Seminar sv vj2016

Seminar

Stroomverdeling – ontwerpen

volgens NEN-EN-IEC 61439

Voorjaar 2016

KASTSYSTEMEN STROOMVERDELING KLIMATISERING IT-INFRASTRUCTUUR SOFTWARE & SERVICE

1

SeminarRailsystemen en verdelingscomponenten

Welkom bij Rittal BV


2

Over Rittal BV

Kastsystemen

Stroomverdeling

Software & Service

Klimatisering

IT-Infrastructuur

RimatriX5

1/45


3

Programma

13.00 – 14.30 InleidingSystemen, productnormen en richtlijnen

14.30 - 14.40 Pauze

14.40 – 15.20 Ontwerpen

15.20 – 15.50 Power Engineering

15.50 – 16.00 Rondvraag / Afsluiting


4

Historie

Bedrading

Doorverbindingen

Smeltpatronen

Magneetschakelaars

Thermische beveiligingen

2/45


5

Historie

Open

Bewerkelijk

Geen flexibiliteit

Geen aanrakingsveiligheid


6

Historie

PLC-besturingen Installatie-automaten

CompactstarterCompactregelaarsModulaire opbouw

Direct starter-combinaties

3/45


7

Rittal documentatie stroomverdelingSysteem- en productkeuze


8

Systeem- en productkeuze

rail afm.[mm]

railhartafst.aant.polen I nom I pk

[kA]Aanrakings-

veiligheid

Mini-PLS

3 40 mm3 p 250 A

33 kA

(l = 150 mm)

20 kA

(l = 350 mm)

4/45


9

rail afm.[mm]

railhartafst.aant.polen I nom I pk

[kA]Aanrakings-

veiligheid

560 mm

3 p 800 A52 kA

(l = 150 mm)22 kA

(l = 500 mm)

60 mm3 p 1600 A

10 73 kA(l = 200 mm)

55 kA(l = 400 mm)

Riline60

1600A

Riline6

00

1600A

Riline60

800A

Riline6012-30

3-10

60 mm1 t/m 3p 676 A

82 kA(l = 200 mm)

68 kA(l = 350 mm)

Systeem- en productkeuze


10

SV-Systemen

software

ISV

Ri4

Power

1600 A

5500 A

PE6.x

185mm 1600 A

5/45


11

EN 61439-1

NEN 1010 EN 60204-1

machineEN 61439-1

Werkgebied richtlijnen en productnormen


12

NEN 1010 (IEC 364)Veiligheidsbepalingen voor laagspanningsinstallaties

gebouwen en terreinen enz.

NEN-EN 60204-1Elektrische uitrusting van machines

Schakel- en besturingskasten

verwijzen naar de EN 61439-1

6/45


13

Productnorm NEN EN IEC 61439-1sinds januari 2010 aktueel, per november 2014 verplicht

Waarom een productnorm toepassen ?Onderwerp van de norm;

IEC 61439-1: algemene eisenIEC 61439-2: schakelen verdeelsystemen voor algemeen gebruik

door geïnstrueerde personenIEC 61439-3: idem aan -2 echter voor ondeskundige personen IEC 61439-4: idem aan -2 t.b.v. bouwplaatsen IEC 61439-5: idem aan -2 t.b.v. openbare netwerken IEC 61439-6: t.b.v. railkokersystemen IEC 61439-7: schakelen verdeelsystemen voor

bijzondere locaties, ruimtes en installaties


14

De tot nu toe gebruikte termen

o Type-Tested Assembly (TTA)

o Partially Type-Tested Assembly (PTTA)

zullen gewijzigd worden in:

hfdst 10: Verificatie van het ontwerp

hfdst 11: Verificatie van de samenbouw (routine)

Wijzigingen door de introductie van de IEC 61439-1

7/45


15

IEC standaard voor schakelen verdeelinrichtingen voor laagspanning

De ontwerp verificatie van een verdeler betreffende de constructie dient aan het volgende te voldoen:

o 10.2 Sterkte van materialen en onderdeleno 10.3 IP-beschermingo 10.4 Kruip- en luchtwegeno 10.5 Potentiaalvereffeningo 10.6 Schakelaars en componenten gemonteerd in verdeelsysteemo 10.7 Interne electrische circuits en aansluitingen (stroomrails en geleiders)o 10.8 Klemmen voor externe geleiders

De ontwerp verificatie van een verdeler betreffende de werking dient aan het volgendete voldoen:

10.9 Isolatiewaardeo 10.10 Verificatie van temperatuurverhogingo 10.11 Verificatie van kortsluitvastheid en beveiliging tegen kortsluitingo 10.12 EMCo 10.13 Mechanische werking


16

IEC standaard voor schakelen verdeelinrichtingen voor laagspanning

De routine verificatie van een verdeler betreffende de constructie dient aan het volgende te voldoen:

o a) IP-bescherming van behuizingeno b) Kruip- en luchtwegen*o c) Potentiaalvereffeningo d) Schakelaars en componenten gemonteerd in verdeelsysteemo e) Interne electrische circuits en aansluitingen (stroomrails en geleiders)o f) Klemmen voor externe geleiderso g) Mechanische werking

De routine verificatie van een verdeler betreffende de werking dient aan het volgendete voldoen:

o a) Isolatiewaarde *o b) Bekabeling, electrische functie

8/45


17

Ontwerpen van een verdeler

Hoe: 1. Testen

2. Berekenen

3. Fysiek opmeten

4. Opvolgen van ontwerpregels


18

Routineverificatie:

1. Kruip- en luchtwegen tabel 1 en 2 van IEC 61439-1

8kV, minimum afstand 8mm

Impulsspanningstest uitvoeren als afstand minder is

>1 <1.5: afstand opmeten, geen impulsspanningstest nodig

>1.5: afstand schatten, geen impulsspanningstest nodig

2. Isolatiewaarde:

spanningstest noodzakelijk (300<Ui<690V) 1890Vac 1sec

tot 250A mag isolatieweerstand gemeten worden bij 500VDC

1000Ω/V


9/45


19

Routineverificatie:

3. Temperatuurverhoging: Testen/ Analyse (tot 1600A)

Het verdeelsysteem mag gekarakteriseerd worden d.m.v. een berekening

volgens NEN-EN-IEC 60890

Wattverliezen van componenten bekend

Max 80% van nominale stroom

Doorsnede van toegepaste interne bedrading conform waarde voorschrift

Wattverliezen van interne bedrading worden meegenomen

Interne geleiders moeten een minimale kabeldoorsnede hebben gebaseerd op 125 % van de toegestane stroom In van de functionele unit (‘eindgroep’ of ‘voedingsveld’) volgens IEC 60364-5-52

Systeem OK indien temperatuurverhoging onder max werktemp ligt



20


10/45


21



22


11/45


23

Routineverificatie:

4. Kortsluitvastheid:Verificatie van kortsluitvastheid niet nodig indien:

1. Indien effectieve waarde is < 10kA

2. Indien de kapstroom van de kortsluitbeveiliging <17kA

3. Secundaire circuits (kleine voedingstrafo’s)



24

Testeisen volgens EN 61 439-1

12/45


25

Beschermklassen EN 60529/10.91

Bescherming tegen aanrakingsgevaar en stof

Cijfer Omschrijving

0 Niet beschermd

1 Beschermd tegen voorwerpen > 50 mm Ø

2 Beschermd tegen voorwerpen > 12,5 mm Ø

3 Beschermd tegen voorwerpen > 2,5 mm Ø

4 Beschermd tegen voorwerpen > 1 mm Ø

5 Beschermd tegen stof

6 Stofdicht bij een onderdruk van 20 mbar

Bescherming tegen water

Cijfer Omschrijving

0 Niet beschermd

1 Beschermd tegen waterdruppels

2 Beschermd tegen waterdruppels < 15°

3 Beschermd tegen sproeiwater

4 Beschermd tegen spatwater

5 Beschermd tegen waterstralen 12.5 l/min

6 Beschermd tegen krachtige waterstralen 100 l/min

7 Beschermd tegen tijdelijk onderdompelen

8 Beschermd tegen langdurig onderdompelen


26

D.m.v. afscherming of omhulsels :

Bij openen of verwijderen moet men of gebruikmaken van gereedschap of actieve delen spanningsloos maken.

Bescherming tegen directe aanraking

13/45


27

zorgen voor inwendige afscherming.

D.m.v. afscherming of omhulsels:

Bescherming tegen directe aanraking


28

Inwendige afscherming

14/45


29

Beschermingsleiding Stroomgeleidende constructiedelen Afzonderlijke beschermingsleiding

Bescherming tegen indirecte aanraking


30

Tabel 5 EN 61439-1

Doorsnede van beschermingsleidingen (PE) in een schakelen verdeelinrichting

Volgens tabel

Aansluitpunt externe beschermingsleiding markeren met

“ PE “ of

Beschermingsleiding

15/45


31

Tabel 3 EN 61439-1

Doorsnede van een koperen vereffeningsleiding in een schakel-en verdeelinrichting

Voor niet automatisch verbonden aanraakbare geleidende delen

Volgens tabel

Beschermingsleiding


32

Aansluitingen en verbindingen

Materiaal Afwerking- Massief - -----------------

- Meerdradig - Kabelschoen - Meerdradig-soepel - Adereindhuls - Sectorvormig - Kabelschoen - Lamellen / Flexibar - Gat

16/45


33

Aansluitadapters

Schroefaansluiting

- Massief en meeraderig, - Meeraderig- soepel, met eindhulsader

Klembeugelaansluiting

- Flexibar


34

Inspectie en onderhoud

Verbindingen Rittal componenten natrekken onder normale

omstandigheden niet noodzakelijk.

Na transport (afhankelijk van de aard van het transport) natrekken.

(Loctite 7400)

Nieuwe installatie, verantwoordelijkheid van; panelenbouwer / installateur

Bestaande installatie, verantwoordelijkheid; eigenaar

17/45


35

Ontwerpen van een railsysteem

Kenmerkende eigenschappen:

koperrails

opstelling

omgeving

toepassing

belasting

Vaststellen I nom stroomketen > fabrikant

(IEC 61439-1 tab. H.3)


36

Materiaal

Doorsnede

Oppervlak

Vorm

E-Cu elektrokoper 0,017 [W.mm2/m]A, b x d [mm2]

b

d

Verhouding raildoorsnede omtrek v/d raildoorsnede

Eigenschappen van de koperrails

18/45


37

Opstelling

Stand van het railsysteemStand van de rail


38

Opstelling van het railsysteem

Mechanische sterkte

Kortsluitvastheid

a

Railhartafstand a

l

Railhouderafstand l

Ik

19/45


39

Kortsluitstroom

Kortsluitvermogen van de nettransformator: Spanning Ut , 10 kV / 400 V Vermogen St , 1000 kVA Kortsluitspanning Uz , 5 % Nominale stroom It , 1443 A Ikeff= 28kA

Ik

Ik=U/√3.Z


40

Kortsluitcircuit en stroombegrenzende

inrichtingen

Ik 355

250

200

80

- 630

- 500

- 400

- 315

- 224

- 160

- 125

- 100

- 63

- 50

- 36

- 25

- 20

- 16

100

kA

50

40

30

20

10

8

6

4

2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0,10,1 0,2 0,4 0,6 1 2 4 6 8 10 50 kA 100

kortsluitstroom Ik.eff

afs

ch

akels

tro

om

Is

I k

t 0 t 1 t 2

30 kAeff

14.5 kA

20/45


41

Berekening van de krachten

F = i 1.i 2 [N]m 0

2pl

a

F - kracht tussen de railsų/2phi - magnetische constante

i 1 . i 2 - kortsluitstroom, momentele waardel - hartafstand van de railhoudersa - hartafstand van de rails

Ik

F = x 50 2 x [N]0,230

6F = 2500 N


42

Kortsluiting / krachten

Kortsluiting

Stootkortsluitstroom

I k 3

Ik

21/45


43

Kortsluiting / krachten

I k 3

F [N]Ik

Kortsluiting

Stootkortsluitstroom


44

Kortsluitstroom / waarde

h

Ik

Betrekking topwaarde en effectieve waarde

(topwaarde van de eerste halve golf)

Standaardwaarden volgens NEN-EN-IEC 61439-1 tabel 7

Effectieve waarde van de

kortsluitstroom

Cos

I 5 kA 0,7 1,5

5 kA I 10 kA 0,5 1,7

10 kA I 20 kA 0,3 2

20 kA I 50 kA 0,25 2,1

50 kA I 0,2 2,2

22/45


45

Kortsluitvastheidsgrafiek (pag 2-105)

Railsteun 9340.0009340.010

a= 30x10mm


46

Omgeving

35 oC Luchtcirculatie

Temperatuur

Agressief/ verontreinigd

23/45


47

DIN 43 671 , tabel 1 (pag 2-102)

Omgevings-

temperatuur 35°C

Railtemperatuur 65°C

Stilstaande

Omgevingslucht 0 tot 0,6 m/sec


48

Afwijkende rail- en

luchttemperatuur

Passieve of actieve

klimaatbeheersing

DIN 43 671 k 2 correctiefactor (pag 2-102)

koperrail30 x 10 mm;1,1 x 573 A =

630A

24/45


49

Toepassing

Toelaatbare bedrijfstemperatuur

Railsysteem met opbouwcomponenten

Aangesloten materialen


50

Belasting stroomrailsysteem

Toestel afhankelijkheidPiekbelasting

Gelijktijdigheid

Plaats aftakkingen

25/45


51


Aantal hoofdstroom-

ketens

Gelijktijdigheidsfactor

2 en 3 0,9

4 en 5 0,8

6 tot en met 9 0,7

10 en meer 0,6

Toestel afhankelijkheid

Piekbelasting

GelijktijdigheidPlaats aftakkingen

NEN-EN-IEC 61-439-2 tabel 101

Type of load Assumed loading factor

Electric actuator 0,2

Motors ≤ 100kW 0,9

Motors > 100kW 1.0

Cable feeder 0,6


52

Toestel afhankelijkheid

Piekbelasting

Gelijktijdigheid

Plaats aftakkingen

105 A63 A170 A250 A

588 A 105 A168 A338 A

588 A


26/45


53

Toestel afhankelijkheidPiekbelastingGelijktijdigheidPlaats aftakkingen

Plaats voeding

63 A 250 A 105 A170 A

63 A 313 A 105 A275 A

588 A



54

Verbinding hoofdschakelaar en railsysteem

Verbinding massieve rails volgensDIN 43673

27/45


55

Verbinding hoofdschakelaar en railsysteem

60 mm


56

Hoofdschakelaar en railsysteem

Verbinding hoofdschakelaar en horizontaal railsysteem met Rittal Flexibar

Variabele railhouder- en railhartafstand

Kortsluitvastheid, railsysteem en verbinding

Montagewijze

28/45


57

A fm e tin g1 )

In In In G ra fie k l i jn W i jz e B e ste ln r .

(m m ) b i j 5 0 K2 )

b i j 3 0 K2 )

b i j 1 0 K2 )

(k o rtslu i t- v a n S V

v a sth e id ) m o n ta g e

6 x 9 ,0 x 0 ,8 2 5 0 A 2 2 0 A 1 2 0 A - - 3 5 6 5 0 0 0

6 x 1 3 ,0 x 0 ,5 2 0 0 A 1 5 0 A 1 1 0 A - - 3 5 6 6 0 0 0

4 x 1 5 ,5 x 0 ,8 3 0 0 A 2 1 0 A 1 4 0 A - - 3 5 6 7 0 0 0

6 x 1 5 ,5 x 0 ,6 3 5 0 A 2 9 0 A 1 7 0 A a 1 3 5 6 8 0 0 0

1 0 x 1 5 ,5 x 0 ,8 4 5 0 A 3 5 0 A 1 9 0 A a 1 3 5 6 9 0 0 0

5 x 2 0 ,0 x 1 ,0 4 0 0 A 3 0 0 A 1 8 0 A a 1 3 5 7 0 0 0 0

5 x 2 4 ,0 x 1 ,0 4 5 0 A 3 7 0 A 2 3 0 A a 1 3 5 7 1 0 0 0

1 0 x 2 4 ,0 x 1 ,0 8 0 0 A 6 0 0 A 3 4 0 A b 1 3 5 7 2 0 0 0

5 x 3 2 ,0 x 1 ,0 5 5 0 A 4 7 0 A 2 8 0 A b 2 /3 3 5 7 3 0 0 0

1 0 x 3 2 ,0 x 1 ,0 1 0 0 0 A 8 0 0 A 4 6 0 A c 2 /3 3 5 7 4 0 0 0

5 x 4 0 ,0 x 1 ,0 8 0 0 A 6 0 0 A 3 4 0 A b 2 /3 3 5 7 5 0 0 0

1 0 x 4 0 ,0 x 1 ,0 1 2 0 0 A 9 5 0 A 5 0 0 A c 2 /3 3 5 7 6 0 0 0

5 x 5 0 ,0 x 1 ,0 9 0 0 A 7 0 0 A 4 0 0 A b 2 /3 3 5 7 7 0 0 0

1 0 x 5 0 ,0 x 1 ,0 1 4 0 0 A 1 0 0 0 A 6 0 0 A c 2 /3 3 5 7 8 0 0 0

1 0 x 6 3 ,0 x 1 ,0 1 6 0 0 A 1 2 4 0 A 7 1 5 A d 2 /3 3 5 7 9 0 0 0

Railsysteem met Flexibar “S” (pag 2-103)


58

Railsysteem met Flexibar “S” (pag 2-103)

K o rtslu itvasth eid sg rafiek

R ittal F lexib ar "S " in co m b in atie m et S V 3079.000

3 0

3 5

4 0

4 5

5 0

5 5

6 0

6 5

7 0

7 5

8 0

8 5

9 0

1 ,5 2 2 ,5 3 3 ,5 4 4 ,5 5 5 ,5 6 6 ,5 7 7 ,5 8 8 ,5 9

l / a ( R ailh o u d erafstan d / railh artafstan d )

Ip s

too

tko

rts

luit

str

oo

m [

kA

]

a

b

c

d

58 kA

l/a = 4a = 60 mml = 60 mm x 4l = 240 mm

60 mm

240 mm

29/45


59

Railsysteem met Flexibar “S”

Montagewijze Rittal Flexibar in combinatie met universele railhouder SV 3079.000


60

Verbinding hoofdschakelaar en

horizontaal railsysteem


30/45


61





62




31/45


63

Verbinding hoofdschakelaar en horizontaal railsysteem

Massieve rail

Flexibele rails

Aders / kabel



64

Afgaande velden en groepen

Wijze van schakelen, beveiligen en aansluiten

Zekeringhouders

Mespatroonlastscheiders

Vermogensschakelaars

Installatie-automaten

Motorbeveiligingsschakelaars

Combinaties met magneetschakelaars

32/45


65

Zekeringhouders

Zekeringhouders

– D II -E 27

– D III -E 33

Van 2 tot 63 A


66

MespatroonlastscheidersDIN 00 tot 20 kADIN 1,2,3 tot 50 kA

Mespatroonlastscheiders

33/45


67

CB adapters

CB adapters 3 polig tot 630A4 polig tot 500A


68

Automaten en schakelaars

Installatie-automaten

Motorbeveiligings-schakelaars

Combinaties metmagneetschakelaars

34/45


69

Automaten en schakelaars

Installatie-automaat

NB 3116 B16

Kortsluitvastheid,

Icu 10 kA


70


Noodzakelijke ontwerpgegevens:

Benodigde kortsluitvastheid (piekwaarde)

Opstelling (agressief )

Omgevingstemperatuur (35°C gemiddeld 24h)

Afscherming (IP2X)

Belasting (continubedrijf )

35/45


71

Voorbeeld :

Benodigde kostsluitvastheid (piekwaarde)

Trafo 400 kVA

Bij 4% Ik eff 14 KA

Volgens tabel 7 (NEN-EN-61439-1) geldt:

I pk = 2 x Ik eff. = 2 x 14 = 28 KA



72

Voorbeeld :

Opstelling (agressieve)

Bij agressieve omgeving kan men kiezen voor

vertind of vernikkeld koper.


36/45


73

Voorbeeld :

Omgevingstemperatuur (35°C gemiddeld 24h)

Bij afwijkende temperaturen geldt de tabel van

pagina 2-102 techniek in detail 2014



74

De software-oplossing voor:

• planning• calculatie• uitvoering

van projekten met

TS8 /AE/KS/CS + SV-Systemen

Rittal Power Engineering 6.x

37/45


75



76

1. definitie van de algemene gegevens


38/45


77

2. samenstelling van het veld



78

3. Keuze van railsysteem


39/45


79

4. grafische keuze van de RiLine-modulen



80

5. complementering met toebehoren


40/45


81

indelings-tekening

met export-functie voorEPLAN en autocad(DWG/DXF formaat)



82


41/45


83



84

Referenties

42/45


85

Referenties


86

Referenties

43/45


87

Referenties


88


Documentatie:

• Techniek in detail

• Technical system catalogue Ri4Power

• Aardingsbrochure

• Belastingsbrochure TS 8

Software & Service:

• Ondersteuning en begeleiding bij de opbouw

• Projekt uitwerken via Rittal TSS

• Software Power Engineering

• Software Ritherm

• Opleidingen

Wat biedt Rittal u verder

www.rittal.nl

44/45


89

Vragen?

45/45

Seminar sv vj2016

Education

Transcript of Seminar sv vj2016