - debelina zbiralke

c - napetostni faktor

cmax - napetostni faktor

f - frekvenca

fi - faktor istočasnosti

FdA, FdB - dinamična sila

Fiz - dopustna upogibna sila izolatorja

Fm3 - sila med glavnimi vodniki pri trifaznem kratkem stiku

hiz - višina izolatorja

hp - višina podloge med izolatorjem in zbiralko

I˝k - začetni simetrični kratkostični tok

I˝ks - začetni simetrični kratkostični tok na mestu kratkega stika

Ithe - temperaturno ekvivalenten kratkotrajni tok

Ithr - nazivni kratkostični zdržni tok stikalnega bloka

Idyn - nazivni temenski zdržni tok stikalnega bloka

In - nazivni tok

Ie - obratovalni tok

Ikp - preskusni kratkotrajni zdržni tok

Ie - obratovalni tok

Icw - nazivni kratkostični zdržni tok

Icm - nazivni temenski zdržni tok

iu - udarni tok kratkega stika

ius - udarni tok na mestu kratkega stika

iu3 - udarni kratkostični tok trifaznega kratkega stika

l - največja središčna razdalja med podpornikoma

m, n - numerična faktorja

PkrT - skupne izgube v navitjih pri nazivnem toku

q - faktor za različne vrste presekov

RQ - delovna komponenta impedance

XIII

RT - ohmska impedanca transformatorja

Rp0,2 - natezna trdnost pri dovoljenem raztezku 0,2 %

S˝kQ - kratkostična moč tujega omrežja

SrT - nazivna moč transformatorja

Sth - gostota temperaturno ekvivalentnega kratkotrajnega toka

Sthr - nazivna gostota kratkotrajnega zdržnega toka

Tk - čas trajanja kratkega stika

Tkr - nazivno trajanje kratkega stika (= 1 s)

Un - nazivna napetost omrežja

UNN - nazivna napetost na NN-strani transformatorja

USN - nazivna napetost na SN-strani transformatorja

UrTSN - nazivna napetost SN-strani transformatorja

UrTNN - nazivna napetost NN-strani transformatorja

ukr - kratkostična napetost transformatorja pri nazivnem toku v odstotkih

Ue - obratovalna napetost

Ui - nazivna napetost izolacije

Uimp - nazivna zdržna udarna napetost

U1,2/50 - napetost udarnega vala

Ukrm - nazivna krmilna napetost

Vσ - faktor, ki upošteva dinamične pojave

Vr - faktor, ki upošteva dinamične pojave

W - odpornostni moment glavnega vodnika

XQ - induktivna komponenta impedance

XT - reaktanca transformatorja

xT - relativna reaktanca transformatorja

ZQ - kratkostična impedanca tujega omrežja

Zq - kratkostična impedanca tujega omrežja preračunana na NN-stran

ZTK - kratkostična impedanca transformatorja z upoštevanjem korekcijskega faktorja

Zk - kratkostična impedanca na NN-strani transformatorja

Zkabel - impedanca kabla

Zks - kratkostična impedanca na mestu kratkega stika

Zth - trajni tok kratkega stika

α - faktor, odvisen od števila in tipa podpornih izolatorjev

XIV

β - faktor, odvisen od tipa in števila podpornih izolatorjev

Θb - temperatura ob nazivni 70-odstotni obremenitvi

Θc - najvišja priporočena temperatura med kratkim stikom

σm - upogibna napetost

χ - faktor, v katerem je upoštevano razmerje R/X

µ0 - 4π ⋅ 10-7 Vs/Am

Aleš Slatinek, Načrtovanje in tipski preskus nizkonapetostnega stikalnega bloka NN-500 1

1 UVOD

Država Slovenija je z vstopom v EU sprejela nove pravne osnove za boljšo in konkurenčnejšo

ponudbo različnih tehničnih proizvodov in varno uporabo le-teh pri vsakodnevni uporabi, in

sicer s podpisom tako imenovanega sporazuma PECA (protokola k Pridružitvenemu

sporazumu RS z EU). Gre za protokol o ugotavljanju skladnosti in sprejemljivosti

industrijskih izdelkov glede na enotno predpisane zahteve. Njegov namen je odprava

tehničnih ovir pri trgovanju med članicami EU. Dokončno se s takim sporazumom poenotijo

določila vseh tehničnih predpisov glede bistvenih zahtev za proizvode, glede označevanja

(tudi z znakom CE) in glede izvajanja postopkov o skladnosti proizvodov z zahtevami

predpisov.

Ena od dejavnosti podjetja Elektro Unimont, d. d., je tudi izdelava stikalnih blokov različnih

vrst. Zato smo si zadali nalogo, in sicer izdelati tipski stikalni blok in ga tipsko preskusiti. Ta

tipski preskus nam bo omogočal, da bomo za to vrsto stikalnih blokov izvedli proces

pridobitve izjave o skladnosti in označitve stikalnega bloka z znakom CE.

Cilj diplomske naloge je bil izdelava tipskega stikalnega bloka z imenom NN-500, ki bo

ustrezal vsem trenutno veljavnim predpisom in bo varen za uporabo. Stikalni blok bo označen

z znakom CE, priložena pa mu bo tudi izjava o skladnosti. Poleg enočrtne sheme bo imel

priložena navodila za montažo in uporabo. Izdelana bo zahtevana tehnična mapa z ustrezno

predpisano vsebino.

Najprej smo v podjetju določili vrsto, okvirni sestav, velikost in obliko NN-stikalnega bloka

NN-500. Izvedli smo načrtovanje, izbiro elementov in v tehnološkem centru ICEM - TC

izvedli tipsko preskušanje. Že v fazi načrtovanja smo začeli izdelovati tehnično mapo. Izdelali

smo tudi navodila za montažo in delovanje. Na koncu smo dodali še izjavo o skladnosti in

stikalni blok označili z znakom CE.

V drugem poglavju je predstavljeno podjetje Elektro Unimont, d. d. Ena od registriranih

dejavnosti podjetja je tudi izdelava stikalnih blokov različnih vrst in izvedb.

V tretjem poglavju je opisan pregled stanja na področju izdelave stikalnih blokov v podjetju.

V četrtem poglavju je predstavljeno načrtovanje NN-stikalnega bloka NN-500 z izračunom

kratkostičnih razmer na mestu vgradnje, dimenzioniranjem zbiralk in izbiro opreme.

V petem poglavju je predstavljen tipski stikalni blok NN-500 z izdelavo shem, izdelavo

kovinskega ohišja in montažo elementov. Posebej je prikazana tudi avtomatska gasilna

naprava Bonpet in korozijska zaščita stikalnega bloka s prašnim nanosom barve.


Šesto poglavje opisuje postopek, ki je potreben za izdelavo izjave o skladnosti in vsebino

tehnične mape. Predstavljena so navodila za montažo in uporabo.

V sedmem poglavju je opisan tehnološki center ICEM - TC, v katerem smo izvedli tipsko

preskušanje stikalnega bloka NN-500. V osmem poglavju so opisani načini preskušanja in

zahteve za tipsko preskušanje.

V devetem poglavju so predstavljena poročila tipskega preskušanja. Le-ta vključujejo:

rezultate kontrole in meritev mej segrevanja, dielektričnih lastnosti, kratkostične trdnosti,

neprekinjenosti tokokroga zaščitnega vodnika, izolacijskih razdalj in plazilnih poti,

mehanskega delovanja in stopnje mehanske zaščite.

V desetem poglavju so predstavljene novosti in spremembe novega standarda SIST EN

61439-1:2010.

V zadnjem poglavju so predstavljene končne ugotovitve o uspešnosti doseganja zastavljenih

ciljev diplomske naloge. Opisani so problemi, ki so se pojavili zlasti pri preskušanju

dielektričnih lastnosti in tudi nadaljnje delo.


2 PODJETJE ELEKTRO UNIMONT, D. D.

Podjetje Elektro Unimont, d. d. (slika 2.1), je bilo ustanovljeno leta 1964 kot servisna

delavnica s prvotnim imenom Elektro Radio, d. o. o. Sedaj je podjetje delniška družba. Z

rastjo in razvojem industrije, turizma in ostale infrastrukture se je Elektro Unimont usposobil

za proizvodnjo vseh vrst stikalnih blokov. Izvajamo tudi vsa elektroinštalacijska in

elektromontažna dela. S svojo opremo, mobilnostjo, znanjem in strokovno usposobljenostjo

sodelujemo pri novogradnjah, obnovitvenih in remontnih delih na raznih področjih. Zaposleni

v podjetju imamo bogate izkušnje v sodelovanju z raznimi tujimi in domačimi dobavitelji

tehnološke in električne opreme. V zvezi z dobavo stikalnih blokov sodelujemo s podjetji

širom po Sloveniji in tudi v tujini.

Slika 2.1: Elektro Unimont, d. d.

Glede na vrsto izdelujemo:

- prostostoječe,

- nadometne,

- podometne stikalne bloke.

Glede na namen uporabe:

- stikalne bloke za razdeljevanje, varovanje in merjenje električne energije,

- stikalne bloke za krmiljenje, vodenje in avtomatizacijo tehnoloških procesov,

- priključne in števčne stikalne bloke,


- stikalne bloke za avtomatsko kompenzacijo jalove električne energije,

- gradbene omarice,

- krmilne pulte,

- vtična gnezda,

- nizkonapetostne stikalne bloke v transformatorskih postajah,

- stikalne bloke in ohišja za ostale različne namene.

Glede na okolje uporabe:

- v notranjosti objektov,

- za postavitev na prostem in v vlažnih prostorih,

- v živilskopredelovalni industriji,

- za vgradnjo v različne stroje.

Izvajamo naslednja elektromontažna in remontna dela:

- elektroinštalacije jakega in šibkega toka,

- elektroinštalacije SN-transformatorskih postaj,

- elektroinštalacije generatorskega in UPS-rezervnega napajanja,

- elektroinštalacije protipožarnega in protivlomnega varovanja,

- elektroinštalacije video nadzora,

- elektroinštalacije računalniške periferije,

- montaža strelovodnih sistemov.

Sodelujemo pri novogradnjah in adaptacijah:

- stanovanjskih,

- športnih,

- industrijskih, trgovskih in skladiščnih objektih,

- hotelov,

- javne razsvetljave,

- bolnic,

- vlečnic in sedežnic,

- transformatorskih postaj,

- vodovodov, črpališč in čistilnih napravah ipd


3 PREGLED STANJA

V podjetju Elektro Unimont kljub izdelavi stikalnih blokov za različne namene uporabe še ni

bil opravljen tipski preskus za to vrsto stikalnih blokov. Izvedba tipskega preskusa bo namreč

potrdila mejo doseganja kakovosti, ustreznosti in varne uporabe stikalnih blokov. Hkrati bo

tudi osnova za izdelavo tehnične mape pri procesu uveljavitve izjave o skladnosti in CE-

označitvi izdelanega stikalnega bloka, kar zahteva prosti pretok blaga med državami

članicami Evropske skupnosti.

Kosovni preskusi po izdelavi stikalnega blokov so se izvajali, vendar je oblika poročila o

preskusu nepopolna, zato bomo izdelali novo obliko. Oblikovali bomo tudi nov izgled

nalepke s potrebnimi tehničnimi podatki in znakom CE, ki bo nalepljena na vsak stikalni blok.

Dosedanja navodila za montažo in uporabo so bila nepopolna, zato bomo le-ta izoblikovali in

se bodo v splošni novi obliki prilagala k vsaki odpremi stikalnega bloka. Prilagala se bodo

skupaj s shemo in poročilom o kosovnem preskusu, in sicer v žep za načrte na notranji strani

vrat stikalnega bloka.


4 NAČRTOVANJE NN-STIKALNEGA BLOKA NN-500

4.1 Izračun kratkostičnih razmer na mestu vgradnje

Slika 4.1: Shema omrežja za izračun kratkostičnih tokov

Kratek stik na SN-strani

Pri dimenzioniranju zbiralk na kratek stik moramo upoštevati vpliv omrežja (slika 4.1),

izračun pa izvajamo v skladu z [1]. Upoštevamo kratkostično moč tujega omrežja S˝kQ = 250

MVA.

Izračunamo naslednja tokova okvar:

- začetni izmenični simetrični kratkostični tok I˝k (efektivna vrednost izmenične

simetrične komponente kratkostičnega toka v trenutku nastanka kratkega stika);

- udarni tok kratkega stika iu (največja možna temenska vrednost kratkostičnega

toka po nastanku kratkega stika).

Kratkostična impedanca tujega omrežja:

(4.1)

(4.2)

(4.3)

(4.4) Ω+=

Ω=⋅=⋅=

Ω=⋅=⋅=

Ω=⋅

⋅⋅=

⋅=

)751,1175,0(

175,0760,11,01,0

751,1760,1995,0995,0

760,110250

)1020(1,16

23

"

2

jZ

ZR

ZX

S

UcZ

Q

QQ

QQ

kQ

nQ

"kQS


Začetni simetrični izmenični kratkostični tok I˝kQ znaša:

(4.5)

Pri tem je:

c - napetostni faktor, dobljen v [1], preglednica 1.1,

Un - nazivna napetost omrežja,

RQ - delovna komponenta impedance,

XQ - induktivna komponenta impedance.

Udarni tok kratkega stika iu za (ne)zankasto omrežje:

(4.6)

(4.7)

Pri tem je:

χ – faktor, v katerem je upoštevano razmerje RQ/XQ.

Kratek stik na NN-strani:

Kratkostično impedanco s strani SN-omrežja in impedanco transformatorja preračunamo na

NN-stran.

Kratkostična impedanca SN-omrežja, preračunana na NN-stran:

(4.8)

(4.9)

Α⋅=⋅

⋅⋅=

⋅

⋅= 3

3" 1021,7

760,13

10201,1

3 Q

n

kQZ

UcI

Α⋅=⋅⋅⋅=⋅⋅=

≈⋅+≈⋅+≈

⋅−⋅−

33"

751,1

175,033

108,17108,172746,12

746,198,002,198,002,1

kQu

X

R

Ii

ee Q

Q

χ

χ

Ω⋅+=

⋅

⋅+=

=

−3

2

3

32

10)0,77,0(

1020

104,0)751,1175,0(

jZ

jU

UZZ

q

SN

NNQq


Impedanca transformatorja, izračunana na NN-strani.

Podatki transformatorja, dobljeni iz [2]:

tip: 6HTI3 630, ETRA

SrT = 630 kVA

UrTSN = 21 kV

UrTNN = 0,42 kV

PkrT = 6,5 kW

ukr = 4 %

vezalna skupina: Dyn5

(4.8)

(4.10)

(4.11)

(4.12)

Pri tem je:

SrT - nazivna moč transformatorja,

PkrT - skupne izgube v navitjih pri nazivnem toku,

ukr - kratkostična napetost transformatorja pri nazivnem toku (v odstotkih),

ZT - impedanca transformatorja,

RT - ohmska impedanca transformatorja,

XT - reaktanca transformatorja,

UrTNN - nazivna napetost transformatorja.

( )

Ω⋅+=

Ω⋅=⋅−⋅=−=

Ω⋅=⋅

⋅⋅=

⋅=

Ω⋅=⋅⋅

⋅⋅=

⋅

⋅=

−

−−−

−

−

3

3232322

323

233

2

2

33

232

10)81,962,2(

1081,9)1062,2()106,10(

10,210630

)104,0(105,6

106,1010630100

)104,0(4

%100

jZ

RZX

S

UPR

S

UuZ

T

TTT

rT

rTNNkrTT

rT

nkrT


Α⋅=⋅⋅

⋅⋅=

⋅

⋅=

−

3

3

3" 1090,22

1059,103

104,005,1

3 k

nk

Z

UcI

Korekcijski faktor impedanc (dvo)navitih omrežnih transformatorjev KT:

(4.13)

(4.15)

(4.16)

Pri tem je:

xT - relativna reaktanca transformatorja,

ZTK - kratkostična impedanca transformatorja z upoštevanjem korekcijskega

faktorja,

cmax - napetostni faktor, dobljen v [1], preglednica 1.1.

Kratkostična impedanca na NN-strani z upoštevanim korekcijskim faktorjem transformatorja:

(4.17)

(4.18)

(4.19)

(4.20)

Začetni simetrični izmenični kratkostični tok I˝k na NN-strani znaša:

Korekcijski faktor impedanc (dvo)navitih omrežnih transformatorjev KT:

(4.21)

( )

Ω⋅+=⋅+⋅=⋅=

=⋅⋅+

⋅=+

⋅=

⋅=⋅

⋅⋅⋅=⋅=

−−

−

−−

33

3max

323

33

2

10)56,955,2(10)81,962,2(975,0

975,0106,386,01

05,195,0

6,0195,0

106,38104,0

106301081,9

jjZKZ

x

cK

U

SXx

TTTK

T

T

rTNN

rTTT

Ω⋅=

Ω⋅+=

⋅++⋅+=

+++=+=

−

−

−−

3

3

33

1059,10

10)26,1062,2(

10)56,90,7(10)55,27,0(

))()((

k

k

k

TqTqTKqk

Z

jZ

jZ

XXjRRZZZ


Ω⋅=⋅= −31084,912,02

164,0kabelZ

Α⋅=⋅⋅

⋅⋅=

⋅

⋅=

−

3

3

3" 1088,11

1043,203

104,005,1

3 ks

n

ksZ

UcI

Udarni tok kratkega stika iu na NN-strani znaša:

(4.22)

(4.23)

Pri tem je:

χ - faktor, v katerem je upoštevano razmerje Rk/Xk.

Kratek stik na mestu vgradnje NN-stikalnega bloka:

Ker je predvideno mesto vgradnje NN-stikalnega bloka oddaljeno od transformatorja 120 m,

moramo pri izračunih kratkostičnih razmer upoštevati še impedanco napajalnih kablov. Za

napajalni kabel je, glede na nazivni tok stikalnega bloka 500 A, izbran tip kabla iz [4], in sicer

2 x PP00-A 3x185/95 SM/RM 0,6/1kV, ki, položen na zraku na kabelski polici, prenaša tok

2x285 A. Impedanca kabla znaša Zkabel = 0.164 Ω /km.

Impedanca kabla ob upoštevanju dolžine kabelske trase in vzporednega napajanja je:

(4.24)

Kratkostična impedanca na mestu vgradnje stikalnega bloka:

(4.25)

Začetni simetrični izmenični kratkostični tok I˝ks na mestu vgradnje stikalnega bloka znaša:

(4.26)

Α⋅=⋅⋅⋅=⋅⋅=

≈⋅+≈⋅+≈−

−

⋅

⋅⋅−⋅−

33"

1026,10

1062,233

1068,421039,20248,12

48,198,002,198,002,13

3

ku

X

R

Ii

ee k

k

χ

χ

Ω⋅=⋅+⋅=+= −−− 333 1043,201084,91059,10kabelkks ZZZ


Udarni tok kratkega stika ius na mestu vgradnje stikalnega bloka znaša:

(4.27)

4.2 Dimenzioniranje zbiralk stikalnega bloka NN-500

a) Izbira zbiralk

Zbiralke dimenzioniramo glede na nazivni tok naprave, ki je v našem primeru: In = 500 A in

je določen v poglavju 5.3.1. Glede na vrednost nazivnega toka in velikosti vijakov pri montaži

varovalčnega ločilnika in varovalčnih letev izberemo iz [3] bakren goli ploščati profil

dimenzije 40 x 10 mm, ki ga lahko obremenimo s tokom 715 A.

Trajni tok kratkega stika Ith.

Kratek stik je daleč od generatorja, zato za trifazni kratek stik velja:

(4.28)

(4.29)

Za udarni kratkostični tok trifaznega kratkega stika pa velja:

(4.30)

(4.31)

b) Kontrola zbiralk glede dinamične obremenitve

Za kontrolo izberemo najbolj neugoden odsek zbiralk z največjo razdaljo med podpornikoma

in hkrati z najmanjšo razdaljo med zbiralkami sosednjih faz.

Α⋅=⋅⋅⋅=⋅⋅= 33" 1087,241088,11248,12 kus Ii χ

Α⋅=

=

3

"

1088,11th

ksth

I

II

Α⋅=

=

33

3

1087,24u

uus

i

ii


Sila med glavnimi vodniki pri trifaznem kratkem stiku Fm3:

(4.32)

Pri tem je:

l - največja središčna razdalja med podpornikoma,

am - efektivna razdalja med glavnimi vodniki,

µ0 - 4π ⋅ 10-7 Vs/Am,

iu3 - udarni kratkostični tok trifaznega kratkega stika.

Upogibna napetost σm:

(4.33)

(4.34)

Pri tem predstavlja:

Vσ, Vr - faktorja, ki upoštevata dinamične pojave iz [1], preglednica 4.2,

β - faktor, odvisen od tipa in števila podpornih izolatorjev [1], preglednica 4.2,

W - odpornostni moment glavnega vodnika.

Dovoljena obremenitev vodnikov glede na upogibno napetost σm:

σm ≤ q⋅ Rp0,2 (4.35)

66,69 N/mm2 ≤ 1,5 ⋅ 150 N/mm2

66,69 N/mm2 ≤ 225 N/mm2

Pri tem je:

q - faktor za različne vrste presekov [1], preglednica 4.4,

Rp0,2 - natezna trdnost pri dovoljenem raztezku 0,2 %

Ν=⋅⋅⋅⋅=

⋅⋅⋅=⋅⋅

⋅=⋅⋅⋅=

−

−−

57,601130

730)1087,24(103

1032

104

2

3

22

3

2373

23

723

723

03

m

m

u

m

u

m

um

F

a

li

a

li

a

liF

π

π

π

µ

23 mmN69,6667,26668

73057,60118,18,1

8=

⋅

⋅⋅⋅⋅=

⋅

⋅⋅⋅⋅=

W

lFVV m

rm βσ σ

222

mm67,26666

4010

6=

⋅=

⋅=

dbW


(za Cu ⇒ Rp0,2 = 150 N/mm2).

Iz računa je razvidno, da je upogibna obremenitev vodnikov pod dovoljeno vrednostjo.

Izračun dinamičnih sil FdA in FdB na podporne izolatorje oziroma vijake stalnih vodnikov s

pomočjo [1], preglednica 4.2:

(4.39)

(4.40)

FdA = VF ⋅ Vr ⋅ α ⋅ Fm3 = 2,7 ⋅ 0,5 ⋅ 601,57 = 812,11 N (4.41)

FdB = VF ⋅ Vr ⋅ β ⋅ Fm3 = 2,7 ⋅ 0,5 ⋅ 601,57 = 812,11 N (4.42)

α, β - faktor, odvisen od števila in tipa podpornih izolatorjev, iz [1], preglednica 4.3.

(4.43)

Pri tem je:

Fiz - dopustna upogibna sila izolatorja iz [5],

hiz - višina izolatorja,

hp - višina podloge med izolatorjem in zbiralko,

b - debelina zbiralke

FdA = FdB < Fx (4.44)

60,60 N < 8307,69 N.

0,18,0 2,0

≤⋅ p

m

R

σ

0,11508,0

69,66≤

⋅

7,20,1556,0 =⋅⇒≤ rF VV

Ν=

++

⋅=

++

⋅= 68,8307

2

10060

609000

2

bhh

hFF

piz

iz

izx


Iz računa je razvidno, da podporni izolator ustreza kontroli dinamične obremenitve.

c) Kontrola zbiralk glede termične obremenitve

Temperaturno ekvivalentni kratkotrajni tok Ithe:

(4.45)

n = 1; za distribucijska omrežja

Tk = 0,2 s ⇒ f ⋅ Tk =50 ⋅ 0,2 = 10 ⇒ m = 0,05 (4.46)

Pri tem predstavlja:

m, n - numerična faktorja,

Tk - čas trajanja kratkega stika.

Izračun povišanja temperature in nazivne gostote kratkotrajnega zdržnega toka za vodnike

Sthr:

Θb = 600

Θc = 2000 ⇒ Sthr = 138 A/mm2

Tk = 0,2 s

Tkr = 1 s

(4.47)

(4.48)

Α⋅=+⋅⋅=+= 33 1017,12105,01088,11" nmII ksthe

k

kr

thrthT

TSS ≤

2,0

1138≤thS

2A/mm6,308≤thS

2222AKTIdti kthe ⋅≤⋅=⋅∫


(4.49)

(4.50)

Pri tem je:

Sth - gostota temperaturno ekvivalentnega kratkotrajnega toka,

Sthr - nazivna gostota kratkotrajnega zdržnega toka,

Tkr - nazivno trajanje kratkega stika (= 1 s),

Θb - temperatura ob nazivni 70-odstotni obremenitvi [6], str. 588,

Θc - najvišja priporočena temperatura med kratkim stikom [1], preglednica 4.6,

A - presek zbiralk.

Iz rezultatov je razvidno, da zbiralke ustrezajo kontroli termične obremenitve.

4.3 Nazivni podatki stikalnega bloka

Nazivni tok stikalnega bloka določimo glede na nazivne tokove porabnikov, ki bodo

priključeni nanj. Preglednica 4.1 prikazuje nazivne toke porabnikov in velikosti varovalnih

elementov (talilne varovalke in instalacijski odklopniki) za varovanje le-teh. Varovalne

elemente izberemo eno standardno stopnjo višje, kot so nazivni tokovi porabnikov.

( ) 2223 4001382,01017,12 ⋅≤⋅⋅

sAsA2626 1030471062,25 ⋅≤⋅

1381138 =⋅== krthr TSK

24001040 mmA =⋅=


Preglednica 4.1: Nazivni tokovi porabnikov in izbrane velikost varovalnih elementov

Porabnik Nazivni tok (A)

Velikost varovalnega elementa (A)

Izvod 1 260 315 Izvod 2 140 160 Izvod 3 70 80 Izvod 4 42 50 Izvod 5 7 10 Izvod 6 11 16 Izvod 7 11 16 Izvod 8 6 10 Izvod 9 12 16 Izvod 10 12 16 Izvod 11 8 10 Izvod 12 4 6

Vsota nazivnih tokov vseh porabnikov znaša 567 A. Glede na vrsto porabnikov določimo

faktor istočasnosti (fi = 0,85), ki ga upoštevamo pri izračunu nazivnega toka stikalnega bloka.

(4.51)

Glede na izračunani nazivni tok stikalnega bloka 481,95 A (4.51), določimo nazivni tok

stikalnega bloka In= 500 A.

Glede na izračunani ekvivalentni kratkostični tok Ithe= 12,17 kA, izberemo nazivni

kratkotrajni zdržni tok stikalnega bloka Ithr= 12,5 kA.

Glede na izračunani udarni trifazni tok kratkega stika iu3= 24,87 kA, izberemo nazivni

temenski zdržni tok stikalnega bloka Idyn= 31.5 kA.

4.4 Izbira opreme

Stikalne aparate in naprave izberemo glede na nazivne tokove in pričakovane tokove okvar.

Nazivni toki so definirani s porabniki. Pričakovane tokove okvar pa smo dobili s pomočjo

izračunov, podanih v poglavju 4.1.

Elemente, izberemo tako, da so v skladu z ustreznimi standardi SIST EN. Ustrezati morajo

tako uporabi glede na zunanji izgled stikalnega bloka (zaprte izvedbe) kot tudi njegovi

Α=⋅= 95,48185,0567nI


nazivni napetosti, nazivnim tokovom, trajnosti, vklopni in izklopni zmogljivosti, kratkostični

trdnosti itd. Komponente, ki nimajo zadostne kratkostične trdnosti in/ali izklopne zmogljivosti

za obremenitve, nastale na mestu montaže, moramo zaščititi z aparati za tokovno omejitev,

npr. varovalkami. Pri izbiri zaščitnih aparatov za tokovno omejitev, in sicer za vgradnjo s

stikalnimi aparati, je potrebno upoštevati maksimalne dovoljene vrednosti, katere ugotovimo,

če upoštevamo tudi koordinacijo delovanja.

4.4.1 Ločilno stikalo LA 630

Pri izbiri stikala upoštevamo naslednje:

- Obratovalna napetost stikalnega bloka Ue= 400 V nikakor ne sme preseči nazivne

izolacijske napetosti ločilnega stikala Ui=1000V.

- Glede na določen nazivni tok stikalnega bloka In= 500 A in upoštevanju rezerve,

izberemo ločilno stikalo z nazivnim obratovalnim tokom Ie= 630 A.

- Glede na določen nazivni kratkostični tok stikalnega bloka Ithr= 12,5 kA, izberemo

ločilno stikalo z nazivnim kratkotrajnim zdržnim tokom Icw= 13 kA.

- Glede na določen nazivni temenski zdržni tok stikalnega bloka Idyn= 31,5 kA, izbrano

ločilno stikalo z nazivnim temenskim zdržnim tokom Icm= 45 kA ustreza.

- Vgradnja v ohišje (brez prezračevalnih naprav in s prisilnim hlajenjem) zahteva

korekcijo dopustnega obratovalnega toka, če ohišje ni zadosti veliko (vsaj 8-kratni

volumen stikala pri plastičnih ohišjih oziroma 5-kratni pri kovinskih). V našem

primeru je kovinsko ohišje stikalnega bloka več kot 5-krat večje od ločilnega stikala.

Preglednica 4.1: Podatki ločilnega stikala LA 630

Nazivna obratovalna napetost Ue [V] 690

Nazivni obratovalni tok Ie [A] 630

Nazivna izolacijska napetost Ui [V] 1000

Nazivna zdržna udarna napetost Uimp [kV] 12

Nazivni temenski zdržni tok Icm [kA] 45

Nazivni kratkotrajni zdržni tok Icw [kA] 13

Mehanska trajnost [št. operacij] 5000

Električna trajnost [št. operacij] 1000


Stikala proizvaja ISKRA MIS. Ohišje stikala je iz poliestra, ojačanega s steklenimi vlakni, ki

ima visoko električno in mehansko trdnost in je neobčutljiv za oblok (samogasljiv material).

Tokovodni deli so iz posrebrenega bakra, prav tako kontakti z dvojno prekinitvijo. Kontakti

se čistijo sami in imajo dodatne obločne kontakte za učinkovito gašenje obloka.

Stikalo ima neposreden čelni vrtljivi pogon s črno ali rdečo ročico; možnost blokiranja v

položaju IZKLOP s tremi obešankami. Uporabljena je podaljšana os pogona.

4.4.2 NV-varovalčni ločilnik ARROW BLOC

Proizvajalec je podjetje Schrack. Izberemo velikost 3, da vanj lahko vstavimo NV-varovalne

vložke z vrednostjo nazivnega toka stikalnega bloka In= 500 A. Varovalčni ločilnik izberemo

podobno na podlagi podatkov, kot pri ločilnem stikalu (poglavje 4.4.1). Izolirani deli so

izdelani iz plastike, ki prenese najvišje temperature, se ne lomi, ne gori in ne vsebuje

halogenov, silikonov, fosfatov in FCKW. Montira se na montažno ploščo. Dovodno in

odvodno priključno mesto je narejeno tako, da je možna direktna montaža zbiralk na stikalo.

Podatki NV-varovalčnega ločilnika so prikazani v preglednici 5.6.

Preglednica 4.3: Podatki NV-varovalčnega ločilnika ARROW BLOC




Nazivni obratovalni tok Ie [A] 630



Stopnja mehanske zaščite IP 20

4.4.3 NV-varovalčna letev ARROW LINE

Varovalčno letev izberemo podobno na podlagi podatkov, kot pri ločilnem stikalu (poglavje

4.4.1). Proizvajalec je ponovno podjetje Schrack. Za izvod 1 izberemo velikost varovalčne


letve 3, v katero vstavimo NV-varovalne vložke z vrednostjo 315 A. Za izvod 2 izberemo

velikost varovalčne letve 2, v katero lahko vstavimo NV-varovalne vložke 160 A.

Slika 4.2: Varovalčni letvi ARROW LINE

Primerne so za sisteme zbiralk z medsebojno razdaljo 185 mm in širino vgradnje 100 mm. V

NN-stikalni blok lahko namestimo do 4 NV-varovalčne letve velikosti 2 ali 3. Mi smo

namestili eno varovalčno letev velikosti 2 in eno velikosti 3. Ker smo jih namestili manj, smo

prazen prostor (zaradi možnosti neposrednega dotika zbiralk, ki so v normalnem stanju pod

napetostjo) prekrili s prozornim zaščitnim okrovom, in sicer debeline 4 mm, ter upoštevali

oddaljenost od zbiralk, ki znaša minimalno 30 mm. Podatki NV-varovalčnih letev so

prikazani v preglednici 5.7.


Preglednica 4.4: Podatki NV-varovalčnih letev ARROW LINE

4.4.4 Podstavek NV-talilnih vložkov PK00/3

Proizvajalec je Eti. Vstavljajo se lahko NV-talilni vložki vrednosti tokov do 160 A. V NV-

podstavek za izvod 3, vstavimo NV varovalne vložke z vrednostjo 80A, v izvod 4 pa vložke z

vrednostjo 50A. Ker niso zaščiteni pred neposrednim dotikom pred napetostjo, izdelamo in na

njih namestimo neprevodno zaščitno prozorno masko.

4.4.5 A-meter in V-meter FQ0307

Proizvajalec je ISKRA MIS. Izberemo merilnike z vrtljivim železom za merjenje enosmernih

in izmeničnih tokov ter napetosti tehničnih frekvenc 15-100 Hz. Merijo efektivne vrednosti,

in sicer neodvisno od oblike signala toka in/ali napetosti.

Razred točnosti je 1,5. Začetek skale je stisnjen, zato je možno razbiranje od cca. 15 %

merilnega dosega dalje. Glede na velikost nazivnega toka stikalnega bloka izberemo

številčnice A-metra s prikazom največje vrednosti toka, in sicer 500 A. Za V-meter izberemo

številčnico velikosti 500 V.

Za V-meter izberemo številčnico velikosti 500V. Lastna raba za ampermetre znaša 0,3 do 1,2

VA in za voltmetre 1,2 do 4 VA.

4.4.6 Podporni izolator P3/62

Proizvajalec TSN Maribor. Glede na mere zbiralk, izberemo izolator z oznako P3/62. Izdelan

je iz epoksidne smole in ima odlično izolacijsko, mehansko in termično lastnost ter veliko




Nazivni obratovalni tok Ie [A] 630, 400



Stopnja mehanske zaščite IP 20


odpornost na množico različnih kemikalij. Odlikujejo se tudi po malih dimenzijah, zahtevnih

oblikah in dolgi življenjski dobi. Izolatorji iz epoksidne smole so oblikovani ter preizkušeni v

skladu s standardi SIST EN. Uporabljajo se za nošenje tračnih vodnikov in kot podporni

izolatorji za nizkonapetostne stikalne aparate.

Preglednica 4.5: Podatki izolatorja P3/62

Nazivna napetost Un [kV] 3,6

Dopustna natezna sila F [kN] 9

Plazilna pot [mm] 71

Masa [kg] 0,27

4.4.7 Časovni rele HTR 3.1 za preklop zvezda/trikot

Za preklop zvezda/trikot s kontaktorsko kombinacijo, izberemo časovni rele HTR 3.1,

proizvajalca SELTRON. Analogno-digitalni časovni rele HTR 03.1 (za preklop

zvezda/trikot) je primeren za uporabo v industriji, energetiki, strojegradnji in nasploh pri

avtomatizaciji elektromotornih pogonov. Uporabljamo ga za zagon trifaznih asinhronih

motorjev. Ob vklopu se najprej vključi obratovanje v zvezdi, čas trajanja le-tega je zvezno

nastavljiv v izbranem časovnem območju. Sledi pavza, ki traja 0.30 s +/- 10 %; nato se

vključi obratovanje v vezavi trikot.

Releji HTR 03.1 so izdelani v integrirani CMOS in tranzistorski tehniki, kar zagotavlja

zanesljivo delovanje in omogoča velik izbor časovnih območij ter nazivnih napetosti.

Odlikujejo se po veliki neobčutljivosti na zunanje motnje in tresljaje.

4.4.8 Kontaktorji KN

Proizvajalec je ISKRA MIS, d. d. Izberemo kontaktorje velikosti KN 16 z nazivnim tokom

16A in izmenično napetostjo tuljavice 230V. Uporabimo jih za vklop črpalke in izvedbo

kontaktorske kombinacije za avtomatski preklop zvezda/trikot.


4.4.9 Impulzni rele IR 11

Proizvajalec je Schrack. Uporabimo ga za vklop in izklop razsvetljave. Nazivni tok releja je

10 A, tuljavica pa je narejena za izmenično napetost 230 V.

4.4.10 Nadtokovni rele TRB 14

Proizvajalec je ISKRA MIS, d. d. Nadtokovni rele predstavlja dobro zaščito motorja pred

preobremenitvijo. Pomožni kontakt izključi kontaktor v primeru preobremenitve motorja, s

tem pa tudi motor, ki ga kontaktor krmili. Na tak način ščiti motor pred okvaro pri

preobremenitvi, zavrtem rotorju ali v slučaju izpada faze. Podatki nadtokovnega releja so

prikazani na preglednici 5.3.

Nadtokovni releji so namenjeni namestitvi na montažno letev, lahko pa se pritrdijo z dvema

vijakoma. S posebnim spojnim modulom se lahko montirajo direktno na kontaktorje KN.

Preglednica 4.6: Podatki pretokovnega releja TRB 14

Glavni

tokokrog

Nazivna napetost izolacije Ui [V] 690

Nastavitev toka [A] 6,3-10

Lastna poraba [W] 4,5

Krmilni

tokokrog

Nazivna napetost izolacije Ui [V] 500

Nazivni termični tok Ith [A] 10

Zaščita pred kratkim stikom - maks. varovalka gL 10

4.4.11 Grebenasto stikalo 4G-10

Proizvajalec je Rade Končar. Ohišje grebenastega stikala je izdelano iz umetne mase na bazi

melamina, ki je zelo odporna snov proti plazečim tokovom in delovanju električnega obloka.

Stikalni element ima dva kontaktna para z dvojnim prekinjanjem. Nazivni tok znaša 10 A.


4.4.12 Signalne svetilke in tipkala ELTEN

Za signalizacijo in vklope naprav izberemo signalne svetilke EL in tipkala ER proizvajalca

Elten, vse montiramo na vrata stikalnega bloka, in sicer v izvrtino premera 22 mm. Na

zunanjem delu znaša stopnja mehanske zaščite IP = 65, (znotraj) pri priključnih sponkah pa IP

= 20. Nazivni obratovalni tok Ie znaša 10 A. Nazivna napetost izolacije znaša Ui = 690 V.

Izdelujejo se v različnih barvah za signalizacijo in vklop obratovalnih stanj. Življenjska doba

tipkal znaša 3 x 106 vklopov.

4.4.13 Instalacijski odklopnik ETIMAT

Proizvajalec je Eti Izlake. Namenjeni so za zaščito električnih vodov v zgradbah (pred

nadtokovi) in za podobne namene.

Brezvijačno se montirajo na nosilec EN 50022, imajo pa tudi možnost plombiranja v aparat,

in sicer v vklopljenem in izklopljenem položaju. Nazivna kratkostična zmogljivost znaša 12,5

kA in instalacijski odklopniki ustrezajo. Vrednosti izbranih instalacijskih odklopnikov so

razvidne v enočrtni shemi (priloga). Izklopno karakteristiko instalacijskega odklopnika

(vrednosti 10 A) pa prikazuje graf 5.1.

Graf 4.1: Izklopna karakteristika instalacijskega odklopnika ETIMAT, 10A


4.4.14 Talilni vložki NV

Proizvaja jih Eti Izlake. Uporabljajo se kot najbolj zanesljiva in ekonomična zaščita kabelskih

in instalacijskih vodov pod manjšimi preobremenitvami in visokimi kratkostičnimi tokovi.

Prekinitvena zmogljivost znaša 120 kA. Montaža v podstavke je možna s pomočjo ročaja ali

varnostnega ročaja. Vrednosti odrezanih kratkostičnih tokov v naraščanju so prikazane v

grafu 5.2. Graf 5.3 prikazuje izklopno karakteristiko za različne vrednosti NV-varovalk.

Telo talilnega vložka je iz kvalitetnega steatita, zelo odpornega proti temperaturnim

preobremenitvam. Pokrova sta iz aluminija in sta odporna proti učinkom korozivne atmosfere.

V notranjem delu keramičnega telesa je nameščen bakreni talilni element, ki je točkasto

privarjen na posebno oblikovan notranji del kontaktnega noža. S pazljivim oblikovanjem tega

dela je doseženo, da se v toku montaže talilni element postavi točno v sredino notranjega

prostora. Preostanek notranjosti keramičnega telesa je zasut s kremenčevim peskom natančno

določene granulacije in sestave.

Graf 4.2: Karakteristika odrezanih tokov NV-varovalk


Slika 4.3: Izklopna karakteristika NV-varovalk

4.4.15 Tokovni transformator NNT 24

Proizvajalec je podjetje ŽELJKO iz Novega mesta. Glede na nazivni tok stikalnega bloka

izberemo tokovne transformatorje z razmerjem 500/5 A. Moč transformatorja je 10 VA,

razred 0,5.

4.4.16 Avtomatska gasilna naprava Bonpet

4.4.16.1 Namen uporabe

Gasilne ampule Bonpet (slika 4.3) so namenjene za samodejno gašenje začetnih požarov v

manjših zaprtih prostorih, kjer so potencialni izvori ognja, običajno električne naprave v

stalnem delovanju, ni pa zagotovljena stalna prisotnost ljudi.

Potrebne so na vseh mestih, kjer je otežen dostop ljudi, ali če bi odpiranje pospešilo razvoj

požara v prostoru.


Slika 4.3: Avtomatska gasilna naprava Bonpet

4.4.16.2 Način samodejnega delovanja

Pri požaru v zaprtem prostoru se z naraščanjem temperature v prostoru segreva tudi gasilna

tekočina, ki se v stekleni ampuli razteza. Pri temperaturi gasilne tekočine ca. 85 °C ± 5 °C

raztezanje povzroči, da se steklo zdrobi in tekočina pade v prostor, kjer se prične endotermni

proces, ki povzroči odvzem energije ognju oziroma trenutno ohlajevanje v prostoru. Kot

stranski produkt endotermne reakcije pa se sprosti še manjša količina dušika in ogljikovega

dioksida, ki imata nalogo, da zapirata dostop kisika do goreče površine. Na površini gasilne

tekočine nerazpadle snovi tvorijo zaščitni film, ki preprečuje ponovni vžig.

V fazi delovanja (segrevanja) se pričnejo kemikalije razgrajevati. Povečan ekspanzijski tlak

zdrobi ampulo, ki vsebuje kemikalije, le-te pa se razpršijo po prostoru. Naraščanje tlaka in

območje razprševanja je razvidno iz spodnjih diagramov (slika 5.7).

Porazdelitev vsebine gasilnika po razpršitvi je prikazana in ovrednotena v spodnjem

diagramu. Gre za ovrednotenje na osnovi povprečij preizkusov v različnih okoliščinah.


Slika 4.4: Tlak v odvisnosti od temperature in učinek delovanja glede na razdaljo

4.4.16.3 Gasilni učinek kemikalij

Bonpet gasilno tekočino sestavljajo snovi, ki se aktivirajo ob izbruhu ognja in povzročijo

močan ohlajevalni učinek, s čimer izrivajo kisik iz okolice goreče snovi, kar v trenutku pogasi

ogenj (sečnina, amonijev klorid, kalcinirana soda, natrijev silikat, amonijev sulfat, alunit). Ob

izbruhu ognja se pod vplivom sproščene toplote sprožijo naslednje kemijske reakcije (slika

5.8).

Ogljikov dioksid in amonijak (hladilni učinek, izrivanje zraka) se tvorita z razkrojem sečnine

in ob prisotnosti vode.

CO(NH2)2 + H20 => CO2 + 2NH3 (5.1)

NH3 + O2 => NOx + H2O (5.2)

Amonijak (hladilni učinek) in klorovodikova kislina nastajata tudi pri segrevanju amonijevega

klorida.

NH4Cl => NH3 + HCl (5.3)

NH3 + O2 => NOx + H2O (5.4)


Kalcinirana soda reagira s klorovodikovo kislino in tvori kuhinjsko sol, vodo in ogljikov

dioksid (izrivanje zraka).

Na2CO3 + 2HCl => 2NaCl + H2O + CO2 (5.5)

Kalcinirana soda reagira tudi z žveplovo kislino, in sicer v natrijev sulfat in ogljikovo kislino.

Ogljikova kislina razpada na vodo in ogljikov dioksid, kar povzroča hladilni učinek. Skupaj z

natrijevim sulfatom in vodo izriva zrak iz okolice gorečih površin.

Na2CO3 + H2SO4 =>Na2SO4 + H2CO3 (5.6)

H2CO3 => CO2 + H2O (5.7)

Slika 4.5: Kemijske reakcije


Iz slike 5.4 je razvidno, da se ob reakcijah med gašenjem iz raztopine sprostijo velike

količine plinov (amonijak, ogljikov dioksid) in trdnih snovi. Zaradi hladilnega učinka izparele

vode in sproščenih plinov, ki izrivajo v zrak z gorečih površin, se ogenj praktično v trenutku

pogasi. Ko natrijev sulfat reagira z alunitom, se tvori brezvodni aluminijev sulfat, ki ima

odlične razpršilne lastnosti. Ob reakciji nastali aluminijev sulfat tvori na goreči površini

izjemno tanko prevleko, ki preprečuje ponovni vžig.


5 STIKALNI BLOK NN-500

5.1 Izdelava enočrtne sheme in konstrukcijskih risb

Po določitvi in izbiri vseh elementov stikalnega bloka z računalniškim programom Autocad

LT 2008 ter priročnikom [25] izdelamo enočrtno shemo stikalnega bloka (priloga 13.1). Na

podlagi enočrtne sheme izdelamo konstrukcijske risbe brez elementov in konstrukcijske risbe

z nameščenimi elementi (priloge 13.2, 13.3, 13.3, 13.4 in 13.5). Na koncu izdelamo še risbo

zunanjega izgleda stikalnega bloka (priloga 13.6).

5.2 Izdelava ohišja stikalnega bloka

Izdelava ohišja stikalnega bloka poteka s pomočjo konstrukcijskih risb, ki smo jih predhodno

izdelali. Za ohišje uporabimo pločevino debeline 2 mm, ki jo s stroji za obdelavo pločevine

razrežemo in ukrivimo. Sledi varjenje posameznih zakrivljenih delov iz pločevine in brušenje

zvarov. Izdelamo vse potrebne izvrtine in luknje za prehod zbiralk in vodnikov med

pregradami polj. Za montažo elementov izdelamo montažne plošče iz pocinkane pločevine,

debeline 3 mm. Na koncu s posebno napravo (za privarjenje vijakov na pločevino) privarimo

vijake za montažo pletenice, za ozemljitev vrat, vijake za namestitev montažnih plošč ipd.

Nato ohišje (pločevino) zaščitimo pred korozijo.

Ohišje korozijsko zaščitimo s postopkom elektrostatičnega suhega nanosa poliestrske barve.

5.3 Korozijska zaščita ohišja stikalnega bloka

Vsa ohišja stikalnih blokov, so korozijsko zaščitena s postopkom elektrostatičnega suhega

nanosa poliestrske barve v poljubnem RAL-odtenku (priloga 13.10). Poleg običajne grobe

strukture se ohišja lahko pobarvajo tudi s polgrobo ali gladko strukturo.

Prednosti elektrostatičnega prašnega barvanja:

- odlična antikorozivna zaščita,

- visok nivo mehanske trdnosti,

- dobra odpornost na kemikalije, temperaturo in vremenske pogoje,


- enakomernost nanosa,

- manjša poraba časa,

- manjša debelina nanosa,

- 90 % prašnih delcev se s filtriranjem ponovno uporabi.

Ekološke prednosti:

- zmanjšanje emisije hlapov organskih topil in trdnih delcev,

- zmanjšanje količine posebnih odpadkov,

- zmanjšanje količin odpadnih vod in emisij v odpadne vode,

- zmanjšanje nevarnostnega potenciala,

- izboljšanje delovnih pogojev za zaposlene.

5.3.1 Kemijsko čiščenje površine

Izvaja se v komori, kjer se pod tlakom 1,5 bara in temperaturi 60 °C površina obdelovancev

obdeluje z detergentom (1-odstotni koncentrat Duridine 3960W Henkel), ki odstrani vse

maščobe, olja, voske, prašne in druge madeže. Zatem se obdelovance nekajkrat spira z

navadno tekočo vodo.

5.3.2 Demi spiranje

Je spiranje z deminizirano vodo, to je očiščena voda (destilirana voda). Izvaja se ob koncu

pralnega postopka in je pomembno zaradi tega, da s površine odstranimo vse mineralne

katione, ki bi sicer lahko povzročili oksidacijo pod zaščitnimi premazi. Nečista voda teče v

čistilno napravo, kjer se očisti in odteče v kanalizacijo. Odpadni mulj, ki pri tem nastane, pa

se odpelje na deponijo.

5.3.3 Sušenje obdelovanca

Izvaja se v sušilniku, in sicer pri temperaturi 110 °C, kar je pomembno zato, da v žepih in

porah ni ostankov vlage, ki bi preprečevala kvaliteten nanos zaščitnih premaznih sredstev.


5.3.4 Fosfatiranje površine

Izvaja se v avtomatski komori s kontrolirano koncentracijo fosfatnega sredstva, ki povzroči

tanek nanos Fe-fosfata, ki je izjemno pomemben pri dolgotrajni odpornosti obdelovancev

proti oksidaciji (rjavenju). Debelina nanosa znaša 12 µm.

5.3.5 Nanos prašne barve

Izvaja se v posebni lakirni kabini, in sicer z ročnim nanosom suhe poliestrske barve, običajno

v debelini 60 do 100 µm. Barve se nanašajo elektrostatsko. Obdelovanec je priklopljen na

pozitivni pol enosmerne napetosti. Pištola, s katero delavec praši prašne delce laka, pa je

priklopljena na negativni pol (slika 5.1). Pojavi se elektrostatično polje med prašnimi delci v

zraku in obdelovancem, zato se prašni delci sami primejo na obdelovanca. Enosmerna

napetost znaša 10-100 kV. Prašni delci, ki ostanejo v zraku, se vračajo v mešalno napravo. Pri

večjih obdelovalnih površinah se dosega 95-odstotna izkoriščenost prahu, kar zelo poveča

ekonomičnost postopka.



5.3.6 Polimerizacija (utrjevanje) poliestrske barve

Izvaja se avtomatsko v peči, in sicer pri temperaturah od 160 °C do 180 °C. Po ohladitvi, ki

traja 2 do 6 ur, dobimo kakovostno končno korozijsko zaščito pločevine.

Stikalni blok NN-500 smo elektrostatično pobarvali z RAL-odtenkom 7032 (priloga 13.10).

5.4 Namestitev elementov

Elemente namestimo v skladu s proizvajalčevimi navodili (položaj uporabe, razdalje glede na

električne obloke itd.), v skladu z ustreznimi standardi SIST EN in glede na konstrukcijske

risbe (priloga).

Elemente oziroma funkcijske enote, ki jih montiramo na istem nosilcu kot sponke za zunanje

vodnike, je namestimo tako, da so dostopni ob montaži, ožičenju, vzdrževanju in zamenjavi.

Opremo je v stikalnem bloku montiramo in ožičimo tako, da se ne zmanjša njeno pravilno

delovanje zaradi medsebojnega vpliva toplote, električnih oblokov, vibracij in energijskih

polj, ki nastanejo pri normalnem delovanju. Pri ohišjih, ki so konstruirana za namestitev

varovalk, posebno pozornost posvetimo toplotnim učinkom. Tip in nazivni tok uporabljenih

talilnih vložkov smo določili glede na nazivne tokove porabnikov (preglednica 4.1).

Minimalne izolacijske razdalje in plazilne poti se morajo obdržati v vseh položajih med

prehodom iz enega položaja v drugega.

Vse vgrajene elemente označimo z oznakami, kot je prikazano v enočrtni shemi. Kjer je

možen neposreden dotik delov pod napetostjo, namestimo izolacijske prozorne maske, ovire

in pregrade. Stikalni blok označimo z vsemi potrebnimi znaki in opozorili za nevarnost

električnega udara. Na zunanjost vrat namestimo ploščico z imenom stikalnega bloka in vrsto

ozemljitvenega sistema. V zgornji desni/levi kot, in sicer na notranjo stran vrat, pa namestimo

nalepko s tehničnimi podatki. Vse vgrajene elemente označimo z oznakami, kot je prikazano

v enočrtni shemi.

Stikalni blok NN-500 (slika 5.1) je sestavljen iz dovodnega in odvodnega polja. V dovodnem

polju se nahaja varovalčni ločilnik z NV-talilnimi varovalkami 500 A in glavno ločilno

stikalo nazivnega toka 630 A. Stikalo ima ročico za manipuliranje nameščeno v poglobljenem

delu vrat po globini. S tem je preprečena nenamerna manipulacija oziroma poškodba ročke, še


zlasti v primeru, če je stikalni blok nameščen na mestu, blizu prehoda osebja ali transporta z

raznimi viličarji. Na vratih so nameščeni trije ampermetri x/5A, ki preko tokovnih merilnih

transformatorjev 500/5A, merijo tok v posameznih fazah. Voltmeter s preklopko prikazuje

vse tri medfazne in fazne napetosti. Prisotnost vseh treh faznih napetosti prikazujejo signalne

svetilke. Pripravljeno je priključno mesto za priklop dovodnih kablov 2 x PP00-A 3x185/95

mm2. Potek dovodnih kablov je predviden iz tal, in sicer skozi odprto dno stikalnega bloka.

V odvodnem polju sta dva močnostna izvoda varovana s talilnimi varovalkami (315 in 160

A), nameščenimi v varovalčnih letvah. Tretji in četrti izvod sta varovana s talilnimi

varovalkami (80 in 50 A), nameščenimi v varovalnem PK-podnožju. Sledi izvod 5 za z

vklopom preko kontaktorja, varovan s talilno varovalko in bimetalnim relejem. Naslednji

izvod 6 predstavlja napajanje porabnika, kjer je potrebna kontaktorska kombinacija za

avtomatski preklop zvezda – trikot. Sledijo še ostali tokokrogi za vtičnico v stikalnem bloku,

rezervo in krmiljenje. Tudi na vratih odvodnega polja se nahajajo signalne svetilke, tipke in

stikala za signalizacijo, vklop in izklop posameznih tokokrogov. Močnostni izvodi so

predvideni s kabli, ki potekajo skozi odprto dno stikalnega bloka v tla. Šibkejši izvodi pa so

predvideni s kabli preko uvodnic, in sicer skozi vrhnji del odvodnega polja.

Sistem zaščite je TN-C-S. Kar pomeni, da je nevtralna in zaščitna funkcija združena v enem

vodniku, t. i. PEN-vodniku. Le-ta se v stikalnem bloku deli na PE- in N-vodnik, ki se zatem

ne sme več združiti.

Slika 5.2: Stikalni blok NN-500


5.3 Kosovnica stikalnega bloka NN-500

Nizkonapetostni stikalni blok NN-500 vsebuje sledečo opremo: - ločilno stikalo LA 630, Un = 400 V, In = 630 A, ročni pogon, tripolni, podaljšana os,

črna/rdeča ročica, »ISKRA MIS« (1 kos);

- tokovni merilni transformator NNT 24, 500/5 A, razred 0,5 10 VA, »ŽELJKO« (3 kosi);

- A-meter FQ 0307, 0-5 A, »ISKRA MIS« (3 kosi);

- V-meter FQ 0307, 0-500 V, »ISKRA MIS« (1 kos);

- V-metrska preklopka, 4G 10-66-U, In =10 A, vgradna, »RADE KONČAR« (1 kos);

- enopolno stikalo, 4G 10-90-U, In =10 A, vgradno, »RADE KONČAR« (1 kos);

- ploščati vodnik Cu 40 x 10 mm (30 kg);

- podporni izolator P3/62, »TSN« (22 kosov);

- svetilka EL, bela, »ELTEN« (3 kosi);

- svetilka EL, rdeča, »ELTEN« (2 kosa);

- svetilka EL, zelena, »ELTEN« (3 kosi);

- tipkalo ER, zelena, »ELTEN« (1 kos);

- tipkalo ER, rumena, »ELTEN« (1 kos);

- tipkalo ER, rdeča, »ELTEN« (1 kos);

- varovalčni ločilnik ARROW BLOC velikost 3, Un = 400 V, In = 630 A, montaža na ploščo,

»SCHRACK« (1 kos);

- varovalčna letev ARROW LINE velikost 3, Un = 400 V, In = 600 A, »SCHRACK« (1 kos);

- varovalčna letev ARROW LINE velikost 2, Un = 400 V, In = 400 A, »SCHRACK« (1 kos);

- časovni rele za preklop zvezda/trikot HTR 03.1, »SELTRON« (1 kos);

- impulzno stikalo, Un = 400 V, In = 16 A, »SCHRACK« (1 kos);

- tripolno varovalno podnožje PK 00/3, »ETI« (2 kos);

- NV-varovalke In = 500 A, »ETI« (3 kosi);





- varovalni podstavek EZN 25, »ETI« (6 kosov);

- talilni vložek D2-gG, In = 10 A, »ETI« (3 kosi);

- talilni vložek D2-gG, In = 16 A, »ETI« (3 kosi);


- instalacijski odklopnik ETIMAT, C 10, 1-polni, »ETI« (3 kosi);

- instalacijski odklopnik ETIMAT, C 16, 1-polni, »ETI« (3 kosi);

- instalacijski odklopnik ETIMAT, C 6, 1-polni, »ETI« (1 kos);

- kontaktor KN 16, »ISKRA MIS« (4 kosi);

- nadtokovni rele TRB 14, »ISKRA MIS« (2 kosa);

- vtičnica 230V/16A (1 kos);

- tečaji (6 kosov);

- ključavnica, komplet (1 kos);

- uvodnica PG 36 (1 kos);

- uvodnica PG 29 (1 kos);

- uvodnica PG 16 (4 kosi);

- uvodnica PG 13.5 (1 kos);

- gumi uvodnica (6 kosov);

- vrstna sponka, 35 mm2 (3 kosi);

- vrstna sponka, 16 mm2 (3 kosi);

- vrstna sponka, 4 mm2 (13 kosov).


6 IZJAVA O SKLADNOSTI IN OZNAKA CE

6.1 Splošno

Protokol k pridružitvenemu sporazumu med Slovenijo in EU o ugotavljanju skladnosti in

prevzemanju industrijskih izdelkov (PECA), ki ga je Slovenija podpisala, je dokončno

poenotil določila vseh tehničnih predpisov, ki veljajo za določene izdelke, uredil pa je tudi

označevanje in način ugotavljanja skladnosti izdelkov z zahtevami predpisov. Protokol PECA

pomeni tudi pravno veljavnost oznake CE, ki zagotavlja, da izdelek ustreza varnostnim

predpisom.

Direktive v EU določajo le minimalno raven varnosti in zaščito javnega zdravja potrošnikov

ter okolja; podrobne tehnične zahteve pa določajo evropski standardi evropskih organov za

standardizacijo. Direktive zahtevajo, da proizvajalci svoje izdelke označujejo z oznako CE, s

čimer izjavljajo, da so izdelki skladni z vsemi zahtevanimi predpisi.

Proizvajalci izdelkov morajo najprej ugotoviti, ali izdelek spada v katero od direktiv, ki

zahteva znak CE, nato pa, katere zahteve mora pri razvijanju in proizvajanju upoštevati.

Izdelati morajo tehnično mapo, ki služi kot dokazno gradivo o razvoju in proizvodnji izdelka,

definiciji izdelka, njegovi pravilni uporabi, predvsem pa o izvedenih postopkih analize in

preprečevanja nevarnosti proizvoda za uporabnika. Nadalje morajo proizvajalci izbrati

postopke preverjanja skladnosti s strani priglašenih organov ter izdati izjavo o skladnosti kot

tudi listino o materialni odgovornosti za skladnost z zahtevami iz predpisov. Na koncu je

potrebno izdelek še označiti z znakom CE in mu priložiti predpisane spremne listine.

6.2 Postopek pridobitve CE

6.2.1 Poznavanje proizvoda

Poznavanje proizvoda je za proizvajalca bistvenega pomena. Le tisti, ki dobro pozna namen

in izvedbo izdelka, lahko opredeli nevarnosti, ki se pojavljajo ob njegovi uporabi. Tako lahko

že ob zasnovi upošteva vse zahteve vseh smernic, ki se na končni izdelek nanašajo in se

izogne morebitnim kasnejšim popravkom konstrukcije. Ugotoviti je potrebno, kateri tehnični

predpisi zadevajo izdelek. Proučiti je potrebno varnostne zahteve vseh relevantnih predpisov


ter ugotoviti, ali izdelek izpolnjuje vsa navedena določila. Izpolnjevanje najbolj enostavno

dokazujemo z upoštevanjem (in navedbo) harmoniziranih standardov SIST EN.

6.2.2 Tehnična mapa

Sestavimo tehnično mapo v okviru tehnične dokumentacije za izdelek. Njeno vsebino

določajo posamezni tehnični predpisi. Vse smernice imajo zahtevo, da je potrebno CE-

označevanje podpreti s tehnično dokumentacijo. Kaj le-ta obvezno obsega (tehnična mapa),

opredeljuje vsaka direktiva posebej. Povzamemo torej lahko, da vsebuje:

- splošni opis izdelka (tudi tipske oznake, tovarniške oznake, ime …),

- konceptualno zasnovo in proizvodne risbe, diagrame, tehnične specifikacije ter

opise in razlage risb,

- navedbe direktiv, ki so bile upoštevane in jim izdelek ustreza,

- rezultate opravljenih izračunavanj, preračunov,

- izdelavo ocene tveganja in varnostnih ukrepov za montažo in uporabo,

- poročila o preskusih, ki potrjujejo skladnost z ustreznimi direktivami,

- podrobnosti o postopkih presoje, kakovosti in kontrole proizvodnje,

- informacije o spremembah, narejenih v proizvodnji.

Pripadajoča tehnična mapa o izdelku mora biti dosegljiva v EU in v razumnem roku na voljo

pristojnim državnim nadzornim organom, da lahko presodijo o skladnosti izdelka z zahtevami

veljavnih predpisov. Mapa mora biti hranjena najmanj še deset let po izdelavi zadnjega

izdelka, na katerega se nanaša.

6.2.3 Izjava o skladnosti

Ta dokument je izjava (priloga 13.9), da proizvod ustreza vsem zahtevam vseh ustreznih

smernic. Načeloma mora vsebovati:

- ime in naslov proizvajalca ali pooblaščenega predstavnika,

- opis izdelka,

- smernice, na katere se skladnost nanaša,

- uporabljene harmonizirane standarde,

- na podlagi česa je izjava izdana,

- postopke ugotavljanja skladnosti,

Aleš Slatinek, Načrtovanje in tipski preskus nizkonapetostnega stikalnega bloka NN

- pridobljene listine v postopku skladnosti,

- nadzorne postopke,

- podatke o podpisniku,

- podpis, datum in žig.

Vsaka direktiva posebej pa podrobneje opredeljuje vsebino izjave, seveda je za manj zahtevne

izdelke vsebina enostavnejša. Vedno je izjava o skladnosti sestavni del tehni

biti vedno (takoj) na razpolago nadzornim organom.

6.2.4 Označitev izdelka in spremna literatura

Izdelek označimo s CE-znakom skladnosti

označeni in opremljeni z ustrezno dokumentacijo, kar je zahteva posameznih direktiv.

K spremni literaturi spadajo navodila za vgradnjo in uporabo.

navodila, in sicer navodila za programiranje in vse podrobnosti o

proizvod, kje ga lahko uporablja

Monterju dajejo tudi vse potrebne informacije o varnem ravnanju, montaži, sestavi,

ipd.

6.2.5 Navodila za montažo in uporabo stikalnega bloka NN

Navodila vsebujejo naslednje elemente

- opis naprave, tehnični podatki, namen uporabe

- varnostne informacije

rtovanje in tipski preskus nizkonapetostnega stikalnega bloka NN-500

pridobljene listine v postopku skladnosti,

o podpisniku,

podrobneje opredeljuje vsebino izjave, seveda je za manj zahtevne

izdelke vsebina enostavnejša. Vedno je izjava o skladnosti sestavni del tehnične mape in mora

(takoj) na razpolago nadzornim organom.

itev izdelka in spremna literatura

znakom skladnosti (slika 6.1). Proizvodi morajo biti pravilno

eni in opremljeni z ustrezno dokumentacijo, kar je zahteva posameznih direktiv.

Slika 6.1: Znak CE

K spremni literaturi spadajo navodila za vgradnjo in uporabo. To so splošna varnostna

navodila za programiranje in vse podrobnosti o tem, kako uporabljati

uporabljamo in kje ne, navodila za vzdrževanje, hranjenje

dajejo tudi vse potrebne informacije o varnem ravnanju, montaži, sestavi,

Navodila za montažo in uporabo stikalnega bloka NN-500

elemente:

čni podatki, namen uporabe,

varnostne informacije in opozorila,

39

podrobneje opredeljuje vsebino izjave, seveda je za manj zahtevne

čne mape in mora

. Proizvodi morajo biti pravilno

eni in opremljeni z ustrezno dokumentacijo, kar je zahteva posameznih direktiv.

o splošna varnostna

tem, kako uporabljati

odila za vzdrževanje, hranjenje ipd.

dajejo tudi vse potrebne informacije o varnem ravnanju, montaži, sestavi, zagonih


- navodila za montažo, priklop in uporabo,

- navodila za vzdrževanje in servisiranje,

- navodila za transport in skladiščenje,

- navodila za odstranitev iz uporabe,

- seznam rezervnih delov,

- izvršeni preskusi in rezultati meritev,

- obveznosti proizvajalca - garancijski pogoji.

6.2.5.1 Opis naprave, tehnični podatki in namen uporabe

Nizkonapetostni stikalni blok NN-500

a) Uporaba

- krmiljenje, varovanje in signalizacija delovanja naprav,

- stikalni blok se lahko uporablja le za namen, za katerega je bil izdelan,

- stikalni blok ni namenjen uporabi v potencialno eksplozivnih atmosferah (EX-

okoljih).

Stikalni bloki so namenjeni za krmiljenje različnih naprav, uporabnikov, krmiljenje strojev,

uporabljajo pa se tudi za varovanje podstikalnih blokov in njihovih tokokrogov.

Stikalni blok vsebuje raznovrstno električno opremo, ki je nameščena v njegovi notranjosti in

je zaščitena pred zunanjimi vplivi. Stikalni blok je zaščiten pred vdorom vode ali prahu v

notranjost, dostopom do delov pod napetostjo, stikom z deli, ki so pod napetostjo in

preprečujejo neposredni stik z gibljivimi deli in deli pod napetostjo. Namenjen je za notranjo

uporabo.

Največja dovoljena obremenitev znotraj ohišja znaša 100-500 kg ter 10 kg na vratih.


b) Obratovalni (okoljski) pogoji

Najvišja temperatura okolice (pri normalni uporabi stikalnega bloka) je za notranjo montažo

+40 °C, povprečje temperatur v času 24 ur pa ne sme presegati +35 °C. Najnižja dovoljena

temperatura okolice je –5 °C.

Za stikalne bloke (notranje lokacije) je lahko relativna vlažnost za določen čas 100-odstotna,

in sicer pri maksimalni temperaturi okolice +25 °C.

Nadmorska višina mesta montaže ne sme presegati 2000 m. Za električno opremo, ki se

uporablja nad 1000 m, je potrebno upoštevati zmanjšanje dielektrične trdnosti in pogoje

zračnega hlajenja.

c) Tehnični podatki

Podatki so razvidni z napisne tablice, ki je nalepljena na vidnem mestu na stikalnem bloku.

6.2.5.2 Varnostne informacije, opozorila

Stikalni blok pri pravilnem priklopu in ravnanju v skladu z navodili za uporabo ni nevaren;

električni deli, ki se nahajajo v njem, so zaščiteni pred dostopom vode ali prahu v notranjost,

pred dostopom do delov pod napetostjo oziroma kontaktom z deli pod napetostjo. Varnostna

navodila so naslednja:

!

ELEKTRIČNI PRIKLOP MORA IZVRŠITI ZA TO USPOSOBLJENA OSEBA!

!

PRED MONTAŽO IN VSAKIM POSEGOM V NOTRANJOST STIKALNEGA BLOKA OBVEZNO PREBERITE NAVODILA ZA UPORABO IN MONTAŽO!

!

ZA KAKRŠNEKOLI POŠKODBE, KI IZHAJAJO IZ NEPRAVILNE UPORABE, PREVZEMA VSO ODGOVORNOST UPORABNIK!


6.2.5.3 Navodila za montažo, priklop in delovanje (uporabo)

- Prostostoječi stikalni blok se montira oziroma privijači na ravno in trdno podlago.

- Stikalni blok ima ozemljitveno sponko za priklop na ozemljitveni sistem.

- Pred vsakim priklopom na omrežno napetost je potrebno stikalni blok ozemljiti z

vodnikom P/F ustreznega prereza!

- Po priključitvi stikalnega bloka na omrežno napetost je potrebno preveriti pravilnost

napetosti na sponkah!

- Tečaje na vratih stikalnega bloka je potrebno po potrebi oziroma najmanj enkrat letno

namazati z mastjo!

- Po potrebi oziroma najmanj enkrat letno je potrebno stikalni blok (v breznapetostnem

stanju) posesati in očistiti stekla na elementih (prikazovalnikih) na vratih (če obstajajo)!

!

PO MONTAŽI OZIROMA PRIKLOPU JE PREPOVEDANO ODLAGANJE KAKRŠNIHKOLI PREDMETOV V/NA STIKALNI BLOK!

!

PRIKLJUČITEV JE POTREBNO IZVRŠITI V BREZNAPETOSTNEM STANJU!

!

V PRIMERU IZKLOPA V SILI IN VZDRŽEVANJA MORA BITI OMOGOČEN PROST DOSTOP DO STIKALNEGA BLOKA!

!

PRI POSEGU V OPREMO JE POTREBNO UPOŠTEVATI, DA STATIČNA PRAZNJENJA LAHKO POŠKODUJEJO ELEKTRONSKE KOMPONENTE!

!

KLJUČE VRAT STIKALNEGA BLOKA LAHKO IMA IN JIH UPORABLJA LE STROKOVNO USPOSOBLJENA IN POOBLAŠČENA OSEBA!


OPOZORILO!

Pri vgradnji stikalnega bloka je potrebno paziti na pravokotnost (ravna linija) oziroma na to, da ne

prihaja do mehanskih poškodb in nepravilnih obremenitev (zvijanje).

Navodila za prvi zagon/obratovanje obsegajo:

• funkcijski test,

• parametriranje, nastavitev ustreznih parametrov zaščitnih naprav,

• zagon po korakih (vklop glavnega stikala, vklop naprave s tipkami),

• šolanje upravljalcev.

Priklop stikalnega bloka izvede za to usposobljena oseba v skladu s predpisi. Po priklopu in

montaži sestavnih delov se opravijo kontrolne meritve priključenih elementov in porabnikov,

ki zagotovijo varno in pravilno delovanje.

ZAŠČITA PRED ELEKTRIČNIM UDAROM

Zaščita pred električnim udarom je izvedena z zaščito pred neposrednim dotikom in zaščito

pred posrednim dotikom s samodejnim izklopom napajanja v TN-sistemu napajanja.

Krmilni tokokrog je napajan z uporabo ločilnega transformatorja in male napetosti oziroma

kako drugače. Vsi prevodni deli so med seboj povezani z zaščitnim vodnikom. Zaščitni

vodnik je povezan z zaščitno ozemljitvijo. Za zaščito pred kratkim stikom in preobremenitvijo

so v stikalnih blokih in stikalnih ter krmilnih omaricah nameščeni odklopniki in varovalke.

Oprema za gašenje

V primeru požara priporočamo uporabo gasilnih aparatov s CO2 oziroma izvedbo ustreznih

ukrepov ter uporabo opreme in zaščite v skladu z veljavnimi požarno-varstvenimi predpisi.

6.2.5.4 Navodila za vzdrževanje in servisiranje

• Vzdrževalci morajo imeti ustrezno izobrazbo;

• izvajajo se rutinski pregledi ter vsi pregledi, ki so zahtevani v tehničnih predpisih in

določeni v navodilih za uporabo;

• o vseh posegih se mora voditi ustrezna evidenca;

• dela lahko izvaja le ustrezno usposobljena in pooblaščena oseba;


• pred pričetkom del je potrebno izklopiti glavno stikalo in ga mehansko blokirati z

obešenko (če obstaja) ter stikalni blok označiti z ustrezno opozorilno tablo;

• vsa servisna dela se izvajajo v skladu s priloženo vezalno shemo in originalnimi

rezervnimi deli;

• potrebno je tudi vodenje evidence.

Odpravljanje napak v garancijskem roku izvršuje proizvajalec, vzdrževanje in servisiranje izven

garancijskega roka pa se izvaja po dogovoru z naročnikom. Stikalne bloke je potrebno občasno

očistiti, pregledati zapiralni mehanizem in tečaje, le-te pa po potrebi tudi zamenjati.

Načrti, potrebni za prvi zagon in vzdrževanje

• Glej priloženo projektno dokumentacijo.

6.2.5.5 Navodila za transport in skladiščenje

• Stikalni bloki so pakirani tako, da so zavarovani pred vplivi temperaturnih razlik,

vlažnosti in so zaščiteni pred mehanskimi poškodbami, ki bi lahko nastale med

transportom.

• Vgraditi se morajo v kratkem časovnem obdobju. (Predvidoma v največ mesecu dni

po prevzemu pri dobavitelju!) V primeru, da stikalni blok ni vgrajen v tem času, ga je

potrebno skladiščiti v suhem in zračnem prostoru, in sicer pri sobni temperaturi in v

pokončnem položaju.

• Stikalni blok se lahko prestavlja ročno, z viličarjem ali dvigalom! Pred izvedbo

transporta je potrebno stikalni blok ustrezno zaščititi!

• Zavit je v folijo in po potrebi zaščiten pred mehanskimi poškodbami. Transportira se v

pokončnem položaju, na hrbtu ali na stranici. Po potrebi je nameščen tudi na palete.

• Dimenzije so običajno standardne, po potrebi pa lahko tudi odstopajo od določenih

mer (glede na zahteve naročnikov).

• Dovoljena temperatura pri transportu in skladiščenju je med –25 °C in +55 °C, pri

čemer je za kratka časovna obdobja, ki ne presegajo 24 ur, dovoljena tudi do +70 °C.

OPOZORILO!

Stikalnega bloka ne smemo polagati na površine, kjer so vrata in morebitna oprema na njih.


6.2.5.6 Odstranitev iz uporabe

Življenjska doba za stikalni blok je odvisna od vgradnje, načina uporabe in delovnih pogojev,

pri čemer je potrebno upoštevati življenjsko dobo sestavnih delov in redno izvajati vsa potrebna

vzdrževalna dela. Datum proizvodnje je odtisnjen na napisni tablici. Po poteku življenjske dobe

je potrebno stikalni blok odstraniti iz uporabe. Odslužene stikalne in krmilne omare oziroma

stikalne bloke se odvrže na deponijo za industrijske odpadke v skladu z veljavnimi

okoljevarstvenimi predpisi in zakonodajo.

6.2.5.7 Kosovnice, seznam rezervnih delov

Kosovnica oziroma seznam rezervnih in nadomestnih delov se običajno nahaja v projektu.

6.2.5.8 Izvršeni preskusi, rezultati meritev

Na stikalnem bloku so bili opravljeni vsi potrebni preskusi, zahtevani po veljavnih standardih,

navedenih na izjavi o skladnosti. Zapis o preskušanju oziroma opravljenih meritvah se nahaja

v prilogi.

6.2.5.9 Obveznosti proizvajalca – garancijski pogoji

Garancijski pogoji so določeni v okviru projekta. Garancijska doba je navedena na garancijskem

listu in velja običajno eno leto (od primopredaje oziroma od začetka uporabe), na vgrajene

elemente pa kolikor časa jo daje proizvajalec teh delov.

V času garancije bo proizvajalec odpravil okvare, katere niso nastale zaradi višje sile ali

nepravilnega posega oziroma nepravilne uporabe.


7 ICEM – TC (INFRASTRUKTURNI CENTER ZA ENERGETSKE

MERITVE - TEHNOLOŠKI CENTER)

7.1 Splošno

Infrastrukturni center za energetske meritve - tehnološki center, ali krajše ICEM – TC (slika

7.1), spada med napetostne in močnostne preskusne laboratorije. Organiziran je v sklopu

Laboratorija za energetiko Fakultete za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Maribor.

Gostuje v prostorih bivše transformatorske postaje Dravskih elektrarn. Lokacija laboratorija je

električno idealna, saj je v neposredni bližini hidroelektrarna Mariborski otok in le nekaj sto

metrov oddaljena razdelilno transformatorska postaja Pekre z izjemno veliko kratkostično

močjo, ki omogoča potrebne preskusne kratkostične tokove.

Slika 7.1: ICEM - TC

7.2 Dejavnosti

Dejavnost zavoda obsega aplikativno, raziskovalno, razvojno, svetovalno, izobraževalno,

informacijsko, dokumentacijsko, publikacijsko, promocijsko delo, testiranje in merjenje na

področjih v energetiki, telekomunikacijah, merilni in stikalni tehniki.

7.2.1 Meritve

Meritve obsegajo:

- meritve kakovosti električne energije (flikerji, višje harmonske komponente,

obratovalni parametri omrežja);


- meritve delnih praznitev na izolacijskih elementih elektroenergetskega sistema nizkih,

srednjih in visokih napetosti;

- meritve ozemljitvenih naprav.

7.2.2 Preskusi

Vrste preskusov:

- razvojnoraziskovalni napetostni in močnostni preskusi na elementih

elektroenergetskega sistema nizke, srednje in visoke napetosti;

- izdajanje potrdil o skladnosti izdelkov s standardi za izdelke preskušene v ICEM - TC;

- izdajanje potrdil o skladnosti izdelkov s standardi za izdelke preskušene v drugih

laboratorijih, in sicer: nizkonapetostni, srednjenapetostni in visokonapetostni stikalni

aparati (ločilniki, ločilna stikala, odklopniki, kontaktorji …), izolatorji, skoznjiki,

varovalke, prenapetostni odvodniki in stikalne naprave;

- preskusi mehanske zdržljivosti elementov elektroenergetskega sistema;

- preverjanje mej toplotne zdržljivosti novih izdelkov in aparatov ter naprav v

obratovanju;

- ugotavljanje kakovosti izolacijskih elementov s preskusi delnih praznitev in drugo.

Podrobnejša opredelitev preskusov:

- preskusi (s kratkotrajnim zdržnim tokom (1 s), s temenskim zdržnim tokom do 30 kA)

aparatov in naprav nizke, srednje in visoke napetosti (slika 7.2);

- preskusi kratkostične vklopne in izklopne zmogljivosti do 50 kA pri cos ϕ od 0.1 do

0.9 in preskusnih napetostih do 600 V (za aparate nizke napetosti);

- enofazni in trifazni izmenični kratkostični preskusi do 50 kA preskusnih napetostih do

1000 V, z možnostjo stopenjske regulacije napetosti (za aparate nizke napetosti);

- kratkostični preskusi z enosmernim tokom do 25 kA pri preskusnih napetostih do 700

V (za aparate in naprave nizke napetosti);

- preskusi segrevanja (z nazivnim in povišanim tokom do 10000 A) za aparate in

naprave nizke, srednje in visoke napetosti;

- preskusi delnih praznitev izolacijskih materialov in izdelkov nazivnih napetosti do 24

kV;

- preskusi z enosmerno napetostjo do 150 kV;


- preskusi z izmenično preskusno napetostjo industrijske frekvence do 200 kV;

- preskusi z atmosfersko udarno napetostjo do 300 kV.

7.2.3 Raziskave in razvoj

Obsegajo:

- vodenje, izvajanje in sodelovanje pri razvojnoraziskovalnih projektih po zahtevah

industrije in drugih uporabnikov teh storitev,

- izvajanje raziskav in razvojnih nalog s področja elektroenergetskih naprav,

- izvajanje dopolnilnega izobraževanja zainteresiranim z zgoraj navedenih področij,

- izvajanje pedagoškega procesa ter vključevanje študentov v razvoj in raziskave,

- izdajanje strokovnih ocen o uporabnosti izdelkov s področja močnostne elektrotehnike

in možnosti vgradnje v slovenski elektroenergetski sistem,

- opravljanje AUDITA (ocenitev ustreznosti dobavitelja in proizvajalca glede tehnične

dokumentacije, sledljivosti kontrole kvalitete, kakovosti izdelka) za izdelke in naprave

močnostne elektrotehnike.

Slika 7.2: Tipsko preskušanje NN-500 v ICEM - TC


8 TIPSKO PRESKUŠANJE STIKALNEGA BLOKA NN-500

8.1 Načini preskušanja

Preskušanja, s katerimi preverjamo karakteristike stikalnega bloka, so:

- kosovna,

- tipska.

Kosovni preskusi so namenjeni odkrivanju napak v materialih in pri izvedbi. Izvajamo jih na

vsakem novem stikalnem bloku, ko je le-ta gotov.

Kosovni preskusi zajemajo:

- pregled stikalnega bloka (vključno z ožičenjem) ter preskušanje električne

funkcionalnosti, če je to potrebno;

- dielektrično preskušanje;

- kontrolo zaščitnih ukrepov in električne neprekinjenosti tokokrogov zaščitnih

vodnikov.

Te kontrole lahko izvajamo v poljubnem zaporedju.

Tipska preskušanja so namenjena kontroli določenega tipa stikalnega bloka, in sicer v skladu

z zahtevami, določenimi s standardom. Potrebno jih je izvesti na vzorcu takšnega stikalnega

bloka ali na tistih njihovih delih, ki so izdelani na enakem ali podobnem konstrukcijskem

principu.

Tipski preskusi predvidevajo naslednje kontrole:

- kontrola mej segrevanja,

- preskušanje dielektričnih lastnosti,

- kontrola kratkostične trdnosti,

- kontrola neprekinjenosti tokokroga zaščitnega vodnika,

- kontrola izolacijskih razdalj in plazilnih poti,

- kontrola mehanskega delovanja,

- kontrola stopnje mehanske zaščite.

Kontrole izvajamo v poljubnem zaporedju na različnih vzorcih enakega tipa.


8.2 Zahteve za tipsko preskušene NN-stikalne bloke

Standard SIST EN 60439-1 [20] določa definicije, obratovalne pogoje, pogoje za

konstrukcijo, tehnične karakteristike in preskušanja za NN-stikalne bloke.

Standard se nanaša na:

- nizkonapetostne stikalne bloke nazivne napetosti do 1000 V izmenične

napetosti, frekvence do 1000 Hz ali 1500 V enosmerne napetosti;

- stikalne bloke, ki vsebujejo krmilno in/ali energetsko opremo višjih frekvenc; v tem

primeru je potrebno uporabiti ustrezne dodatne zahteve;

- nepremične in premične stikalne bloke z okrovom ali brez njega;

- stikalne bloke, namenjene uporabi v zvezi s proizvodnjo, prenosom in pretvorbo električne

energije, namenjene za krmiljenje energetske opreme;

- stikalne bloke, izdelane za uporabo pod posebnimi obratovalnimi pogoji, na primer v

eksplozijskih prostorih, na ladjah, dvigalih, tirnih vozilih.

Standard se ne nanaša na posamične naprave in komponente, kot so varovalčna stikala,

elektronska oprema, motorski zaganjalniki itd., ki morajo biti izdelani in preskušeni v skladu

z ustreznimi standardi.

Standard označuje NN-stikalni blok kot enega ali več NN-stikalnih aparatov, povezanih s

krmilno, merilno, zaščitno in regulacijsko opremo, v celoti montirano na odgovornost

proizvajalca in z vsemi notranjimi električnimi in mehanskimi povezavami ter sestavnimi

deli.

Tipsko preskušen NN-stikalni blok je NN-stikalni blok, izdelan po osvojenem tipu ali sistemu

brez spremembe, ki bi vplivala na preoblikovanje karakteristik tipičnega stikalnega bloka,

preskušenega po tem standardu.

Vsak stikalni blok mora biti opremljen z eno ali več napisnimi ploščicami, zaznamovanimi na

trajen način in nameščenimi tako, da so vidne in čitljive tudi po montaži stikalnega bloka.

Na napisni ploščici morata biti navedena podatka:

- Elektro UNIMONT, d. d.,

- stikalni blok, tip NN-500.


Podatki, ki jih navedemo v tehnično dokumentacijo in napisno tablico (priloga 13.7):

- tip stikalnega bloka: NN-500,

- standard SIST EN 60439-1,

- izmenična napetost f = 50 Hz,

- nazivna obratovalna napetost Ue = 400 V,

- nazivna napetost izolacije Ui = 690 V,

- nazivna zdržna udarna napetost Uimp = 9,6 kV,

- nazivni kratkotrajni zdržni tok Ithr = 12,5 kA

- nazivni temenski kratkostični tok Idyn = 31,5 kA

- nazivni tokovi; dovod: In = 500 A,

izvod 1: In = 315 A,

izvod 2: In = 160 A,

izvod 3: In = 80 A,

izvod 4: In = 50 A,

izvod 5: In = 10 A,

izvod 6: In = 16 A,

izvod 7: In = 16 A,

izvod 8: In = 10 A,

izvod 9: In = 16 A.

- stopnja mehanske zaščite: IP44,

- zaščita pred neposrednim dotikom,

- tip ozemljitvenega sistema: TN-C-S,

- mere: širina = 1500 mm,

višina = 2000 mm,

globina = 500 mm,

- masa: ~ 300 kg

- leto izdelave: 2009

Nazivna obratovalna napetost (Ue) stikalnega bloka je vrednost napetosti, ki v povezavi z

nazivnim tokom tega tokokroga določa njegovo uporabo. Za večfazne tokokroge je to

medfazna napetost.

Nazivna napetost izolacije (Ui) stikalnega bloka je vrednost napetosti, na katero se nanašajo

dielektrični preskusi, izolacijske razdalje in plazilne poti. Maksimalna nazivna obratovalna


napetost kateregakoli tokokroga stikalnega bloka ne sme prekoračiti njegove nazivne

napetosti izolacije.

Nazivna zdržna udarna napetost (Uimp) tokokroga stikalnega bloka je predpisana temenska

vrednost napetosti, do katere je tokokrog stikalnega bloka zmožen obratovati brez napake in

pod pogoji, ki jih določa preskus. Vrednost Uimp naj bo enaka ali višja, kot je nastavljena

vrednost prehodnih napetosti, ki se pojavijo v omrežju, kjer se stikalni blok nahaja.

Nazivni tok (In) je tok, ki ga mora prevajati stikalni blok, pri čemer segrevanje njegovih

posameznih delov ne sme prekoračiti mej segrevanja.

Stopnja mehanske zaščite, ki jo navedemo, se nanaša na celoten stikalni blok, če je montiran v

skladu z navodili proizvajalca, na primer tesnjenje odprte montažne površine stikalnega

bloka, če je to potrebno. Dosežena stopnja mehanske zaščite pred dotikom delov pod

napetostjo, pred vdiranjem trdih teles in tekočine se označi z oznako IP XX, in sicer po

standardu SIST EN 60529. Stikalni bloki za zunanjo montažo brez dodatne zaščite morajo

imeti drugo številčno karakteristiko najmanj 3.

Zaščita pred električnim udarom zahteva zagotovitev, da se zahtevani zaščitni ukrepi

izpolnijo, če je stikalni blok montiran v skladu z ustreznimi standardi. Zaščitni ukrepi, ki so

posebno pomembni za stikalni blok, upoštevaje specifične zahteve, so:

a) zaščita pred posrednim dotikom:

- zaščita z izolacijo delov pod napetostjo,

- zaščita s pregradami in okrovi,

- zaščita z ovirami;

b) zaščita pred posrednim dotikom, ki je izvedena z uporabo tokokrogov zaščitnih vodnikov.


9 REZULTATI PRESKUŠANJ

Ko je bila izdelava stikalnega bloka končana, smo v proizvodnji na stikalnem bloku izvedli

kosovni preskus. Vsebina kosovnega preskusa je navedena v poglavju 8.1. Po uspešno

izvedenem kosovnem preskusu smo izdelali poročilo o preskusu (priloga 13.8).

Na stikalnem bloku smo potem izvedli še tipski preskus v ICEM - TC. Vrsta izvedenih tipskih

preskusov je navedena v poglavju 8. Rezultate pa prikažemo v nadaljevanju.

9.1 Kontrola mej segrevanja

Pri kontroli meja segrevanj merimo temperaturo posameznih delov stikalnega bloka. Iz

meritev izračunamo dejanske vrednosti nadtemperatur in jih primerjamo z nadtemperaturami,

ki jih dovoljuje standard. Temperaturo merimo s termoelementi na mestih, kot jih prikazuje

slika 9.1. Termoelementa T1 in T2 namestimo v okolici stikalnega bloka. S termoelementom

T3 merimo temperaturo zraka v stikalnem bloku in s T4 temperaturo ohišja (zunaj).

Temperaturo na priključnem mestu dovoda merimo s termoelementom T5, temperaturo

zbiralk pa s T6. S T7 merimo temperaturo na plastičnem ohišju varovalčne letve in s T9

merimo plastično ohišje na varovalčnem ločilniku.

Zahtevani pogoji in veličine:

- Ustvarjeni morajo biti enaki temperaturni pogoji kot pri normalnem obratovanju. (SIST EN

60439-1, točka 8.2.1.2.)

- Preskušanje izvedemo na tokokrogu, ki ustreza najneugodnejšemu pogoju glede

segrevanja, in ga obremenimo z nazivnim tokom 500 A. Preskus izvedemo, ko segrevanje

doseže konstantno vrednost oziroma ni presežena sprememba 1 K/h; vendar ne več kot 8 h.

(SIST EN 60439-1, točka 8.2.1.3.)

- Vodniki so enožilni bakreni kabli, ki imajo prerez 240 mm2. (SIST EN, točka 8.2.3.1.)

- Temperatura okolice mora biti med 10 0C in 40 0C. (SIST EN 60439-1, točka 8.2.1.6.)

Potek meritve:

- Stikalni blok postavimo (kot pri normalni uporabi) na tla. Napajalne kable speljemo skozi

dno omare. Razporeditev merilnih sond prikazuje slika 6.1. Vrata stikalnega bloka so


zaprta, da ne bi prišlo do izhajanja toplote iz stikalnega bloka. (SIST EN 60439-1, točka

8.2.1.2.)

- Namestimo varovalke 500 A, da stikalni blok obremenimo z nazivnim tokom, kot vodnike

pa uporabimo enožilne bakrene kable s prerezom 240 mm2. Dolžina kablov znaša 4 m.

(SIST EN 60439-1, točka 8.2.1.3.)

- Vodniki morajo biti postavljeni prosto v zraku. (SIST EN 60439-1, točka 8.2.3.1.)

- Za merjenje temperature uporabimo termoelemente ali termometre. Nekaj termoelementov

ali termometrov namestimo znotraj omarice, in sicer na ustreznih mestih za merjenje

temperature zraka. Termoelemente ali termometre je potrebno zaščititi pred zračnimi

tokovi in toplotnim sevanjem. (SIST EN 60439-1, točka 8.2.1.5.)

- Najmanj dva termometra moramo razporediti na polovici višine omarice, v oddaljenosti 1

m. Temperaturo okolice merimo v času zadnje četrtine preskusa. (SIST EN 60439-1, točka

8.2.1.6.)

Obnašanje preskušanca:

- Segrevanje ne sme prekoračiti vrednosti, navedenih v tabeli segrevanja. (SIST EN 60439-

1, točka 8.2.1.7.)

Slika 9.1: Lokacija merilnih točk pri kontroli mej segrevanja

2 1

3

4

5

6 7

8

9


Preglednica 9.1: Seznam merilnih mest pri kontroli mej segrevanja

Zap. številka Oznaka Merilno mesto 1 T1 okolica 1 2 T2 okolica 2 3 T3 zrak v stikalnem bloku 4 T4 ohišje bloka zunaj 5 T5 dovod L1 6 T6 zbiralka L1 7 T7 plastično ohišje tik ob zbiralki L1 8 T8 plastično ohišje glavnih varovalk 9 T9 ročica stikala

Seznam uporabljenih instrumentov:

- regulacijski transformator;

- transformator WLT, 30 kVA, 132318;

- kleščni ampermeter CHAUVIN ARNOUX A100, 1 kA/10 kA, E43663;

- osciloskop LECROY 930 4C, QUAD 200 MHz, št.: E41841;

- termočleni NiCr-Ni;

- mikrovoltmeter HP 3455A, 1705G-01279.

Prikaz merilnih rezultatov:

- izgube varovalk NH 3: 40 W,

- dovod: Cu, 2 x 150 mm2, l = 2,5 m,

- izvod: Cu, 2 x 150 mm2, l = 2,5 m.


Preglednica 9.2: Vrednosti dopustnih in dejanskih segrevanj merilnih mest

Zap.

št. Oznaka Merilno mesto

Temperatura

(0C)

Segretje

(K)

Dopustno

segretje (K)

Ustreza

Da/ne

1 T1 okolica 1 16,5 / / /

2 T2 okolica 2 17,8 / / /

3 T3 zrak stikalnem

bloku 46,4 29,3 / /

4 T4 ohišje bloka

(zunaj) 35,2 18,2 30 Da

5 T5 dovod L1 56,5 39,4 70 Da

6 T6 zbiralka L1 59,4 42,3 70 Da

7 T7 plastično ohišje

tik ob zbiralki L1 48,0 32,0 40 Da

8 T8 plastično ohišje

glavnih varovalk 35,4 18,4 40 Da

9 T9 ročica stikala 23,4 6,4 25 Da

Graf 9.1: Prikaz naraščanja temperature stikalnega bloka

0

10

20

30

40

50

60

70

9:55 10:30 11:15 12:00 12:45 13:30 14:15 15:00 15:45

Trm

pera

tura

(°C

)

t (h)

T1

T2

T3

T4

T5

T6

T7

T8

T9


Graf 9.2: Prikaz segretkov stikalnega bloka

Sklep:

Naraščanje temperature v posameznih točkah stikalnega bloka prikažemo z grafom 9.1,

naraščanje segretkov pa z grafom 9.2.

Na podlagi merilnih rezultatov in dopustnih vrednosti (preglednica 9.2), določenih s

standardom SIST EN 60439-1, stikalni blok tipa NN-500 ustreza pogojem glede kontrole mej

segrevanja.

9.2 Preskušanje dielektričnih lastnosti

Dielektrične napetosti ugotavljamo s preskušanjem z izmenično in udarno (impulzno)

napetostjo. Standard dopušča, da se med preskusi odstrani elemente, ki bi jih povišana

napetost lahko poškodovala. Vendar morajo biti ti elementi certificirani na podlagi ustreznih

standardov. Izklopili smo instalacijske odklopnike in odstranili varovalne vložke v

tokokrogih, kjer se nahajajo elementi s tuljavicami, ki bi se lahko poškodovali (kontaktorji,

nadtokovni, časovni in impulzni rele).

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

9:55 10:30 11:15 12:00 12:45 13:30 14:15 15:00 15:45

Segre

tki (

K)

t (h)

T2

T3

T4

T5

T6

T7

T8

T9



- Višina preskusne izmenične napetosti mora znašati 3000 V. (SIST EN 60439-1, točka

8.2.2.4.1.)

- Višina preskusne napetosti med preskušanjem ne sme preseči 50 % vrednosti 3000 V, le v

nekaj sekundah se mora enakomerno povišati na svojo polno vrednost 3000 V in zdržati 1

min. (SIST EN 60439-1, točka 8.2.2.4.)

- Preskusna napetost mora imeti praktično sinusno obliko in frekvenco med 45 in 62 Hz.

(SIST EN 60439-1, točka 8.2.2.1.)

- Preskusna napetost za preskušanje izolirnih okrovov mora znašati 1,5-kratno vrednost

3000 V oziroma 4500 V. (SIST EN 60439-1, točka 8.2.2.2.)

- Izvedemo preskus z udarno napetostjo Uimp = 9,6 kV. Preskus izvedemo s standardnim

udarnim valom 1,2/50 µs, kjer znaša vrednost napetosti U1,2/50 = 9,6 kV. Pri tem je

upoštevano, da se nahaja laboratorij na nadmorski višini približno 200 m. Meritve

izvedemo s tremi pozitivnimi in tremi negativnimi udarnimi vali za vsako posamezno

priključitev. (SIST EN 60439-1, točka 8.2.2.6.)

Potek meritve:

- Preskusno napetost priključimo med: vse dele pod napetostjo in med seboj povezane

dosegljive prevodne dele stikalnega bloka (ohišje), vsako fazo in vse ostale faze. (SIST EN

60439-1, točka 8.2.6.3.)

- Okrove iz izolacijskega materiala dielektrično preskusimo s priključitvijo preskusne

napetosti med kovinsko folijo, položeno na zunanji strani okrova, in med seboj povezane

dele pod napetostjo ter izpostavljene prevodne dele znotraj okrova. (SIST EN 60439-1,

točka 8.2.2.2.). Kovinsko folijo namestimo zaradi tega, da lahko priključimo preskusno

napetost na izolacijski okrov.

- Za preskus z impulzno napetostjo je potrebno kovinsko folijo povezati s PEN-zbiralko.

(SIST EN 60439-1, točka 8.2.6.1.)


Slika 9.2: Lokacija merilnih točk pri preskušanju dielektričnih lastnosti

Legenda:

1 – zbiralka L1

2 – zbiralka L2

3 – zbiralka L3

4 – PEN-zbiralka, povezana z ohišjem

5 – kovinska folija na izolacijskem okrovu na odvodnem polju

6 – kovinska folija na izolacijskem okrovu na dovodnem polju (zgoraj)

7 – kovinska folija na izolacijskem okrovu na dovodnem polju (spodaj)

2 1 3 4

5

6

7


Vrednotenje rezultatov:

Preglednica 9.3: Rezultati pri preskušanju dielektričnih lastnosti

Zap.

št.

Priključitev Priključitev -

izmenična napetost

(V)

Preizkusna udarna

napetost (V)

Ustreza glede na napetost

izmenično udarna

1 1–4 3000 9600 da da

2 2–4 3000 9600 da da

3 3–4 3000 9600 da da

4 1–2 3000 9600 da da

5 2–3 3000 9600 da da

6 1–3 3000 9600 da da

7 1–5, 6, 7 4500 9600 da da

8 2–5, 6, 7 4500 9600 da da

9 3–5, 6, 7 4500 9600 da da


- osciloskop LECROY 930 4C, QUAD 200 MHz, št.: E41841;

- preskuševalnik VN Iskra NL0014, 8392;

- VN-transformator TUR – WPT 4,4/35 – GPT 6/45, S = 44 kVA, 220 V/35 kV;

- udarni generator NSG 587, serijska št.: 1489110.

Sklep:

Izolacijski okrovi v posameznih poljih stikalnega bloka tipa NN-500 so bili pritrjeni z

uporabo kovinskih distančnikov, zato je bilo prvotno preskušanje neuspešno. Po zamenjavi

kovinskih distančnikov z izolacijskimi PVC-distančniki, je stikalni blok tipa NN-500 uspešno

prestal preskuse z izmenično in impulzno preskusno napetostjo.

Pri nadaljnji proizvodnji je za pritrjevanje izolacijskih okrovov potrebno uporabljati

izolacijske PVC-distančnike (slika 9.3).


Slika 9.3: Nosilec zaščitnega okrova

9.3 Kontrola kratkostične trdnosti

Pri kontroli kratkostične trdnosti v stikalnem bloku izvedemo kratek spoj vseh treh faz (na

izvodih varovalčnih ločilnikov) na PEN-zbiralko. (Slika 9.6.) Preskusna proga MP3 je

izvedena z nastavljivimi ohmskimi in induktivnimi bremeni, s sinhronskim stikalom in

merilniki toka. (Slika 9.4.)


- Kontrole kratkostične zmogljivosti ni potrebno opraviti pri stikalnih blokih, kjer

pričakovani kratkostični tok ne presega 10 kA. (SIST EN 60439-1, točka 8.2.3.1.)

- Kontrole kratkostične zmogljivosti ni potrebno opraviti pri stikalnih blokih, ki so zaščiteni

z napravami za omejitev toka, katerih prepuščeni tok ob njihovi nazivni izklopni

zmogljivosti ne presega 15 kA. (SIST EN 60439-1, točka 8.2.3.2.)

Ker je stikalni blok NN-500 na dovodu zaščiten z napravo za omejitev toka (varovalčni

ločilnik z vrednostjo varovalk 500 A), kratkostične zmogljivosti ne bi bilo potrebno opraviti.

Odločimo se, da preskus vseeno opravimo.

- Za preskusni kratkotrajni zdržni kratkostični tok, ki ima vrednost 10 kA < Ikp < 20kA mora

biti cosfi = 0,3 in n = 2; n … kvocient med temensko in srednjekvadratično vrednostjo

toka. (SIST EN 60439-1, točka 7.5.3, tabela 5.)


Preskusna proga je bila umerjena na 12,5 kA in cos ϕ = 0,29.

Pri preskusu je prišlo v prvi in tretji fazi do prekinitve toka prej kot v 5 ms (v porastu), v drugi

fazi pa po 9 ms, kar je razvidno iz priloženega časovnega poteka kratkostičnega toka (slika

9.5).

Slika 9.4: Izvedba merilne proge pri preverjanju kratkostične trdnosti

A

A

A

Dovod 400 V

Meritev toka

Sinhronsko stikalo

Nastavljiva ohmska in induktivna bremena

Mesto kratkega stika


Slika 9.5: Mesto kratkega stika

Slika 9.5: Potek kratkostičnega toka


- napajanje (10 kV),

- preskusna proga MP3 z merilno opremo.


Sklep:

Pri preskusu stikalnega bloka tipa NN-500 ni prišlo do mehanskih deformacij. Tudi

dielektrične lastnosti se niso spremenile. Stikalni blok tipa NN-500 tako ustreza pogojem

delovanja v kratkostičnih razmerah

9.4 Kontrola neprekinjenosti tokokroga zaščitnega vodnika

Neprekinjenost tokokroga zaščitnega vodnika preverjamo z meritvijo upornosti med

izpostavljenimi deli stikalnega bloka in tokokrogom zaščitnega vodnika. Merilne točke so

prikazane na sliki 9.9.


- Kontrolirati moramo, če so posamezni izpostavljeni prevodni deli stikalnega bloka

ustrezno spojeni s tokokrogom zaščitnega vodnika. (SIST EN 60439-1, točka 8.2.4.1.)

Potek meritve:

- Izvedemo merjenje, ki dokaže, da je upornost med sponkami za dovodni zaščitni vodnik in

ustrezen izpostavljen prevodni del stikalnega bloka mala (manjša od 0,1 Ω). (SIST EN

60439-1, točka 8.2.4.1.)


Slika 9.7: Merilne točke pri kontroli neprekinjenosti zaščitnega vodnika

Legenda:

1 – PEN-zbiralka 5 – priključni vijak ozemljitve

2 – ohišje 6 – predelna plošča

3 – vrata 1 7 – montažna plošča 1

4 – vrata 2 8 – montažna plošča 2

2 1

3 4

5

6

7

8



Preglednica 9.4: Upornost med priključnimi točkami

Zap.

št.

Priključitev Upornost

(mΏ)

1 1–2 10

2 1–2 10

3 1–3 3

4 1–4 2

5 1–5 2

6 1–6 7

7 1–7 7

8 1–8 9

9 1–9 7

10 1–10 7

Uporabljeni instrument:

- mΩ-meter HAMEG 8014, ERI 36685.

Sklep:

Rezultati, vidni v preglednici št. 9.4, ustrezajo zahtevam SIST EN-standarda, saj so vrednosti

manjše od 0,1 Ω. Stikalni blok tipa NN-500 tako ustreza pogojem kontrole neprekinjenosti

tokokroga zaščitnega vodnika.

9.5 Kontrola izolacijskih razdalj in plazilnih poti

Izolacijske razdalje in plazilne poti preverimo z meritvijo, pri čemer upoštevamo možne

deformacije delov okrova ali notranjih pregrad, vključno z vsemi možnimi spremembami pri

morebitnem kratkem stiku. Ker stikalni blok vsebuje varovalčni ločilnik in varovalčne letve,

preverimo, če so izolacijske razdalje in plazilne poti v skladu z zahtevami v ločilnem

položaju. (SIST EN 60439-1, točka 8.2.5.)



- Preveriti je potrebno, če so izolacijske razdalje in plazilne poti v skladu z vrednostmi,

določenimi s standardom SIST EN 60439-1, kjer morajo biti zračne razdalje:

- med neizoliranimi deli pod napetostjo različnih polov najmanj 8 mm,

- med neizoliranimi deli pod napetostjo in izpostavljenimi prevodnimi deli pa najmanj

8 mm.

Sklep:

Na podlagi pregleda stikalnega bloka tipa NN-500 in pregleda risb je bilo ugotovljeno, da je

razdalja neizoliranih delov pod napetostjo (proti ostalim delom pod napetostjo in ohišjem)

povsod večja od predpisanih 8 mm. Stikalni blok tipa NN-500 ustreza pogojem kontrole

izolacijskih razdalj in plazilnih poti.

9.6 Kontrola mehanskega delovanja

Pri kontroli mehanskega delovanja preskusimo vklope in izklope na vseh elementih, ki to

omogočajo, in sicer v breznapetostnem stanju.


- Preskus izvedemo po montaži aparata v stikalni blok, in sicer s petdesetimi delovnimi

ciklusi. (SIST EN 60439-1, točka 8.2.6.)

Sklep:

Preskus s petdesetimi delovnimi ciklusi vklapljanja in izklapljanja (glavnega stikala,

varovalčnega ločilnika, varovalčnih letev, instalacijskih odklopnikov, krmilnih stikal in tipkal

v stikalnem bloku tipa NN-500) je bil uspešno opravljen. Stikalni blok tipa NN-500 ustreza

pogojem kontrole mehanskega delovanja.


9.7 Kontrola stopnje mehanske zaščite

Stopnja mehanske zaščite stikalnega bloka pomeni stopnjo zaščite pred vdori trdih delcev in

vode v notranjost ohišja. Določena je z oznako IP XY. Prva karakteristična številka (X)

pomeni stopnjo zaščite pred trdimi deli (tudi prah). Druga karakteristična številka (Y) pomeni

stopnjo zaščite pred tekočinami. Na stikalnem bloku preskusimo stopnjo mehanske zaščite IP

44.


- Preskus stopnje zaščite s prvo karakteristično št. 4 se izvaja z ravno in trdo jekleno žico,

premera 1+0,05 mm, ki se pritisne s silo 1 N ± 10 %. Konec mora biti raziglan in odrezan

pravokotno glede na dolžino. Zaščita je zadovoljiva, če žica ne more vdreti v okrov. (SIST

EN 60529, točka 7.4.)

- Preskus stopnje zaščite z drugo karakteristično št. 4 se izvaja s pomočjo ročne škropilne

naprave. Vodni tlak mora biti 80 kPa (0,8 bar). Pretok vode iz odprtin na cevi mora biti

najmanj 10 l/min. Če preskušenega okrova ni mogoče vrteti na vrtljivem podstavku, se

okrov postavi v središče polkroga, cev pa niha na obe strani od navpičnega položaja do

kota 600 s hitrostjo, ki ustreza 600/s, in sicer v času 5 minut.

Nato se okrov vodoravno zavrti za kot 900 in preskus se nadaljuje na enak način še 5

minut. (SIST EN 60529, točka 8.3.1.)

- Za preskus s pomočjo ročne škropilne naprave se nastavi vodni tlak tako, da izteka količina

vode 10 ± 0,5 l na minuto, kar približno ustreza tlaku od 80 do 100 kPa (0,8-1,0 bar).

Trajanje preskusa se določi v odvisnosti od izračunane površine okrova (brez montažnih

površin), in sicer 1 min/m2 okrova, ne sme pa biti krajše od 5 minut. (SIST EN 60529,

točka 8.3.2.)

Obnašanje preskušanca:

Pri kontroli mehanske zaščite s trdo jekleno žico ta ne sme prodreti v notranjost omarice. Pri

kontroli s kapljajočo vodo, kapljice sicer lahko pridejo v omarico, ne smejo pa poškodovati

opreme.



Po preskusih se okrov pregleda, da se ugotovi, ali je vanj vdrla voda. Količina vode, ki je

vdrla v okrov, ne sme:

- povzročiti motenj pri pravilnem delovanju opreme;

- vdirati do delov, ki so pod napetostjo, ali do navitij, ki niso namenjena obratovanju v

vlažnem stanju;

- zbirati se na mestih blizu kabelskih uvodnic in ne sme vdirati v kable.

Če so na okrovu odprtine za iztekanje vode, se mora dokazati s pregledom, da se voda, ki je

vdrla v okrov, ne zbira in da voda, ki se je zbrala, odteka, ne da bi kakorkoli poškodovala

opremo. Če na okrovu ni odprtin za odtekanje vode, je treba upoštevati možnost zbiranja

vode. (SIST EN 60529, točka 8.9.)

Sklep:

Pri kontroli mehanske zaščite z jekleno žico ni bilo možno prodreti v notranjost omarice. Pri

kontroli mehanske zaščite z brizgajočo vodo (pod različnimi koti in z vseh strani), le-ta ni

prodrla v notranjost omarice.

Stikalni blok tipa NN-500 ustreza pogojem kontrole stopnje mehanske zaščite IP 44, kar je

dovolj za notranjo montažo.


10 NOVI STANDARD SIST EN 61439-1:2010

Tipski stikalni blok NN-500 smo tipsko preskušali v skladu s standardom SIST EN 60439-1,

ki je bil takrat še v veljavi. V začetku leta 2010 sta ta standard zamenjala nova standarda, in

sicer SIST EN 61439-1 in SIST EN 61439-2. Zato so v nadaljevanju opisane nekatere

spremembe in novosti (povzeto po [7]).

Pri IEC je v začetku leta 2009 izšel popolnoma na novo koncipiran standard, ki zajema

področje električnih sklopov ter nadomešča četrto izdajo (tudi v Evropi poznane skupine)

istorodnih standardov EN 60439-1 in iz tega izvedene posebne standarde za zahteve

specifičnih izvedb elektroenergetskih sklopov.

Obsežni prvi del vsebuje skoraj 130 strani besedila, preglednic in skic, kjer najdemo dovolj

izčrpne tehnične praktične vsebine, ki določa načrtovanje, izvedbo, montažo, vzdrževanje in

posebej tudi preverjanje električnih sklopov.

Glede na (konec leta 2009 izdani) slovenski Pravilnik o zahtevah za nizkonapetostne

električne inštalacije v stavbah in pripadajočo tehnično smernico, ki med referenčnimi

dokumenti navaja standarde EN 60439-1, EN 60439-2 in EN 60439-3, bi bilo smotrno v

naslednji izdaji smernice upoštevati novi dokument IEC, ki je že doživel evropsko izdajo.

Dogovoriti bi se bilo treba tudi o terminologiji, saj angleški izraz 'assembly' iz naslova

standarda prevajamo v slovenski izraz sklop. Nova slovenska smernica ta del električne

inštalacije pozna pod novim/starim izrazom razdelilnik, tudi stikalni blok, in navaja naslove

referenčnih predhodnikov obravnavanega standarda kot sestave nizkonapetostnih stikalnih in

krmilnih naprav … Pregledi zahtevajo preverjanje, ali so bili pri tipskih (TTA) in delnih

tipskih (PTTA) preskusih sklopov opravljeni predpisani preskusi.

Mednarodni standard je bil že letos izdan tudi kot slovenski standard, in to kot SIST EN

61439-1:2010, ki je osnovni standard s splošnimi pravili; izšel pa je tudi njegov drugi

dopolnilni standard SIST EN 61439-2, ki obravnava sklope močnostnih stikalnih in krmilnih

naprav.


Nova izdaja IEC 61439-1 vsebuje naslednje pomembne tehnične spremembe glede na zadnjo

izdajo IEC 60439:

a) Opuščena je dvojna vloga IEC 60439-1 kot proizvodnega standarda in standarda, ki s

splošnimi pravili pokriva njemu podrejene standarde IEC 60439.

b) Posledično je IEC 61439-1 standard splošnih pravil, proizvodni del standarda IEC 60439-

1 pa je nadomeščen z novim IEC 61439-2.

c) Nam zelo dobro poznano razlikovanje med tipsko (TTA) in delno tipsko (PTTA)

preskušenimi sklopi je ukinjeno in nadomeščeno z novim pristopom preverjanja.

d) Vpeljani so namreč trije novi načini preverjanja sklopov: preverjanje s preskušanjem,

preverjanje z izračunom/meritvijo in preverjanje z izpolnjevanjem pravil načrtovanja.

e) Pojasnjene so zahteve glede dviga temperature.

f) Celotna struktura standarda je poudarjena v njegovi novi vlogi standarda "splošnih

pravil".

Pri prelistavanju standarda nas preseneti zelo bogato tretje poglavje, ki na kar trinajstih

straneh preuči bogato terminologijo s področja sklopov. V četrtem poglavju najdemo v

preglednico urejene simbole in kratice, ki so v praksi na načrtih in na napisnih ploščicah

izdelanih sklopov pogosto nepravilno tolmačeni. Specifični pomen oznak oziroma kratic

simbolov je jedrnato definiran in razčlenjen v petem poglavju omenjenega standarda.

Za projektante oziroma izdelovalce električnih sklopov je pomembno šesto poglavje, ki

predpisuje označevanje sklopov, njihovo dokumentacijo, izdelavo navodil za rokovanje,

namestitev, transport in vzdrževanje.

V sedmem poglavju najdemo podrobno opisane pogoje delovanja sklopov od temperature,

vlage, nadmorske višine, stopnje onesnaženosti okolja do mogočih ekstremnih zahtev za

delovanje. Petnajst strani obsežno osmo poglavje je namenjeno zahtevam za izvedbo sklopov:

a) Ustreznosti materialov in delov sklopov je namenjeno prvo podpoglavje.

b) Drugo podpoglavje predpisuje stopnje zaščite, ki jo morajo imeti različna ohišja

sklopov, ter tudi stopnjo zaščite odstranljivih delov.

c) Izolacijske in površinske razdalje so obdelane v tretjem podpoglavju.

d) Obsežno in zelo pomembno je četrto podpoglavje, ki obravnava zaščito pred

električnim udarom (z osnovno zaščito in zaščito ob okvari) ter pogoje delovanja in

vzdrževanja.


e) Priključitev stikalnih naprav in sestavnih delov obravnava peto podpoglavje.

f) Šesto podpoglavje obravnava notranje električne tokokroge in povezave sklopa.

g) Sedmo in osmo podpoglavje obravnavata hlajenje in spajanje zunanjih vodnikov na

sklope.

Izvedbene zahteve so obdelane v devetem poglavju:

a) V prvem podpoglavju so opredeljene dielektrične lastnosti sklopa glede na občasne in

prehodne prenapetosti. Podana sta tudi dva načina preverjanja tega kriterija.

b) Drugo podpoglavje postavlja meje in kriterije preskušanja toplotnega obremenjevanja

sklopov.

c) Tretje, in sicer zelo pomembno podpoglavje obravnava kratkostično zaščito in

kratkostično vzdržno trdnost. Tukaj dobimo informacije o kratkostični vzdržni

trdnosti, relaciji med temenskim in kratkotrajnim tokom ter o koordinaciji zaščitnih

naprav.

d) Četrto podpoglavje o elektromagnetni združljivosti nas napoti neposredno na ustrezen,

obsežen in normativen dodatek »J«, kjer je na sedmih straneh navodil in preglednic

izčrpno opisan postopek preverjanja EMC (elektromagnetne združljivosti).

Kar petindvajset strani je namenjenih desetemu poglavju z naslovom Preverjanje izvedbe.

V prvem splošnem podpoglavju so avtorji pričujočega standarda opisali pristop k preverjanju,

ki mora vsebovati preverjanje:

- trdnosti materialov in delov,

- stopnje zaščite ohišij sklopov,

- izolacijske in plazilne razdalje,

- zaščite pred električnim udarom in neprekinjenostjo zaščitnih tokokrogov,

- vsebnosti stikalnih naprav in komponent,

- notranjih električnih tokokrogov in spojev ter priključkov za zunanje vodnike.

Prav tako pa je treba preveriti lastnosti, kot so:

- dielektrične lastnosti,

- dvig temperature,

- kratkostična trdnost,

- elektromagnetna združljivost in


- mehansko delovanje.

Vsa v standardu navedena preverjanja (od drugega do petnajstega) so podrobno opisana v

podpoglavjih in njim pripadajočih dodatkih z ustreznimi preglednicami na koncu standarda.

Naj navedemo nekaj primerov učinkovitih preverjanj:

a) Neprekinjenost povezav med izpostavljenimi prevodnimi deli in zaščitnim tokokrogom

(PE-sponka) naj bi bila izmerjena z merilnikom upornosti ob najmanjšem izmeničnem ali

enosmernem toku 10 A. Izmerjena upornost ne sme biti večja od 100 mΩ.

b) Kratkostična trdnost zaščitnega tokokroga se preverja glede na izjavo proizvajalca sklopa

z uporabo pravil načrtovanja ali z izračunom oziroma preskusom, in sicer z meritvijo, ki je

natančno določena v ločeni točki in v posebnem dodatku dotičnega standarda. Tu so

navedeni sklopi, pri katerih ni treba izvesti tega preskusa, opisani pa so tudi načini

izvajanja preskusov.

c) Podrobno so opisani trije načini preskušanja dielektričnih lastnosti, kjer se lahko uporabijo

naslednje napetosti, ki so vse podrobno določene v posebnih preglednicah:

- preskusna enosmerna napetost,

- napetost omrežne frekvence,

- udarna zdržna napetost.

Posebna, zelo podrobna in obsežna informativna preglednica je namenjena izdelavi pogodbe

med naročnikom in izdelovalcem električnega sklopa, kjer so slednjemu v veliko pomoč pri

izdelavi točno določene lastnosti sklopa.

Enajsto (zadnje) poglavje pričujočega standarda je namenjeno rutinskemu preverjanju serijsko

izdelanih sklopov, kjer se pregleda izvedba sklopa in se z meritvijo preskusijo (za čas le ene

sekunde) samo dielektrične lastnosti sklopa.

Sklopi so pomemben sestavni del električne inštalacije in prav je, da se preverjajo pred

vgradnjo oziroma po izdelavi. Postavlja se tudi vprašanje, ali je smotrno posebej preverjati

vgrajeni sklop, ki je že priključen na vhodne sponke in je povezan z vsemi tokokrogi,

napajanimi preko njega. Ob prvem in tudi ob periodičnem preverjanju električne inštalacije

(skladno z zahtevami standarda SIST HD 60364-6, Preverjanje) se skupaj z inštalacijo


preskusijo tudi elementi sklopa. Preveri se neprekinjenost zaščitnega vodnika (s samo 200

mA) in izmeri izolacijska upornost med vodniki pod napetostjo in ozemljenim zaščitnim

vodnikom. Preskusita se delovanje diferenčne zaščite (če ta obstaja) in ustreznost pogojev

samodejnega odklopa zaščite z meritvijo impedance zaščitnega oziroma tudi delovnega

tokokroga. Pregleda se ustreznost elementov preobremenitvene in nadtokovne zaščite. Vse to

seveda preko priključenega sklopa.


11 SKLEP

Namen diplomskega dela je bil načrtovanje in izdelava tipskega stikalnega bloka NN-500, ki

bo ustrezal vsem trenutno veljavnim predpisom in bo varen za uporabo. V podjetju smo

določili vrsto, okvirni sestav in velikost ter obliko NN-stikalnega bloka NN-500. Izvedli smo

načrtovanje, izbiro elementov, izdelavo in tipsko preskušanje v tehnološkem centru ICEM -

TC. Izdelali smo tehnično mapo ter navodila za montažo in uporabo. Dodali smo tudi izjavo o

skladnosti in stikalni blok označili z znakom CE.

Pri izvajanju kontrole dielektričnih lastnosti je bil prvi preskus neuspešen. Izolacijski zaščitni

okrovi v posameznih poljih tipskega stikalnega bloka NN-500 so bili pritrjeni z uporabo

kovinskih distančnikov, kar je predstavljalo prevodno pot od PEN-zbiralke do vijakov,

potrebnih za pritrditev izolacijskega okrova. Zaradi tega je pri dielektričnem preskusu med

kovinsko folijo, nalepljeno na izolacijski zaščitni okrov, in PEN-zbiralko prišlo takoj do

preboja. Po zamenjavi kovinskih distančnikov z izolacijskimi PVC-distančniki je stikalni blok

tipa NN-500 uspešno prestal preskuse z izmenično in impulzno preskusno napetostjo.

Pri nadaljnji proizvodnji je za pritrjevanje izolacijskih zaščitnih okrovov (nujnih za zaščito

pred neposrednim dotikom delov pod napetostjo) potrebno uporabljati distančnike iz

neprevodnih izolacijskih materialov.

Stikalni blok NN-500 je načrtovan in izdelan skladno z veljavnimi predpisi in standardi. Iz

rezultatov preskusov je razvidno, da je uspešno prestal tipsko preskušanje, opravljeno v

skladu s standardom SIST EN 60439-1.

Načrtovanje, izdelava in tipsko preskušanje stikalnega bloka NN-500 je bilo izvedeno v času,

ko je bil veljaven še standard SIST EN 60439-1. V začetku leta 2010 je ta standard

nadomestil novi, in sicer SIST EN 61439-1:2010 s posameznimi sklopi. Novi standard

vsebuje nekatere pomembne tehnične spremembe glede načina preverjanja stikalnih blokov,

uporabljene terminologije, postopka preverjanja EMC ipd. Standard še ni preveden, SIST pa

ga namerava v celoti prevesti do konca tega leta.

Ugotavljamo, da bi pri nadaljnjem delu bilo potrebno opraviti tipska preskušanja še za ostale

značilne tipe stikalnih blokov, ki jih izdeluje podjetje Elektro Unimont, d. d. Zaradi živahnosti

na področju ukinjanja in sprejemanja novih predpisov oziroma standardov je nujno potrebno

slediti in ugotavljati ustreznost na novo proizvedenih stikalnih blokov s standardi, ki bodo

veljali v dotičnem času.


12 LITERATURA

[1] J. Pihler, Stikalne naprave elektroenergetskega sistema, Fakulteta za elektrotehniko,

računalništvo in informatiko, Maribor, 2003.

[2] Katalog ETRA, Transformatorji, (15. 4. 2010, pridobljeno s

http://www.etra33.si/catalog/File/ETRA%2033%20distribucijski%20transformatorji.pdf).

[3] W. Friedrich, Priročnik za elektrotehniko in elektroniko, Tehnična založba Slovenije,

Ljubljana, 1995.

[4] Katalog KAPIS, Energetski kabli, (15.4. 2010, pridobljeno s http://www.kapis-

cables.com/si/nn_energetski_kabli/aluminijasti_energetski_kabli/514/detail.html).

[5] Katalog TSN, Izolacijski in konstrukcijski elementi, TSN, 2006

[6] D. Kaiser, Elektrotehnični priručnik, Tehnička knjiga Zagreb, Zagreb, 1971.

[7] A. Kos, Sklopi nizkonapetostnih stikalnih in krmilnih naprav IEC/EN 61439-1:2009 in

SIST EN 61439-1:2010, ER, št. 1, (2010), str. 12-13.

[8] Tehnični priručnik Rade Končar, Zagreb, 1980.

[9] M. Vidmar, Nizkonapetostne električne inštalacije, Elektrovod instalacije, z. o. o.,

Ljubljana, 1995.

[10] Gasilna ampula Bonpet, (25. 4. 2010, pridobljeno s

http://www.bonpet.si/proizvodi_ampula.php#).

[11] Infrastrukturni center za energetske meritve – tehnološki center ICEM – TC, (28. 4.

2010, pridobljeno s http://www.icem-tc.si/preskusi.asp).

[12] Predstavitev družbe Elektro Unimont, d. d., (20. 4. 2010, pridobljeno s

http://www.elektro-unimont.si/proizvodnja.htm).

[13] J. Pihler, Preskušanje nizkonapetostnih naprav in aparatov stikal in ostalih elementov na

vrata stikalnih blokov, ER, št. 4, (2004), str. 18-20.

[14] I. Ravnikar, Električne inštalacije, Tehniška založba Slovenije, Ljubljana, 1991.

[15] Pravilnik o zahtevah za nizkonapetostne električne inštalacije v zgradbah,, Ur. l. RS,

2009, št. 41, str. 5779.

[16] Pravilnik o električni opremi, ki je namenjena za uporabo znotraj določenih napetostnih

mej, Ur. l. RS, 2004, št. 27, str. 1175.

[17] Pravilnik o elektromagnetni združljivosti, Ur. l. RS, 2006, št. 132, str. 5519.

[18] Pravilnik o varnosti strojev, Ur. l. RS, 2006, št. 25, str. 1029.


[19] Harmonizirani standard: SIST EN 60529:1997 – Degrees of protection provided by

enclosures (IP) code, Slovenski inštitut za standardizacijo, Ljubljana, 1997.

[20] Harmonizirani standard: SIST EN 60439-1:2000 – Sestavi nizkonapetostnih stikalnih in

krmilnih naprav – 1. del: Tipsko preskušeni in delno tipsko preskušeni sestavi, Slovenski

inštitut za standardizacijo, Ljubljana, 2000.

[21] Harmonizirani standard: SIST EN 60947-1:2007 – Nizkonapetostne stikalne naprave –

1. del: Splošna pravila, Slovenski inštitut za standardizacijo, Ljubljana, 2000.

[22] J. Dulc, Tehnična zakonodaja – pregled evropske tehnične zakonodaje novega pristopa

in njena harmonizacija v Sloveniji, Novo mesto, 2000.

[23] J. Dulc, S. Prešeren, Vpliv tehnične zakonodaje EU in pomen označevanja CE za

obrtnike, Žalec, 2003.

[24] S. Prešeren, Vse kar ste želeli vedeti o oznaki CE, GZS, Ljubljana, 2004.

[25] E. Finkelstein, AutoCAD 2008 in AutoCAD LT 2008, Založba Pasadena d.o.o., Ljubljana,

2008.

[26] Katalog ISKRA MIS, Nizkonapetostna stikalna tehnika, ISKRA MIS, 2009

[27] Katalog SCHRACK, Katalog energetika in industrija, SCHRACK, 2009


13 PRILOGE

13.1 Seznam načrtov, slik in risb

13.1 Enočrtna shema NN-stikalnega bloka NN-500

13.2 Konstrukcijska risba - notranjost sprednjega dela stikalnega bloka NN-500 (brez

opreme)

13.3 Konstrukcijska risba - notranjost zadnjega dela stikalnega bloka NN-500 (brez

opreme)

13.4 Konstrukcijska risba - notranjost sprednjega dela stikalnega bloka NN-500 (z opremo)

13.5 Konstrukcijska risba - notranjost zadnjega dela stikalnega bloka NN-500 (z opremo)

13.6 Konstrukcijska risba – zunanjost stikalnega bloka NN-500

13.7 Napisna tablica

13.8 Poročilo o kosovnem preskusu

13.9 Izjava o skladnosti

13.10 Barvna lestvica RAL

Naslov študenta

Aleš Slatinek

C. na Roglo 11a

3214 Zreče

Tel: (03) 576 - 0300

e-mail: [email protected]

Kratek življenjepis

Rojen: 20.07.1975 v Mariboru

Šolanje: Srednja tehniška šola Celje, 1993/94



Documents

NA ČRTOVANJE IN TIPSKI PRESKUS NIZKONAPETOSTNEGA ... - …