Podniková norma energetiky pro rozvod elektrické energie

Transkript

1 Podniková norma energetiky pro rozvod elektrické energie ČEPS, ČEZ- Distribuce, PREdistribuce, Vysokonapěťová spínací a řídicí zařízení - Pokyny pro rozšíření platnosti typových zkoušek kovově a izolačně krytých rozváděčů střídavého proudu o jmenovitých napětích nad 1 kv do 52 kv včetně) PNE Odsouhlasení normy Konečný návrh podnikové normy energetiky pro rozvod elektrické energie odsouhlasily tyto organizace: ČEPS, ČEZDistribuce, a PREDistribuce. Vymezení platnosti normy 1 Obecně 1.1 Rozsah platnosti Tato podniková norma platí pro továrně vyrobené kovově a izolačně kryté rozváděče střídavého proudu (v dalším textu označované jako kryté) o jmenovitých napětích nad 1 kv do 52 kv včetně specifikované v normách IEC a IEC a pro ostatní zařízení integrované do stejného krytu s možným vzájemným ovlivněním. Tuto podnikovou normu je možné použít pro rozšíření platnosti typových zkoušek provedených na jednom vzorku s definovanými jmenovitými hodnotami na jiný rozváděč dané řady s jinými jmenovitými hodnotami, nebo s jiným uspořádáním součástí. Podporuje volbu reprezentativních zkoušených objektů tvořených funkčními jednotkami z řady rozváděčů s cílem optimalizovat typové zkoušky pro zajištění konzistentního posouzení shody. Pro vypracování pokynů pro rozšíření platnosti typových zkoušek zahrnujících různá hlediska z oblasti konstrukce a dimenzování využívá tato podniková norma kombinaci současných technických a fyzikálních znalostí, zkušeností výrobců a uživatelů a výpočetních metod.. Návaznost: ČSN EN a ČSN EN Účinnost od

2 Obsah 1 Obecně Rozsah platnosti Citované dokumenty... Chyba! Záložka není definována. 2 Termíny a definice... Chyba! Záložka není definována. 3 Použití kritérií rozšíření platnosti... Chyba! Záložka není definována. 3.1 Obecně... Chyba! Záložka není definována. 3.2 Parametry pro kritéria rozšíření platnosti... Chyba! Záložka není definována. 3.3 Použití výpočtů... Chyba! Záložka není definována Obecně... Chyba! Záložka není definována. 3.4 Informace potřebné pro rozšíření platnosti typové zkoušky... Chyba! Záložka není definována. 4 Použití kritérií rozšíření platnosti... Chyba! Záložka není definována. 4.1 Zkoušky elektrické pevnosti izolace... Chyba! Záložka není definována. 4.2 Zkoušky oteplení... Chyba! Záložka není definována. 4.3 Mechanické zkoušky... Chyba! Záložka není definována. 4.4 Zkoušky krátkodobého a dynamického výdržného proudu... Chyba! Záložka není definována. 4.5 Zapínací a vypínací zkoušky... Chyba! Záložka není definována. 4.6 Zkoušky vnitřním obloukovým zkratem... Chyba! Záložka není definována Obecně... Chyba! Záložka není definována Kritéria rozšíření platnosti s ohledem na konstrukci... Chyba! Záložka není definována Kritéria rozšíření platnosti s ohledem na jmenovité proudy a podmínky montáže. Chyba! Záložka není definována. 5 Rozšíření platnosti typových zkoušek... Chyba! Záložka není definována. 5.1 Obecně... Chyba! Záložka není definována. 5.2 Rozšíření platnosti protokolu o zkoušce na jiné funkční jednotky (situace a)... Chyba! Záložka není definována. 5.3 Ověření řady volbou zkoušených objektů (situace b)... Chyba! Záložka není definována Obecně... Chyba! Záložka není definována Mapování řady... Chyba! Záložka není definována Specifikace zkoušených objektů... Chyba! Záložka není definována. 5.4 Ověření rozváděče z existujících protokolů o zkoušce (situace c)... Chyba! Záložka není definována. 5.5 Ověření konstrukčních modifikací (situace d)... Chyba! Záložka není definována. Příloha A Odůvodnění kritérií rozšíření platnosti... Chyba! Záložka není definována. A.1 Obecně... Chyba! Záložka není definována. A.2 Zkoušky elektrické pevnosti izolace (dielektrické zkoušky)... Chyba! Záložka není definována. A.2.1 Obecně... Chyba! Záložka není definována. A.2.2 Vzdušné vzdálenosti (položky 1 a 2)... Chyba! Záložka není definována. A.2.3 Podpěrné izolátory a materiál (položky 3 a 4)... Chyba! Záložka není definována. A.2.4 Živé části (položky 5 a 6)... Chyba! Záložka není definována. A.2.5 Vypínací a odpojovací dráha (položky 7 a 8)... Chyba! Záložka není definována. A.2.6 Nejmenší provozní tlak pro izolaci... Chyba! Záložka není definována. A.3 Zkoušky oteplení... Chyba! Záložka není definována. A.3.1 Obecně... Chyba! Záložka není definována. A.3.2 Vzdálenost os fázových vodičů (položka 1)... Chyba! Záložka není definována. A.3.3 Vzdálenost mezi fází a zemí (položka 2)... Chyba! Záložka není definována. A.3.4 Objem krytu a oddílu (položka 3)... Chyba! Záložka není definována. 2

3 3 PNE A.3.5 Izolační plyn (položka 4)... Chyba! Záložka není definována. A.3.6 Vodiče (položky 5 a 6)... Chyba! Záložka není definována. A.3.7 Spoje vodičů a připojovací vedení (položky 7, 8 a 9)... Chyba! Záložka není definována. A.3.8 Účinná plocha větrání přepážek a krytu (položka 10)... Chyba! Záložka není definována. A.3.9 Ztrátový výkon součástí (položka 11)... Chyba! Záložka není definována. A.3.10 Izolační zákryty (položka 12)... Chyba! Záložka není definována. A.3.11 Izolační povlaky vodičů a krytů (položky 13 a 14)... Chyba! Záložka není definována. A.3.12 Izolační materiál v dotyku s vodiči (položka 15)... Chyba! Záložka není definována. A.4 Mechanické zkoušky... Chyba! Záložka není definována. A.4.1 Obecně... Chyba! Záložka není definována. A.4.2 Sestavy zákrytů (položka 1)... Chyba! Záložka není definována. A.4.3 Kontakty odnímatelných částí (položka 2)... Chyba! Záložka není definována. A.4.4 Blokovací systémy (položky 3 a 4)... Chyba! Záložka není definována. A.5 Zkoušky krátkodobým a dynamickým výdržným proudem... Chyba! Záložka není definována. A.5.1 Obecně... Chyba! Záložka není definována. A.5.2 Vzdálenost os fázových vodičů (položka 1)... Chyba! Záložka není definována. A.5.3 Vodiče (položky 2, 5 a 6)... Chyba! Záložka není definována. A.5.4 Podpěrné izolátory vodičů (položky 3 a 4)... Chyba! Záložka není definována. A.5.5 Izolační materiál v dotyku s vodiči (položka 7)... Chyba! Záložka není definována. A.5.6 Kryt, přepážky nebo průchodky (položka 8)... Chyba! Záložka není definována. A.5. 7Kontakty odnímatelných částí (položka 9)... Chyba! Záložka není definována. A.6 Zapínací a vypínací zkoušky... Chyba! Záložka není definována. A.6.1 Obecně... Chyba! Záložka není definována. A.6.2 Vzdušná vzdálenost mezi fázemi a k zemi (položky 1 a 2)... Chyba! Záložka není definována. A.6.3 Objem krytu a oddílu (položka 3)... Chyba! Záložka není definována. A.6.4 Izolační plyn (položka 4)... Chyba! Záložka není definována. A.6.5 Vodiče (položky 5 a 6)... Chyba! Záložka není definována. A.6.6 Podpěrné izolátory (položky 7, 8 a 9)... Chyba! Záložka není definována. A.7 Zkouška vnitřním obloukovým zkratem... Chyba! Záložka není definována. A.7.1 Obecně... Chyba! Záložka není definována. A.7.2 Vzdušná vzdálenost mezi fázemi a k zemi (položky 1 a 2)... Chyba! Záložka není definována. A.7.3 Objem oddílu (položka 3)... Chyba! Záložka není definována. A.7.4 Tlak izolačního plynu (položka 4)... Chyba! Záložka není definována. A.7.5 Materiál v oblasti zapálení oblouku (položky 5, 6, 7 a 8)... Chyba! Záložka není definována. A.7.6 Zařízení na uvolnění přetlaku (položky 9, 10 a 11)... Chyba! Záložka není definována. A.7.7 Kryty a oddíly (položky 12, 13, 14 a 15)... Chyba! Záložka není definována. A.8 Kritéria rozšíření platnosti pro vnitřní obloukové zkraty s ohledem na montážní podmínky... Chyba! Záložka není definována. A.8.1 Obecně... Chyba! Záložka není definována. A.8.2 Jmenovitý proud obloukového zkratu a doba jeho trvání (položky 1 a 2)... Chyba! Záložka není definována. A.8.3J menovité napětí (položka 3)... Chyba! Záložka není definována. A.8.4 Jmenovitý kmitočet (položka 4)... Chyba! Záložka není definována. A.8.5 Uspořádání rozváděče (položky 5, 6 a 7)... Chyba! Záložka není definována. A.8.6 Vnitřní a venkovní provedení (položka 8)... Chyba! Záložka není definována. A.8.7 Typ přístupnosti (položka 9)... Chyba! Záložka není definována.

4 A.8.8 Přístupné strany (položka 10)... Chyba! Záložka není definována. Příloha B Příklady rozšíření platnosti typových zkoušek... Chyba! Záložka není definována. B.2 Konstrukční modifikace plochých sběrnic pro připojení kabelů ve vzduchem izolovaném rozváděči (AIS)... Chyba! Záložka není definována. B.3 Konstrukční modifikace funkční jednotky pevné spojky přípojnic ve vzduchem izolovaném rozváděči přidáním transformátorů proudu... Chyba! Záložka není definována. B.4 Konstrukční modifikace zámku ve dveřích funkční jednotky vzduchem izolovaného rozváděče Chyba! Záložka není definována. B.5 Rozšíření platnosti plynem izolovaného distribučního rozváděče (RMU) na funkční jednotky s větší šířkou... Chyba! Záložka není definována. B.6 Rozšíření platnosti plynem izolovaného rozváděče (GIS) na funkční jednotky s jiným vybavením... Chyba! Záložka není definována. Bibliografie... Chyba! Záložka není definována. Obrázek 1 - Rozšíření platnosti z protokolu o zkoušce; situace a)... Chyba! Záložka není definována. Obrázek 2 - Ověření řady volbou vhodných zkoušených objektů; situace b)... Chyba! Záložka není definována. Obrázek 3 - Ověření nezkoušeného rozváděče ze stávajících protokolů o zkoušce; situace c)... Chyba! Záložka není definována. Obrázek B.1 - Ploché sběrnice pro připojení kabelů v připojovacím oddílu vzduchem izolovaného rozváděčechyba! Záložka není definována. Obrázek B.2 - Přidání transformátorů proudu do funkční jednotky pevné spojky přípojnic vzduchem izolovaného rozváděče... Chyba! Záložka není definována. Obrázek B.3 - Zvláštní typ zámku vyměněný za standardní zámek ve dveřích vzduchem izolovaného rozváděče... Chyba! Záložka není definována. Obrázek B.4 - Nárys a řez kombinace funkčních jednotek tvořících distribuční rozváděč (RMU)... Chyba! Záložka není definována. Obrázek B.5 - Řez dvěma různými funkčními jednotkami plynem izolovaného rozváděče (GIS)... Chyba! Záložka není definována. Tabulka 1 - Kritéria rozšíření platnosti pro elektrickou pevnost izolace... 8 Tabulka 2 - Kritéria rozšíření platnosti pro oteplení... 8 Tabulka 3 - Kritéria rozšíření platnosti pro mechanickou funkci Tabulka 4 - Kritéria rozšíření platnosti pro krátkodobý a dynamický výdržný proud Tabulka 5 - Kritéria rozšíření platnosti pro zapínací a vypínací schopnost Tabulka 6 - Kritéria rozšíření platnosti pro vnitřní obloukové zkraty Tabulka 7 - Kritéria rozšíření platnosti pro vnitřní obloukové zkraty s ohledem na montážní podmínky Tabulka B.1 - Vyhodnocení kritérií rozšíření platnosti s ohledem na dielektrické vlastnosti funkční jednotky Tabulka B.2 - Vyhodnocení kritérií rozšíření platnosti s ohledem na krátkodobý výdržný proud funkční jednotky Tabulka B.3 - Vyhodnocení kritérií rozšíření platnosti s ohledem na dielektrické vlastnosti funkční jednotky Tabulka B.4 - Vyhodnocení kritérií rozšíření platnosti s ohledem na třídu odolnosti proti vnitřnímu oblouku u oddílu vypínače plynem izolovaného rozváděče (GIS) Obecně 1.1 Rozsah platnosti Tato podniková norma je platná pro továrně vyrobené kovově a izolačně kryté rozváděče střídavého proudu (v dalším textu označované jako kryté) o jmenovitých napětích nad 1 kv do 52 kv včetně specifikované v normách ČSN EN a ČSN EN a pro ostatní zařízení integrované do stejného krytu s možným vzájemným ovlivněním. POZNÁMKA Norma pro rozšíření platnosti typových zkoušek pro blokové trafostanice se připravuje. 4

5 Tuto podnikovou normu je možné použít pro rozšíření platnosti typových zkoušek provedených na jednom vzorku s definovanými jmenovitými hodnotami na jiný rozváděč dané řady s jinými jmenovitými hodnotami, nebo s jiným uspořádáním součástí podle ustanovení článků 4.1 až 4.6. Podporuje volbu reprezentativních zkoušených objektů tvořených funkčními jednotkami z řady rozváděčů s cílem optimalizovat typové zkoušky pro zajištění konzistentního posouzení shody. Pro vypracování pokynů pro rozšíření platnosti typových zkoušek zahrnujících různá hlediska z oblasti konstrukce a dimenzování využívá tato podniková norma kombinaci současných technických a fyzikálních znalostí, zkušeností výrobců a uživatelů a výpočetních metod. Výklad normy má doporučující, nikoliv závazný charakter a provozovatel distribuční sítě si vyhrazuje právo rozhodnout se, zda k němu v rámci interního procesu standardizace přihlédne, či nikoliv. 1.2 Citované dokumenty V tomto dokumentu jsou normativní odkazy na následující citované dokumenty (celé nebo jejich části), které jsou nezbytné pro jeho použití. U datovaných citovaných dokumentů se používají pouze datované citované dokumenty. U nedatovaných citovaných dokumentů se používá pouze nejnovější vydání citovaného dokumentu (včetně všech změn). IEC Mezinárodní elektrotechnický slovník - Kapitola 441: Spínací a řídicí zařízení a pojistky ČSN EN Vysokonapěťová spínací a řídicí zařízení - Část 1: Společná ustanovení ČSN EN Vysokonapěťová spínací a řídicí zařízení - Část 200: Kovově kryté rozváděče na střídavý proud pro jmenovitá napětí nad 1 kv do 52 kv včetně ČSN EN Vysokonapěťová spínací a řídicí zařízení - Část 201: Izolačně kryté rozváděče na střídavý proud pro jmenovitá napětí nad 1 kv do 52 kv včetně 2 Termíny a definice Pro účely tohoto dokumentu platí termíny a definice z IEC , ČSN EN , ČSN EN a ČSN EN a dále uvedené termíny a definice. Pro snadnější použití jsou zde některé definice znovu uvedeny spínací a řídicí zařízení (switchgear and controlgear) obecný výraz zahrnující spínací přístroje a jejich kombinace s přidruženým řídicím, měřicím, ochranným a regulačním zařízením a také soubory těchto přístrojů a zařízení, s příslušným propojením, příslušenstvím, kryty a nosnými konstrukcemi [ZDROJ: IEC :1984, ] řada spínacích a řídicích zařízení (family of switchgear and controlgear) funkční jednotky navržené pro fyzickou kombinaci v rozváděčích s daným rozsahem jmenovitých hodnot a charakteristik (např. proud, napětí, krytí) funkční jednotka (functional unit) část kovově krytého rozváděče zahrnující všechny součásti (prvky) hlavních a řídicích obvodů nutné ke splnění jedné funkce POZNÁMKA 1 k heslu: Funkční jednotky se mohou rozlišovat podle funkce, pro kterou jsou určeny, např. přívodní jednotka, která napájí rozváděč, vývodní jednotka, která napájí je elektrickou energií jeden nebo více vnějších obvodů. [ZDROJ: IEC :1984, ] rozváděč (assembly (of switchgear and controlgear)) soubor spínacích a řídicích zařízení úplně sestavený včetně všech vnitřních vzájemných elektrických a mechanických spojení POZNÁMKA 1 k heslu: Rozváděč je tvořen jednou funkční jednotkou nebo více funkčními jednotkami. [ZDROJ: IEC :1984, , upraveno - doplnění poznámky k heslu] součást (component) 5

6 základní část hlavního nebo uzemňovacího obvodu kovově krytého a izolačně krytého rozváděče, která slouží určené funkci POZNÁMKA 1 k heslu: Mezi příklady součástí patří vypínač, odpojovač, spínač, pojistka, přístrojový transformátor, průchodka, přípojnice. [ZDROJ: IEC :2011, článek 3.113, upraveno - úprava textu definice a doplnění poznámky k heslu] hlavní obvod (main circuit) všechny vodivé části kovově krytého rozváděče zařazené do obvodu, který je určen k přenosu elektrické energie [ZDROJ: IEC :2000, , upraveno -úprava textu definice] zkoušený objekt (test object) jednotka podrobená zkoušce, včetně veškerého příslušenství, pokud není stanoveno jinak [ZDROJ: IEC :2000, ] kritérium rozšíření (platnosti) (extension (of validity) criterion) kritérium založené na konstrukčních parametrech, které může být použito pro ověření charakteristiky nezkoušeného rozváděče založené na úspěšné zkoušce provedené na jiném rozváděči pro danou charakteristiku homogenní skupina (homogenous group) skupina funkčních jednotek řady spínacích a řídicích zařízení s konstrukčními parametry umožňujícími u dané charakteristiky rozšíření platnosti výsledku typové zkoušky provedené na jenom členu skupiny na zbytek této skupiny vzdušná vzdálenost (clearance) vzdálenost mezi dvěma vodivými částmi podél neprůtažného vlákna položeného mezi těmito částmi nejkratší cestou [ZDROJ: IEC :1984, ] vzdušná vzdálenost mezi póly (clearance between poles) vzdušná vzdálenost mezi kterýmikoliv vodivými částmi sousedících pólů [ZDROJ: IEC :1984, , upraveno - úprava textu definice] vzdušná vzdálenost k zemi (clearance to earth) vzdálenost mezi kteroukoliv vodivou částí a kteroukoliv částí uzemněnou nebo určenou k uzemnění [ZDROJ: IEC :1984, ] vzdálenost os fází (centre distance between phases) vzdálenost mezi osami sousedních fázových vodičů 3 Použití kritérií rozšíření platnosti 3.1 Obecně Vzhledem k velkému počtu různých typů funkčních jednotek, jmenovitých hodnot a možných kombinací součástí je pro výrobce neekonomické provádět typové zkoušky u všech modifikací kovově a izolačně krytých rozváděčů. Proto je navržena přenositelnost určitých technických parametrů konkrétního rozváděče na základě odkazu na protokoly o typové zkoušce jiných rozváděčů stejné výrobní řady. V článcích 4.1 až 4.6 je uveden seznam konstrukčních parametrů pro každý druh typové zkoušky (nebo charakteristiky), který může být použit pro rozšíření platnosti. Analýza by měla být založena na posledních technických a fyzikálních znalostech a měla by být, pokud to přichází v úvahu, podpořena výpočty. 6

7 Každý posuzovaný konstrukční parametr rozváděče uvedený v příslušném sloupci tabulek v článcích 4.1 až 4.6 by měl být porovnán s konstrukčním parametrem již typově vyzkoušeného rozváděče při respektování hodnotících kritérií uvedených ve stejných tabulkách. Splnění podmínky u každého kritéria rozšíření platnosti umožňuje, aby zkouška provedená na jednom rozváděči s konkrétními charakteristikami mohla být aplikována na jiný rozváděč stejné řady s jinými charakteristikami (např. jmenovitými hodnotami nebo rozměry). Např. splnění podmínky u položky (1) z tabulky 1 znamená: vzdušná vzdálenost mezi fázemi ověřovaného rozváděče se rovná vzdálenosti mezi fázemi vyzkoušeného rozváděče, nebo je větší. Pokud by kterékoliv kritérium rozšíření platnosti nemohlo být splněno, je potřeba provést další ověření, např. technickým prokázáním, výpočtem, simulací nebo konkrétní zkouškou. Výpočty mohou být pouze komparativního charakteru, jak je uvedeno v článku Parametry pro kritéria rozšíření platnosti Parametry součásti nastavuje a specifikuje výrobce součásti. Rozšíření platnosti typových zkoušek podle normy součásti není předmětem této podnikové normy. POZNÁMKA Některé spínací přístroje, jako jsou uzemňovače, nemusí být dodávány jako samostatné součásti a je třeba je zkoušet v rámci rozváděče podle jejich příslušných předmětových norem. Parametry rozváděče jsou přímo ovlivněny konstrukcí rozváděče patřící do výrobní řady. Mohou však i záviset na parametrech součásti. Tato podniková norma platí pro parametry rozváděče. 3.3 Použití výpočtů Obecně Pro účely této podnikové normy mohou mít výpočty a simulace pouze srovnávací charakter při využití výpočetních výsledků dostupných pro typově zkoušený rozváděč a výsledků dosažených pro porovnání platnosti a přenositelnosti typové zkoušky pro hodnocený rozváděč. Porovnání je vždy založeno na konstrukčních parametrech a hodnotících kritériích uvedených v tabulkách 1 až 6. V mnoha případech nemůže být, vlivem složitosti konstrukce, funkce daného rozváděče, s ohledem na konkrétní typovou zkoušku, vyhodnocena jedinou hodnotou konstrukčního parametru. Na příklad vzdušná vzdálenost mezi fázovými vodiči se může značně podél proudové dráhy měnit. Výpočtem a prostorovým řešením s využitím technických prostředků a odborných znalostí je pak možné posoudit příslušný konstrukční parametr. Ověřování softwarových nástrojů a výpočetních metod není obsahem této podnikové normy. 3.4 Informace potřebné pro rozšíření platnosti typové zkoušky Pro rozšíření platnosti typové zkoušky je třeba pro hodnocený rozváděč shromáždit stejné informace jako ty, které jsou požadovány pro typově zkoušené objekty podle článku z ČSN EN Kromě toho se pro každou charakteristiku použijí tabulky a hodnoty uvedené v kapitole 4, tzn. příslušné informace k typové zkoušce týkající se konstrukčních parametrů zkoušeného objektu a hodnocených funkčních jednotek. Budou použity pouze tabulky, které přísluší hodnoceným charakteristikám. Použijí se příslušné protokoly o typové zkoušce zkoušeného rozváděče, pokud se týkají porovnání dvou posuzovaných rozváděčů. Kromě informací požadovaných předmětovými normami se doporučuje, aby výrobce hodnotiteli poskytl příslušné informace týkající se konstrukčních parametrů a hodnot zkoušeného objektu uvedené v tabulkách v kapitole 4. Často nebývá pro hodnocení dostatečný konstrukční parametr definovaný určitou hodnotou. V tomto případě budou výrobcem doloženy příslušné výkresy pro oba zkoušené objekty. Pokud je porovnání založeno na výpočtech, numerických údajích nebo vzorcích, bude uveden použitý software, referenční označení protokolu o výpočtu a krátké shrnutí výsledků. Budou poskytnuty dokumenty popisující postup provedené analýzy. Tyto dokumenty by měly být součástí protokolu o rozšíření platnosti provedené typové zkoušky na celou řadu nebo na část řady rozváděčů. 7

8 4 Použití kritérií rozšíření platnosti 4.1 Zkoušky elektrické pevnosti izolace Kritéria uvedená v tabulce 1 by měla být respektována pro všechny části rozváděče. Hodnocení platí pro rozšíření platnosti zkoušek elektrické pevnosti izolace z jedné funkční jednotky nebo rozváděče na jiný patřící do stejné výrobní řady se stejnou nebo nižší jmenovitou izolační hladinou. Pokud je pro zvýšení dielektrických vlastností u typově zkoušených objektů předepsáno podle z ČSN EN užití dodatečné izolace, např. pomocí izolačních přepážek, může být rozšíření platnosti typové zkoušky aplikováno pouze na funkční jednotky nebo rozváděče se stejným uspořádáním a provedením této dodatečné izolace. Zkoušený objekt musí obsahovat vhodná zařízení nebo makety, které reprodukují rozložení elektrického pole např. vysokonapěťových připojení přístrojových transformátorů nebo pojistek v nejnepříznivějších zkušebních podmínkách (viz ČSN EN , články a ). Pak je možné rozšířit platnost typových zkoušek na součásti s odlišnou technickou specifikací, a to za předpokladu, že mají stejné rozložení vnějšího elektrického pole. Stejné úvahy platí pro ostatní vysokonapěťová zařízení, jako jsou svodiče přepětí a topná tělesa. Tabulka 1 - Kritéria rozšíření platnosti pro elektrickou pevnost izolace Položka Konstrukční parametr Hodnotící kritérium Podmínka (1) (2) (3) (4) 1 Vzdušná vzdálenost mezi fázemi 2 Vzdušná vzdálenost k zemi 3 Povrchová cesta Poznámka 1. 4 Elektrické vlastnosti izolačního materiálu Může být vyžadováno srovnání dvou materiálů (např. porovnávací index proti plazivým proudům podle IEC [7]. 5 Drsnost povrchu živých částí 6 Poloměr vodivých částí Nejenom poloměr živých částí, ale také je třeba brát v úvahu poloměr všech ostatních vodivých částí směřujících k živým částem (např. uzemňovače, kryt, nízkonapěťové vodiče, podpěrné konstrukce). Poznámka 2. 7 Vypínací dráha Pokud je ovlivněna rozváděčem. 8 Odpojovací dráha Pokud je ovlivněna rozváděčem. 9 Nejmenší provozní tlak pro izolaci Stejné médium (plyn, kapalina); pro médiem izolované rozváděče. POZNÁMKA 1 Je třeba také brát v úvahu rozložení pole kolem izolačního povrchu. POZNÁMKA 2 Geometrie izolačních materiálů může také změnit elektrické pole. 4.2 Zkoušky oteplení Kritéria rozšíření platnosti pro zkoušky oteplení při jmenovitém proudu rovnajícím se proudu přiřazenému typově zkoušené funkční jednotce, nebo při menším proudu jsou uvedena v tabulce 2. V tabulce se neuvažuje s nucenou ventilací. Proudová schopnost funkční jednotky také závisí na způsobu připojení přípojnic a na rozložení proudu do sousedních funkčních jednotek. Vzhledem k tomu, že zkouška oteplení by měla být provedena v nejnepříznivějších podmínkách, jak je požadováno normou (např. ČSN EN , článek 6.5) uvažuje se, že vliv sousedních funkčních jednotek na charakteristiky oteplení je stejný jako tento vliv při typové zkoušce, nebo je menší. Tam, kde funkční jednotka může obsahovat různý počet součástí z jejich řady, jako jsou přístrojové transformátory nebo pojistky, měly by být tyto součásti vzájemně srovnávány s ohledem na ztrátový výkon tak, aby bylo možné rozšířit platnost typové zkoušky na celou řadu součástí. 8

9 Transformátory proudu musí být zkoušeny a ověřovány podle jejich předmětových norem. Transformátory proudu namontované ve funkční jednotce lze považovat za přijatelné, pokud ztrátový výkon jejich primárních a sekundárních vinutí při jmenovitém proudu funkční jednotky je stejný nebo menší jako u transformátorů instalovaných v typově zkoušené funkční jednotce. Transformátory proudu o nižším jmenovitém proudu, jejichž primární vinutí má větší elektrický odpor mohou být použity v rozváděči pouze při nižším jmenovitém proudu, kdy jejich primární vinutí a sekundární bude mít stejné výkonové ztráty, nebo ztráty nižší. Stejná pravidla by měla být uplatněna i pro ostatní součásti, jako jsou transformátory napájející pomocné a řídicí obvody. Tabulka 2 - Kritéria rozšíření platnosti pro oteplení Položka Konstrukční parametr Hodnotící kritérium Podmínka (1) (2) (3) (4) 1 Vzdálenost os fází Ověřuje se pouze pro jmenovité proudy nad A (viz ČSN EN , článek 6.5.2). 2 Vzdálenost mezi fází a zemí Ověřuje se pouze, pokud nemůže být vyloučen vliv proudů okolních prvků, např. vířivých nebo magnetizačních proudů. Poznámka 1. 3 Rozměry krytu / oddílu (š, v, h) a objem Kryt a oddíly mají stejnou konstrukci. Poznámka 1. 4 Nejmenší tlak izolačního plynu Stejný plyn pro plynem izolovaný rozváděč. 5 Proudová hustota ve vodičích Vodiče mají stejné fyzické uspořádán. 6 Elektrický odpor na jednotku délky vodičů 7 Kontaktní plocha připojovacích vedení / spojů 8 Kontaktní síla připojovacích vedení / spojů 9 Dovolená teplota materiálů kontaktu v připojovacích vedeních / spojích 10 Účinná plocha větrání přepážek a krytu Poznámka 3. Porovnává se materiál a průřez vodiče. Poznámka 2. Stejný nebo lepší materiál kontaktů. Stejný nebo lepší materiál kontaktů. Včetně pokovení o stejném nebo nižším měrném elektrickém odporu. 11 Ztrátový výkon součástí Zde se uvažuje s hlavním spínacím přístrojem, pojistkami a transformátory proudu. Poznámka Plocha izolačních zákrytů Zákryty mají stejné fyzické uspořádání. 13 Tloušťka izolačního povlaku vodičů Tepelný měrný odpor a součinitel vyzařování povlaku by měly být stejné. Poznámka Celková plocha krytu pokrytá povlakem pro přenos tepla 15 Teplotní třída izolačního materiálu v dotyku s vodiči Součinitel vyzařování povlaku by měl být stejný. POZNÁMKA 1 Při křížení vodičů s kryty a přepážkami vyrobenými z neferomagnetického materiálu dojde ke snížení tepla generovaného střídavým magnetickým polem v porovnání např. s měkkou ocelí POZNÁMKA 2 Předpokládá se, že elektrický odpor je úměrně závislý na teplotě. POZNÁMKA 3 Je třeba uvážit stupeň ochrany krytem (IP kód). POZNÁMKA 4 Je třeba uvážit ztrátový výkon jak primárního, tak i sekundárního vinutí transformátorů proudu. POZNÁMKA 5 Povlaky přípojnic, např. tvořené nátěrem zlepšujícím přenos tepla do okolního prostředí. Barva nátěru nemá značný vliv na tepelné záření. 9

10 4.3 Mechanické zkoušky U spínacích přístrojů použitých ve výrobní řadě musí být typově zkoušena jejich funkce a mechanická trvanlivost podle jejich předmětových norem. To platí pro pohony spínacích přístrojů, stejně jako pro hřídele a rozhraní použitá pro ruční a strojní ovládání. V normách součástí jsou uvedeny i požadavky na mechanické ukazatele polohy. Mezi mechanické části, které mají být hodnoceny v rozváděči a které nejsou pokryty příslušnými předmětovými normami, patří: sestavy zákrytů; kontakty odnímatelné části; blokování a kinematický řetězec pohonů. Všechny změny konstrukce funkční jednotky ovlivňující montážní konstrukci spínacího přístroje a výše uvedené části mají být pečlivě zkontrolovány s ohledem na jejich vliv na mechanické chování. Rozšíření platnosti může být provedeno pouze tehdy, pokud typově zkoušené uspořádání součástí pracuje ve stejných nebo přísnějších podmínkách. V tabulce 3 jsou uvedena kritéria pro rozšíření platnosti částí, které nejsou pokryty předmětovými normami, a to za předpokladu, že počet přiřazených funkcí příslušných částí je stejný nebo menší než počet funkcí u typově zkoušeného rozváděče. Tabulka 3 - Kritéria rozšíření platnosti pro mechanickou funkci Položka Část Konstrukční parametr Hodnotící Podmínka kritérium (1) (2) (3) (4) 1 Sestavy zákrytů 1. Pevnost zablokovaného mechanického spojení včetně zákrytu 2 Kontakty odnímatelné části 3 Systém blokování přímo spojený s mechanickým řetězcem 4 Systém blokování zabraňující přístupu do pohonů 2. Hmotnost zákrytu Základní konstrukce sestavy zákrytu je stejná, rozměry však mohou být odlišné. Viz poznámka. 1. Počet kontaktních bodů Konstrukce kontaktů, včetně základního materiálu a 2. Kontaktní síla vztažená na materiálu pokovení a způsob kontakt upevnění pohyblivého a 3. Drsnost kontaktního povrchu pevného kontaktu jsou stejné. 1. Pevnost zablokovaného mechanického spojení 2. Krouticí moment přiložený během funkce 1. Pevnost zablokovaného mechanického kinematického řetězce 2. Normální pracovní síla Základní konstrukce systému blokování je stejná, rozměry však mohou být odlišné. Viz poznámka. Základní konstrukce systému blokování je stejná, rozměry však mohou být odlišné. Viz poznámka. POZNÁMKA Pokud jde o upevnění a montáž systémů blokování a ovládacích hřídelů, měl by být oddíl / kryt posuzován s ohledem na pevnost. 4.4 Zkoušky krátkodobého a dynamického výdržného proudu Rozšíření platnosti typových zkoušek krátkodobého a dynamického výdržného proudu hlavního a uzemňovacího obvodu funkčních jednotek rozváděčů podle ČSN EN nebo ČSN EN na jiné rozváděče téže řady může být provedeno pomocí kritérií uvedených v tabulce 4, a to za předpokladu, že mají stejné jmenovité hodnoty jmenovitého zkratového proudu (Ik a Ip), nebo hodnoty menší, bez ohledu na hodnotu kmitočtu (50/60 Hz). Pokud se dodrží podmínka pro Ik 2 tk uvedená v článku z ČSN EN , může být doba trvání zkratu tk delší. V tabulce 4 se uvažuje se záměnou typově zkoušených spínacích přístrojů. Ověřování platnosti modifikací uvnitř těchto spínacích přístrojů není předmětem této podnikové normy. Pro ověřování platnosti typové zkoušky provedené v oddílu přípojnic se uvažuje s tím, že zkoušky byly provedeny s alespoň dvěma sériově zapojenými sekcemi se stejným průřezem přípojnic. Vyhodnocením položek v tabulce 4 se také umožní hodnocení různých spojů přípojnic. 10

11 Tabulka 4 - Kritéria rozšíření platnosti pro krátkodobý a dynamický výdržný proud Položka Konstrukční parametr Hodnotící kritérium Podmínka (1) (2) (3) (4) 1 Vzdálenost os fází 2 Elektrodynamické síly způsobené průchodem proudu 3 Mechanická pevnost podpěrných izolátorů vodičů 4 Délka nepodepřených sekcí vodičů Vodiče mají stejné fyzické uspořádání. Poznámka 1. Poznámky 2 a 3. 5 Průřez vodičů Připojovací vedení mají stejnou nebo větší upínací sílu a kontaktní plochu. Poznámky 4 a 5. 6 Materiál vodičů stejný Poznámky 4 a 5. 7 Teplotní třída izolačních materiálů v dotyku s vodiči 8 Mechanická pevnost krytu / přepážek / průchodek Poznámky 2 a 3. 9 Kontakty odnímatelné části stejné Uvažuje se kompletní kontaktní podsestava a montážní podsestava výsuvné části. POZNÁMKA 1 Vliv různých proudových drah může být vyhodnocen pomocí výpočtu elektrodynamických sil. POZNÁMKA 2 Pevnost se vztahuje na tlakové, tahové a ohybové zatížení. POZNÁMKA 3 Kryt může být použit jako základ podpěrných konstrukcí. POZNÁMKA 4 U některých konstrukcí může být vodič u uzemňovacích obvodů tvořen částí kovového krytu. POZNÁMKA 5 Vodiče zahrnují připojovací vedení v hlavním a uzemňovacím obvodu až po uzemňovací svorku. 4.5 Zapínací a vypínací zkoušky Spínací přístroje, které tvoří část hlavního a uzemňovacího obvodu krytého rozváděče musí mít svou zapínací a vypínací schopnost ověřenou podle příslušných předmětových norem. Norma ČSN EN stanoví, že dodatečné "zkoušky nejsou nutné, pokud zapínací a vypínací zkoušky byly provedeny na spínacích přístrojích instalovaných v kovově krytém rozváděči při stejných nebo náročnějších podmínkách." Výše uvedená norma také obsahuje poznámku, že určování, zda přidružené součásti mohou mít vliv na provedení zkoušek, musí být zvláštní pozornost věnována mechanickým silám vznikajícím při zkratu, úniku zplodin oblouku, možnosti průrazných výbojů atd. Pravidla pro rozšíření platnosti vypínacích a zapínacích zkoušek jsou popsána v článku z ČSN EN a v ČSN EN V tabulce 5 této podnikové normy je uveden seznam konstrukčních parametrů, které ustavují stejné, nebo méně přísné podmínky. Všechny parametry v tabulce 5 jsou parametry rozváděče. Tabulka 5 také platí pro odnímatelné části. 11

12 Tabulka 5 - Kritéria rozšíření platnosti pro zapínací a vypínací schopnost Položka Konstrukční parametr Hodnotící kritérium Podmínka (1) (2) (3) (4) 1 Vzdušná vzdálenost mezi fázemi Viz poznámka 1. 2 Vzdušná vzdálenost k zemi 3 Objem krytu / oddílu Ověřuje se pouze tehdy, pokud objem tekutiny (plynu nebo kapaliny) ovlivňuje zapínací a vypínací proces. 4 Nejmenší provozní tlak izolačního plynu Charakteristiky pohybu kontaktů jsou v rámci dovolených tolerancí. 5 Průřez vodičů Viz poznámka 2. 6 Elektrodynamické síly způsobené průchodem proudu v připojovacím vedení ke spínacímu přístroji 7 Mechanická pevnost podpěrných izolátorů 8 Mechanická pevnost krytu / přepážek / průchodek Ověřuje se pouze tehdy, pokud proudová dráha ovlivňuje zapínací a vypínací schopnost. Zde se uvažují podpěrné izolátory fázových vodičů. Viz poznámka 3. Viz poznámka 3. 9 Délka nepodepřených sekcí vodičů Viz poznámka 3. POZNÁMKA 1 Rozšíření platnosti typové zkoušky s ohledem na vzdálenost os fází uvnitř spínacího přístroje by mělo být řešeno v souladu příslušnou předmětovou normou. POZNÁMKA 2 Kontakty odnímatelné části neovlivňují zapínací a vypínací schopnost přidruženého spínacího přístroje, a proto zde nejsou uvažovány. POZNÁMKA 3 Uvažuje se, že mechanická pevnost je již ověřena zkouškou krátkodobého a dynamického výdržného proudu. Neplatí pro kapacitní ani pro ostatní proudy spínání zátěže. 4.6 Zkoušky vnitřním obloukovým zkratem Obecně Spínací a řídicí zařízení, které má přiřazenou třídu odolnosti proti vnitřnímu oblouku (IAC) bylo ověřeno zkouškou vnitřním obloukem podle IEC nebo podle IEC V závislosti na účelu rozšíření platnosti by měla být kritéria uvažována s ohledem na konstrukci rozváděče nebo s ohledem na jmenovité hodnoty a podmínky montáže nebo s ohledem na obojí Kritéria rozšíření platnosti s ohledem na konstrukci Vzhledem k tomu, že se zkoušky vnitřním obloukem provádějí na jednotlivých oddílech, měla by se kritéria rozšíření platnosti uvedená v tabulce 6 použít pro každý vysokonapěťový oddíl. Kompletního hodnocení celé funkční jednotky nebo celého rozváděče je dosaženo po vyhodnocení všech přiřazených vysokonapěťových oddílů. Pro rozšíření platnosti typových zkoušek na hodnocený rozváděč je možné kombinovat různé zkoušky vnitřním obloukem provedené na oddílech v různých funkčních jednotkách. Podrobnosti týkající se konstrukčních parametrů a hodnotící kritéria pro oddíl, který má proud obloukového zkratu stejný (nebo menší) a dobu trvání zkratu stejnou (nebo menší) jako typově zkoušený oddíl jsou uvedeny v tabulce 6. 12

13 Tabulka 6 - Kritéria rozšíření platnosti pro vnitřní obloukové zkraty Položka Konstrukční parametr Hodnotící kritérium Podmínka (1) (2) (3) (4) 1 Vzdušná vzdálenost mezi fázemi 2 Vzdušná vzdálenost k zemi stejná Týká se prostoru zapálení oblouku. 3 Čistý objem oddílu 4 Jmenovitý tlak izolačního plynu, pokud přichází v úvahu, viz poznámka 1 5 Průřez vodičů Týká se prostoru zapálení oblouku. 6 Materiál kontaktů (Al nebo Cu nebo jejich slitiny) stejný Týká se prostoru zapálení oblouku. 7 Místo zapálení oblouku stejné Při respektování požadavků z IEC nebo IEC Izolační materiál vystavený oblouku stejný Viz poznámka 2. 9 Průřez otvorů výfuku plynů Poloha výfuku plynů v oddílu a cesta průtoku plynu jsou stejné. Při použití výfukového kanálu jsou přijatelné pouze větší průřezy. 10 Tlak pro uvolnění přetlakové energie Platí pro hermeticky uzavřené oddíly 11 Mechanická pevnost prvků zařízení na uvolnění přetlaku (klapek) Platí pro hermeticky neuzavřené oddíly. Zařízení na uvolnění přetlaku a jeho prvky musí mít stejnou konstrukci. 12 Mechanická pevnost krytu a oddílu Zahrnuje také pevnost přepážek a průchodek. Viz poznámka Tloušťka stěn krytu Stejný materiál. Viz poznámka Mechanická pevnost dveří a vík. Viz poznámka Stupeň ochrany krytem (IP kód) krytu Tam, kde přichází v úvahu zapálení indikátoru. POZNÁMKA 1 U rozváděče izolovaného plynem SF6 se zkouška provádí se vzduchem (viz článek z ČSN EN nebo článek z ČSN EN ) při stejném jmenovitém tlaku plnění jako pro SF6. POZNÁMKA 2 Podrobnosti jsou uvedený v prvním odstavci článku z IEC :2011 a z IEC :2014. POZNÁMKA 3 Při vyhodnocení pevnosti je možné vyžadovat výpočty nebo pevnostní analýzu FEM. Při hodnocení je třeba uvažovat polohu, pevnost a počet upevňovacích míst (šroubů, závěsů a západek) Kritéria rozšíření platnosti s ohledem na jmenovité proudy a podmínky montáže Návod k montáži dodaný výrobcem tvoří základ pro volbu zkušebních podmínek ve zkušebně definovaných v příloze AA z ČSN EN nebo ČSN EN Tyto zkušební podmínky zahrnují umístění rozváděče v simulované místnosti, určení výšky stropu a definování přístupných a nepřístupných stran. Na základě podrobnějšího vyhodnocení montážního uspořádání v předchozí typové zkoušce je možné připustit změnu těchto uspořádání. Podrobnosti týkající se zkušebních jmenovitých hodnot, montážních podmínek a kritérií rozšíření platnosti jsou uvedeny v tabulce 7. Většinu informací uvedených v tabulce 7 obsahuje ČSN EN nebo ČSN EN Účelem tabulky je sumarizovat odpovídající informace pro snadnější použití. 13

14 Tabulka 7 - Kritéria rozšíření platnosti pro vnitřní obloukové zkraty s ohledem na montážní podmínky Položka Jmenovité hodnoty pro zkoušku vnitřním obloukovým zkratem a montážní podmínky Hodnotící kritérium Podmínka (odkaz na ČSN EN nebo ČSN EN ) (1) (2) (3) (4) 1 Jmenovitý proud obloukového zkratu Článek AA Jmenovitá doba obloukového zkratu Článek AA Jmenovité napětí Článek AA.4.2.; viz poznámka 1. 4 Kmitočet Typovou zkouškou provedenou při 50 Hz Článek AA.4.4 a AA pro dynamický proud. 5 Vzdálenost mezi rozváděčem a stropem Článek AA.1 a pokud byla zkouška provedena se vzdušnou vzdáleností alespoň 200 mm - viz poznámka 2. 6 Vzdálenost mezi rozváděčem a boční stěnou 7 Vzdálenost mezi rozváděčem a zadní stěnou Závisí na přístupnosti 8 Vnitřní provedení Článek AA Typ přístupnosti (A, B nebo C) Typová zkouška provedená pro přístupnost B zahrnuje přístupnost A 10 Přístupné strany (F, L, R) Zatřídění FLR zahrnuje zatřídění F, FR, FL (a teoreticky LR, L, R) Článek AA.1, pokud horké plyny nejsou směrovány na stěny. Hodnotící kritéria jsou předepsána v článku AA.1. Platí pro typ přístupnosti A a B, pokud jsou vzdálenosti ke stěnám větší než 300 mm (respektive 100 mm), POZNÁMKA 1 Podle článku AA.4.2 z ČSN EN nebo z ČSN EN může být zkouška provedena při libovolném vhodném napětí až do jmenovitého napětí včetně (tzn. pro sítě v ČR: do 25 kv a do 38,5 kv. Článek AA.4.3 stanovuje, že pro uznání platnosti zkoušky provedené při napětí nižším, než je jmenovité napětí, mají být dodrženy podmínky skutečného zkušebního proudu. POZNÁMKA 2 Kritérium neplatí v případě výfukového kanálu, který vyvádí horké plyny ven z místnosti. V tomto případě není vzdálenost mezi zkušebním vzorkem a stropem relevantní. Uvažuje se jen vzdálenost mezi výfukovým kanálem a stropem. 5 Rozšíření platnosti typových zkoušek 5.1 Obecně Pokyny pro rozšíření platnosti typových zkoušek lze použít v následujících případech: a) typová zkouška byla provedena na jednom zkoušeném objektu pro jednu charakteristiku funkční jednotky (FU) (definice viz článek z ČSN EN ) a její platnost je rozšířena na ostatní funkční jednotky výrobní řady (obrázek 1); b) zkoušené objekty jsou zvoleny z rozváděčové řady pro všechny charakteristiky a z jejich výsledků je na základě minimálního počtu zkoušených objektů a typových zkoušek ověřena celá řada (obrázek 2); c) u nezkoušeného rozváděče je provedena analýza využívající dostupné protokoly o zkoušce ze stejné rozváděčové řady tak, že se posoudí, zda výsledky zkoušky ověřují rozváděč s ohledem na konkrétní charakteristiky (obrázek 3); d) typová zkouška předem typově zkoušeného rozváděče je rozšířena na konstrukční modifikace. 14

15 5.2 Rozšíření platnosti protokolu o zkoušce na jiné funkční jednotky (situace a) Na obrázku 1 je znázorněno, jak lze v následujících krocích rozšířit platnost daného protokolu o typové zkoušce: krok 1: prostudujte popis zkoušeného objektu (funkční jednotky nebo kombinace několika funkčních jednotek) v protokolu a shromážděte dodatečné informace (např. z odkazovaných výkresů); krok 2: pomocí technických důkazů, výpočtů nebo simulací porovnejte příslušné konstrukční parametry zkoušeného objektu s hodnotícími kritérii uvedenými v kapitole 4 platnými pro uvažovanou typovou zkoušku (např. vzdušná vzdálenost mezi fázemi pro zkoušku výdržným napětím průmyslového kmitočtu); krok 3: zkontrolujte různé funkční jednotky z výrobní řady nebo kombinaci funkčních jednotek a následně určete, které z nich sdílí stejný konstrukční parametr, nebo obsahují konstrukční parametr, který by mohl být pokryt zkoušeným objektem (např. vzdušná vzdálenost mezi fázemi stejná nebo větší než vzdušná vzdálenost u zkoušeného objektu). Tato kontrola by měla také odhalit protikladné konstrukční parametry, které mohou omezit platnost výsledků zkoušky týkající se ostatních charakteristik. Legenda: FU funkční jednotka Obrázek 1 - Rozšíření platnosti z protokolu o zkoušce; situace a) Pokud je funkční jednotka z řady nebo kombinace funkčních jednotek hodnocena kladně s ohledem na navržená kritéria, nejsou potřeba další zkoušky a příslušný protokol o typové zkoušce je platný pro danou funkční jednotku. 15

16 5.3 Ověření řady volbou zkoušených objektů (situace b) Obecně Na obrázku 2 je znázorněno, jak je možné zvolit zkoušené objekty tak, že celkový počet zkoušek pro ověření celé řady je minimalizován. Znázorněné kroky by se měly provádět pro každou charakteristiku řady rozváděčů. krok 1: pomocí technických důkazů, výpočtů nebo simulací posuďte pro danou charakteristiku (např. elektrickou pevnost izolace) příslušné konstrukční parametry (např. vzdušná vzdálenost mezi fázemi) uvedené v tabulkách 1 až 6 a identifikujte, které členy z řady tvoří homogenní skupinu (viz definice 2.109); krok 2: v rámci každé homogenní skupiny zvolte zkoušený objekt s přiřazenými charakteristikami, který pokrývá celou skupinu (tzn., že získané výsledky zkoušky na tomto zkoušeném objektu umožní rozšíření platnosti na celou skupinu); krok 3: proveďte typové zkoušky. Obrázek 2 - Ověření řady volbou vhodných zkoušených objektů; situace b) Mapování řady Za předpokladu provedení typové zkoušky a navržení příslušných hodnotících kritérií konstrukčních parametrů v příslušných kapitolách, měl by být krok 1 pro situaci b proveden mapováním řady rozváděčů. Tato analýza zahrnuje: identifikaci variace konstrukčních parametrů v rámci řady rozváděčů pro každou charakteristiku; identifikaci homogenních skupin splňujících hodnotící kritéria konstrukčních parametrů pro jednu nebo více typových zkoušek. Toto mapování je odlišné pro různé uvažované typové zkoušky, protože příslušný soubor parametrů a kritérií pro možné rozšíření platnosti výsledků je odlišný, takže by měla být analýza provedena pro každý druh zkoušky. 16

17 Vzhledem k tomu, že řada rozváděčů má mnoho hodnot konstrukčních parametrů pro uvažované typové zkoušky, je prezentace výsledků této analýzy složitá. Je možné vypracovat množství tabulek obdobných tabulkám uvedeným v této podnikové normě, nebo je možné vypracovat tabulkový procesor se sloupci pro různé typové zkoušky. Pro vysledovatelnost postupu a pro budoucí účely se doporučuje tuto činnost doplnit o vysvětlující poznámky Specifikace zkoušených objektů Na základě mapování je možné zvolit zkoušený(é) objekt(y) tak, že výsledky typové zkoušky mohou být rozšířeny na další funkční jednotky z řady. Většinou není možné specifikovat pouze jeden zkoušený objekt (jednu funkční jednotku z řady), který kombinuje všechny nejpřísnější podmínky pro ověření celé řady. Obvykle je nutné použít více zkoušených objektů. Je možné použít následující doporučení: homogenní skupiny se sdílenými technickými charakteristikami jsou obvykle pokryty nejnižší nebo nejvyšší hodnotou konstrukčního parametru nebo nejvyšší jmenovitou hodnotou; rozšíření platnosti je snazší prokázat při použití numerických dat, tzn. konstrukčních parametrů (jmenovitých hodnot, průřezů, vzdušných vzdáleností...); identifikace homogenních skupin může vyžadovat analýzu provedenou zkušenými techniky; všechna kritéria rozšíření platnosti uvedená v tabulkách pro uvažované typové zkoušky by měla být přezkoumána. 5.4 Ověření rozváděče z existujících protokolů o zkoušce (situace c) Na obrázku 3 je znázorněna možnost rozšíření platnosti protokolů o typové zkoušce z rozváděčové řady pro daný nezkoušený rozváděč z této řady: krok 1: identifikujte různé funkční jednotky použité v rozváděči; krok 2: pomocí konstrukčních parametrů uvedených v tabulkách 1 až 6 a z technických důkazů, výpočtů nebo simulací identifikujte pro každou funkční jednotku a pro každou charakteristiku homogenní skupinu, do které patří (ty funkční jednotky ze stejné řady, ze kterých má být platnost typových zkoušek rozšířena); krok 3: zkontrolujte dostupné protokoly o zkoušce a použijte vhodný protokol o zkoušce jako podpůrný dokument pro hodnocení. Pokud není vhodný protokol k dispozici, není rozšíření platnosti možné. 17

18 Legenda: FU funkční jednotka Obrázek 3 - Ověření nezkoušeného rozváděče ze stávajících protokolů o zkoušce; situace c) 5.5 Ověření konstrukčních modifikací (situace d) Situace d) se může hodnotit stejně, jak je popsáno pro situaci c) s tím, že se začíná modifikovanou funkční jednotkou, např. FU3 z obrázku 3 v kroku 2. 18

19 Příloha A Odůvodnění kritérií rozšíření platnosti A.1 Obecně Definice hodnotícího kritéria pro každý konstrukční parametr uvedený v tabulkách 1 až 6 je dána ověřenými technickými a fyzikálními principy a zkušenostmi výrobce a uživatele. Hodnocení kritérií by mělo být komplexní s tím, že se předpokládá, že rozváděč byl zkonstruován výrobcem na základě stejných technických a fyzikálních principů, na kterých jsou kritéria založena. V případě pochybností týkajících se hodnotících kritérií je nutné pro potřeby rozšíření platnosti použít další důkazy, jako jsou např. výpočty. Dále jsou uvedeny ty technické a fyzikální principy, které vedou k volbě kritérií rozšíření platnosti, tj. k volbě konstrukčních parametrů a příslušných hodnotících kritérií uvedených v tabulkách 1 až 6. A.2 Zkoušky elektrické pevnosti izolace (dielektrické zkoušky) A.2.1 Obecně Při hodnocení rozšíření platnosti zkoušek elektrické pevnosti izolace by měly být respektovány konstrukční parametry, jako je vzdušná vzdálenost mezi fázemi a vzdušná vzdálenost k zemi a příslušná hodnotící kritéria. Dále jsou uvedeny zásady pro všechna kritéria rozšíření platnosti (položky) uvedené v tabulce 1. A.2.2 Vzdušné vzdálenosti (položky 1 a 2) Vzdušná vzdálenost mezi fázemi a vzdušná vzdálenost k zemi se přímo vztahují na dielektrické vlastnosti. Za předpokladu, že všechny ostatní parametry uvedené v tabulce 1 zůstávají vzhledem k dielektrickým vlastnostem nezměněny (nebo jsou zlepšeny), zvyšují větší vzdálenosti elektrickou pevnost izolace v porovnání s typově zkoušeným rozváděčem. U rozváděče s vyšším počtem paralelních vodičů z důvodu vyššího jmenovitého proudu mohou být vzdušné vzdálenosti mezi fázemi a k zemi menší. I když jsou vodiče uspořádány stejným způsobem (tzn. vertikální, horizontální nebo trojúhelníkové) může dojít ke zmenšení elektrické pevnosti izolace v porovnání s typově zkoušeným rozváděčem. Pro menší počet paralelních vodičů je tomu naopak a tento stav lze využít pro rozšíření platnosti zkoušky elektrické pevnosti izolace. Pokud se uspořádání vodičů značně liší, i při stejných nebo větších vzdušných vzdálenostech, nelze bez další technické analýzy dielektrické vlastnosti v porovnání s typově zkoušeným rozváděčem ověřit. Montáž dodatečných uzemňovacích zařízení, nebo zkušebních míst může snížit vzdušné vzdálenosti k zemi a tím snížit dielektrické vlastnosti v porovnání s typově zkoušeným rozváděčem. A.2.3 Podpěrné izolátory a materiál (položky 3 a 4) Zvětšením povrchových cest podpěrných izolátorů při stejných dielektrických vlastnostech materiálu dojde ke zvýšení elektrické pevnosti izolace v porovnání s typově zkoušeným rozváděčem. Dielektrické vlastnosti však mohou být ovlivněny rozložením elektrického pole kolem izolačního povrchu. Proto by nemělo dojít ke značné změně rozložení elektrického pole, např. použitím částí na plovoucím potenciálu nebo použitím dodatečných součástí, jako jsou děliče napětí. Izolační materiál by měl mít stejné, nebo lepší, elektrické vlastnosti v porovnání s typově zkoušeným rozváděčem. Pokud tyto vlastnosti nemohou být určeny z dostupné specifikace, může být podle podmínky k položce 4 požadována zkouška těchto vlastností. Vliv izolačních přepážek a dodatečné izolace na výdržné napětí je obtížné vyhodnotit. Pokud nelze prokázat, že změny konstrukce těchto izolačních částí nejsou podstatné, vedou tyto změny ke zneplatnění zkoušky elektrické pevnosti izolace. A.2.4 Živé části (položky 5 a 6) Živé části s menší drsností povrchu znamenají rovnoměrnější rozložení elektrického pole, zabrání vyššímu místnímu namáhání elektrickým polem a tím zlepší dielektrické vlastnosti. Vodiče s větším poloměrem, včetně ohybů v proudové dráze, snižují místní namáhání elektrickým polem a tím také zlepší dielektrické vlastnosti. Kritérium rozšíření platnosti platí také pro ostatní vodivé části při vysokém 19

20 potenciálu a dokonce i pro uzemněné části. Vliv uzemněných částí musí být vyhodnocen, pokud jsou umístěny proti vodivým částem a mohou ovlivnit dielektrické vlastnosti. A.2.5 Vypínací a odpojovací dráha (položky 7 a 8) Pokud je vypínací dráha spínacího přístroje nebo odpojovací dráha daná konstrukcí rozváděče, potom větší vypínací dráha zvyšuje dielektrické vlastnosti v porovnání s typově zkoušeným rozváděčem. To platí např. pro uzemňovače nebo odpínače s oddělenými držáky pevných a pohyblivých kontaktů. Pokud je vypínací dráha nedílnou částí spínacího prvku, může být vliv rozváděče na dielektrické vlastnosti menší, avšak je třeba jej uvažovat. Může dojít k ovlivnění např. blízkostí uzemněného krytu nebo přepážky. A.2.6 Nejmenší provozní tlak pro izolaci Tlak nebo odpovídající hustota plynu použitého pro izolaci má přímý vliv na dielektrické vlastnosti, které jsou zkoušeny při nejmenším provozní tlaku pro izolaci, definovaném výrobcem. Vyšší tlak nebo hustota zvyšují dielektrické vlastnosti v porovnání s typově zkoušeným rozváděčem. Vzhledem k tomu, že různé plyny mají různé dielektrické vlastnosti, může být toto kritérium uplatněno pouze u stejného plynu. A.3 Zkoušky oteplení A.3.1 Obecně Jmenovitý proud rozváděče závisí na částech, které při průchodu proudu hlavním obvodem vykazují nejvyšší oteplení. Mezi tyto části patří kontakty spínacích přístrojů, šroubové (nebo ekvivalentní) spoje vodičů, svorky a přístupné části rozváděče, jako jsou kryty. Oteplení těchto částí může být ovlivněno mnoha konstrukčními parametry, jako je vzdálenost os vodičů, materiál vodičů, kontaktní tlak, velikost krytu a jeho objem, plocha větracích otvorů a ztrátový výkon součástí a/nebo přístrojů. O hlavních zásadách týkajících se kritérií rozšíření platnosti (položek) ovlivňujících oteplení rozváděče a příslušných hodnotících kritériích uvedených v tabulce 2 je pojednáno v dalším textu. A.3.2 Vzdálenost os fázových vodičů (položka 1) Střídavé magnetické pole generované ve vodiči elektrickým proudem v třífázovém obvodu indukuje vířivé proudy v daném vodiči a v sousedních vodičích, které mění celkové rozložení proudu ve všech vodičích. Proudová hustota se např. následkem blízkosti jiného vodiče zvýší. Tento jev se nazývá efektem přiblížení a může zvýšit výkonové ztráty a vyvolat v rozváděči vyšší oteplení. Vzdálenost os fázových vodičů měřená od geometrických středů vodičů je proto při ověřování kritérií oteplení důležitá. Tyto vzdálenosti mohou být ovlivněny uspořádáním vodičů v oddílu. Rozváděč, který má vodiče uspořádány stejným způsobem (tzn. vertikálně, horizontálně nebo trojúhelníkově) má při stejném počtu vodičů na fázi a při větší vzdálenosti os fází nižší výkonové ztráty a tím přispívá k nižšímu oteplení. V případě, že se uspořádání vodičů značně liší od předem zkoušeného rozváděče, potom větší vzdálenost os mezi fázemi nemůže zaručit nižší výkonové ztráty a nižší oteplení. V těchto případech se vyžaduje další technická analýza. Je třeba připomenout, že článek z ČSN EN dovoluje zkoušet trojpólové rozváděče o jmenovitém proudu do A včetně jednofázovým zdrojem se všemi póly spojenými do série, což znamená že vzájemné ovlivnění pólů v tomto případě není významné. A.3.3 Vzdálenost mezi fází a zemí (položka 2) Vířivé proudy mohou být indukovány v kovových částech rozváděče, které nejsou určeny k vedení elektrického proudu, tj. v krytech. Vzhledem k menší vodivosti oceli a malé tloušťce stěn, je tento jev u krytů zanedbatelný. Střídavé magnetické pole však vytváří tepelné ztráty v krytech z ferromagnetické oceli kolmých k proudové dráze vlivem změny orientace magnetických domén v materiálu. To může vést k dodatečným tepelným výkonovým ztrátám, které způsobí vyšší oteplení. Pokud nelze tyto tepelné jevy způsobené proudem vyloučit, musí být vzdálenost mezi fází a zemí vyhodnocena. Spínací a řídicí zařízení se stejnou vzdáleností mezi fází a zemí (nebo s větší vzdáleností) může pak být považováno za zařízení produkující stejné (nebo menší) tepelné ztráty. Pokud se uspořádání vodičů v blízkosti uzemněných částí rozváděče významně liší, pak nižší oteplení nemůže být zaručeno. 20

21 A.3.4 Objem krytu a oddílu (položka 3) Oteplení v rámci oddílu rozváděče je přímo ovlivněno schopností krytu rozptýlit teplo vedením, prouděním a sáláním do okolního prostředí. Tento jev závisí na ploše povrchu rozváděče (a tím na objemu) a na druhu použitého materiálu. Pro stejné výkonové ztráty rozptýlí rozváděč s větší plochou povrchu stěn krytu více tepla a tím pak dojde k menšímu oteplení vnitřních částí. A podobně materiál s nižším tepelným měrným odporem rozptýlí více tepla. Použití ne-ferromagnetické oceli na kryt může díky eliminaci účinků magnetizačního proudu zabránit vývoji tepla. A.3.5 Izolační plyn (položka 4) Tlak nebo odpovídající hustota izolačního plynu ve vysokonapěťovém oddílu má přímý vliv na schopnost rozptýlit teplo z proudové dráhy do krytu a následně do okolního prostředí. Zvýšení nejmenšího provozního tlaku nebo hustoty zvýší schopnost přenosu tepla plynu a následně sníží oteplení vnitřních částí rozváděče. Vzhledem k tomu, že různé plyny mají různé tepelné vlastnosti, může být kritérium rozšíření platnosti použito pouze pro stejný plyn. Proudění plynu v oddílu rozváděče může být v zásadě ovlivněno objemem a plochou povrchu oddílu. Tento jev, který se těžko vyhodnocuje, může mít v některých případech vliv na rozptýlení tepla. Pro vysvětlení vlivů rozměrů krytu / oddílu na oteplení je možné odkázat na IEC/TR [1]. A.3.6 Vodiče (položky 5 a 6) Proud protékající vodiči hlavního obvodu vytváří výkonové ztráty (I 2 R), které jsou úměrné velikosti proudu I a elektrickému odporu vodiče R. Výkonové ztráty I 2 R v hlavním obvodu přispívají nejvýznamněji k celkovým výkonovým ztrátám v rozváděči. Při stejném materiálu vodiče se zvýšením průřezu vodiče při stálé velikosti proudu sníží hustota proudu a tím i výkonové ztráty vodiče. Tento účinek snižuje oteplení vnitřních částí. U soustavy vodičů s nižším elektrickým a tepelným měrným odporem na jednotku délky vodiče dojde při daném uspořádání vodičů v rozváděči ke zvýšení odvodu tepla z nejteplejších míst a ke snížení jejich teploty. A.3.7 Spoje vodičů a připojovací vedení (položky 7, 8 a 9) Spoje a připojovací vedení přispívají k výkonovým ztrátám a tím k oteplení, protože tyto ztráty podle vztahu I 2 R závisejí na proudu protékajícím elektrickým odporem spoje nebo připojovacího vedení. Elektrický odpor v místě spoje nebo připojovacího vedení, nazývaný také jako přechodový odpor, závisí na základním materiálu, druhu pokovení, kontaktním tlaku a ploše kontaktního povrchu. Za předpokladu stejného materiálu kontaktů (buďto materiálu vodiče pro nepokovené povrchy nebo materiálu pokovení pro pokovené povrchy) způsobí zvýšení kontaktního tlaku a/nebo plochy kontaktního povrchu snížení elektrického odporu spoje nebo připojovacího vedení, což má za následek snížení výkonových ztrát a snížení oteplení v daném místě. I když z důvodu malé tloušťky materiálu pokovení má jeho měrný elektrický odpor omezený vliv na celkový elektrický odpor, je maximální dovolená teplota pokovení definovaná v ČSN EN důležitým činitelem. Rozšíření platnosti je možno provést pouze z materiálu s nižší dovolenou maximální teplotou na materiál s vyšší přiřazenou hodnotou dovolené maximální teploty. Vysvětlení vlivu přechodového odporu na oteplení a informace týkající se přechodových odporů spojů a připojovacích vedení vyrobených z různých materiálů a pokovení je uvedeno v IEC TR [3]. Měď se za přítomnosti kyslíku považuje za "lepší" kontaktní materiál než hliník např. z důvodu nižší vodivosti oxidu hliníku, který se tvoří, pokud nejsou provedena příslušná opatření. A.3.8 Účinná plocha větrání přepážek a krytu (položka 10) Pro dosažení účinného odvodu tepla prouděním vzduchu jsou některé rozváděče opatřeny větracími otvory v oddílech a/nebo v krytu. U rozváděčů s většími větracími otvory na vstupní a výstupní straně proudění vzduchu bude odvod tepla větší a tím dojde ke snížení oteplení vnitřních částí. Důležité je rovněž umístění větracích otvorů. Významné změny polohy těchto otvorů v oddílu nebo v krytu mohou vytvořit překážku proudu vzduchu v rozváděči a mohou zhoršit odvod tepla. Úprava stupně ochrany krytem (IP kódu) sítě nebo mříže kryjící větrací otvory může také ovlivnit odvod tepla. Vyšší stupeň krytí může vést ke snížení účinné plochy větracího otvoru a tím k omezení proudění vzduchu rozváděčem. Vysvětlení účinků větrání na oteplení je uvedeno v IE TR [1]. 21

22 A.3.9 Ztrátový výkon součástí (položka 11) Zabudování součástí jako jsou spínací přístroje, pojistky a transformátory proudu může značně přispět ke zvýšení oteplení v rozváděči. Tyto součásti mají určitý elektrický odpor a vytvářejí ztrátový výkon podle vztahu I 2 R způsobený průtokem proudu. Součásti rozváděče, které mají nižší ztrátový výkon I 2 R způsobí nižší oteplení, a to zvláště v kritických částech těchto součástí. Ztrátový výkon primárního a sekundárního vinutí transformátorů proudu závisí na primárním a sekundárním proudu. Proto je třeba oba brát v úvahu. Na výkonovém štítku transformátoru proudu může být uveden elektrický odpor sekundárního vinutí při zvýšené teplotě. A.3.10 Izolační zákryty (položka 12) Vložení izolačních přepážek mezi fázové vodiče nebo mezi vodiče a stěny krytu pravděpodobně zlepší dielektrické vlastnosti rozváděče, může však také vytvořit překážku proudění vzduchu v rozváděči a snížit přenos tepla do krytu. To může mít negativní vliv na odvod tepla a tím na zvýšení oteplení rozváděče. Proto se po přidání těchto přepážek běžně vyžaduje opakování zkoušky oteplení. Plocha povrchu izolačních přepážek je důležitá v tom, že jejím zvětšením dojde k omezení toku vzduchu, zatímco její zmenšení bude mít opačný účinek. Tento účinek je méně důležitý u vertikálních přepážek, může však mít velký vliv u horizontálních přepážek. A.3.11 Izolační povlaky vodičů a krytů (položky 13 a 14) Použití pevné izolace na vodiče a/nebo na kryty omezí vlivem jejich tepelného odporu schopnost rozptýlení tepla do okolního prostředí. Na druhé straně může přispět k odvodu tepla sáláním v závislosti na koeficientu přestupu tepla izolačního materiálu a na součiniteli vyzařování vnějšího povrchu. Nátěr nebo speciální povlaky na vodičích a krytu mohou snížit oteplení zlepšením přestupu tepla do krytu sáláním. Měrný tepelný odpor a součinitel vyzařování povlaku by měly být stejné. Barva nátěru nemá významný vliv na sálání tepla, a to proto, že součinitel vyzařování je určen hlavně polymerickými vlastnostmi nátěru. Naopak některé povlaky, které jsou použity pro zlepšení dielektrických vlastností mohou zhoršit přestup tepla. U konkrétního materiálu zmenšení jeho tloušťky běžně zlepší schopnost přestupu tepla a přispěje ke zmenšení oteplení vnitřních částí rozváděče, jako jsou spoje vodičů. Je však třeba poznamenat, že takové snížení tloušťky materiálu pevné izolace bude mít také vliv na snížení dielektrických vlastností povlaku. A.3.12 Izolační materiál v dotyku s vodiči (položka 15) Při změně izolačního materiálu podpěrných izolátorů by měla být zachována teplotní třída materiálu na stejné nebo vyšší hodnotě tak, aby nedošlo k nebezpečí degradace materiálu při jmenovitém proudu. A.4 Mechanické zkoušky A.4.1 Obecně U mechanických zkoušek jsou kritéria rozšíření platnosti zaměřena na porovnání pevnosti konstrukce a výsledných nebo přiložených sil. Zvláštní pozornost se má věnovat bezpečnostním hlediskům, zvláště s ohledem na systémy blokování. Blokování mezi různými součástmi zařízení může být požadováno z bezpečnostních hledisek týkajících se přístupu k pracovním rozhraním a vkládání a vyjímání odnímatelných částí. Mezi porovnávané mechanické části patří: sestavy zákrytů; kontakty odnímatelných částí; blokování a kinematické řetězce. Podle článku z ČSN EN nebo z ČSN EN se blokování považuje za uspokojivé, pokud: spínací přístroje nelze uvést v činnost, přístupu do blokovaných oddílů je zabráněno, vložení a vysunutí odnímatelných části je zabráněno, 22

23 spínací přístroje, odnímatelné části a blokování jsou schopny správně pracovat a síla potřebná k uvedení do činnosti se před a po zkouškách neliší od maximální síly aplikované rukou (ruční ovládání) nebo vrcholové hodnoty příkonu (strojní ovládání) o více než 50 %. Kromě kontroly správné funkce blokování při typové zkoušce normy požadují ověření funkce a použitelnosti i po zkoušce trvanlivosti. O hlavních zásadách týkajících se kritérií rozšíření platnosti (položek) uvedených v tabulce 3 je pojednáno v dalším textu. A.4.2 Sestavy zákrytů (položka 1) Při respektování celkové hmotnosti zákrytů a pevnosti mechanických spojů je možné porovnávat dvě různé sestavy zákrytů, které mají stejné technické řešení např. ovládání zákrytu nebo vzájemného působení se spínacím přístrojem. 1) S ohledem na mechanické spoje je možné rozšíření platnosti ze slabší sestavy na silnější sestavu. Pevnost konstrukce je možné určit podle použitého materiálu, rozměrů součástí, pevnosti propojovacích hřídelů atd. Jedním z příkladů je délka a tloušťka hřídele mechanického spojení. Vzhledem ke složitosti sestavy zákrytů je možné provést rozšíření platnosti pouze u sestav zákrytů, které mají stejnou základní konstrukci. 2) Všeobecně je možné konstatovat, že při nižší hmotnosti je snazší manipulace a tím menší namáhání mechanických součástí. Nižší hmotnost je možné dosáhnout při menších rozměrech pohyblivých částí nezahrnutých do kinematického řetězce a při volbě vhodného materiálu. A.4.3 Kontakty odnímatelných částí (položka 2) U kontaktů odnímatelných částí rozváděče je pozornost zaměřena na mechanické chování při funkci připojování a odpojování. Porovnání se zaměřuje na počet kontaktních míst, kontaktní síly působící mezi pohyblivými a pevnými kontakty a na drsnost povrchu kontaktů. Vzhledem k tomu, že norma požaduje nepřerušenou vrstvu po zkoušce mechanické odolnosti, je také třeba sledovat možné opotřebení povlaků kontaktu. Za předpokladu, že konstrukce kontaktního systému je identická nebo přímo srovnatelná s ohledem, např. na tvar kontaktních palců a na druh a tvrdost materiálu, měly by být vyhodnoceny všechny dále uvedené body. 1) Při zasouvání způsobuje každý kontakt tření: vyšší počet kontaktů s identickou silou na kontakt vede ke zvýšení pracovní síly pohyblivého zařízení. Proto by pro rozšíření platnosti měl být počet kontaktních míst menší nebo stejný jako u zkoušeného systému. Je třeba věnovat pozornost situaci, kdy se kontaktní síla mění s počtem kontaktů vlivem, např. společného pružinového mechanismu. V tomto případě je pro rozšíření platnosti nutné další prokazování. 2) Tření se během vkládání odnímatelné části snižuje s nižší kontaktní silou na kontaktní místo. Kromě tohoto účinku kontaktní síla také vede k menšímu opotřebení kontaktní plochy a tak umožňuje rozšíření platnosti. Je třeba poznamenat, že nižší kontaktní síly mohou ztížit rozšíření platnosti s ohledem na charakteristiky krátkodobého a dynamického výdržného proudu. 3) Tření mezi pohyblivými a pevnými kontakty také závisí na drsnosti příslušných částí; vyšší drsnost vede k vyšší ovládací síle odnímatelné části a dodatečně zvyšuje opotřebení kontaktu. A.4.4 Blokovací systémy (položky 3 a 4) Blokovací systémy se vztahují k bezpečnosti obsluhy. Porovnání vyžaduje hodnocení funkce a pevnosti mechanických spojení. Uvažují se dva druhy blokovacích systémů: Blokovací systémy přímo ovládané kinematickým řetězcem spínacího přístroje, které musí reagovat na ruční ovládací sílu nebo na sílu strojního pohonu. V tomto případě je nutné zkoušet zablokovaný blokovací systém v mezích předepsaných normou při ručním ovládání (tlakem, otáčením) nebo strojním ovládání. Blokovací systémy zabraňující přístupu do pracovního řetězce spínacího přístroje. Tyto blokovací systémy zabraňují přiložení sil, které by mohly poškodit součásti zařízení. Rozšíření platnosti u blokovacích systémů je možné pouze tehdy, když jsou porovnávané systémy založeny na stejném technickém principu. Pevnost zablokovaného mechanického kinematického řetězce, tzn., ve stavu, kdy je snaha porušit blokování by měla být identická nebo lepší. To může být vyhodnoceno ve stejných podmínkách, jak bylo popsáno u položky 1. Rozšíření platnosti lze též povolit v případě, že krouticí moment nebo síla jsou omezeny na nižší hodnotu, např. omezujícím zařízením nebo jinou pákou s menší pracovní silou použitou u blokovacího systému zabraňujícího přístupu. 23

24 A.5 Zkoušky krátkodobým a dynamickým výdržným proudem A.5.1 Obecně Zkratové proudy generují elektromagnetické síly mezi fázovými vodiči, které závisejí na průběhu proudové dráhy včetně jejích ohybů. Tyto vzájemné síly mohou být u jednoduché geometrie vodičů vypočteny pomocí analytických rovnic, u složité geometrie vodičů je však potřeba simulace metodou konečných prvků. Čím je menší vzdálenost os mezi vodiči, tím větší jsou vzájemné síly. Schopnost konstrukce rozváděče odolávat těmto silám je dána pevností všech podpěrných konstrukcí s ohledem na ustálené a přechodné proudy. Kromě toho jsou důležité všechny pohyblivé kontakty a všechna pevná propojovací vedení. Všechny tyto vlivy by měly být při hodnocení konstrukce respektovány. Pokud je hodnocení prováděno pro nižší Ik a vyšší tk, než bylo zkoušeno, je možné dodatečně, podle zásad uvedených v z ČSN EN , provést výpočet namáhání s využitím rovnice Ik 2 tk. Tabulku 4 je možné použít nejen pro hlavní obvod, ale také pro uzemňovací obvod. V tomto případě je nutné respektovat hlavně položky 5 a 6. Vzhledem k tomu, že uzemňovací obvod je normálně konstruován na průchod jednoho zkratového proudu s následující údržbou, jsou požadavky na ostatní položky sníženy. O hlavních zásadách týkajících se kritérií rozšíření platnosti (položek) uvedených v tabulce 4 je pojednáno v dalším textu. A.5.2 Vzdálenost os fázových vodičů (položka 1) Je-li vzdálenost os fází větší než u typově zkoušeného rozváděče, jsou vzájemné síly mezi fázemi menší. Za předpokladu, že všechna připojovací vedení a všechny kontakty proudové dráhy mají stejnou konstrukci (viz podmínka k položce 5) a že vodiče negenerují větší elektromagnetické síly než u zkoušeného rozváděče (viz položka 2), měla by proto hodnocená konstrukce vydržet stejné zkratové proudy jako ty, které byly použity u typové zkoušky. A.5.3 Vodiče (položky 2, 5 a 6) Elektromagnetické síly mohou vlivem ohybů vodičů v proudové dráze překročit vzájemné síly mezi fázemi. Rozšíření platnosti je možné, pokud všechny úhly ohybů vodičů mají stejnou nebo větší hodnotu než u původní geometrie. Pokud se proudová dráha příliš liší od typově zkoušené konstrukce, může být rozšíření platnosti potvrzeno kompletním modelováním trojrozměrného uspořádání vodiče a následným výpočtem elektromagnetických sil vhodnými výpočetními programy. Vzájemné elektromagnetické síly mezi vodiči jsou dány vzdáleností jejich os a nikoliv průřezem vodičů. Vzhledem k tepelným účinkům proudu a možnému zvýšení hustoty proudu je však třeba se ujistit, že průřez vodičů je stejný (nebo větší) jako u původního rozváděče. S ohledem na místní oteplení je třeba posoudit podobnost spojovacích vedení (např. mezi přípojnicemi). Volba materiálu vodičů ovlivňuje tepelné ztráty v závislosti na měrném elektrickém odporu materiálu, mechanickou stabilitu vodičů a proudovodnou schopnost spojovacích vedení. Spojovací vedení mohou mít složité chování, a proto nejsou odchylky od originálního materiálu bez typové zkoušky dovoleny. V případě uzemňovacích obvodů nemusí být proud zemního spojení veden jen vodiči k tomuto účelu určenými, ale také kovovým krytem. Porovnání rozváděčů, u kterých dochází k tomuto jevu je obtížné. Vodiče zahrnují spojovací vedení uzemňovacího obvodu až k uzemňovací svorce. A.5.4 Podpěrné izolátory vodičů (položky 3 a 4) Zkratový proud může poškodit izolační části podpírající vodiče, což vede k neplatné typové zkoušce. Proto se předpokládá, že podpěrné izolátory jsou konstruovány podle stejných zásad a mají stejnou nebo lepší pevnost jako u zkoušené konstrukce. U složitých podpěrných konstrukcí to nemusí být zřejmé a v tomto případě se může vyžadovat výpočet mechanického namáhání. U vodičů uložených na řadě izolátorů není pevnost konstrukce určena jen pevností izolátorů, ale také jejich uspořádáním. Jako minimální požadavek platí, že vzdálenost mezi dvěma podpěrami by měla být stejná nebo menší tak, aby byla zajištěna stejná mechanická pevnost. Kritérium je třeba hodnotit pro všechny podpěrné izolátory u všech vodičů. A.5.5 Izolační materiál v dotyku s vodiči (položka 7) Při zkratu dojde při průtoku zkratového proudu k oteplení vodičů. Všechny podpěrné konstrukce nebo součásti v dotyku s vodiči dosáhnou v místě dotyku stejné teploty jako vodiče. V případě, že mají stejnou nebo vyšší tep- 24

25 lotní třídu a mají stejnou nebo větší mechanickou pevnost (viz položka 3), mohou být použity materiály lišící se od materiálů použitých při typové zkoušce. A.5.6 Kryt, přepážky nebo průchodky (položka 8) Mechanická odolnost podpěrných izolátorů vodičů je také určena pevností jejich základové konstrukce. Proto může mít kryt vliv na odolnost vůči zkratovému proudu. Např. tloušťka stěny krytu má být stejná nebo větší a mají být použity stejné vyztužovací prvky krytu. Tato položka také respektuje pevnost přepážek a průchodek, které je z jejich geometrie těžké jednoduše odvodit. Pokud jsou použity rozdílné přepážky a průchodky, měly by být ověřeny v uspořádání součástí simulujícím novou konstrukci rozváděče nebo typově zkoušenou s jinými funkčními jednotkami. A.5.7 Kontakty odnímatelných částí (položka 9) Každá úprava konstrukce pohyblivých kontaktů v proudové dráze může zhoršit odolnost vůči zkratovému proudu. Vzhledem k tomu, že je obtížné vyhodnotit vliv malých úprav, mělo by být nové geometrické uspořádání typově zkoušeno v novém rozváděči nebo ověřeno s podobným uspořádáním kontaktů. A.6 Zapínací a vypínací zkoušky A.6.1 Obecně Zapínací a vypínací schopnost součástí je typově zkoušena podle příslušných norem. Rozsah platnosti této podnikové normy je omezen na vliv parametrů rozváděče na zapínací a vypínací zkoušky. Zapínací a vypínací schopnost přístroje v rozváděči může záviset na elektromagnetických silách v blízkosti zapínacích a vypínacích kontaktů, na dielektrických vlastnostech ovlivněných blízkými potenciály a na odvodu horkých plynů vytvářených při zapínání a vypínání. V dalším textu jsou tyto vlivy posouzeny pro každý konstrukční parametr uvedený v tabulce 5. Mechanický kinematický řetězec pohonu může mít také vliv na vlastnosti spínacího přístroje, např. uzemňovače. Tento vliv by měl být respektován v příslušné předmětové normě. O hlavních zásadách týkajících se kritérií rozšíření platnosti (položek) uvedených v tabulce 5 je pojednáno v dalším textu. A.6.2 Vzdušná vzdálenost mezi fázemi a k zemi (položky 1 a 2) Pokud je vzdálenost mezi fázovými vodiči větší než u typově zkoušeného rozváděče, je hladina elektrické pevnosti izolace u nové konstrukce vyšší a horké plyny odcházející ze zhášedel, např. z trysek, mají menší možnost přemostit fáze a zapálit zkratový proud. Elektromagnetické síly působící mezi vodiči mohou ovlivnit vypínací schopnost, avšak budou se se zvyšující osovou vzdáleností fází zmenšovat. Pokud dojde ke změně vzdálenosti os, měl by spínací přístroj být ověřen podle své předmětové normy s ohledem na zapínací a vypínací schopnost. Vzdálenost mezi fázemi může mít vliv na zapínací a vypínací schopnost, pokud je pevnost kinematického řetězce mezi pracovním bodem a nejvzdálenějším pólem zmenšena z důvodu větší vzdáleností fází a tím větší délce pracovního hřídele. Pokud je vzdušná vzdálenost mezi vodiči a zemí větší, dojde ke zlepšení dielektrických vlastností. Výsledkem toho je, že možný vliv vyfukovaných produktů oblouku nebo plynů na zapínací a vypínací schopnost je menší. A.6.3 Objem krytu a oddílu (položka 3) Pokud je vzduch, plyn nebo tekutina uvnitř oddílu nebo krytu rozváděče začleněn do zapínacího a vypínacího pochodu, může mít vyfukování produktů oblouku nebo plynů negativní vliv na funkci spínacího přístroje. U větších objemů se předpokládá, že tento vliv je méně přísný. A.6.4 Izolační plyn (položka 4) Při větším tlaku nebo hustotě izolačního plynu, v rámci mezí tlaku pro správnou mechanickou funkci spínacího přístroje, dojde ke zlepšení zapínací a vypínací schopnosti. Hustota plynu však může ovlivnit charakteristiky průběhu pohybu kontaktu spínacího přístroje. U vakuových zhášedel zabudovaných do plynem izolovaného rozváděče může např. tlak izolačního plynu ovlivnit rychlost zapínání a vypínání pohonu vlivem rozdílného tlaku na vlnovce. To ovlivní zapínací a vypínací schopnost a životnost spínacího přístroje. Pokud rychlost vypínání a zapínání zůstává uvnitř tolerancí stanovených výrobcem, může být vliv tlaku plynu zanedbatelný. 25

26 A.6.5 Vodiče (položky 5 a 6) Tepelný účinek proudu protékajícího spojovacími vodiči nemá normálně žádný vliv na zapínací a vypínací pochod. Pokud však tento vliv nelze vyloučit, je třeba ověřit, že průřez vodičů je stejný (nebo větší) jako u typově zkoušeného rozváděče. Elektrodynamické síly způsobené průchodem proudu proudovou dráhou spínacího přístroje mohou zhoršit vypínací a zapínací schopnost. Např. při vypínaní využívají některé spínací přístroje místní magnetické pole, které ovlivňuje chování oblouku. V tomto případě je nutné respektovat vliv nového uspořádání proudové dráhy simulací výpočtem nebo ověřením podobného uspořádání jiné funkční jednotky. A.6.6 Podpěrné izolátory (položky 7, 8 a 9) Je-li zapínací a vypínací schopnost ovlivněna mechanickou pevností pohyblivých nebo pevných kontaktů, může mít mechanická pevnost podpěrných konstrukcí těchto kontaktů vliv na funkci přístroje. Typickým příkladem je uzemňovač ve vzduchem izolovaném vysokonapěťovém oddílu. I když mechanická pevnost těchto podpěrných izolátorů již byla ověřována zkouškou krátkodobým a dynamickým výdržným proudem, může mít vliv při zapínání a vypínání. A.7 Zkouška vnitřním obloukovým zkratem A.7.1 Obecně Třída odolnosti proti vnitřnímu oblouku (IAC) se u kovově a izolačně krytých rozváděčů prokazuje příslušnou typovou zkouškou splněním hodnotících kritérií předepsaných v článku z ČSN nebo v článku z ČSN EN Nárůst tlaku, vytvoření horkého plynu a oteplení materiálu patří mezi účinky vnitřního oblouku a způsobují mechanické a tepelné namáhání oddílu. Velikost tohoto vlivu závisí na množství energie uvolněné obloukem, objemu, ve kterém se energie oblouku uvolní a účinnosti zařízení na uvolnění přetlaku pro odvod plynů. Na druhé straně může pevnější konstrukce oddílu a jeho dveří a vík zlepšit schopnost odolávat tomuto namáhání. Konečně množství a směr odváděných horkých plynů v kombinaci s montážními podmínkami určují pravděpodobnost zapálení indikátorů. Na základě výše uvedených úvah byla stanovena kritéria rozšíření platnosti uvedená v tabulce 6. O hlavních zásadách týkajících se kritérií rozšíření platnosti (položek) uvedených v tabulce 6 je pojednáno v dalším textu. A.7.2 Vzdušná vzdálenost mezi fázemi a k zemi (položky 1 a 2) Energie uvolněná vnitřním obloukem vzrůstá se zvyšujícím se obloukovým napětím, které je zase úměrné délce oblouku. Pokud oblouk hoří mezi fázemi, vede malá vzdálenost mezi vodiči ke kratšímu oblouku a tím k menší energii oblouku a ke snížení přísnosti zkoušky. Pokud však oblouk hoří proti stěnám krytu, což je nejčastější případ, je třeba brát v úvahu oblast, kde byl oblouk zapálen a po celou dobu hoří. V zásadě nelze povolit malé vzdušné vzdálenosti, protože pro malé vzdušené vzdálenosti je pravděpodobnost prohoření oddílu větší. Tento účinek nemusí být uvažován, pokud hoření oblouku v této oblasti nemá vliv na hodnotící kritéria č. 3 a 4 z ČSN EN nebo z ČSN EN Příkladem může být prohoření nepřístupné strany krytu. A.7.3 Objem oddílu (položka 3) Čím je větší čistý objem vysokonapěťového oddílu, tím menší je měrná energie oblouku vztažená na objem a tím menší je i tepelné a mechanické namáhání oddílu. Rychlost nárůstu tlaku je snížena, což pro změnu snižuje tlakový náraz po otevření zařízení na uvolnění přetlaku. Je však také třeba brát v úvahu mechanickou odolnost oddílu včetně dveří a vík (viz položky 12 a 14). V konkrétních případech může, na základě dohody mezi výrobcem a uživatelem, zkouška provedená na nejmenším a největším oddílu pokrývat všechny mezilehlé velikosti oddílů. A.7.4 Tlak izolačního plynu (položka 4) Při menším počátečním tlaku nebo hustotě, které jsou určeny jmenovitým tlakem plnění, je množství plynu v oddílu menší a vede k menším nárazům tlaku po otevření zařízení na uvolnění přetlaku, i když je rychlost nárůstu tlaku totožná [6]. Proto je namáhání oddílu menší. I když získaná teplota plynu bude v tomto případě vyšší, je uvolněná tepelná energie zařízením na uvolnění přetlaku stejná. Tepelná energie se vypočte jako součin hustoty a teploty. Proto se neočekává vliv vně oddílu. 26

27 A.7.5 Materiál v oblasti zapálení oblouku (položky 5, 6, 7 a 8) Typová zkouška se obecně provádí s obloukem zapáleným v místě a způsobem stanoveným v článku AA.5.2 z ČSN EN nebo z ČSN EN Chování oblouku je ovlivněno podmínkami v místě jeho zapálení a je většinou nepředvídatelné. Proto v případě, že změny uspořádání součástí budou vyžadovat jiné místo zapálení oblouku, nebude možné rozšířit platnost typové zkoušky provedené na určitém oddílu. Oblast" zapálení oblouku zahrnuje prostor a kovové nebo izolační části v okolí zapálení oblouku a určuje obloukové napětí a složení plazmy oblouku. Elektrický oblouk, který vzniká při vnitřním obloukovém zkratu, taví vodiče. přičemž může dojít až k jejich úplnému roztavení. Tento jev je méně pravděpodobný, pokud je průřez vodiče větší. Z tohoto hlediska je také důležitý materiál vodiče. Je známo, že hoření různých materiálů ve vzduchu nebo v SF6 probíhá odlišně z důvodu uvolnění exotermické energie při reakci plynu a materiálu. Proto mají být materiály vodičů stejné jako typově zkoušeného rozváděče. Druh materiálu má také vliv na složení vyfukovaných horkých plynů a tím také na pravděpodobnost zapálení indikátorů pro zjišťování tepelných účinků plynu. Vnější materiál izolačních částí vystavených oblouku se může při zkoušce obloukem buďto vypařit nebo shořet. Účinek takto vyvinutých plynů na zvýšení tlaku a podmínky vyfukování plynu je těžké předvídat. Proto je možné uvažovat s rozšířením platnosti pouze u stejných materiálů. Je také třeba brát v úvahu, že materiál může mít vliv na mechanickou pevnost podpěrných izolátorů v místě zapálení oblouku. A.7.6 Zařízení na uvolnění přetlaku (položky 9, 10 a 11) Nižší přetlak, při kterém je zařízení pro uvolnění přetlaku uvedeno v činnost a větší plocha výfukového otvoru umožňují účinnější odvedení horkých plynů z oddílu, snížení tlakového rázu a tím snížení mechanického namáhání krytu rozváděče, dveří a vík. Proto je pravděpodobnost splnění kritérií č. 1, 2 a 3 z ČSN EN nebo ČSN EN větší. Větší plocha výfukového otvoru však může významně změnit proudění horkých plynů a může mít vliv na zapálení indikátorů pro zjišťování tepelných účinků plynu umístěných kolem rozváděče (hodnotící kritérium č. 4). Proto platnost položky 9 z tabulky 6 bude omezena na rozváděč vybavený výfukovým kanálem, kde indikátory pro zjišťování tepelných účinků plynu při průtoku plynu kanálem nehrají roli. U plynem izolovaného rozváděče se používají průtržné membrány, kdy přetlak, při kterém jsou uvedeny v činnost lze dobře staticky zkoušet a je proto možné uplatnit kritérium z položky 10. U vzduchem izolovaných rozváděčů se používají klapky, kdy přetlak způsobený obloukovým zkratem, při kterém se uvedou v činnost, je určen pevností prvků podílejících se na otevření klapky pro uvolnění přetlaku, např. šroubů. V tomto případě je možné hodnotit položku 11 např. z hlediska materiálu a rozměru těchto šroubů. Samozřejmě prvky zabraňující odlétnutí klapky musí mít stejnou nebo vyšší pevnost. A.7.7 Kryty a oddíly (položky 12, 13, 14 a 15) Zvýšená pevnost oddílů, dveří krytu a vík vede k vyšší pravděpodobnosti splnění hodnotících kritérií podle ČSN EN nebo ČSN EN Hodnocení mechanické pevnosti je možné u jednoduchého geometrického uspořádání provést ověřením a u složitějších geometrických uspořádání numerickými výpočty. Poznámka 2 v tabulce 6 upozorňuje na vzdálenost mezi upevňovacími místy (šrouby, závěsy, západky). Tloušťka materiálu stěn krytu ovlivňuje pevnost oddílu, může ale také ovlivnit prohoření. U silnějších stěn je pravděpodobnost prohoření nižší než slabších stěn. Při značném zvýšení pevnosti krytu je třeba se ujistit, že kryt jako celek reaguje stejným způsobem jako ve zkoušeném objektu. Stupeň ochrany krytem (IP kód) krytu ovlivňuje velikost otvorů v krytu. Horké plyny mohou otvory a mezerami unikat a mohou tak zapálit indikátory pro zjišťování tepelných účinků plynu umístěné vně rozváděče. Z tohoto pohledu má být rozváděč "těsnější", tzn., že má mít menší celkovou plochu otvorů, mezer a děr, které mohou souviset se stejným nebo vyšším IP kódem. Předpokládá se, že vrcholová hodnota tlaku v oddílu je vždy určena plochou zařízení na uvolnění přetlaku. Pokud kterékoliv otvory související s IP kódem mohou ovlivnit vlastnosti oddílu, nelze dva oddíly porovnávat z hlediska ověření platnosti. Je zřejmé, že vyšší IP kód ovlivní průřez otvorů výfuku plynů, který je posuzován v položce 9. A.8 Kritéria rozšíření platnosti pro vnitřní obloukové zkraty s ohledem na montážní podmínky A.8.1 Obecně O hlavních zásadách týkajících se kritérií rozšíření platnosti (položek) uvedených v tabulce 7 je pojednáno v dalším textu. 27

28 A.8.2 Jmenovitý proud obloukového zkratu a doba jeho trvání (položky 1 a 2) Čím menší je velikost zkušebního proudu a/nebo doba jeho trvání, tím menší energie se uvolní vnitřním obloukem. Nižší energie snižuje tepelné namáhání a snižuje nárůst tlaku a tlakový náraz v oddílu a tím snižuje mechanické namáhání oddílu. A.8.3 Jmenovité napětí (položka 3) Pro dané geometrické uspořádání oddílu a za předpokladu, že vrcholová hodnota zapínacího proudu není potlačena pod 90 % předpokládané hodnoty, nezávisí však energie oblouku na jmenovitém napětí. Tato podmínka je zajištěna splněním požadavků pro skutečný zkušební proud předepsaný v článku AA.4.2 z ČSN EN nebo z ČSN EN (viz též poznámku 1 v tabulce 7). Na základě tohoto zdůvodnění je v zásadě možné rozšíření platnosti na vyšší jmenovité napětí. Článek AA.4.2 z ČSN EN a z ČSN EN však klade požadavek na respektování minimální 90 % předpokládané vrcholové hodnoty proudu a na zákaz předčasného zhasnutí oblouku. A.8.4 Jmenovitý kmitočet (položka 4) Pokud je kmitočet 50 Hz, je vliv na výsledek zkoušky vnitřním obloukem zanedbatelný. A.8.5 Uspořádání rozváděče (položky 5, 6 a 7) Za předpokladu zajištění minimální vzdálenosti ke stropu, jak je předepsáno v článku AA.1.1 z ČSN EN nebo z ČSN EN platí, že čím větší je vzdálenost mezi rozváděčem a stropem (obdobně pro boční a zadní stěny), tím menší je teplota a hustota horkých plynů odražených od stropu směrem k indikátorům a tím menší je pravděpodobnost zapálení indikátoru. Pokud je nainstalován výfukový kanál na horní straně rozváděče, není výška stropu důležitá. Zkušebny však při zkoušce vyžadují minimální vzdálenost ke stropu 100 mm, aby bylo možné dokumentovat trvalou deformaci výfukového kanálu. A.8.6 Vnitřní provedení (položka 8) Distribuční společnosti v ČR provozují rozváděče vnitřního provedení, kdy je třeba počítat se zkouškou uvnitř simulované místnosti. A.8.7 Typ přístupnosti (položka 9) U zkušebního uspořádání pro typ přístupnosti B jsou lehčí indikátory pro zjišťování tepelných účinků plynu (s nižší energií zapálení) umístěny blíže k rozváděči, než zkoušky požadované pro typ přístupnosti A. Co se týče hodnotícího kritéria č. 4 (zapálení indikátorů) z ČSN EN nebo z ČSN EN uspořádání pro přístupnost B zahrnuje uspořádání pro přístupnost A. A.8.8 Přístupné strany (položka 10) Pokud pro typ přístupnosti A a B odpovídá vzdálenost mezi rozváděčem a zadní stěnou požadavkům uvedeným v článku AA.1.1 z ČSN EN nebo z ČSN EN pod názvem "Přístupná zadní stěna", zahrnuje uspořádání pro typovou zkoušku pro zatřídění FLR uspořádání pro zatřídění F, FR a FL. Teoreticky zatřídění FLR také zahrnuje zatřídění LR, L a R, které však mají malý význam, protože hlavním účelem zatřídění je ochrana osob před rozváděčem (F). 28

29 Příloha B Příklady rozšíření platnosti typových zkoušek Na prvních třech dále uvedených příkladech je popsáno použití tabulek z této podnikové normy na rozšíření platnosti typové zkoušky provedené na jedné funkční jednotce při zavedení konstrukčních modifikací do této funkční jednotky. Nejprve jsou krátce popsány konstrukční modifikace. Potom je provedeno hodnocení pro jednu charakteristiku rozváděče a je přiložena ukázková tabulka uvádějící vyhodnocení uvedených konstrukčních parametrů a hodnotících kritérií. Tam, kde není porovnání na první pohled zřejmé, je uvedeno vysvětlení. Konstrukční modifikace může také ovlivnit ostatní typové zkoušky nebo charakteristiky rozváděče, které vyžadují další analýzu. Dva další příklady se týkají rozšíření platnosti provedených typových zkoušek na další členy rozváděčové řady. B.2 Konstrukční modifikace plochých sběrnic pro připojení kabelů ve vzduchem izolovaném rozváděči (AIS) Na základě zvláštní žádosti zákazníka byla měděná plochá sběrnice pro připojení kabelu v připojovacím oddílu vzduchem izolovaného rozváděče prodloužena tak, aby mohlo být připojeno další kabelové oko. To vyžaduje použití dvou otvorů místo standardního jednoho otvoru (obrázek B.1). Obrázek B.1 - Ploché sběrnice pro připojení kabelů v připojovacím oddílu vzduchem izolovaného rozváděče Vzdálenost os fází a vzdušná vzdálenost mezi fázemi zůstává stejná, stejně jako povrchová cesta mezi fázemi, protože délka izolační oddělující desky mezi sběrnicemi byla také zvětšena (viz položky 1 a 3 v tabulce B.1). Vzdušná vzdálenost mezi vnějšími sběrnicemi a stěnou oddílu nebyla změněna. Vzdálenost mezi sběrnicí a spodní deskou funkční jednotky byla zmenšena, avšak zůstává větší než minimální dielektrická vzdálenost po- 29

30 žadovaná v tabulce A.1 IEC :2006/AMD1:2010 [9] (viz položka 2 v tabulce B.1) Při respektování těchto změn byla vyhodnocena všechna kritéria rozšíření platnosti s ohledem na dielektrické vlastnosti. Na novou konstrukci může být rovněž uplatněna zkouška oteplení původního uspořádání součástí, protože prodloužení ploché sběrnice pro připojení kabelů poskytuje nižší elektrický odpor než samotný kabel. Za předpokladu mechanického upevnění kabelu ve stejné poloze v připojovacím oddílu, jako předtím, budou elektromagnetické síly v proudové dráze stejné jako předtím. Pokud bylo kabelové oko namontované na sběrnici pomocí dvou šroubů zkoušeno již dříve, není třeba zkoušku krátkodobým výdržným proudem opakovat. Pokud kabelové připojení nebylo zkoušeno v podobném uspořádání součástí, je třeba zkoušku provést. Tabulka B.1 - Vyhodnocení kritérií rozšíření platnosti s ohledem na dielektrické vlastnosti funkční jednotky Položka Konstrukční parametr pro kabelový Hodnotící kritérium Vyhodnocení oddíl (1) (2) (3) (5) 1 Vzdušná vzdálenost mezi fázemi stejná ano 2 Vzdušná vzdálenost k zemi menší, avšak vyhovující (viz text) 3 Povrchová cesta větší ano 4 Elektrické vlastnosti izolačního materiálu stejné ano 5 Drsnost povrchu živých částí stejná ano 6 Poloměr vodivých částí stejný ano 7 Vypínací dráha nepřichází v úvahu 8 Odpojovací dráha nepřichází v úvahu 9 Nejmenší provozní tlak pro izolaci nepřichází v úvahu B.3 Konstrukční modifikace funkční jednotky pevné spojky přípojnic ve vzduchem izolovaném rozváděči přidáním transformátorů proudu Po ukončení vývoje řady vzduchem izolovaných rozváděčů bylo požadováno vložit transformátory proudu do funkční jednotky pevné spojky přípojnic. Běžně jsou tyto transformátory instalovány v přívodní funkční jednotce. Přitom byly měděné pasy funkční jednotky pevné spojky přípojnic uříznuty a byly vloženy transformátory proudu. Původní funkční jednotka pevné spojky přípojnic byla kompletně typově zkoušena. Dále je provedeno ověření možnosti rozšíření platnosti této typové zkoušky na novou konstrukci s ohledem na zkoušku krátkodobým proudem. 30

31 Obrázek B.2 - Přidání transformátorů proudu do funkční jednotky pevné spojky přípojnic vzduchem izolovaného rozváděče Tabulka B.2 - Vyhodnocení kritérií rozšíření platnosti s ohledem na krátkodobý výdržný proud funkční jednotky Položka Konstrukční parametr pro funkční Hodnotící kritérium Vyhodnocení jednotku pevné spojky přípojnic (1) (2) (3) (5) 1 Vzdálenost os fází stejná ano 2 Elektrodynamické síly způsobené průchodem proudu 3 Mechanická pevnost podpěrných izolátorů vodičů stejné ano transformátor proudu působí jako dodatečná opora 4 Délka nepodepřených sekcí vodičů menší ano 5 Průřez vodičů stejný ano 6 Materiál vodičů stejný stejný ano 7 Teplotní třída izolačních materiálů v dotyku s vodiči 8 Mechanická pevnost krytu / přepážek / průchodek teplotní třída materiálu proudového transformátoru ano ano stejná ano 9 Kontakty odnímatelných částí stejné nepřichází v úvahu Je-li možné prokázat, že je pevnost v ohybu transformátorů proudu větší než pevnost v ohybu nahrazených podpěrných izolátorů, nebo pokud byly transformátory proudu předem zkoušeny s ohledem na jejich schopnost přenášení krátkodobého proudu v podobném rozváděči se stejnými propojovacími vedeními k přípojnicím (viz položky 2 a 7 v tabulce B.2), není potřeba typovou zkoušku funkční jednotky pevné spojky přípojnic opakovat a její platnost může být rozšířena na novou konstrukci. Všechny konstrukční modifikace vykazují vhodnou odolnost vůči krátkodobému proudu. 31

32 Rozšíření platnosti zkoušky elektrické pevnosti izolace, zkoušky oteplení a zkoušky vnitřním obloukem by mělo být provedeno odděleně. B.4 Konstrukční modifikace zámku ve dveřích funkční jednotky vzduchem izolovaného rozváděče Po ukončení vývoje všech funkčních jednotek řady vzduchem izolovaných rozváděčů zákazníci často žádají přidání zvláštního blokování nebo zámků. V dále uvedeném příkladu žádal zákazník vyměnit standardní zámek zabudovaný do dveří oddílu vypínače zvláštním typem zámku. Obrázek B.3 - Zvláštní typ zámku vyměněný za standardní zámek ve dveřích vzduchem izolovaného rozváděče Zámek je použit jako druh blokování zabraňující přístupu do pracovního prostoru, což je v tomto případě přístup k odnímatelnému vypínači. Podle položky 4 v tabulce 3 má být pevnost zablokovaného kinematického řetězce stejná nebo lepší než u typově zkoušené části. Vzhledem k tomu, že pevnost není známa, není možné toto kritérium vyhodnotit, a proto má být zkouška 25 funkcí podle IEC opakována. Zkouška vnitřním obloukem kvůli této změně opakována být nemusí, protože, za předpokladu, že nový zámek má obdobné upevnění ve dveřích, pevnost dveří není menší, než předtím. B.5 Rozšíření platnosti plynem izolovaného distribučního rozváděče (RMU) na funkční jednotky s větší šířkou U stávajícího plně typově zkoušeného distribučního rozváděče (s izolací SF6) se dvěma kabelem připojenými funkčními jednotkami a jednou jištěnou odbočkou na transformátor ve společném krytu byla osová vzdálenost sběrnic pro připojení kabelů ve dvou oddílech pro připojení kabelů změněna o 45 mm. Šířka těchto dvou funkčních jednotek byla zvýšena z 315 mm na 500 mm (obrázek B.4). Všechny ostatní konstrukční parametry rozváděče jsou stejné jako u stávajícího distribučního rozváděče (např. jmenovitá napětí, odpínač, uzemňovač, materiály, tlak plnění, průřez přípojnic a spojovacích vedení). U funkční jednotky pro připojení transformátoru nedošlo ke změně. Hlavní změnou je to, že došlo ke zvýšení délky přípojnic mezi funkčními jednotkami. Pro rozšíření platnosti typových zkoušek je třeba respektovat všechny tabulky obsažené v této podnikové normě, v dalším textu je však vzata v úvahu pouze tabulka 2 týkající se oteplení. 32

33 Obrázek B.4a - Normální verze Obrázek B.4b - Verze se zvětšenou šířkou Obrázek B.4 - Nárys a řez kombinace funkčních jednotek tvořících distribuční rozváděč (RMU) Elektrický odpor přípojnice na jednotku délky je stejná jako předtím, takže toto kritérium je možné považovat za splněné. Celkový elektrický odpor soustavy přípojnic je však z důvodu zvětšené délky vyšší, což vede k větším výkonovým ztrátám uvnitř rozváděče. Vzhledem k tomu, že zároveň odpovídajícím způsobem zvětšen objem krytu, je možné učinit závěr, že teploty budou stejné nebo menší v porovnání s předchozími teplotami v menším rozváděči. Z tabulky 2 je zřejmé, že všechna kritéria rozšíření platnosti, která přicházejí, v úvahu mohou být splněna. Proto může být platnost typové zkoušky oteplení rozšířena. 33

34 Tabulka B.3 - Vyhodnocení kritérií rozšíření platnosti s ohledem na dielektrické vlastnosti funkční jednotky Položka Konstrukční parametr pro distribuční Hodnotící kritérium Vyhodnocení rozváděč (RMU) (1) (2) (3) (5) 1 Vzdálenost os fází větší ano 2 Vzdálenost mezi fází a zemí stejná nebo větší ano 3 Rozměry krytu / oddílu (š, v, h) a objem stejná ano 4 Nejmenší tlak izolačního plynu stejná ano 5 Proudová hustota vodičů stejná ano 6 Rezistance na jednotku délky vodičů stejná ano 7 Kontaktní plocha připojovacích vedení / stejná ano spojů 8 Kontaktní síla připojovacích vedení / stejná ano spojů 9 Dovolená teplota materiálů kontaktu v stejná ano připojovacích vedeních / spojích 10 Účinná plocha větrání přepážek a krytu nepřichází v úvahu 11 Ztrátový výkon součástí použity stejné součásti ano 12 Plocha izolačních zákrytů nepřichází v úvahu 13 Tloušťka izolačního povlaku vodičů stejná ano 14 Celková plocha krytu pokrytá povlakem nepřichází v úvahu pro přenos tepla 15 Teplotní třída izolačního materiálu v dotyku s vodiči stejná ano B.6 Rozšíření platnosti plynem izolovaného rozváděče (GIS) na funkční jednotky s jiným vybavením Jedním z praktických příkladů použití této podnikové normy může být rozšíření platnosti typových zkoušek provedených na dané funkční jednotce vybavené maximálním počtem možných přístrojů na jinou funkční jednotku téže řady vybavenou jinými přístroji nebo menším počtem přístrojů. Na obrázcích B.5a a B.5.b je znázorněn řez těmito dvěma funkčními jednotkami, které obsahují stejný vypínač a které mají stejnou šířku krytu a osovou vzdálenost fází. Typové zkoušky na funkční jednotce znázorněné na obrázku B.5a byly provedeny bez vzduchových chladičů, takže tyto dvě jednotky jsou srovnatelné z hlediska jmenovitého proudu. Zkoušený objekt obsahoval jeden oddíl vypínače a dva oddíly tvořící jednotku dvojitých přípojnic. Funkční jednotka na obrázku B.5b je spojka přípojnic s vypínačem využívající pouze jeden oddíl přípojnic a oddíl vypínače obsahující stejné průchodky přípojnic a spojovací vedení do sousedního oddílu. Vzhledem k odlišnosti tvaru proudové dráhy, která určuje elektrodynamické síly a podpěrných izolátorů u těchto dvou funkčních jednotek, nelze položku 2 z tabulky 4 jednoduše vyhodnotit. Zde se vyžaduje buďto výpočet elektrodynamických sil a následné posouzení nebo přezkoušení odolnosti vůči krátkodobému výdržnému proudu. 34

35 Obrázek B.5a - Typově zkoušená funkční jednotka (verze bez vzduchových chladičů) Obrázek B.5b - Spojka přípojnic s vypínačem Obrázek B.5 - Řez dvěma různými funkčními jednotkami plynem izolovaného rozváděče (GIS) S ohledem na zapínací a vypínací zkoušky mohou být všechna kritéria, kromě položky 6, splněna. Pokud je možné prokázat, že jedno z geometrických uspořádání na obrázku B.5, má u vakuových zhášedel přísnější podmínky z hlediska vzájemných elektrodynamických sil, mělo by být zkoušeno jen toto geometrické uspořádání. Tabulka B.4 - Vyhodnocení kritérií rozšíření platnosti s ohledem na třídu odolnosti proti vnitřnímu oblouku u oddílu vypínače plynem izolovaného rozváděče (GIS) Položka Konstrukční parametr pro oddíl Hodnotící kritérium Vyhodnocení vypínače (1) (2) (3) (5) 1 Vzdušná vzdálenost mezi fázemi stejná ano 2 Vzdušná vzdálenost k zemi stejná větší ne 3 Čistý objem oddílu stejná ano 4 Jmenovitý tlak izolačního plynu, pokud stejná ano přichází v úvahu 5 Průřez vodičů stejná ano 6 Materiál kontaktů (Al nebo Cu nebo jejich stejný stejná ano slitiny) 7 Místo zapálení oblouku stejné rozdílné ne 8 Izolační materiál vystavený oblouku stejný odlišný ne 8 Průřez otvorů výfuku plynů stejná ano 10 Přetlak, při kterém je uvolněn přetlak stejná ano 11 Mechanická pevnost prvků zařízení na nepřichází v úvahu uvolnění přetlaku (klapek) 12 Mechanická pevnost krytu a oddílu stejná ano 13 Tloušťka stěn krytu stejná ano 14 Mechanická pevnost dveří a vík. nepřichází v úvahu 15 Stupeň ochrany krytem (IP kód) krytu stejný nepřichází v úvahu S ohledem na třídu odolnosti proti vnitřnímu oblouku nelze platnost původní typové zkoušky rozšířit na novou funkční jednotku. Hlavním důvodem je odlišné místo zapálení oblouku (viz tabulka B.4), které bylo v blízkosti kabelových koncovek v typově zkoušeném oddílu vypínače. V závislosti na směru napájení při zkoušce bude 35