Specificeren van verdeelsystemen

Transcriptie

2 Specificeren van verdeelsystemen Is specificeren makkelijk? 2 2

3 Specificeren van verdeelsystemen Is specificeren makkelijk? Wordt er goed gespecificeerd? 3 3

4 Input uit de NEN/EN/IEC Moet in ieder geval die gegevens bevatten die een bouwer van een schakelkast volgens het voorschrift moet opgeven Annex C: lijst met onderwerpen die tussen fabrikant en gebruiker afgestemd kunnen worden 4 4

5 Naar keuze op het typeschild of in technische documentatie (1) 1. De nominale spanning U e. Als er sprake is van een meerfasig verdeelsysteem is dit de nominale gekoppelde spanning. 2. Nominale isolatiespanning U i 3. De impulsspanning U imp 4. De nominale stroom I na van het verdeelsysteem 5. De nominale stroom van ieder circuit (groep) I nc 6. De nominale grenspiekstroom I pk 7. Maximale korte-duurstroom (I cw ) en de bijbehorende tijdsduur 8. De conditionele kortsluitstroom I cc 9. d.c. of a.c. stroom en frequentie in het geval van a.c. 10.De gelijktijdigheidsfactor 5 5

6 Overvoltage category Op een multimeter staat bijvoorbeeld 1000V / Cat IV. Wat betekent dat? 6 6

7 Overvoltage category Stootspanning: 1,2 / 50 µs spanningsvorm 50Hz 7 7

8 Overvoltage category 400V 6kV 4kV 2,5kV 1,5kV 8 8

9 Lucht en kruipwegen luchtwegen kortste afstand tussen spanningsvoerende delen gemeten door de lucht kruipwegen kortste afstand tussen spanningsvoerende delen gemeten over isolatiemateriaal IEC 1499/05 9 9

11 Specificeren kortsluitvastheid Veel aandacht en hoge waarden voor Icw voeding en railsysteem Is de Icc van de afgaande velden niet veel belangrijker? CB schakelt veilig uit X X X X X X X X X Test Praktijk: interne lichtboog En wat is de vertragingstijd? 11 11

12 Icc: inbouw van vermogensschakelaars Bron: Eaton Holec Prof. Ir. Damstra Laboratorium Film 1: halyjg434boven 12 12

13 Consequentie 1: Drukvastheid van het ontwerp Bron: Eaton Holec Prof. Ir. Damstra Laboratorium Film 2: halyeg434onder fast 13 13

14 Consequentie 2: Gevaar van een interne sluiting Voedende zijde Afblaas richting van de vermogenschakelaar Grote kans op kortsluiting Open boog! 14 14

15 Een interne lichtboog in een hoofdverdeler 15 15

17 RDF ( gelijktijdigheidsfactor ) Was in de IEC en ed 1 van IEC stilzwijgende standaard Table 101 Values of assumed loading Number of main circuits Assumed loading factor Nu in editie 2 van IEC and 3 0,9 4 and 5 0,8 6 to 9 inclusive 0,7 10 (and above) 0,6 Type of load Assumed loading factor Electric actuator 0,2 Motors 100kW 0,9 Motors > 100kW 1.0 Cable feeder 0,

18 Invloed gelijktijdigheidsfactor op dissipatie Dissipatie bij gelijktijdigheidsfactor 0,6: P dissipatie groep = 0.36 ( I 2. R ) groep Dissipatie bij gelijktijdigheidsfactor 0,8: Dissipatie verdubbeld temperatuurstijgingen verdubbelen P dissipatie groep = 0.64 ( I 2. R ) groep 18 18

19 Naar keuze op het typeschild of in technische documentatie (2) 11.Uitschakelcurven van beveiligingen 12.IP-graad 13.Aardingssystemen waarvoor het verdeelsysteem geschikt is 14.Omgevingscondities voor het gebruik van het verdeelsysteem 15.Eisen aan bedienend personeel (geïnstrueerde personen of leken) 16.Omhulling: maatregelen ter bescherming van personen 17.Afmetingen van het verdeelsysteem 18.Gewicht van het verdeelsysteem 19.Manier van interne compartimentering 19 19

20 IP graad en praktijk IP graad.. IP

21 IP graad en praktijk IP graad

22 IP graad en praktijk Specificatie goed, maar toch IP graad

23 Naar keuze op het typeschild of in technische documentatie (2) 11.Uitschakelcurven van beveiligingen 12.IP-graad 13.Aardingssystemen waarvoor het verdeelsysteem geschikt is 14.Omgevingscondities voor het gebruik van het verdeelsysteem 15.Eisen aan bedienend personeel (geïnstrueerde personen of leken) 16.Omhulling: maatregelen ter bescherming van personen 17.Afmetingen van het verdeelsysteem 18.Gewicht van het verdeelsysteem 19.Manier van interne compartimentering 23 23

24 Afstemmen tussen fabrikant en gebruiker (1) User defined characteristics Reference Default arrangement clause or subclause b) Electrical system 5 Earthing system 5.1 Manufacturer s standard, selected to suit local requirements Nominal voltage of the power supply (V) 5.2 Local, according to installation conditions Transient overvoltages 5.3, 5.4 Determined by the electrical system Temporary overvoltages 5.4 Nominal system voltage V Rated frequency fn (Hz) 5.5 According to local installation conditions Additional on site testing requirements: 5.6 Manufacturer s wiring, operational performance and standard, according to function application Options listed in standard TT / TN-C / TN-C- S / IT, TN-S Max V a.c. or V d.c. Overvoltage category I / II / III / IV None d.c. / 50 Hz / 60 Hz None 24 24

25 Afstemmen tussen fabrikant en gebruiker (2) Short-circuit withstand capability 6 Prospective short-circuit current at supply terminals Icp (ka) 6.1 Determined by the electrical system None Prospective short-circuit current in the neutral Prospective short-circuit current in the protective circuit 6.2 Max. 60 % of phase values 6.3 Max. 60 % of phase values None None SCPD in the incoming functional unit 6.4 According to local installation conditions Co-ordination of short-circuit protective devices including external short-circuit protective device details. 6.5 According to local installation conditions Yes / No None Data associated with loads likely to contribute to the short-circuit current 6.6 No loads likely to make a significant contribution allowed for None 25 25

26 Afstemmen tussen fabrikant en gebruiker (2) Maximaal: 0,4s 20 x In = 50kA 26 26

27 Afstemmen tussen fabrikant en gebruiker (3) Protection of persons against electric shock in accordance with IEC Type of protection against electric shock Basic protection (protection against direct contact) Basic protection According to local installation regulations Type of protection against electric shock Fault protection (protection against indirect contact) 7.2 According to local installation conditions Automatic disconnection of supply / Electrical separation / Total insulation 27 27

28 Afstemmen tussen fabrikant en gebruiker (4) Installation environment 8 Location type 8.1 Manufacturer s standard, according to application Indoor / outdoor Protection against ingress of solid foreign bodies and ingress of water 8.2 Indoor (enclosed): IP 2X Outdoor (min.): IP 23 IP 00, 2X, 3X, 4X, 5X, 6X Protection after removal of withdrawable part 8.2 Manufacturer s standard As for connected position / reduced protection to manufacturer s standard External mechanical impact (IK) 8.3 None None Resistance to UV radiation (applies for outdoor assemblies only unless specified otherwise) 8.4 Indoor: not applicable. Outdoor: temperate climate Resistance to corrosion 8.5 Normal Indoor/Outdoor arrangements Ambient air temperature Lower limit 8.6 Indoor: 5 C None Outdoor: 25 C Ambient air temperature Upper limit C None 28 28

29 UV 29 29

30 Afstemmen tussen fabrikant en gebruiker (5) Ambient air temperature Daily average maximum C None Maximum relative humidity 8.7 Indoor: C Outdoor: C None Pollution degree 8.8 Industrial: 3 1/2/3 Altitude m EMC environment (A or B) 8.10 A or B according to the application A/B Special service conditions (e.g. vibration, exceptional condensation, heavy pollution, corrosive environment, strong electric or magnetic fields, fungus, small creatures, explosion hazards, heavy vibration and shocks, earthquakes) 8.11 No special service conditions 30 30

31 Afstemmen tussen fabrikant en gebruiker (6) Installation method 9 Type 9.1 Manufacturer s standard Various e.g. floor standing / wall mounted Stationary/Movable 9.2 Stationary Stationary / movable Maximum overall dimensions and weight 9.3 Manufacturer s standard, according to application External conductor type(s) 9.4 Manufacturer s standard Cable / busbar trunking system Direction(s) of external conductors 9.5 Manufacturer s standard External conductor material 9.6 Copper Copper / aluminium External phase conductor, crosssections, and terminations 9.7 As defined within the standard External PE, N, PEN conductors crosssections, and terminations Special terminal identification requirements 9.8 As defined within the standard 9.9 Manufacturer s standard

32 Aluminium kabels: let op goede aansluiting 32 32

33 Afstemmen tussen fabrikant en gebruiker (7) Storage and handling 10 Maximum dimensions and weight of transport units 10.1 Manufacturer s standard Methods of transport (e.g. forklift, crane) 10.2 Manufacturer s standard Environmental conditions different from the service conditions 10.3 As service conditions Packing details 10.4 Manufacturer s standard 33 33

34 Afstemmen tussen fabrikant en gebruiker (8) Operating arrangements 11 Access to manually operated devices 11.1 Authorized persons / ordinary persons Location of manually operated devices 11.1 Easily accessible Isolation of functional unit for maintenance or service 11.2 Manufacturer s standard Individual / groups / all 34 34

35 Afstemmen tussen fabrikant en gebruiker (9) Maintenance and upgrade capabilities 12 Requirements related to accessibility for inspection and similar operations 12.1 No requirements for accessibility Requirements related to accessibility for maintenance in service by authorized 12.2 No requirements for accessibility persons Requirements related to extension under 12.3 No requirements for voltage Protection against direct contact with hazardous live internal parts during maintenance or upgrade (e.g. functional units, main busbars, distribution busbars) Removable functional unit - method of connection accessibility 12.4 No requirements for protection during maintenance or upgrade 12.5 F = fixed connections Gangways 12.6 Basic protection Form of separation 12.7, Table 1 35 D = disconnectable connection W = withdrawable connections Form 1, 2, 3, 4 35

36 Afstemmen tussen fabrikant en gebruiker (10) Current carrying capability 13 Rated current of the ASSEMBLY InA (amps) 13.1 Manufacturer s standard, according to application Rated current of circuits Inc (amps) 13.2 Manufacturer s standard, according to application Rated diversity factor 13.3 As defined within the standard RDF for groups of circuits / RDF for whole ASSEMBLY Ratio of cross-section of the neutral conductor to phase conductors: phase conductors up to and including 16 mm 2 Ratio of cross-section of the neutral conductor to phase conductors: phase conductors above 16 mm % % (min. 16 mm2) 36 36

37 Te dunne nul 37 37

38 Afstemmen tussen fabrikant en gebruiker (11) Verification 14 Routine verification report Not supplied 38 38

39 Het voorschrift is zeker niet uitputtend Voorbeeld: Voorschrift: contructies zijn sterk genoeg voor het beoogde gebruik Bouwvormen: hoe sterk zijn interne afschermingen voor stoot- of drukbelasting? 39 39

40 TCO (total cost of ownership) TCO = Totale kosten gedurende de levensduur van een produkt, rekening houdend met: - Kosten van investering (CAPEX) + - Kosten gedurende de gebruiksfase (OPEX) + - Verwijderingskosten (EOLEX)

41 TCO (total cost of ownership) Gecontroleerd Kosten Ongecontroleerd Volgens specificatie C E = Investeringskosten Volgens programma C pm = Preventieve onderhoudskosten Volgens berekening C cm = Correctieve onderhoudskosten C op = Operationele kosten Risico = Kans x Effect Indien gepland C sd = Shut down kosten Risico C r = Reparatie kosten Risico C eol = End of life kosten Toekomstige schatting 41 41

42 Frequentie Risk assessment matrix Effect Gering Zeer klein Klein Matig Behoorlijk Ernstig Catastrofaal Erg vaak Laag Medium Hoog Zeer Hoog Ontoelaatbaar Ontoelaatbaar Ontoelaatbaar Risico = Vaak Geregeld Laag Medium Hoog Zeer Hoog Ontoelaatbaar Ontoelaatbaar Laag Medium Hoog Zeer Hoog Ontoelaatbaar Kans Waarschijnlijk Laag Medium Hoog Zeer Hoog X Effect Mogelijk Laag Medium Hoog Onwaarschijnlijk Laag Medium Vrijwel onmogelijk Laag 42 42

43 Risico analyse (voorbeeld: ziekenhuis) Effect Kans Analyse ruimten Wat betekent dat voor het 1. Overzicht alle zorgproces (de ruimten in het patient) ziekenhuis 2. Clusteren 3. Consequentie bepaling Spanning valt weg Apparatuur kapot Apparatuur gestoord Interface Er faalt iets Technische RA Beheersmaatregelen: Specificaties Noodstroom Pref / niet pref UPS 43 43

44 Risico analyse Er faalt iets: keep it simple Complete verdeler Deel van verdeler Eén groep 44 44

45 Bouwvorm 1 en bouwvorm 4 Bouwvorm 1 Niet-gecompartimenteerd Bouwvorm 4 Gecompartimenteerd 45 45

46 Frequentie Gebruik risk assessment matrix Voorbeeld gebruik: hoofdverdeler form 1 Bij falen van 1 component of uitbreiding moet het hele verdeelsysteem spanningsloos gemaakt worden Effect Gering Zeer klein Klein Matig Behoorlijk Ernstig Catastrofaal Erg vaak Laag Medium Hoog Zeer Hoog Ontoelaatbaar Ontoelaatbaar Ontoelaatbaar Vaak Geregeld Waarschijnlijk Laag Medium Hoog Zeer Hoog Ontoelaatbaar Ontoelaatbaar Laag Medium Hoog Zeer Hoog Ontoelaatbaar Complete verdeler Laag Medium Hoog Zeer Hoog Mogelijk Laag Medium Hoog Onwaarschijnlijk Laag Medium Vrijwel onmogelijk Laag 46 46

47 Frequentie Gebruik risk assessment matrix Voorbeeld gebruik: hoofdverdeler form 4 Bij falen van 1 component moet voor vervanging alleen het compartiment waarin deze component zich bevindt spanningsloos gemaakt worden Eis voor verdeelsysteem: Form 4 Effect Gering Zeer klein Klein Matig Behoorlijk Ernstig Catastrofaal Erg vaak Laag Medium Hoog Zeer Hoog Ontoelaatbaar Ontoelaatbaar Ontoelaatbaar Vaak Geregeld Waarschijnlijk Mogelijk Onwaarschijnlijk Vrijwel onmogelijk Laag Medium Hoog Zeer Hoog Ontoelaatbaar Ontoelaatbaar Laag Medium Hoog Zeer Hoog Ontoelaatbaar Eén groep Laag Medium Hoog Zeer Hoog Laag Medium Hoog Complete verdeler Complete verdeler (mayor Laag failure) Medium Laag 47 47

48 Risico s en kosten Voorbeeld bouwvormen Form 1 Form 3b Form 4a Initial investment [Euro] Preventive maintenance [Euro yearly] Yearly risk device failure [Euro] Yearly risk new cable [Euro] Yearly risk internal arc [euro] Total costs over 10 years [Euro] Bron: PCIC 2009 BA

49 Beheersmaatregelen Preferente groepen Niet preferente groepen UPS UPS NSA 49 49

50 Frequentie Gebruik risk assessment matrix Effect Gering Zeer klein Klein Matig Behoorlijk Ernstig Catastrofaal Erg vaak Laag Medium Hoog Zeer Hoog Ontoelaatbaar Ontoelaatbaar Ontoelaatbaar UPS (effect) Vaak Geregeld Waarschijnlijk Laag Medium Hoog Zeer Hoog Ontoelaatbaar Ontoelaatbaar Eén groep Laag Medium Hoog Zeer Hoog Ontoelaatbaar Laag Medium Hoog Zeer Hoog Preferente groepen NSA (kans) Mogelijk Deel van verdeler Laag Medium Hoog Specificaties Onwaarschijnlijk Vrijwel onmogelijk Complete Laag verdeler Medium Laag Redundantie (kans) 50 50

51 Samenvatting Wat je vraagt is wat je krijgt Zorg dat specificaties volledig zijn Specificeer wat belangrijk is voor de bedrijfsvoering Risk assessment matrix is een tool om risico s inzichtelijk te maken en op risicio s te sturen Analyseer risico s bij het opstellen van een specificatie en vertaal risico s in kosten over de levensduur van het systeem 51 51

52 52 52