Giustificazione per l'applicazione del metodo IEC TR 60890 per il calcolo dell'aumento di temperatura per apparecchiature di controllo e quadri di commutazione di media tensione
0 Introduzione
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L'uso della norma IEC TR 60890 per sostituire i calcoli della temperatura con i test di temperatura non è mai stato e non sarà mai raccomandato da ConformEx, in generale e per tutti i progetti di certificazione ATEX per apparecchiature di controllo e di commutazione e potrebbe essere applicato in casi rari e speciali;
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ConformEx crede fermamente che nessun metodo di calcolo possa sostituire la prova della temperatura, soprattutto quando è disponibile un laboratorio accreditato e non vi è alcuna giustificazione per non eseguire la prova.
1 Scopo
Ai fini della certificazione ATEX per apparecchiature di controllo e di commutazione a bassa tensione, è necessario eseguire le prove di tipo per la misurazione della temperatura richieste dalla norma EN IEC 60079-0 e, in alcuni casi, il metodo di calcolo secondo la norma IEC TR 60890, che riguarda esclusivamente le apparecchiature di controllo e di commutazione a bassa tensione, potrebbe essere sostituito dalle prove di funzionamento eseguite in laboratorio antideflagrante.
Questo articolo include una guida per valutare la possibilità di applicare il metodo descritto dalla norma IEC TR 60890 anche alle apparecchiature di controllo e di commutazione a media tensione.
Questo articolo fornisce una giustificazione tecnica per l'applicazione della metodologia di calcolo e verifica dell'aumento di temperatura descritta nella norma IEC TR 60890:2022, originariamente sviluppata per le apparecchiature di commutazione a bassa tensione (BT), alle scatole terminali di media tensione (MT).
2 Motivazioni per l'utilizzo del metodo IEC TR 60890:2022 per le morsettiere di media tensione
2.1 Uguaglianza dei principi fisici fondamentali
Il metodo descritto nella norma IEC TR 60890:2022 si basa sulla modellazione di rete della resistenza termica e delle perdite di potenza elettrica (I²R).
Questi principi si applicano universalmente indipendentemente dal livello di tensione:
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Le perdite elettriche nei conduttori e nelle connessioni causano la generazione di calore;
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La dissipazione del calore dipende dalla resistenza termica del materiale e dalla progettazione dell'involucro.
Il calcolo dell'aumento di temperatura in base alla perdita di potenza e alla resistenza termica è quindi applicabile alle morsettiere di media tensione.
2.2 Costruzione e comportamento termico semplici e simili
Le scatole di media tensione hanno una struttura semplice, costituita principalmente da conduttori e connessioni, e non contengono apparecchiature complesse con un comportamento termico complesso ad alte tensioni.
La metodologia per il calcolo delle perdite nei conduttori e nei connettori e per la modellazione dei percorsi termici rimane valida.
3 Giustificazione delle condizioni e dei presupposti della norma IEC TR 6089:2022
La tabella seguente esamina le condizioni di verifica e i presupposti per calcoli corretti nella norma IEC TR 60890 per quadri di media tensione.
clausola di standard |
descrizione del requisito |
descrizione della valutazione |
risultato della valutazione
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condizione di verifica |
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l'assemblaggio è progettato per correnti e frequenze AC fino a 1600 A, 60 Hz inclusi. |
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l'assemblaggio è progettato per correnti continue fino a 3200 A compresi |
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conduttori che trasportano correnti superiori a 200 A CA e le parti strutturali adiacenti sono disposte in modo tale che le perdite per correnti parassite e isteresi siano trascurabili; |
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c'è una distribuzione approssimativamente uniforme delle perdite di potenza all'interno dell'involucro; |
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i dati sulle perdite di potenza per tutti i componenti integrati sono disponibili o possono essere calcolati; |
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l'apparecchiatura installata è disposta in modo tale che la circolazione dell'aria non sia ostacolata in modo significativo. |
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5.1 |
Ipotesi fatte in questo calcolo |
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l'involucro è realizzato in metallo (acciaio, alluminio, acciaio inossidabile) rivestito (entrambi i lati, all'interno e all'esterno), materiale isolante come termoplastico o termoindurente o simile |
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l'involucro è costituito da un singolo strato di materiale o da più strati senza intercapedine d'aria; |
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per i recinti con o senza ventilazione naturale, non vi sono più di cinque partizioni orizzontali nell'insieme o in una sua sezione; |
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– l'involucro è progettato senza aperture di ventilazione oppure;– l'involucro è progettato con aperture di ventilazione libere per l'ingresso e l'uscita dell'aria, senza l'inclusione di alcun filtro aggiuntivo (vedere Allegato E);
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5.2 |
Informazioni necessarie |
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dimensioni del recinto |
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tipo di installazione del contenitore |
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progettazione del recinto |
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numero di partizioni orizzontali interne |
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perdita di potenza effettiva delle apparecchiature installate nel contenitore |
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perdita di potenza effettiva (Pv) dei conduttori |
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ConclusioneSono soddisfatte tutte le condizioni e le ipotesi della norma IEC TR 60890:2022 e sono disponibili tutte le informazioni necessarie per il calcolo dell'aumento di temperatura secondo questa norma.una parte delle condizioni e delle ipotesi della norma IEC TR 60890:2022 non sono soddisfatte e/o una parte delle informazioni necessarie non è disponibile per il calcolo dell'aumento di temperatura secondo questa norma. |
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4 Risultatocon la conclusione di cui sopra e tenendo conto della semplicità della struttura di ......................(tipo di prodotto) con componenti semplici utilizzati con disposizione simmetrica, è accettabile utilizzare il metodo IEC TR 60890:2022 per il calcolo dell'aumento di temperatura e della temperatura massima di ......................(tipo di prodotto).in base alla conclusione negativa di cui sopra, non è accettabile utilizzare il metodo IEC TR 60890:2022 per il calcolo dell'aumento di temperatura e della temperatura massima per ......................(tipo di prodotto). |
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