IEC 61439-5 Niederspannungsschaltanlagen und Steuergeräte - Teil 5: Geräte zur Stromverteilung in öffentlichen Netzen

Die von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) herausgegebene Norm „IEC 61439-5 Niederspannungsschaltanlagen und Steuergeräte – Teil 5: Geräte für die Stromverteilung in öffentlichen Netzen“ definiert spezifische Anforderungen an Geräte für die Stromverteilung in öffentlichen Netzen. Diese Geräte müssen folgende Kriterien erfüllen:

• Es wird zur Verteilung elektrischer Energie in Dreiphasensystemen mit einer Nennspannung von höchstens 1.000 Volt Wechselstrom und in Gleichstromsystemen mit einer Nennspannung von höchstens 1.500 Volt Gleichstrom verwendet.
• Sabit.
• Offene Installationen werden von dieser Norm nicht abgedeckt.
• Sie eignen sich für die Installation an Orten, die nur qualifiziertem Personal zugänglich sind, während die Ausführungen für den Außenbereich auch an Orten installiert werden können, die für die Allgemeinheit zugänglich sind.
• Es ist für den Einsatz in der Energieverteilung in öffentlichen Stromnetzen konzipiert.
• Einsatz in Innenräumen: Systeme zur Installation in elektrischen Umspannwerken.
• Für den Außenbereich geeignet: Systeme inklusive eines Gehäuses, das für die Installation im Freien geeignet ist.

Ziel dieser Norm ist die Definition der Verteilnetze des öffentlichen Stromnetzes und die Festlegung ihrer Betriebsbedingungen, baulichen Anforderungen, technischen Spezifikationen und Prüfverfahren. Für bestimmte Netzparameter können Prüfungen höherer Leistungsstufen angewendet werden.

Öffentliche Stromverteilungsnetze können auch Steuerungs- oder Signalgeräte umfassen, die mit der Verteilung elektrischer Energie in Zusammenhang stehen.

Steuerungs- und Überwachungsgeräte können in Smart-Grid-Anwendungen oder bei der Übertragung von Smart-Grid-Daten eingesetzt werden.

Dieser Standard gilt für alle öffentlichen Stromverteilungssysteme, unabhängig davon, ob sie als Einzelprojekt konzipiert und hergestellt wurden oder vollständig standardisiert und in Serie gefertigt werden.

Die Produktion oder Montage kann auch von einer anderen Person als dem ursprünglichen Hersteller durchgeführt werden.

Diese Norm gilt nicht für Einzelgeräte und eigenständige Komponenten wie Motorstarter, Sicherungsschalter und elektronische Geräte, die den einschlägigen Produktnormen entsprechen. Wenn das Umspannwerk im Besitz eines öffentlichen Verteilnetzbetreibers ist oder von diesem betrieben wird, fallen die als Niederspannungsverteiler in Umspannwerken verwendeten Geräte des öffentlichen Stromnetzes unter den Anwendungsbereich dieser Norm.

Diese Norm gilt nicht für bestimmte Arten von Baugruppen, die in anderen Teilen der Normenreihe IEC 61439 aufgeführt sind.

In der Elektrotechnik gewährleisten Normen Sicherheit, Zuverlässigkeit und Interoperabilität. Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) spielt eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung dieser Richtlinien, insbesondere für Niederspannungssysteme. Die Norm IEC 61439-5 ist eine spezifische Norm für Niederspannungsschaltanlagen und Steuergeräte, die für die Stromverteilung in öffentlichen Stromnetzen ausgelegt sind.

Diese Norm berücksichtigt die Anforderungen an öffentliche Infrastrukturen, bei denen Störungen weitreichende Folgen haben können. Sie basiert auf den in IEC 61439-1 beschriebenen Grundregeln und passt die Anforderungen an öffentliche Netzverteilungsanlagen an.

Die Normenreihe IEC 61439 ersetzt die ältere Norm IEC 60439 und bietet einen flexibleren und gleichzeitig strengeren Rahmen für Niederspannungsbaugruppen (bis 1.000 V AC oder 1.500 V DC). Im Gegensatz zur älteren Norm, die zwischen vollständig und teilweise typgeprüften Baugruppen unterschied, legt diese Norm den Schwerpunkt auf die Überprüfung der Konstruktion durch eine Kombination aus Prüfung, Berechnung und Vergleich.

Die Norm IEC 61439-5 befasst sich mit Verteilungsgruppen öffentlicher Stromnetze, die für die Verteilung elektrischer Energie in Dreiphasensystemen von entscheidender Bedeutung sind. Die Merkmale dieser Gruppen sind wie folgt:

• Spannungs- und Phasengrenzen: Bei dreiphasigen Ausführungen darf die Nennspannung 1.000 Volt Wechselstrom nicht überschreiten.
• Anwendung: Priorität haben öffentliche Stromnetze, wie beispielsweise solche, die von öffentlichen Versorgungsunternehmen für die städtische oder ländliche Stromverteilung betrieben werden.
• Barrierefreiheit: Geeignet für Anlagen, die im Normalbetrieb nur qualifiziertem Personal zugänglich sind. Anlagen im Außenbereich können öffentlich zugänglich sein, müssen jedoch Schutzmaßnahmen aufweisen.
• Ausschluss: Offene Gruppen sind ausgeschlossen; der Standard konzentriert sich aus Sicherheitsgründen auf geschlossene Systeme.

Verteilgruppen für öffentliche Stromnetze werden in Umspannwerken, Mastverteilern oder Erdverteilern zur Bewältigung mittlerer bis hoher Lasten eingesetzt. Die neueste Aktualisierung dieser Norm bestätigt, dass Prüfungen an besonders anspruchsvollen Verteilgruppen für öffentliche Stromnetze die Gültigkeit ähnlicher Gruppen validieren und die Zertifizierung für Hersteller erleichtern.

Die Norm IEC 61439-5 enthält spezifische Konstruktions-, Leistungs- und Umweltkriterien, um sicherzustellen, dass öffentliche Stromverteilungsanlagen den üblichen Netzspannungen, variablen Lasten, Witterungseinflüssen und Fehlerzuständen standhalten. Die grundlegenden Anforderungen lauten wie folgt:

• Struktur und Materialien:
• Gehäuse: Sie müssen über IP-Schutzarten (Ingress Protection) verfügen, die für den Innen- und Außenbereich geeignet sind (z. B. IP54 oder höher für Staub- und Wasserdichtigkeit). Die Materialien müssen beständig gegen Korrosion, UV-Strahlung und mechanische Einwirkungen sein.
• Trennformen: Funktionseinheiten müssen getrennt sein, um einen versehentlichen Kontakt zwischen spannungsführenden Teilen zu verhindern (z. B. Form 2b oder höher).
• Anschlüsse und Leiter: Mindestkapazitäten für Kupfer-Schutzleiter und eindeutige Kennzeichnung der Schnittstellen.
• Technische Spezifikationen:
• Nennleistungsspezifikationen: Die Baugruppen müssen den Nennstrom (bis zu tausend Ampere), die Nennspannung, die Nennfrequenz und die Kurzschlussfestigkeit (z. B. 25-50 kA für 1 Sekunde) angeben.
• Temperaturanstieg: Um eine Überhitzung bei Umgebungstemperaturen zwischen -25 und +40 Grad (bzw. -40 Grad bei arktischen Ausführungen) zu vermeiden, ist er unter Volllast auf 70 K (Kelvin) begrenzt.
• Dielektrische Eigenschaften: Übersteht 2,5 kV-Impulsprüfungen zur Sicherstellung der Isolationsintegrität.
• Umwelt- und mechanische Beständigkeit:
• Schlagfestigkeit: IK-Klassifizierungen für die Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Stöße (z. B. IK08), arktische Varianten geben genaue Kraftrichtungen und -zeiten an.
• Statische Belastung: Kabinen müssen Gewichte wie Schneeansammlungen ohne Verformung tragen können.
• Klimaanpassung: Spezielle Vorkehrungen für extreme Bedingungen, einschließlich Auftau- und Erdbebenzonen.

Diese Anforderungen stehen im Einklang mit den Anforderungen an die öffentliche Sicherheit, indem sie Risiken wie Lichtbogenüberschläge oder unbefugten Zutritt mindern.

Die Einhaltung der Norm IEC 61439-5 gilt für zwei Hersteller: den ursprünglichen Hersteller des Montagesystems und den Montagehersteller des Endprodukts.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir Unternehmen auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm IEC 61439-5 „Niederspannungsschaltanlagen und Steuergeräte – Teil 5: Geräte zur Stromverteilung in öffentlichen Netzen“ an.