Od 1 listopada 2014 roku w Polsce jedyną obowiązującą normą w zakresie rozdzielnic niskiego napięcia jest norma PN-EN 61439
Czy wprowadzenie tej normy przyniosło zamierzone efekty i jak zmieniła się sytuacja na rynku rozdzielnic?
Mimo że norma PN-EN 61439 dotycząca rozdzielnic oraz szynoprzewodów niskiego napięcia formalnie obowiązuje już od 2010 roku, to dopiero upłynięcie okresów przejściowych dla obowiązywania poprzedniej normy spowodowało wzrost zainteresowania nową regulacją. Niestety nie wpłynęło to bezpośrednio na zmianę przyzwyczajeń montażowych wielu prefabrykatorów rozdzielnic niskiego napięcia.
W początkowym okresie barierą stanowiącą o braku popularności normy PN-EN 61439 był jej język wydania – angielski. Pojawienie się oficjalnego tłumaczenia z początkiem 2015 roku nieco odmieniło sytuację – wzrosła świadomość prefabrykatorów, inspektorów nadzoru, producentów oraz samych użytkowników.
Jednym z głównych celów, który przyświecał twórcom nowej normy, było stworzenie standardu poprawiającego jakość i bezpieczeństwo finalnych produktów. Osiągniecie tego celu jest możliwe tylko przy ścisłej współpracy prefabrykatorów oraz producentów urządzeń i systemów rozdzielnic.
Niestety cały czas na rynku panuje błędne przekonanie, że rozdzielnice niskiego napięcia, wykonane zgodnie z obowiązującymi standardami, są droższe od rozdzielnic niespełniających tych wymogów. W rzeczywistości jest wręcz odwrotnie. Zmiany, które wprowadziła nowa norma, wymuszają na oryginalnych producentach przeprowadzenie weryfikacji rozwiązań stosowanych we własnych systemach. Producenci muszą również dostarczyć prefabrykatorowi znacznie bardziej rozbudowaną dokumentację, która pozwala zaoszczędzić czas produkcji rozdzielnicy oraz ilość marnowanego materiału.
Jak norma PN-EN 61439 pomaga minimalizować skutki zwarć w rozdzielnicach niskiego napięcia?
Z punktu widzenia bezpieczeństwa jednym z najważniejszych elementów w rozdzielnicy, obok właściwie dobranych aparatów, są odpowiednio wykonane połączenia szynami miedzianymi wewnątrz rozdzielnicy. Mowa tu głównie o połączeniach pomiędzy wyłącznikiem głównym i szynoprzewodem oraz pomiędzy wyłącznikami i głównymi szynami zbiorczymi. Tego typu połączenia charakteryzują się tym, że poprawność ich wykonania najczęściej weryfikowana jest dopiero podczas pierwszego zwarcia w rozdzielnicy. Niestety wtedy jest już za późno na jakiekolwiek zmiany i możemy mówić o dużym szczęściu, jeśli w wyniku tego zdarzenia nie doszło do poważnego zranienia obsługi lub poważnego pożaru.
Aby uniknąć wyżej opisanej sytuacji należy sprawdzić czy w przypadku wystąpienia zwarcia nie dojedzie do uszkodzenia rozdzielnicy, zanim zwarcie zostanie wyłączone przez urządzenia sterujące. Oczywiście żaden prefabrykator nie będzie poddawał badaniom takich połączeń, ponieważ wiązałoby się to z koniecznością wyprodukowania drugiej identycznej rozdzielnicy tylko na potrzeby badań, które ze swojej natury są badaniami niszczącymi. Z pomocą przychodzi norma, która wymusza na oryginalnych producentach opracowanie standardowych rozwiązań oraz poddanie ich stosowanym badaniom. W wyniku tych działań producent powinien udostępnić prefabrykatorowi dokumentację, która pozwoli mu na wykonanie takich połączeń w sposób identyczny z przebadanymi w laboratorium. Tylko dzięki takiej współpracy możliwe jest produkowanie rozdzielnic z powtarzalnymi, zawsze tak samo bezpiecznymi rozwiązaniami.
Dotychczasowa praktyka stosowana przez wielu producentów rozdzielnic, polegająca na stosowaniu własnych nieprzetestowanych rozwiązań, była niestety często niewystarczająca i prowadziła do długotrwałych awarii. Najbardziej korzystnym rozwiązaniem z punktu widzenia prefabrykatora jest stosowanie systemów rozdzielnic i aparatów takiego producenta, który dostarcza kompletną dokumentację. Pozwoli mu to uniknąć długotrwałych prac przy prawidłowym oszynowaniu oraz oszczędzić znaczną ilość miedzi dzięki dokładnej dokumentacji gięcia płaskowników.
Jakie działania określa norma PN-EN 61439 w stosunku do strat mocy w rozdzielnicach niskiego napięcia?
Kolejną ważną kwestią przy prefabrykacji rozdzielnic niskiego napięcia są straty mocy generowane przez aparaty, przewody oraz szyny miedziane zabudowane w jej wnętrzu. Norma PN-EN 61439 rozróżnia dwa główne przypadki, które warunkują działania konieczne do podjęcia.
Ostrzeżenie o przekroczeniu dopuszczalnych strat mocy w programie Sivacon S4 – Simaris Configuration Basic.
Pierwszym przypadkiem są celki rozdzielnic o prądzie znamionowym powyżej 1600 A. W tym przypadku większa odpowiedzialność spoczywa na oryginalnym producencie, ponieważ to on musi dokonać sprawdzenia przez wykonanie odpowiedniego badania.
Program Simaris Therm do kalkulacji strat mocy w rozdzielnicach sterowniczych.
Drugi przypadek większą odpowiedzialność nakłada na projektanta oraz prefabrykatora. Dotyczy to pól rozdzielnic poniżej 1600 A. W tym przypadku wymagane jest dokonanie kalkulacji strat mocy w rozdzielnicy. Z pozoru to zadanie wydaje się być łatwe do przeprowadzenia, jednak należy mieć świadomość, że aby zostało ono wykonane poprawnie, potrzebna jest ogromna ilość danych. Począwszy od strat mocy poszczególnych aparatów stosowanych w rozdzielnicy, strat mocy przewodów i szyn, aż do dopuszczalnych strat mocy w poszczególnych polach stosowanego systemu rozdzielnic. Szczególnie problematyczny jest ostatni punkt, ponieważ dopuszczalne straty mocy są funkcją wielu czynników, takich jak:
- przekrój szyn głównych
- przekrój szyn rozdzielczych
- stopień ochrony IP rozdzielnicy
- dopuszczalna temperatura wewnątrz rozdzielnicy
- temperatura na zewnątrz rozdzielnicy
- wymiary poszczególnych pól
- sposób ustawienia rozdzielnicy
Wyżej opisane czynniki powodują, że ręczne wyliczanie przyrostów temperatur w rozdzielnicy jest bardzo trudne i przede wszystkim bardzo pracochłonne. Z pomocą przychodzą programy, które producenci urządzeń i systemów rozdzielnic tworzą, aby ułatwić ten proces swoim klientom.
Firma Siemens, wychodząc naprzeciw takim wymaganiom, od wielu lat oferuje oprogramowanie do konfiguracji rozdzielnic Sivacon S4, które posiada wbudowaną funkcję kalkulacji strat mocy. Użytkownik programu w trakcie konfiguracji na bieżąco jest ostrzegany o przekroczeniu dopuszczalnych strat mocy. Oprogramowanie generuje również odpowiednie raporty, które mogą być załączone do dokumentacji rozdzielnicy.
Oprócz programu dedykowanego producentom rozdzielnic Sivacon S4 firma Siemens przychodzi również z pomocą producentom mniejszych rozdzielnic sterowniczych oraz producentom maszyn. Od kilku lat dostępne jest bezpłatne narzędzie do kalkulacji strat mocy w tego typu rozdzielnicach – Simaris Therm.
Autor: Łukasz Przybecki
Webinar: Jak zaprojektować i wyprodukować rozdzielnicę nn w zgodzie z normą PN-EN 61439?
Zajmujesz się projektowaniem, produkcją lub montażem rozdzielnic zasilających i sterowniczych? Zarejestruj się na nasze seminarium online, które odbędzie się 28 stycznia 2020 o 10:00
