Product note Migrazione da Emax ad Emax 2 mantenendo la certificazione in base alle norme serie IEC 61439 per i quadri di bassa tensione Generalità SACE Emax 2 è il nuovo interruttore aperto di ABB SACE pensato per essere integrato direttamente in tutti i tipi di quadro, nei sistemi di automazione e di energy management. Inoltre, ABB SACE ha prestato particolare attenzione all utilizzo di Emax 2 anche in quadri di potenza già certificati, permettendo di mantenere certificazione già ottenuta: il presente documento fornisce le indicazioni necessarie per effettuare la migrazione da Emax a Emax 2 conformemente ai documenti CEI per la sostituzione del dispositivo originale in un quadro già stato provato in base alle norme della serie IEC 61439 senza ripetere le prove per la verifica del quadro. Per la sostituzione, vanno rispettate le prescrizioni definite nella IEC 61439-1, in particolare ai paragrafi 10.10.3.4 (Unità funzionali), 10.10.3.5 (Unità funzionali - Sostituzione degli apparecchi), 10.11.3 (Verifica mediante confronto con il progetto di riferimento - Utilizzando la lista di controllo), 10.11.4 (Verifica mediante confronto con il progetto di riferimento - Utilizzando i calcoli) e nella Tab. 13, che elenca le prescrizioni da considerare mediante confronto con il progetto di riferimento. L impossibilità di verificare la rispondenza a tutti i requisiti presenti nella norma non significa che la sostituzione D sia impossibile: semplicemente si tratterà di eseguire alcune nuove verifiche (calcoli, valutazioni su configurazioni simili già testate, prove, ecc.) sull unità funzionale o sul quadro per dimostrare che la sostituzione non ne riduce le prestazioni. C Le caratteristiche di progetto principali e le caratteristiche nominali dell unità funzionale e del quadro non possono essere modificate, per cui non sarà possibile trarre vantaggio dalle migliori prestazioni degli interruttori della nuova serie. componenti passivi, quali sbarre e cavi) che non comportano la sostituzione di altri component (se non già prevista); c) con requisiti di installazione identici alla configurazione progetto di riferimento (ex. le dimensioni della cella principale e le distanze di isolamento, i requisiti delle barriere di isolamento, ecc.) e compatibile con la geometria e le caratteristiche della cella; d) senza la necessità di modifiche rilevanti a livello di interfaccia dei circuiti di potenza (ex. stesso orientamento dei terminali). Tutti questi requisiti possono essere soddisfatti scegliendo il tipo e la taglia di Emax 2 appropriati. In altre parole, per quanto riguarda installazioni standard in corrente alternata, non esistono prestazioni di un interruttore ABB serie Emax che non possano essere realizzate da un equivalente interruttore ABB Emax 2. Per esempio, confrontando i requisiti dimensionali della cella per la versione estraibile (vedi Figura F1), è facile dimostrare che Emax 2 può essere installato senza alcun problema all interno di una cella progettata per Emax. Figura F1 e tabella relativa C D Procedura di sostituzione B A A B 1) Scelta del dispositivo Partendo da un unità funzionale già testata in cui è installato un interruttore aperto Emax, si deve scegliere l interruttore Emax 2 nel tipo e nella versione corrispondente: a) con prestazioni in base ai requisiti del quadro e dell applicazione (corrente nominale In, tensione di isolamento Ui, tensione nominale Ue, tensione di tenuta a impulso Uimp, potere di interruzione Icu, corrente nominale ammissibile di breve durata Icw); b) con caratteristiche di coordinamento (selettività, coordinamento avviamento motori, ecc.) e di limitazione (se coordinati con Emax A B C D (mm) 3p 4p E1 400 490 500 380 E2 400 490 500 380 E3 500 630 500 380 E4 700 790 500 380 E4/f - 880 500 380 E6 1000 1130 500 380 E6/f - 1260 500 380 SACE Emax 2 A B C D (mm) 3p 4p E1.2 280 350 440* 252 E2.2 400 490 500 355 E4.2 500 600 500 355 E6.2 900 1000 500 355 E6.2/f - 1200 500 355 *390 per tensioni 440V c.a.
Migrazione da Emax ad Emax 2 mantenendo la certificazione in base alle norme serie IEC 61439 per i quadri di bassa tensione La tabella di migrazione da utilizzare come riferimento per definire l interruttore Emax 2 equivalente è la seguente: Tabella T1 In@40C[A] Icw[kA] 50 65 75 85 100 1250 E1N,X1N 12 => E1.2N 12 E2S 12 => E2.2N 12 E3S 12 => E2.2H 12 E3V 12 => E2.2H 12 V 1600 E1N,X1N 16 => E1.2N 16 E2S 16 => E2.2N 16 E3S 16 => E2.2H 16 E3V 16 => E2.2H 16 V 2000 E2N 20 => E2.2N 20 E2S 20 => E2.2N 20 E3S 20 => E2.2H 20 E3V 20 => E2.2H 20 E4H 32 => E4.2V 20 2500 >> E3N 25 => E2.2N 25 E3S 25 => E2.2H 25 E3V 25 => E2.2H 25 E4H 32 => E4.2V 25 3200 >> E3N 32 => E4.2N 32 E3S 32 => E4.2H 32 E3V 32 => E4.2H 32 E4H 32 => E4.2V 32 4000 >> E4S 40 => E4.2N 40 E4S 40 => E4.2H 40 E4H 40 => E4.2H 40 E4H 40 => E4.2V 40 5000 >> >> >> >> E6H 50 => E6.2H 63 6300 >> >> >> >> E6H 63 => E6.2H 63 Per i terminali degli interruttori in versione estraibile, le possibilità di scelta sono indicate nella Tabella T2 riportata di seguito. La tabella è basata sull ipotesi che non ci siano variazioni di sezione, materiali e tipo di conduttore collegato. Tabella T2 Emax tipo Emax terminali Emax 2 tipo Emax 2 terminali X1 E1 E1.2 S E2 E2.2 E3 E2.2 E4.2 S (S) E4 E4.2 E6 E6.2 2 Product note ABB
2) Verifica delle sovratemperature In base alle prescrizioni delle norma riportate nel paragrafo 10.10.3.5 della IEC 61439-1, la sostituzione è possibile quando la potenza dissipata e la sovratemperatura ai terminali dell interruttore Emax 2 sono uguali o inferiori a quelli dell Emax. Tenendo conto dell Allegato G della IEC 60947-2 (Apparecchiature a bassa tensione - Parte 2: Interruttori), la valutazione della potenza dissipata sarà effettuata su campioni nuovi, in corrente alternata, in condizioni di regime termico in aria libera. Ciò significa anche che la potenza dissipata non può essere direttamente confrontata con i valori indicati nella precedente documentazione tecnica relativa all Emax in quanto tali valori, se non altrimenti specificato, erano stati misurati in corrente continua a temperatura ambiente. Il confronto fra le potenze dissipate in corrente alternata riportate di seguito mostra che l interruttore Emax 2 ha potenza dissipata inferiore all Emax Tabella T3 Taglia Versione estraibile - Potenza dissipata [W] Iu [A] Emax Emax 2 1600 E1 623 400 E1.2 2000 E2 561 450 E2.2 2500 E3 595 550 E2.2 3200 E3 998 743 E4.2 4000 E4 1155 900 E4.2 6300 E6 1980 1550 E6.2 Allo stesso modo, se confrontiamo la sovratemperatura massima dei terminali standard nelle corrispondenti versioni di interruttore provate in base ai requisiti della norma IEC 60947-2 in aria libera, i dati relativi alla serie Emax 2 sono inferiori o uguali a quelli degli interruttori Emax. Con riferimento alle forme di segregazione 3 e 4, la modifica della posizione del pannello di segregazione verticale relativa alle differenze di profondità delle apparecchiature non altera il comportamento del sistema a livello termico, grazie al flusso di aria di raffreddamento. Concludendo: È possibile sostituire un interruttore della serie Emax con un interruttore della serie Emax 2 opportunamente selezionato (scegliendolo cioè in base alle tabelle T1 e T2 ed eventualmente utilizzando i kit di adattamento terminali) senza alcun derating e senza ulteriori prove o verifica delle sovratemperature. ABB Product note 3
Migrazione da Emax ad Emax 2 mantenendo la certificazione in base alle norme serie IEC 61439 per i quadri di bassa tensione 3) Verifica della tenuta al cortocircuito Come richiesto alla voce 6 e nella nota (a) della Tabella 13 della norma IEC 61439-1, gli interruttori della serie Emax 2 hanno prestazioni equivalenti o migliori rispetto ai corrispondenti interruttori della serie Emax utilizzata per la verifica, in particolare per quanto riguarda potere di interruzione e distanze critiche. Con riferimento alle connessioni, se la condizione non è peggiorativa per quanto riguarda: - sezioni e materiali dei conduttori (come stabilito ai punti 2 e 5 della Tabella 13 della IEC 61439-1) - caratteristiche dei supporti delle sbarre, distanza e struttura di montaggio (punto 4 della Tabella 13 della IEC 61439-1). l unica verifica necessaria è relativa agli interassi tra le fasi, che devono essere maggiori o uguali a quelli del progetto di riferimento. Senza alcun ulteriore verifica, questo requisito può essere soddisfatto grazie alla scelta appropriata dell interruttore, - Emax X1 con Emax 2 E1.2 (o con un altro interruttore della serie Emax 2 di taglia più grande) - Emax E1 con Emax 2 E2.2 (o con un altro interruttore della serie Emax 2 di taglia più grande) - Emax E2 con Emax 2 E2.2 (o con un altro interruttore della serie Emax 2 di taglia più grande) - Emax E3 con Emax 2 E4.2 (o con un altro interruttore della serie Emax 2 di taglia più grande) - Emax E6 con Emax 2 E6.2. Nei casi di migrazione - da Emax E1 a Emax 2 E1.2 - da Emax E3 a Emax 2 E2.2 - da Emax E4 a Emax 2 E4.2 gli interassi fra i terminali dei diversi poli sono inferiori rispetto al dispositivo provato in origine. E possibile soddisfare i requisiti della norma quando si verifica una delle seguenti condizioni: 4 Product note ABB
a) è possibile collegare il sistema di sbarre esistente ai terminali senza modificare gli interassi del conduttore principale come rappresentato nella Figura F2 Figura F2 30mm 30mm 30mm 130mm 2x100x10mm Cu E2.2 2500 421 90 90 90 165.5 10 130 90 130 Y IV N L1 Y L2 L3 N L1 Y L2 L3 407 (IV) E1.2 VS E1 b) il kit di adattamento per i terminali, progettato per permettere l installazione di Emax 2 in un unità funzionale progettata per l equivalente interruttore Emax, è installato senza altre modifiche (vedi la Figura F3 relativa alla migrazione da Emax E4 a Emax 2 E4.2). Figura F3 ABB Product note 5
Migrazione da Emax ad Emax 2 mantenendo la certificazione in base alle norme serie IEC 61439 per i quadri di bassa tensione c) la modifica necessaria per adattare l interasse originale alle distanze dei terminali è localizzata solo nella porzione di sbarra tra i terminali e il primo setto di ancoraggio isolato, installato conformemente alle istruzioni di ABB (vedi la Figura F4 relativa alle distanze massime ammesse in questa porzione e la figura di esempio). Il comportamento in condizioni di cortocircuito del conduttore su questa sezione è verificato da ABB con prove e calcoli eseguiti per definire le curve di Figura F4. Figura F4 L [mm]: Distanza massima dalla prima piastra di ancoraggio ai terminali dell interruttore 500 450 400 350 300 250 200 150 100 40 E1.2 E2.2 E4.2 E6.2 90 90 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 Ipk [ka]: Peak current 90 Y N L1 L2 L3 d) le distanze di interasse ridotte sono già testate in un unità funzionale dove è installato un dispositivo diverso (ex. per la sostituzione di un Emax E3 2500A con un Emax 2 E2.2, le prestazioni con Icw=65kA potrebbero essere già state testate con un interasse di 90mm in un unità funzionale dove è installato l Emax 2). Conclusioni In generale, è possibile sostituire un interruttore serie Emax con un interruttore serie Emax 2 senza: - ripetere le verifiche di sovratemperatura e cortocircuito richieste dalle norme per la certificazione dei quadri - derating se - l interruttore Emax 2 è scelto correttamente in base ai contenuti del paragrafo 1 (ex. utilizzando le tabelle T1 e T2) - una delle condizioni riportate nel paragrafo 3 (a, b, c, oppure d) è soddisfatta. 6 Product note ABB
Il quadro e l unità funzionale con l interruttore Emax sono stati provati in base alla norma IEC61439-2? La scelta del tipo di Emax2 è stata effettuata in base alle tabelle di migrazione e gli interruttori sono stati installati conformemente alle istruzioni di ABB? Le modifiche delle connessioni non determinano un degrado nel comportamento dinamico in condizioni di corto circuito (ex. nessuna modifica della sezione della sbarra e di interasse)? E installato un kit di adattamento terminali? Le modifiche delle connessioni sono localizzate tra i terminali di Emax 2 e il primo setto di ancoraggio? La configurazione delle connessioni era già stata provata in una unità funzionale diversa? La sostituzione è possibile senza ulteriori verifiche Sono necessarie ulteriori verifiche o prove (ex. calcoli in base all Allegato P della norma IEC 61439-1) ABB Product note 7
Per maggiori informazioni si prega di contattare: ABB SACE Una divisione di ABB S.p.A. Interruttori B.T. Via Baioni, 35 24123 Bergamo - Italy Tel.: +39 035 395 111 Fax: +39 035 395306-433 www.abb.it/lowvoltage 1SDC200036L0901-11/2013-4.000