SN EN 62271-202 Typgeprüfte, fabrikfertige Trafostationen nach - BBC ...
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Typgeprüfte, fabrikfertige Trafostationen nach SN EN 62271-202
Geltungsbereich der SN EN 62271-202
Die Typprüfnorm EN 62271-202 beschreibt die Betriebsbedingungen, Bemessungswerte, Konstruktionsanforde-
rungen und Prüfverfahren für fabrikfertige, aussen- und innenbedienbare Trafostationen, die an öffentlich zu-
gänglichen Orten im Freien aufgestellt und betrieben werden. Die Norm wurde für die Schweiz übernommen und
ist seit September 2009 für typgeprüfte, fabrikfertige Stationen ersatzlos verbindlich. Nicht als «fabrikfertig» gel-
ten Stationen, die vor Ort in bestehende Innenräume oder freistehende Gebäude eingebaut werden und keinem
geprüften Stationstyp entsprechen.
Als Nachweis der Normprüfungen gelten die Typprüfberichte der akkreditierten Prüfinstitute. Der Nachweis bestä-
tigt heute ein Höchstmass an Sicherheit, sowohl funktionell als auch für Bedienpersonal und zufällige Passanten.
Der Nachweis gilt für alle Ausführungs-Varianten des geprüften Stationstyps, sofern keine relevanten Kenngrössen
kritischer als bei der Prüfanordnungen sind.
BBC Cellpack Power Systems erlangte Prüfnachweise über ihr gesamtes Sortiment aussen- und innenbedienbarer
Stationen und gilt daher als der Schweizer Hersteller mit der grössten Angebotsvielfalt an fabrikfertigen Stationen.
Am akkreditierten Institut «Prüffeld für elektrische Hochleistungstechnik» IPH Berlin konnte dies mit einer syste-
matischen Auslegung von erfolgreich geprüften Stationen erreicht werden.
Gewisse Einschränkungen gilt es bei der Wahl der MS-Schaltanlage zu berücksichtigen, weil Stationen nur mit
denjenigen MS-Schaltanlagen als typgeprüft gelten, mit denen geprüft worden ist. Mit der Erweiterung unseres
Stations-Sortiments mit den Typen UF und UK der Betonbau GmbH kann Cellpack Power Systems AG trotzdem alle
erdenklichen Kombinationsmöglichkeiten abdecken.
IPH ist ein von Herstellern unabhängiges und daher neutrales Prüffeld
für elektrische Geräte und Anlagen. Vom IPH werden keine elektrotech-
nischen Erzeugnisse entwickelt, produziert oder vertrieben.
2 Technische Änderungen jederzeit vorbehalten.
Inhalt der SN EN 62271-202
Die Prüfungen umfassen folgende wesentlichen Bestandteile:
• Störlichtbogenprüfung IAC A und IAC B
• Nachweis des geforderten Schutzgrades IP 23D (Eindringen von Fremdkörpern und Wasser)
• Erwärmungsprüfungen
• Mechanische Prüfungen
• Betonqualität
• Kurzzeitstrom- und Stossstromprüfungen an den Haupterdungsleitungen
• Dielektrische Prüfungen der Niederspannungsverbindung
Störlichtbogenprüfung IAC A und IAC B
Die höchsten Prüfanforderungen sind bei der Prüfung der Störlichtbogenfestigkeit zu erwarten. Um diese nachzu-
weisen, werden die Auswirkungen eines in der MS-Schaltanlage ausgelösten Störlichtbogens beurteilt. Im Vorder-
grund steht der Personenschutz des Bedienpersonals (Zugänglichkeitsgrad A) und zufälliger Passanten (Zugäng-
lichkeitsgrad B). Es dürfen weder Teile weggeschleudert werden noch ein Feueraustritt entstehen. Zur Beurteilung
werden Prüf-Indikatoren verwendet, deren Beschaffenheit und Platzierung in der Norm genau festgelegt ist.
Trotz optimiertem Strömungsverlauf mit korrekt dimensionierten und platzierten Druckentlastungs-Öffnungen
können im Störlichtbogenfall im Kabelkeller Druckwerte von über zwei Tonnen pro m2 und im Stationsraum über
500 kg pro m2 entstehen. Der Blindboden ist entsprechend robust und druckfest auszuführen und die Türen und
Lüftungsgitter müssen entsprechend widerstandsfähig sein. Für die Zugänglichkeitsgrade A und B sind zwei ge-
trennte Prüfungen erforderlich. Beim Zugänglichkeitsgrad A (Schutz des Bedienpersonals) wird mit offener Stati-
onstür geprüft und beim Zugänglichkeitsgrad B (Schutz von zufälligen Passanten) mit geschlossenen Türen. Wer-
den beide Prüfungen bestanden, gilt die Klassifikation SN EN 62271 202, IAC AB [Ik] kA 1 s als nachgewiesen, wobei
Ik dem Bemessungs-Kurzzeitstrom entspricht, mit dem geprüft worden ist. Dieser Wert kann je nach Prüf-Kombina-
tion tiefer oder höher gewählt werden, jedoch nicht höher als der IAC AFL-Wert der MS-Schaltanlage.
Die Prüf-Bemessungs-Kurzschlussdauer von 1 s darf nicht unterschritten werden. Es dürfen während der Prüfung
also keine störlichtbogenbegrenzenden Einrichtungen wirksam sein, die den Prüf-Kurzzeitstrom vor Ablauf einer
Sekunde unterbrechen würden.
Prüfergebnisse:
BBC Cellpack Power Systems hat Prüfungen mit gängigen MS-Kompaktanlagen bei einem Bemessungs-
Kurzzeitstrom von IAC AB 20 kA 1 s erfolgreich bestanden. Zusätzlich konnte eine Station mit einer Driescher
W/D 24-Schaltanlage sogar mit 31,5 kA 1s erfolgreich geprüft werden.
Störlichtbogenprüfung, Zugänglichkeitsgrad A Störlichtbogenprüfung, Zugänglichkeitsgrad B
für den Schutz von Bedienpersonal (Stationstüren für den Schutz von zufälligen Passanten (alle Türen
geöffnet) geschlossen)
Technische Änderungen jederzeit vorbehalten. 3
Nachweis des geforderten Schutzgrades IP 23D
Der Mindestschutzgrad des Gehäuses der fabrikfertigen Station muss gemäss der Norm SN EN 62271 202, Kapitel
5.13 IP 23D betragen.
Der Schutzgrad IP 23D bestätigt folgende Eigenschaften:
• Schutz gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 12,5 mm, also z.B. Schutz gegen den Zugang mit einem
Finger
• Schutz gegen fallendes Sprühwasser bis 60° gegen die Senkrechte
• Schutz gegen den Zugang zu gefährlichen aktiven Teilen mit einem Draht ø 1mm
Prüfergebnisse:
Der Schutzgrad IP 23D wurde im Rahmen der Gesamtprüfungen vollumfänglich und erfolgreich geprüft.
Die Türen und Lüftungsgitter von Cellpack Power Systems erfüllen darüber hinaus den Schutzgrad IP 43, d.h. ge-
nereller Schutz gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 1,0 mm, also z.B. Schutz gegen den Zugang mit einem
Draht.
Zugangsprüfung mit Draht ø 1mm Sprühwasserprüfung
4 Technische Änderungen jederzeit vorbehalten.
Erwärmungsprüfungen
Die Erwärmungsprüfung umfasst den Nachweis der betreffenden Bemessungswerte des Prüfobjekts, bestehend
aus Trafo und NS-Schaltgerätekombination. Darüber hinaus wird die Temperaturklasse des Gehäuses ermittelt, die
sich aus der Temperaturdifferenz der belasteten Komponenten mit und ohne Gehäuse ergibt.
Eine Erwärmungsprüfung der MS-Schaltanlage kann gemäss Norm vernachlässigt werden.
Bei den von BBC Cellpack Power Systems geprüften Stationen wurde eine Temperaturklasse zwischen 8,8 bis
10,7 K ermittelt. Das heisst, die Erwärmung im Gehäuse ist je nach Messpunkt maximal um 10,7 °C höher als in freier
Aufstellung.
Geprüft wird nach einem in der Norm beschriebenen Verfahren, wobei sowohl Nenn- als auch Kurzschlussströme
berücksichtigt werden.
Prüfergebnisse:
Die Erwärmungsprüfungen wurden in einer kompakten aussenbedienbaren Station mit einem 1000-kVA Trafo und
einer NSK bestanden und es konnte eine Gehäuse-Temperaturklasse von weniger als 15 K nachgewiesen werden.
Anordnung ausgewählter Temperaturmessstellen
in der NS-Schaltgerätekombination
Eine nach SN EN 61439-2 geprüfte NS-Schaltgerätekombination kann in einer fabrikfertigen Trafostation einge-
setzt werden, sofern das Gesamtsystem (Station inkl. NSK) im Rahmen der SN EN 62271-202 einer Erwärmungsprü-
fung erfolgreich unterzogen worden ist.
Die Prüfergebnisse der nach SN EN 62271-202 geprüften Musterstationen sind übertragbar, auch wenn
eine NS-Schaltgerätekombination in geänderter Ausführung eingesetzt wird. Dies gilt, sofern die NSK nach
SN EN 61439-5 geprüft wurde und die Nennlast maximal gleich hoch ist. Der Einsatz einer nach SN EN 61439-2 er-
stellten NSK ist demnach nicht ohne weiteres möglich.
NS-Schaltgerätekombinationen von BBC Cellpack Power Systems sind nach SN EN 61439-5 geprüft.
Technische Änderungen jederzeit vorbehalten. 5
Mechanische Prüfungen
Das Gehäuse einer fabrikfertigen Station muss eine genügende mechanische Festigkeit aufweisen und folgenden
Belastungen und Schlagbeanspruchungen standhalten:
• Dachlast mindestens 2500 N/m2 (Montagelasten oder andere Lasten)
• Wenn die fabrikfertige Station an einer Stelle errichtet wird, an der höhere Belastungen zu erwarten sind (z.B.
unterirdische Stationen, die unter Verkehrsflächen errichtet werden, Schneelasten usw.), muss dieser Umstand
einbezogen werden, gegebenenfalls nach nationalen oder örtlichen Vorschriften oder den Festlegungen des
Betreibers.
• Schneelasten gemäss örtlichen Klimabedingungen
• Windlasten nach SN EN 62271-1, 2.1.2
• äussere mechanische Schlagbeanspruchungen mit einer Energie von 20 J entsprechend einem Schutzgrad von
IK 10.
Prüfergebnisse:
Die Anforderungen der mechanischen Auflagen wurden vollumfänglich geprüft und bestanden.
Prüfobjekte nach der Prüfung der mechanischen Schlagbeanspruchung
Betonqualität
Die Norm schreibt vor, dass der Beton vor den Auswirkungen des Eindringens von Wasser, Karbonatisierung, Frost,
Chloriddiffusion und chemischen Angriffen geschützt wird. Mit unseren Beton-Spezifikationen nach SN EN 206
werden diese Eigenschaften garantiert.
Im Weiteren garantieren wir die geforderte Verstärkung bei Hangeinbau sowie das Einhalten der örtlichen Brand-
schutzvorschriften. In der Schweiz gilt die Brandschutzrichtline der Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen
VKF, wonach Stationen generell die Feuerwiderstandsklasse REI 60 erfüllen müssen. Für Stationen in der Nähe von
leicht brennbaren Bauwerken sind Türen und Lüftungsgitter unkritisch auszurichten oder mit Brandschutz-Eigen-
schaften EI 30 zu verwenden.
6 Technische Änderungen jederzeit vorbehalten.
Kurzzeitstrom- und Stossstromprüfungen
an den Haupterdungsleitungen
Es ist ein Haupterdungssystem vorzusehen, um alle metallischen Teile der fabrikfertigen Station, die nicht zur
Hauptstrombahn und/oder zu den Sekundär- bzw. Hilfsstromkreisen des Betriebsmittels gehören, mit Erde zu ver-
binden. Das System besteht aus einer Haupterdungsstrombahn, an die jedes Bauteil über einen Einzelkreis ange-
schlossen wird.
Die Haupterdungsstrombahn muss in der Lage sein, den Bemessungs-Kurzzeit- und -Stossstrom zwischen Leiter
und Erde entsprechend der Netzsternpunkterdung von jedem Bestandteil der fabrikfertigen Station zur äusseren
Erdung zu führen.
Der Stromdurchgang im Erdungssystem ist unter Berücksichtigung der thermischen und mechanischen Beanspru-
chung durch den zu erwartenden Strom sicherzustellen. Geeignete Massnahmen zur Vermeidung von Korrosion,
Lösen von Bolzen usw. müssen ergriffen werden.
Geprüft wurde mit folgenden technischen Daten und Merkmalen:
• Bemessungs-Stossstrom Ipe der Haupterdungsstrombahn 25 kA
• Bemessungs-Kurzzeitstrom Ike der Haupterdungsstrombahn 10 kA
• Bemerkungs-Kurzschlussdauer tk 1 s
• Kurzschlussstrom im Erdungsleiter vom PEN der NSK zum Erdsammelleiter
Prüfergebnisse:
Die Erdstrombahnen und Erdungsanschlüsse zeigten keine unzulässigen
Verformungen oder Beeinträchtigungen und die Verbindung blieb erhal-
ten. Die Haupterdungsstrombahn der Prüfstationen sind in der Lage, den
Bemessungs-Stossstrom Ipe und Bemessungs-Kurzzeitstrom Ike während
der Kurzschlussdauer von 1 s ordnungsgemäss zu führen.
Dank der Prüfresultate kann die Dimensionierung des Haupterdungs-
systems auch für höhere Kurzschlussströme korrekt abgeleitet werden.
Dielektrische Prüfungen der Niederspannungs-
verbindung
Prüfanordnung:
Die Prüfspannung wurde von der Trafoseite auf die NS-Verbindung angelegt. Der Einspeisetrennschalter sowie der
äussere Abgang waren geschlossen. Alle anderen Schaltgeräte waren geöffnet.
Prüfergebnisse:
Es traten keine Durch- und Überschläge auf. Das Mindestmass für Kriechstrecken wurde nicht unterschritten. Die
Prüfstationen haben die dielektrische Typprüfung bestanden.
Die Lösungen für fabrikfertige Trafostationen
BBC Cellpack Power Systems investiert kontinuierlich in die Weiterentwicklung, um stets dem Stand der Technik
gerecht zu werden. Wo Eigenentwicklungen keinen Sinn machen, ergänzen wir das Portfolio mit Lösungen unserer
Partnerunternehmen, um ein lückenloses Angebot an Lösungen sicherzustellen. Dies gilt insbesondere für fabrik-
fertige Trafostationen nach der europaweit harmonisierten IEC 62271-202.
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© BBC Cellpack Power Systems
BBC Cellpack Power Systems
Trafostation-SNEN62271-202 -02.2020
Cellpack Power Systems AG
Schützenhausstrasse 2
5612 Villmergen, Schweiz
Tel. +41 56 619 88 00
power.systems@cellpack.com
powersystems.cellpack.com
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