Różnice pomiędzy IEC 61643-01:2024 i IEC 61643-11:2025

W porównaniu z normą IEC 61643-01:2024, wersja normy IEC 61643-11:2025 zawiera następujące istotne zmiany techniczne:

1. Wyjaśniono możliwość zastosowania testów, które można zastosować do kompletnych SPD, trybów ochrony zasilania lub kompletnych “elementów SPD”.
2. Wprowadzono dodatkowe pomiary napięciowego poziomu ochrony “kombinowanych trybów ochrony” pomiędzy przewodem fazowym a uziemieniem ochronnym (PE) (patrz nowy załącznik F).
3. Dodano dodatkowy test pracy dla SPD typu 1 i typu 2, aby sprawdzić zwiększony prąd następczy przy niskich amplitudach prądu impulsowego (patrz punkt 9.3.5.5).
4. Zmodyfikowano i uzupełniono wymagania dotyczące testów prądu zwarciowego, aby lepiej uwzględnić najnowsze technologie wewnętrznego rozłączania SPD (patrz punkt 9.3.6.3).
5. Poprawiono wymagania dotyczące testu napięcia wytrzymywanego dla obwodu głównego SPD i dodano nowe wymagania dotyczące testu napięcia wytrzymywanego dla “obwodów izolowanych galwanicznie” (patrz punkty 9.3.7 i 9.3.8).
6. Dodano dodatkowe wymagania dotyczące odstępów dla “obwodów izolowanych elektrycznie” (patrz Punkt 9.4.4).
7. Podano dodatkowe informacje i szczegółowe wymagania dotyczące SPD przeznaczonych do instalacji prądu stałego.

Wprowadzenie do IEC 61643-11:2025

IEC 61643-11:2025 opiera się na IEC 61643-01:2024 i dodaje określone elementy testowe mające zastosowanie do systemów prądu przemiennego. Testy te przeznaczone są dla SPD, które będą podłączone do obwodów zasilania prądem przemiennym zasilanych ze źródeł o liniowej charakterystyce napięciowo-prądowej. Szczególną uwagę należy zwrócić na podłączenie SPD do innych źródeł zasilania lub źródeł o innych częstotliwościach.

Załącznik G: Procedury testowe dla SPD łączących funkcję ochrony zwarciowej i przeciwprzepięciowej (nierozdzielne)

Urządzenie SPD opisane w Załączniku G składa się z dwóch części połączonych szeregowo: jedna to jednostka zespolona łącząca w sobie zarówno funkcję ochrony przed przepięciami, jak i funkcję ochrony przed zwarciem (ta jednostka zespolona jest integralna i nie można jej fizycznie oddzielić podczas testowania lub przygotowania próbki), a druga to element ochrony przed przepięciami (SPC), zwykle zawierający elementy ograniczające napięcie lub przełączające napięcie. SPD z połączonymi funkcjami zabezpieczającymi wymagają specjalnych testów zwarciowych i przeciążeniowychbadań, które wymagają przygotowania specjalnych próbek do badań.

1. Test zwarciowy

* Należy przygotować trzy próbki “Typu A” i trzy próbki “Typu B”. Każda próbka jest testowana indywidualnie. Można zastosować zasilanie prądem przemiennym lub stałym, w zależności od tego, które umożliwia stabilny przepływ prądu testowego przez próbkę. Amplituda prądu mieści się w zakresie od 1A do 20A, zgodnie z deklaracją producenta. Napięcie źródła w warunkach obwodu otwartego nie może być mniejsze niż 1200 V i powinno być wystarczająco wysokie, aby utrzymać stabilny prąd w próbce.

* Test przeciążeniowy przeprowadzany jest na próbkach “Typu A”. Napięcie testowe przykłada się do próbki, a rezystancja w obwodzie testowym jest dostosowywana w celu osiągnięcia wymaganego prądu do momentu uszkodzenia próbki (zwarcia lub przerwy w obwodzie). Rejestrowany jest czas trwania testu. Procedurę tę powtarza się dla pozostałych dwóch próbek “Typu A”, a najdłuższy czas trwania spośród trzech stanowi punkt odniesienia w celu określenia czasu trwania badania dla próbek “Typu B”. Próbki “Typu B” sąnastępnie badane według tej samej procedury, ale czas trwania testu jest ustawiony na najdłuższy czas spośród próbek “Typu A” plus 0,5 sekundy.

* Po badaniu próbki typu B powinny nadal zapewniać funkcję zabezpieczenia przed zwarciem, zweryfikowaną w następujący sposób:

1. * A. Gdy Uc ≤ 440 V, napięcie impulsowe wynosi 2,5 kV lub 120% Up (w zależności od tego, co jest wyższe).
2. * B. Gdy 440 V < Uc ≤ 800 V, napięcie impulsowe wynosi 4,0 kV lub 120% Up (w zależności od tego, co jest wyższe).
3. * C. Gdy Uc > 800 V, napięcie impulsowe wynosi 6,0 kV lub 120% Up (w zależności od tego, co jest wyższe).

* Amplituda napięcia impulsowego musi zostać skorygowana ze względu na wysokość. Podczas stosowania fali impulsowej 1,2/50 μs nie powinno nastąpić żadne wyładowanie ani awaria.

2. Test przeciążenia

* Aby zweryfikować wszechstronne działanie SPD, biorąc pod uwagę, że prądy impulsowe przewodzone przez cały okres jego użytkowania mogą niekorzystnie wpłynąć na jego zdolność do ochrony przed zwarciem, wymagany jest dodatkowy test wstępnego kondycjonowania (test roboczy) przed testem zwarciowym dla wszystkich przygotowanych próbek.

* Przygotowuje się sześć próbek “Typu A” i sześć próbek “Typu B”. W przypadku próbek “Typu A” część łączącą ochronę przeciwprzepięciową i zwarciową zastępuje się odpowiednim blokiem miedzianym, natomiast połączenia wewnętrzne, przekroje, otaczające materiały (np. żywica) i opakowanie pozostają niezmienione. W przypadku próbek “Typu B” element ochrony przeciwprzepięciowej (SPC) połączony szeregowo z kombinowaną funkcją ochrony zastępuje się odpowiednim blokiem miedzi, zachowując inne aspekty fizyczne.

* Przygotowane próbki “Typu A” i “Typu B” łączy się szeregowo w celu przeprowadzenia testu wstępnego kondycjonowania (testu roboczego).

* Do testu zwarciowego należy użyć wstępnie przygotowanych próbek typu B: trzy próbki przechodzą deklarowany test znamionowego prądu zwarciowego (Isccr); pozostałe trzy przechodzą test niskim prądem zwarciowym, podczas którego prąd testowy jest obliczany jako: I_min/I_min + 0,05 ×(I_SCCR - I_min )/I_min + 0,1 ×(I_SCCR - I_min ). Każda próbka jest testowana przy jednej wartości prądu.

* Ponieważ próbki typu B mają kombinowaną ochronę, prąd zwarciowy nie musi przez nie płynąć, gdy zastosowany zostanie Utest; dlatego należy wywołać prąd zwarciowy prądem impulsowym lub falą kombinowaną zgodnie z klasyfikacją: dla próbek klasy T1 i T2 przykładany jest prąd 3 kA, 8/20 μs o amplitudzie równej Iimp lub In (w zależności od tego, która wartość jest niższa); dla próbek klasy T3 stosuje się falę kombinowaną 6 kV lub Uoc (w zależności od tego, która wartość jest niższa). Jeśli prąd zwarciowy nie może byćwyzwalane tymi poziomami, amplitudę można zwiększyć do Iimp, In lub Uoc.

* Po teście, oprócz spełnienia kryteriów zwarciowych, obowiązuje dodatkowy wymóg: po zadziałaniu rozłącznika podać impuls 1,2/50ps i sprawdzić:

1. Rezystancja izolacji zmierzona przy Uc nie przekracza 2 MΩ lub redukcja w porównaniu z wartością przed badaniem nie przekracza 20%.
2. Jeżeli ten wymóg dotyczący rezystancji izolacji nie jest spełniony, należy wykonać deklarowany test znamionowego prądu zwarciowego (I_SCCR) i spełniają odpowiednie kryteria po zwarciu.

3. Dedykowany test przeciążeniowy

*Test ten nie wymaga specjalnego przygotowania próbki, ale należy go wykonać dla każdego trybu ochrony próbki. W oparciu o wartość Uc różnych trybów ochrony, do tego trybu przykładane jest napięcie wstępne, stopniowane w następujący sposób:

*Gdy Uc ≤ 180 V:

1. * A. W przypadku trybów przełączania napięcia i ochrony kombinowanej napięcie wstępne kondycjonowania wynosi 600 V, przy którym element przełączający napięcie musi być w stanie przewodzić.
2. * B. W przypadku innych trybów ochrony napięcie wstępne wynosi 1200 V.

*Gdy 180 V < Uc ≤ 440 V, napięcie wstępnego kondycjonowania wynosi 1200 V.

*Gdy Uc > 440 V, napięcie wstępne jest 3 razy większe od Uc.

* Napięcie wstępnego kondycjonowania przykładane jest przez 5 sekund, podczas których spodziewany prąd zwarciowy w próbce wynosi od 1A do 20A, zgodnie z deklaracją producenta. Po napięciu wstępnego kondycjonowania przykłada się napięcie Utest na 5 minut lub jeżeli podczas kondycjonowania wstępnego zadziała wewnętrzny lub zewnętrzny odłącznik w próbce, podaje się Utest na co najmniej 0,5 sekundy po zadziałaniu rozłącznika. Podczas stosowania Utestu określa się spodziewany prąd zwarciowyprzez próbkę jest ustawiony na 100A, 500A, 1000A lub ISCCR, wybrany na podstawie rzeczywistych warunków (nie wszystkie wartości muszą być testowane dla każdej próbki).

* Jeżeli wszystkie pomiary z pierwszego zestawu próbek (ustawienie testowe dla 100 A) spełniają poniższe kryteria, dalsze badania przy wyższych prądach mogą nie być konieczne:

1. Odłączenie następuje w ciągu 5 sekund od przyłożenia napięcia wstępnego.
2. Prąd przepływający przez próbkę podczas aplikacji Utest po kondycjonowaniu wstępnym nie przekracza 1mA.
3. Wzrost prądu płynącego przez próbkę podczas stosowania Utestu po kondycjonowaniu wstępnym nie przekracza 20% wartości początkowej ustalonej w Utest przed badaniem.

* Kryteria pozytywnego/negatywnego wyniku po teście różnią się w zależności od tego, czy próbka doświadczyła rozłączenia.

4. Uproszczona procedura testowa dla trybów ochrony połączonych szeregowo

Tę uproszczoną procedurę można zastosować do próbek takich jak 3P+NPE lub 1P+NPE, które mogą mieć wiele trybów ochrony (np. L-N, N-PE, L-PE, L-L). Ponieważ tryb ochrony L-PE jest zasadniczo kombinacją szeregową trybów ochrony L-N i N-PE, oddzielne testowanie wszystkich trzech trybów zgodnie z wymaganiami standardu może prowadzić do zbędnych testów dla trybu L-PE. Dlatego norma określa uproszczoną procedurę testową dla trybów zabezpieczeń połączonych szeregowo (np. L-PE).

Tryb zabezpieczenia połączony szeregowo (np. L-PE) można testować przy użyciu procedury uproszczonej tylko wtedy, gdy spełnia wszystkie następujące warunki:

1. SPD jest instalowany tylko w systemach TN lub TT.
2. Deklaruje się, że ten tryb ochrony (np. L-PE) jest tworzony przez połączenie szeregowe innych trybów ochrony (np. L-N i N-PE).
3. Wartość Uc trybu zabezpieczenia połączonego szeregowo (np. L-PE) nie przekracza wyższej wartości Uc tworzących go poszczególnych trybów zabezpieczenia (np. L-N: Uc=275V, N-PE: Uc=255V, wówczas L-PE: Uc ≤ 275V).
4. Wartości parametrów impulsów (Iimp, In lub UOC) szeregowego rodzaju zabezpieczenia (np. L-PE) nie przekraczają odpowiednich wartości tworzących go poszczególnych trybów zabezpieczenia.