Blokové transformovny BETONBAU úspěšně vyráběné v ČR dnes již 15 let jsou dobře připravené pro přechod na novou normu ČSN EN 62 271-202, která platí v ČR od 1. 8. 2007 prozatím souběžně s předchozí ČSN EN 61 330, jejíž platnost vyprší 1.9.2009.

K tomuto tvrzení nás opravňuje dlouhodobý aktivní postoj celého společenství firem BETONBAU k bezpečnosti svých stanic (v Německu již více než pětačtyřicetiletá historie výroby železo-betonových stanic). Byla to právě mateřská společnost, která od počátku „miniaturizace“ objektů transformoven a VN rozváděčů započala s masivním testováním stanic na jejich bezpečnost při vnitřním obloukovém zkratu dle předchozí normy EN 61 330, kde tato zkouška na rozdíl od nové normy nebyla povinná. Provedli jsme velké množství technicky i finančně náročných zkoušek v akreditovaných laboratořích (Berlín, Frankfurt), jejichž výsledkem bylo více jak 120 úspěšných testů různých typů kompaktních a pochozích trafostanic s rozličnými VN rozváděči. To je, největší počet testů ze všech výrobců stanic.

Tyto dlouholeté zkušenosti dnes uplatňujeme u nových testů podle (ČSN)EN 62 271-202, které společnosti BETONBAU započaly ihned po přijetí normy v červnu 2006.

Přepracování IEC 61330 bylo potřebné, protože od roku 2003 platila revize příslušné základní normy pro vysokonapěťové rozváděče VN IEC 60 298 v podobě IEC 62 271-200, která obsahuje významné změny a je od února 2007 v podobě ČSN EN 62 271-200 výhradně platná i v ČR. Revize nové normy pro blokové transformovny byla provedena expertním týmem ze Španělska, Německa, Holandska, Velké Británie, Dánska, USA a Číny v období let 2002 – 2006. V CENELEC byl tento dokument schválen bez obsahových změn jako EN 62 271-202.

Změny v nové normě

Veškeré články původní normy byly přepracovány. Nová norma je obsáhlejší a klade vyšší požadavky na blokové transformovny (rozumí se ve výrobním závodě vyrobené a typově zkoušené sestavy s jedním krytem, obsahující hlavní součásti, přičemž je pevně definováno osm povinných zkoušek a jedna vázaná na dohodu mezi výrobcem a uživatelem), zaručující vyšší úroveň jejich kvality, ochrany osob a provozní spolehlivost:

• projevuje se zde návaznost na ČSN EN 62 271-200 „Vysokonapěťové spínací a řídící zařízení“
• oblast užívání se rozšířila na neomezený počet zabudovaných transformátorů (též > 1600kVA)
• nemusí být k dispozici všechny části (tzn. vztahuje se i na stanice, které obsahují pouze VN nebo jen transformátor a NN rozváděč, ale i prázdné stanice)
• je brán zřetel na možnost opačného toku energie (zejména pro oblast větrných elektráren)
• došlo k zvýšení počtu tříd krytu nově 5K, 10K, 15K, 20K, 25K, 30K
• na stavební část krytu, která zajišťuje především ochranu, bezpečnost a rozmístění ostatních hlavních částí (rozváděče VN a NN, výkonové transformátory, propojovací vedení VN a NN, pomocná zařízení a obvody) jsou kladeny vyšší nároky
• pozměnil se způsob zkoušky oteplení. Témata oteplení (třída krytu), uzemnění (nová příloha E) a požadavky na materiály (nová příloha F) jsou důkladněji pojednány
• zkouška elektromagnetické kompatibility u stanic s elektronickým vybavením
• zkoušky vnitřním obloukovým zkratem, vázané na postupy v ČSN EN 62 271-200, jsou na rozdíl od minulé normy povinné

Zkouška obloukovým zkratem (OZ)

Všeobecně platí, že typové zkoušky se musejí provádět na reprezentativním uspořádání součástí úplné blokové transformovny. Součásti obsažené v blokové transformovně musí být zkoušeny podle příslušných norem. Vzhledem k velké různosti typů, jmenovitých hodnot a možných kombinací jednotlivých součástí nejsou typové zkoušky všech možných variant blokové transformovny prakticky proveditelné. Některá konkrétní uspořádání mohou být ověřena použitím výsledků na srovnatelných uspořádáních. Je třeba věnovat pozornost tomu, aby žádný ze zkoušených parametrů transformovny nebyl negativně ovlivněn. (Ověření může být provedeno pouze akreditovanou laboratoří).

Zkouška OZ zohledňuje pouze chyby v obvodu VN (rozváděč VN a propojení VN), ne chyby uvnitř transformátoru či na straně nízkého napětí. Průběh zkoušky je přesně definován s jasnými podmínkami pro vyhodnocení, zda zkouška vyhověla či nevyhověla. Je nutné dodržet všech pět kritérií:

Kritérium č. 1
Nedojde k otevření řádně zajištěných dveří, poklopů a krytů.
Kritérium č. 2
V časovém intervalu předepsaném pro zkoušku se nesmí roztrhnout zapouzdření, je akceptováno odlétnutí malých částí do jednotlivé hmotnosti 60 g.
Kritérium č. 3
Působením oblouku nevzniknou díry na přístupných stranách do výšky 2 m.
Kritérium č. 4
Nedojde ke vznícení indikátorů vlivem účinku horkých plynů.
Kritérium č. 5
Kryt zůstane spojený se svým uzemňovacím bodem.

Rozsah zkoušky se odvíjí od skutečnosti, zda již bylo spínací a řídící zařízení VN dle ČSN EN 62271-200 zkoušeno a zda mu byla přidělena klasifikace IAC. Výsledky typové zkoušky jsou součástí údajů na typovém štítku stanice. Samotný postup zkoušek odolnosti proti OZ je nově definován (viz. příloha A normy).

Po zkoušce obloukovým zkratem se bloková transformovna označí následovně:

• Všeobecně: IAC , označení ( Internal Arc Classified )
• Třída A ? ověření ochrany obsluhy, uvnitř pochozí transformovny, s otevřenými dveřmi u kompaktních stanic na straně VN
• Třída B ? ověření ochrany veřejnosti na všech přístupných stranách stanice, všechny dveře zavřené
• Třída AB ? ochrana obsluhy i veřejnosti (v případě úspěšné zkoušky ověření ochrany pro IAC-A a IAC-B při stejné velikosti proudu a za stejnou dobu trvání)
• Hodnoty: proud [ kA ] a doba trvání [ s ]
• Příklad: IAC-A – 16 kA – 1s, IAC-AB – 20 kA – 1s

Pro každou klasifikaci IAC je nutná minimálně jedna zkouška, tzn. u stanice dle klasifikace IAC-A a IAC-B se musí provést zkoušky dvě, v případě, že bylo zařízení již zkoušeno. Zkouška VN propojovacího vedení na transformátor se musí provést jen v normě definovaných případech.

Závěry pro společnost BETONBAU

Sortiment BETONBAU v oblasti kompaktních stanic nabízí přibližně 55 různých typů a dalších 57 modifikací pochozích stanic. Pokud bychom chtěli otestovat všechny varianty včetně hlavních dodavatelů VN rozváděčů pro klasifikaci IAC-AB třídy odolnosti proti vnitřnímu obloukovému zkratu, znamenalo by to okolo 330 pokusů jen u kompaktních stanic. Situace u pochozích objektů by byla ještě vážnější pro teoreticky neomezené možnosti prostorového uspořádání technologie a nepřeberné množství konfigurace rozváděčů.

Z výše uvedeného je jasné, že výběr stanic, vnitřní uspořádání a typ technologie pro nové zkoušky na OZ musel být proveden velmi pečlivě a odpovědně s ohledem na využitelnost stanic.
Fakt, že platnost výsledků zkoušky provedené na konkrétní konstrukci transformovny nebo na její reprezentativní části může být rozšířena na jinou transformovnu, a to za předpokladu, že původní zkouška byla přísnější a že srovnávanou konstrukci lze považovat za podobnou se zkoušenou konstrukcí ve všech následujících hlediscích:

• proud oblouku a doba hoření oblouku
• dráha hořících plynů
• rozměry a prostorové uspořádání blokové transformovny
• konstrukce a pevnost krytu, podlahy a přepážek, pokud jsou použity
• větrací mřížky
• charakteristiky zařízení na uvolnění přetlaku, pokud je použito

Program zkoušek (třídy IAC-AB) na kompaktních i pochozích stanicích je  v BETONBAU pevně stanoven a počítá s tím, aby s nástupem platnosti nové normy ČSN EN 62 271-202 tj. od 1.9.2009 byly stanice dodávány již dle této nové normy.

Literatura :
ČSN EN 62 271-202 Vysokonapěťová spínací a řídící zařízení – Část 202: Blokové transformovny vn/nn.
IEC 62271-202 High-voltage switchgear and controlgear – Part 202: High voltage/low-voltage prefabricated substations; First Edition 2006-06.
ČSN EN 62271-200 Vysokonapěťová spínací a řídící zařízení – Část 200: Kovově kryté rozváděče na střídavý proud na jmenovitá napětí nad 1 kV do 52 kV včetně, 2003.
ČSN EN 61330 Blokové transformovny vn/nn, Listopad 1997.
Podklady BETONBAU, GmbH.