MNS-pienjännitekojeisto Turvallista sähkönjakelua

Transkriptio

1 MNS-pienjännitekojeisto Turvallista sähkönjakelua

2 2 Turvallista sähkönjakelua MNS-pienjännitekojeisto

3 MNS-pienjännitekojeisto Turvallisuusnäkökohdat Tässä esitteessä esitetyt turvallisuutta korostavat yksityiskohdat koskevat kaikkia MNS-perheen kojeistoja. Keskusten tekniset kuvaukset ja tiedot ovat tarkemmin esitettyinä seuraavissa asiakirjoissa: MNS System Guide 1TGC902030B0201 MNS is Järjestelmäohje 1TFC902008B1801 Sisällys 5 Tutkittua henkilöturvallisuutta ja käyttövarmuutta 6 Rakenteen tarkastus käyttäjän hyöty 8 Valokaarisuojaus 14 Kotelointiluokat (IP-luokka) 16 Sisäinen osastointi 18 Maanjäristys- ja tärinäsuojaus 19 Nollajohtimen mitoitus MNS-pienjännitekojeisto Turvallista sähkönjakelua 3

4 4 Turvallista sähkönjakelua MNS-pienjännitekojeisto

5 Henkilöturvallisuus Tutkittua henkilöturvallisuutta ja käyttövarmuutta MNS-kojeiston keskeiset turvallisuusperiaatteet Korkean turvallisuustason yleisperiaate on korkea henkilöturvallisuus käyttövarmuudesta tinkimättä. Henkilöturvallisuus ja käyttövarmuus muodostuvat kahdesta elementistä: 1. Aktiivinen suojaus Vian vaikutusten ehkäiseminen aktiivisilla komponenteilla. 2. Passiivinen suojaus Vian syntyminen ja sen leviäminen pyritään estämään MNS-kojeistoissa rakenteellisilla ratkaisuilla, jolloin vauriot kojeistossa minimoidaan. Standardin IEC kaikkia ohjeita noudattamalla taataan henkilöturvallisuuden ja käyttövarmuuden perustaso. ABB ylittää tämän standardin vaatimukset tapauksissa, jolloin vahinkoalttius on suuri tai on otettava huomioon erityisriskit (esimerkiksi maanjäristysriski). Siksi asennettujen MNS-kojeistojen käytettävyys maailmanlaajuisesti on lähes 100 %. Kuten oheisesta kaaviosta näkyy, niin erityistapauksissa huomioidaan lisätoimenpiteet, mikä tarkoittaa esimerkiksi optimoitujen materiaalien tai erityisrakenteiden käyttöä. Kojeiston turvallisuustaso MNS IEC Sovelluksen vaatimustaso Esimerkki: Valokaaren kestoa koskevien standardien ja testien kehittäminen Jo vuonna 1979 ABB suoritti ensimmäiset valokaaritestit MNS-kojeistolla, jotka vielä silloin perustuivat keskijännitestandardeihin VDE 0670 ja IEC sekä PEHLA-standardeihin. Tuolloin huomion keskipisteenä oli ennen kaikkea henkilöturvallisuus. Ensimmäinen kansainvälinen pienjännitekojeistojen valokaaritestejä koskeva standardi julkaistiin 1996 (IEC VDE 0660 osa 500, lisälehti 2). Testin tarkoitus oli tutkia mahdollisen valokaaren vaikutuksia käyttöhenkilökunnan turvallisuuteen. Vuodesta 1979 ABB on suorittanut myös käyttövarmuutta koskevia valokaaritestejä. MNS-pienjännitekojeisto Turvallista sähkönjakelua 5

6 Rakenteen tarkastus käyttäjän hyöty IEC jaottelee keskuksen ominaisuuksia koskevat testit seuraavasti: rakenteen tarkastukset (kohta 10) kappaletarkastukset (kohta 11). Rakenteen tarkastukset 10.1 Rakenteen tarkastukset Rakenteen tarkastuksilla varmistetaan, että tietty keskusrakenne (-järjestelmä) täyttää standardissa esitetyt vaatimukset. Rakenteen tarkastukset tehdään keskukselle tai sen saman- tai vastaavanlaisena valmistetulle osalle. Testit on suoritettava valmistajan aloitteesta. MNS-kojeistolle tehdään laajat standardien mukaiset rakenteen tarkastukset mahdollisimman korkean turvallisuusasteen takaamiseksi. Testit tehdään standardin mukaan kojeiston tai sen suoritusarvojen kannalta kaikkein kriittisimmille sovelluksille. Näiden testien tulokset soveltuvat eri jakokeskuksille (IEC ; DIN EN / VDE 0660 osan 500 mukaisesti). Standardin mukainen turvallisuustaso ja tuotteen tasalaatuisuus taataan noudattamalla tiukasti kyseisiä suunnittelu- ja valmistusohjeita. Tyyppitestit (IEC mukaan) Lämpenemistestit (10.10) Jännitetestit (10.9) Oikosulkukestoisuuden testaus (10.11) Suojamaadoituspiirin koestus (10.5) Ilma- ja pintavälien tarkastus (10.4) Mekaanisen toiminnan tarkastus (10.2) Kotelointiluokan tarkastus (10.3) Käyttäjien ja laitoksen saavuttamat hyödyt Keskuksen ja laitteiden käyttöikä pitenee. Tulipalovaara vähenee. Ylijännitevahingot vältetään. Oikosulku saattaa johtua ulkoisista tekijöistä. Keskuksen mekaanisella rakenteella vastustetaan oikosulkuvoimia ja rajataan oikosulku syntymispaikkaansa. Tulipalovaara estetään. Hengenvaarallisten jännitteiden syntyminen jännitteelle alttiisiin osiin vältetään. Käyttöturvallisuus taataan myös tilanteissa, joissa kojeiston runko-osat jostakin syystä joutuvat jännitteelle alttiiksi. Ympäristöolosuhteet saattavat heikentää eristyksen laatua (esim. saasteet). MNS-kojeistoa voidaan käyttää ankarissa ympäristöoloissa. Liikkuvien osien ja laitteiden käyttöikä pitenee. MNS ylittää standardivaatimukset. Tehokas jännitteisten osien suojaus. Nesteen ja vieraiden kappaleiden pääsy kojeistoon estetään. Toiminnan turvallisuuden takaaminen. 6 Turvallista sähkönjakelua MNS-pienjännitekojeisto

7 RAKENTEEN TARKASTUS MNS-kojeiston valmistuksen aikana suoritettavat kappaletestit 11 Kappaletarkastukset Todentamisen tarkoituksena on löytää viat materiaaleissa ja työssä ja varmistaa valmistetun keskuksen kunnollinen toiminta. Keskuksen valmistaja päättää tehdäänkö kappaletarkastukset valmistuksen aikana ja/tai valmistumisen jälkeen. Soveltuvassa tapauksessa kappaletarkastuksella vahvistetaan että rakenteen tarkastus on tehty. Kappaletarkastusta ei vaadita tehtäväksi keskukseen sisältyvillä kojeille ja itsenäisille komponenteille, jos ne on valittu kohdan mukaisesti ja asennettu laitevalmistajan ohjeiden mukaisesti. Tarkastus koostuu seuraavista luokista: 1) Rakenne (ks ) a) kotelon kotelointiluokka b) ilma- ja pintavälit c) suojaus sähköiskulta ja suojapiirien eheys d) sisäänrakennettujen komponenttien liittäminen e) sisäiset sähköpiirit ja liitokset f) ulkoisten johtimien liittimet g) mekaaninen toiminta. 2) Suorituskyky (ks ) a) sähköiset ominaisuudet b) johdotus, käyttöominaisuudet ja toiminta. Kappalekokeet (IEC :n vastaava kohta) Johdotusten tarkastus ja tarpeen vaatiessa sähköisen toiminnan testaus (11.10) Eristystason testaus (11.9) Suojausjärjestelmien ja maadoituspiirien sähköisen jatkuvuuden tarkastus (11.4) Käyttäjien ja laitoksen saavuttamat hyödyt Varmistetaan ohjauspiirien oikeellisuus. Käyttöönotto asennuspaikalla nopeutuu. Jännitekokein varmistetaan, että kojeisto ja sen komponentit omaavat riittävän eristystason. Varmistetaan, että kojeiston järjestelmät toimivat, ja että kojeiston osat maadoittuvat kunnolla, jotta vaarallisia kosketusjännitteitä ei synny missään vikatilanteessa. MNS-pienjännitekojeisto Turvallista sähkönjakelua 7

8 Valokaarisuojaus Valokaaritestaukset tehdään IEC mukaan Tämä tekninen selostus koskee IEC mukaan valmistettuja pienjännitekeskuksia. Testauksesta sovitaan valmistajan ja käyttäjän välillä eikä sitä voida pitää tyyppitestinä. Testin nimenomaisena tarkoituksena on arvioida keskuksen kykyä rajoittaa keskuksen sisällä syntyvästä valokaaresta aiheutuvia henkilöriskejä. Testin tarkoitus on laajentaa IEC standardi kattamaan myös käyttövarmuutta. Toistaiseksi vain normin VDE 0660 osan 500 (luonnos maaliskuu 2001) lisälehti 2 antaa testausohjeet käyttövarmuusriskien rajoittamiseksi. Huolimatta yhä kasvavista pienjännitekeskusten valmistus- ja käyttökokemuksista on yhä edelleen olemassa pieni valokaaren syntymismahdollisuus. Valokaari voi syntyä: ulkoisista syistä (esimerkiksi jokin työkalu tai muuta materiaalia on huolto- tai muutostöiden aikana unohtunut keskuksen sisään) kun likaa epäsuotuisissa ympäristöoloissa kerääntyy tukieristinosiin. Jos käyttöympäristössä syntyneet kaasut tai lika pystyvät kehittämään virtaa johtavan sillan kahden viereisen vaiheen välille, syttyy useampien tuhansien ampeerien suuruinen ja lämpötilaltaan jopa C valokaari. Tällaiset olosuhteet synnyttävät kojeiston sisään valtavan paineen. Valokaaren palamisajan merkitys: käyttö- ja huoltohenkilökunnan turvallisuus kääntäen verrannollinen valokaariaikaan käyttövarmuutta voidaan lisätä, jos vahingot pystytään rajoittamaan kojeiston sisälle ja sammuttamaan valokaari tietyn alueen tai kentän sisällä. MNS-kojeistossa ensisijaisesti huomioidut seikat valokaarisuojauksen kannalta 1. Aktiivinen suojaus 2. Passiivinen suojaus ABB:n MNS-kojeiston perusperiaate on, että ensisijaisesti Valokaari rajoitetaan sille alueelle, jossa se syntyy, jolloin estetään valokaaren syntyminen suunnittelemalla mahdolliset vahingot voidaan minimoida. ja mitoittamalla laitteet mahdollisimman luotettaviksi sekä varustamalla kojeisto valokaarireleellä. 8 Turvallista sähkönjakelua MNS-pienjännitekojeisto

9 VALOKAARISUOJAUS Rakenteelliset ratkaisut parhaan mahdollisen aktiivisen ja passiivisen valokaarisuojauksen saavuttamiseksi: Kohde Kojeiston osastointi Kokoomakiskosto Pystysyöttökiskosto Toimintayksiköiden kennot Kokoomakiskot Osastoinnilla on estetty: vaarallisten jännitteisten osien koskettaminen vieraiden esineiden joutuminen kojeistoon. IEC IEC kohta 8.2 Kokooma- ja pystysyöttökiskojen välille ei tarvita osastointia. Kokoomakiskot suojataan koteloinnilla: Suojausluokan on oltava vähintään IP2X (tai vaihtoehtoisesti IPXXB). Huom. IEC kohta 8.2 osastointimuoto IP2X kattaa osastointimuodon IPXXB. MNS-kojeiston erityisratkaisut korkean henkilöturvallisuuden ja käyttövarmuuden takaamiseksi Kokoomakiskoston osastointi omaan tilaansa. Pystysyöttökiskot on upotettu kojeiston monitoimiseinään, jossa toteutuu vaihe-eristys. Sisäisen osastoinnin kotelointiluokka on vähintään IP20. Maksimaalinen suojausvaihtoehto: Kokoomakiskot ovat täysin vaiheeristetyt. Kokoomakiskotila Pystysyöttökiskotila ja monitoimiväliseinä Vikavapaa alue (fault free zone) Tiiviit läpiviennit Kokoomakiskot Tukieristimet Läpiviennit Pääkosketinjärjestelmä IEC ei määrittele vaatimuksia kiskostojen tukieristimistä ja läpivientien tiiveydestä eikä huoltovaatimuksista. IEC ei määrittele vaatimuksia koskien: vaihe-erotusta pääkoskettimen rakennetta. Huoltovapaa rakenne lukkoruuvien ja kartioaluslaattojen avulla. Tiivis liitäntä: kokoomakiskojen ja pystysyöttökiskojen välillä kokoomakiskojen ja toimintayksiköiden sisäisten kiskojen välillä. Ulosvedettävien yksiköiden vaihe-eristetyt koskettimet. Kosketinsuojus huolehtii vaihe-eristyksestä, kun yksikkö on liitettynä kojeistoon. MNS-pienjännitekojeisto Turvallista sähkönjakelua 9

10 VALOKAARISUOJAUS Rakenteelliset ratkaisut parhaan mahdollisen aktiivisen ja passiivisen valokaarisuojauksen saavuttamiseksi: Kohde Vikavapaa alue IEC IEC kohta Oikosulkusuojaamattomien johtimien valinta ja asentaminen oiko- ja maasulun mahdollisuuden pienentämiseksi. MNS-kojeiston erityisratkaisut korkean henkilöturvallisuuden ja käyttövarmuuden takaamiseksi Vikavapaa alue saadaan aikaiseksi monitoimiväliseinä- ja koskettimien suojarakenteen sekä kaksoiseristetyn kaapelin avulla. Takaa erinomaisen suojan kiskoston ja lähtöyksikön oikosulkusuojan välille. Kokoomakiskosto Pystysyöttökiskosto Vikavapaa alue Kosketinrakenteiden ja johdinten eristyksen erityisvaatimukset Oikosulkusuoja Vikavapaan alueen määritelmä: Termiä vikavapaa alue käytetään kuvaamaan kentän sisällä olevaa aluetta, joka koostuu pystysyöttökiskoista, pääkoskettimista ja lähtöyksikön oikosulkusuojasta. IEC kohdan mukaan: Normaaleissa käyttöoloissa mahdollisuus maasulkuun ja sisäiseen oikosulkuun vaiheiden välillä on hyvin vähäinen. Näin ollen valmistaja voi vähentää lähtöyksiköiden komponenttien oikosulkukestoisuutta (pystysyöttökiskot mukaan lukien) oikosulkusuojan jälkeisen oikosulkukuorman tasolle. 10 Turvallista sähkönjakelua MNS-pienjännitekojeisto

11 VALOKAARISUOJAUS Kohde Vertaileva pintavirtaindeksi CTI Eristemateriaaliryhmät IEC IEC kohta Vaadittu minimi: Materiaaliryhmä IIIb = CTI-arvo MNS-kojeiston erityisratkaisut korkean henkilöturvallisuuden ja käyttövarmuuden takaamiseksi MNS-standardi: Materiaaliryhmä II = CTI-arvo Ilmavälit Kiskojen välillä Pystysyöttökiskojen välillä nimellisellä 12 kv syöksykestojännitteellä (U imp ) Kokoomakiskojen väliset pintavälit Pystysyöttökiskojen väliset pintavälit IEC kohta ja taulukko 1 Vaadittu ilmaväli on vähintään 14 mm. IEC kohta ja taulukko 2 Vaadittu välimatka on vähintään 14 mm 1000 V:n eristysjännitteellä. IEC kohta ja taulukko 2 Vaadittu välimatka on vähintään 14 mm 1000 V:n eristysjännitteellä. MNS-kojeiston ilmaväli on 20 mm. MNS:n kiskostojärjestelmän pintavälit ovat 30 mm. MNS:n pystysyöttökiskojärjestelmän pintavälit ovat 20 mm. Ilmaväli Pintaväli Johtava osa (kisko) Eristysmateriaali Johtava osa (kisko) MNS-pienjännitekojeisto Turvallista sähkönjakelua 11

12 VALOKAARISUOJAUS Valokaarenkestoisuuden kriteerit IEC Henkilösuojauksen kriteerit Ovien, kansien jne. lukitukset estävät ovien avautumisen. 2 Kojeistosta ei saa lentää mitään vahinkoa aiheuttavia osia. 3 Valokaari ei synnytä maalin, tarrakilpien tms. palamisesta syntyvän kuumuuden vaikutuksesta aiheutuvia reikiä kotelointiin. 4 Kansiin asennetut mittarit ja osoittimet eivät syty tuleen (tässä arviossa ei huomioida maalin tai tarrakilpien palamisesta syttyviä mittareita). 5 Myös kaikkien laitteiden maadoitusten on säilyttävä toimintakuntoisina. VDE0660 osa 500 (luonnos maaliskuu 2001 lisälehti 2) Käyttövarmuuden arviointiperusteet järjestelmätoimintojen suojaus mukaan lukien 6 Valokaari on rajoitettava tietylle alueelle eikä se saa syttyä uudelleen viereisillä alueilla. 7 Kojeiston jännitteiseksi otto (hätätoimintona) on oltava mahdollista, kun vika on korjattu ja/tai tietyn alueen toimintayksiköt on erotettu tai poistettu. Ennen jännitteen kytkemistä on tehtävä hyväksytty jännitekoe 1,5 kertaisella nimelliskäyttöjännitteellä 1 minuutin ajan. Testin suoritus ja MNS:llä saavutetut tulokset Syöttökatkaisija on valittava siten, että se kestää syntyvää oikosulkuvirtaa vähintään 0,3 sekunnin ajan valokaaren syttymishetkestä alkaen. MNS:llä saavutetut tulokset: henkilösuojausta koskevat kriteerit 1-5 toteutuvat järjestelmäsuojausta koskevat kriteerit 6-7 toteutuvat. IEC 61641:n testin kestoa koskeva huomautus: Kun kojeisto on tarkoitettu syötettäväksi muuntajasta, kojeiston pääkojeen oikosulkuvirtakestoisuus valokaarioikosulussa pitää yleensä olla 0,3 sekuntia, jotta suurjännitepuolen suojalaitteet voisivat toimia. 12 Turvallista sähkönjakelua MNS-pienjännitekojeisto

13 VALOKAARISUOJAUS Valokaaren syttymispisteet e a d c b Huom. Valokaaren syttymistestiä pisteissä b) ja c) ei tarvita, koska ne sijaitsevat valokaarisuojatulla alueella. Katso IEC kohta MNS on kuitenkin testattu vastaamaan täysin tätä vaatimusta. Syttymispiste a Ulosvedettävän moduulin oikosulkusuojan alapuolella (sulake tai MCCB oikosulkua rajoittava katkaisija). Virta katkeaa sulakkeen 300 ms katkaisuajan sisällä. Testeissä aika oli 2-10 ms. Valokaari on itsestään sammuva. Keskus säilyy toimintakuntoisena. Syttymispiste b Ulosvedettävän moduulin oikosulkusuojan yläpuolella (sulake tai katkaisija ei rajoita oikosulkuvirtaa). Komponentit testataan kestämään oikosulkua 300 ms ajan. Valokaari sammuu itsestään. Syttymispiste c Monitoimiväliseinään upotetut pystysyöttökiskot Komponentit testataan kestämään oikosulkua 300 ms ajan. Valokaari sammuu itsestään. Syttymispiste d Syöttökenttä ennen ilmakatkaisijaa Valokaaren kestoaika rajoitetaan testiasetuksella 30 millisekunniksi. Vahinkojen pienentämiseksi MNS on suunniteltu seuraavasti: Tapaus d1) Tyyppitestein on varmistettu: Ilmakatkaisijan syöttö- ja lähtökoskettimien välissä ei ole valokaaren liikkumista estävää suojusta. Ilmakatkaisijan syöttöpuolella (suojaamattomalla puolella) sytytetty valokaari etenee ilmakatkaisijan lähtöpuolelle (suojatulle puolelle). Ilmakatkaisija katkaisee virran asetetun katkaisuajan sisällä (alle 300 ms:ssa), jolloin valokaari sammuu ja vahingot jäävät vähäisiksi. Tapaus d2) Ilmakatkaisija ei rajoita valokaarta. Valokaari sytytetään ilmakatkaisijan syöttöpuolella (suojaamattomalla puolella). Valokaari estetään etenemästä ilmakatkaisijan lähtöpuolelle (suojatulle puolelle). Komponentit kestävät valokaarta 300 ms ajan. Virta katkaistaan 300 ms kuluttua, jolloin valokaari sammuu. Syttymispiste e Pääkiskot Tapaus e1) Täysin eristetyt kiskot, ei kantapistettä. Valokaarta ei voi sytyttää. Tapaus e2) Testin aikana syötön katkaisija on mekaanisesti estetty katkaisemasta. Valokaari kulkee kiskojen ääripäihin. Virta katkeaa 300 ms kuluttua ja valokaari sammuu kiskoston päässä. Tapaus e3) Testin aikana syöttökennon ilmakatkaisija rajoittaa oikosulkuvirtaa. Ilmakatkaisija katkaisee virran nopeasti asetetun katkaisuajan sisällä vähemmässä kuin 300 ms:ssa. Valokaari sammuu ja vahingot jäävät vähäisiksi. MNS-pienjännitekojeisto Turvallista sähkönjakelua 13

14 Kotelointiluokat (IP-luokat) Keskusten kotelointiluokat Keskusten kotelointiluokka eli kosketus-, vesi- ja vierasainesuojausaste merkitään tunnuksella IP standardin IEC (IEC kohdan 8.2.2) mukaisesti. Kotelointiluokka on myöskin rakenteen tarkastusten suorituskriteeri (IEC kohta 10.3). Siitä sovitaan valmistajan ja käyttäjän välisellä sopimuksella (IEC liite C). Määritelmät Sähkölaitteiden kotelointiluokat IEC mukaisesti ovat: 1. Henkilösuojaus koteloinnin sisään tunkeutuvia vieraita esineitä vastaan. 2. Kotelon sisällä olevien laitteiden suojaus vierailta esineiltä. 3. Kotelon sisällä olevien laitteiden suojaus vedeltä. Kotelointiluokkien tunnukset IP 3 1 D Kirjaimet IP (Ingress Protection) Ensimmäinen numero: Suojaus vieraiden esineiden ja pölyn sisäänpääsyltä Lisäkirjain (vapaaehtoinen) Toinen numero: Suojaus veden sisäänpääsyn haitalliselta vaikutukselta Huomautus Siellä missä numeroa ei tarvitse merkitä, se korvataan kirjaimella X ( XX, jos molemmat numerot jätetään pois). MNS-kojeiston kotelointiluokat Koska MNS on suunniteltu sisäkäyttöön, sille ei ole IP-luokkaa, joka kattaisi suojauksen vesisuihkulta tai kokonaan veteen upottamiselta. Tuuletus Ei tuuletusta Tuuletusritilät ovissa, kansissa ja kattolevyssä Tuuletusritilät ovissa, kansissa ja kattolevyssä IP30 IP40 IP31 IP41 IP32 IP42 IP54 Suuri hukkalämmön poiskuljetus Pieni hukkalämmön poiskuljetus (lämmön siirtyminen) (lämmönsäteily vain koteloinnin läpi) 14 Turvallista sähkönjakelua MNS-pienjännitekojeisto

15 KOTELOINTILUOKAT Ensimmäinen numero 2 12,5 Laitesuojaus Suojaus vierailta esineiltä Halkaisija 12,5 mm Henkilösuojaus Jännitteisten osien kosketussuojaus Sormi 3 Halkaisija 2,5 mm Työkalu 4 Halkaisija 1,0 mm Johdin 5 Pölysuojaus Johdin Toinen numero 0 Suojaus veden sisäänpääsyn haitalliselta vaikutukselta Suojaamaton 1 Suojattu pystysuoraan tippuvalta vedeltä (esim. kondenssivesi). 2 3 Suojattu pystysuoraan tippuvalta vedeltä, kun kotelointi on kallistettuna 15 asti mielivaltaiseen suuntaan pystyasentoon nähden. Suojattu enintään 60 kulmassa satavalta vedeltä. 4 Suojattu kaikilta suunnilta roiskuvalta vedeltä. Lisäkirjain (vapaaehtoinen) A Vaarallisten osien kosketussuojaus Kosketussuojattu halk. 50 mm kokoiselta nyrkiltä. B Kosketussuojattu halk. 12,5 ja pituudeltaan 80 mm kokoiselta sormelta/työkalulta. C Kosketussuojattu halk. 2,5 ja pituudeltaan 100 mm kokoiselta työkalulta/johtimelta. D Kosketussuojattu halk. 1,0 ja pituudeltaan 100 mm kokoiselta työkalulta/johtimelta. MNS-pienjännitekojeisto Turvallista sähkönjakelua 15

16 Sisäinen osastointi Sisäinen osastointi Sisäisestä osastoinnista sovitaan valmistajan ja käyttäjän välisellä sopimuksella (IEC liite C Sisäinen osastointimuoto). Keskukset jaetaan väliseinien tai suojusten (metallia tai muuta ainetta) avulla erillisiin suojattuihin tiloihin tai kosketussuojattuihin kennoihin. Tehtävä: Kun tarvitaan pääsy toimintayksikön luo (laajennus- tai huoltotyöt), sen on oltava mahdollista ilman että koko pienjännitekeskuksen virta katkaistaisiin. Ratkaisu: Sisäinen osastointi lisää henkilö- ja laitosturvallisuutta. Suojaus jännitteisen osan koskettamiselta saadaan aikaiseksi sopivalla keskusrakenteella, jolloin sisäisen valokaarivian ilmaantumisvaara pienenee. Osastointimuodot Osastointimuoto 1 Osastointimuoto 2b Osastointimuoto 4a Osastointimuoto 3b Osastointimuoto 4b Sisäinen osastointi Ei osastointia Liittimet eivät ole samassa suojatussa yksikössä kuin niihin kuuluva toimintayksikkö: osastointimuoto 4b Ulkoisten kaapeleiden liittimet erotettu toimintayksiköistä: osastointimuodot 3b, 4b Toimintayksiköt erotettu toisistaan: Osastointimuodot 4a, 3b, 4b Kokooma- ja pystysyöttökiskot erotettu toimintayksiköistä ja ulkoisten kaapeleiden liittimistä: osastointimuodot 2b, 4a, 3b, 4b Ei suojausta ovien ollessa auki Viereisten toimintayksiköiden liittimien suojaus: osastointimuoto 4b Henkilösuojaus Laitteiden suojaus Ei sisäistä suojausta Lisäsuojaus ulkoisten kaapeleiden liittimiä käsiteltäessä: osastointimuodot 3b, 4b Henkilöt suojattu viereisten toimintayksiköiden koskettamiselta toimintayksikköä käsiteltäessä: osastointimuodot 4a, 3b, 4b Henkilöt suojattu kokooma- ja pystysyöttökiskojen koskettamiselta toimintayksikköä käsiteltäessä: osastointimuodot 2b, 4a, 3b, 4b Suojattu vieraiden esineiden sisäänpääsyltä yksittäisten liitintilojen välillä: osastointimuoto 4b Suojattu vieraiden esineiden sisäänpääsyltä toimintayksiköiden ja yhteisen liitintilan välillä: osastointimuodot 3b, 4b Suojattu vieraiden esineiden sisäänpääsyltä viereisiin toimintayksiköihin: osastointimuodot 4a, 3b, 4b Suojattu vieraiden esineiden sisäänpääsyltä toimintayksikön ja kokoomakiskotilan välillä: osastointimuodot 2b, 4a, 3b, 4b 16 Turvallista sähkönjakelua MNS-pienjännitekojeisto

17 Sisäinen OSASTOINTI MNS-kojeisto vastaa osastointimuotovaatimuksia Osastointimuoto 1 Osastointimuoto 2b Osastointimuoto 4a Osastointimuoto 3b Osastointimuoto 4b MNS-ratkaisu MNS-kojeistoa on saatavilla vain korkeammalla suojaustasolla varustettuna. Lisäksi MNS-kojeistossa on monitoimiväliseinällä toteutettu erillinen tila myöspystysyöttökiskoille. MNS-kojeistossa on erillinen kenno lähtöyksiköille, josta on suora yhteys kokooma- tai pystysyöttökiskoihin. Jokainen vaihe on erotettu kuten osastointimuodossa 4b. MNS:n ulosvedettävien moduulien ulkoisten johdinten liittimien jokainen vaihe on erotettu. MNS-kojeistossa toteutetut IEC-määräykset ylittävät ratkaisut Kaikki osastoinnit vastaavat kotelointiluokan IP20 vaatimuksia. Osastointimuoto 2b 4b Mikäli tarvitaan sisäistä osastointia, MNS-kojeistossa käytetään monitoimiväliseinää. Se on pystysyöttökiskoille tarkoitettu erillinen tila, jolla on tiivis liitäntä kokooma- ja pystysyöttökiskotilan välillä. Kotelointiluokka pystykiskotilan ja laitetilan (lähtöyksikön) välillä monitoimiväliseinää käytettäessä on IP20 ilman, että liikkuvia osia (sulkulevyt jne.) tarvitsee poistaa. Osastointimuoto 2b ja 4a Keskukset, joiden toimintayksiköt (katkaisijat) on liitetty suoraan kokoomakiskoihin, yhdyskiskosiltaliitynnät ja suurivirtaiset alakeskuslähdöt. Keskukset, joissa lähtömoduuleja. Osastointimuoto 3b ja 4b Keskukset, joissa ulosvedettäviä moduuleja. MNS-pienjännitekojeisto Turvallista sähkönjakelua 17

18 Maanjäristys- ja tärinäsuojaus MNS on läpäissyt seuraavat testit: IEC (Tärinäkestoisuus) IEC (Iskutesti) Germanischer Lloyd, Lloyd s Register of Shipping Standarditoteutus Yllämainittujen standardien mukaan MNS:n standardiversio (lattia-asennus, ilman rungon, moduulien tms. lisävahvistuksia) on tärinän- ja iskunkestävä 0,7 g asti (pysty, vaaka, diagonaali). MNS:n laitteiden, kosketinten ja liitäntöjen toimintavarmuus on standardien mukainen. Esimerkiksi järjestelmän ruuviliitännät on koestettu kestämään koneiden aiheuttamat tai laivoissa esiintyvät jatkuvat tärinät edellyttäen että suositeltuja huoltovälejä noudatetaan. Erillisratkaisut Mikäli laitosta koskevat erityiset maanjäristyksenkestovaatimukset, on seuraavat tiedot toimitettava projektisuunnittelulle ja tarvittaessa järjestettävä tarkka laitossuunnitelman testaus: asennuspaikalla odotettavissa oleva kuormitus odotettavissa oleva kiihtyvyys maanjäristyksen sattuessa taajuusalue ja rakennuksen vastealue. Näihin lisävaatimuksiin voidaan vastata esimerkiksi: asentamalla järjestelmä iskunvaimentimille käyttämällä iskunkestäviä laitteita vahvistamalla runkoa, kotelointia ja muita järjestelmäosia. 18 Turvallista sähkönjakelua MNS-pienjännitekojeisto

19 Nollajohtimen mitoitus Nollajohtimen mitoitus IEC liite C, Keskuksen valmistajan ja käyttäjän kesken sovittavat kohdat ei määrittele nollajohtimen mitoitusta. ABB suosittelee kuitenkin sopimaan nollajohtimen suunnittelusta, varsinkin jos yksi tai useampi allamainituista käyttöolosuhteista vallitsee. Monet tämän päivän yksivaiheisista komponenteista saattavat aiheuttaa ei-toivottuja nollajohdinvirtoja. Nämä virrat syntyvät 3. yliaallon seurauksena ja saattavat ylittää jopa vaihevirta-arvon, koska ne samanvaiheisina summautuvat nollajohtimessa aiheuttaen häviöitä ja lämpenemistä esimerkiksi muuntajissa ja generaattoreissa. Suositeltavat suojaustoimenpiteet: MNS-kojeistossa on standardina 4-napainen kiskostojärjestelmä. Useimmiten käytetyt nollajohdinvaihtoehdot ovat 50 % tai 100 % vaihejohtimesta. Joissain tapauksissa johdinmitoitukseksi voidaan valita jopa 200 %. On tarkistettava, voidaanko nollajohdinvirtoja pienentää käyttämällä kolmannen yliaallon suodattimia. Kun suodattimet on mitoitettu oikein, ne pystyvät suodattamaan ei-toivotut nollajohdinvirrat järjestelmästä. N-johtimen ylivirtasuojaus (ylikuormalaukaisu) pitäisi olla järjestelmässä itsestäänselvyys. Tällaisia komponentteja ovat: 1-vaiheiset epälineaariset kuormat, joita voivat olla esimerkiksi: - hakkuriteholähteet - purkauslamput - hitsausmuuntajat. Yllämainitut laitteet on usein kytketty samaan verkkoon ja niitä käytetään rinnakkain. MNS-pienjännitekojeisto Turvallista sähkönjakelua 19

20 Ota yhteyttä ABB Oy, Low Voltage Systems PL Vaasa Puhelin: MNS on ABB:n rekisteröity tuotemerkki. ABB ei ole vastuussa tässä asiakirjassa mahdollisista ilmenevistä virheistä eikä tämän asiakirjan käytöstä aiheutuvista välittömistä, välillisistä, erityisistä, satunnaisista tai seurannaisvahingoista eikä myöskään minkään tässä asiakirjassa kuvatun ohjelmiston tai laitteiston käytöstä aiheutuneista vastaavista vahingoista. 1TFC B1801 Tätä asiakirjaa tai sen osia ei saa jäljentää tai kopioida ilman ABB:n kirjallista lupaa, eikä sen sisältöä saa luovuttaa kolmannelle osapuolelle eikä käyttää mihinkään luvattomaan tarkoitukseen. Tässä asiakirjassa kuvattu ohjelmisto on lisensioitu ja sitä saa käyttää, kopioida tai julkistaa vain lisenssin ehtojen mukaisesti. Copyright 2012 ABB. Kaikki oikeudet pidetään.