Silové transformátory vn/nn Platné technické normy ČSN a EN

Mezinárodní normalizace TC14 - Výkonové transformátory se zabývá přípravou EN, které vycházejí ze schválených mezinárodních norem IEC/TC14 nebo z jiných zdrojů pro: výkonové transformátory, autotransformátory, tlumivky, přepínače odboček a jejich příslušenství

Mezinárodní normalizace Tyto objekty musí mít alespoň 1 vinutí nad 1 kV; jmen. výkon jednofázových transformátorů a autotransformátorů nad 25 kVA, trojfázových nad 40 kVA; jmen. výkon tlumivek nad 2 kVAr (jednofáz.) nebo nad 10 kVAr (trojfáz.); Dále se zabývá objekty obsaženými v EN 60289 (Tlumivky); speciálními výkonovými transformátory nad 1 kV; transformátory pro napájení distribučních sítí; trakčními transformátory pro pevné instalace (ve spolupráci s CLC/TC9)

Zalévané transformátory vn/nn Definice z ČSN IEC 50(421): Suchý transformátor: transformátor, jehož magnetický obvod a vinutí nejsou ponořeny v izolační kapalině Transformátor s litou izolací : suchý transformátor, mající jedno nebo více vinutí s izolací vytvořenou z pevného izolačního materiálu

Připravované EN normy Norma k vyjádření (hlasování) Průzkum připomínek prEN 60076-12:200X Výkonové transformátory – Část 12: Směrnice pro zatěžování suchých výkonových transformátorů - nevyjde EN prEN 60076-1:200X Výkonové transformátory – Část 1: Všeobecně prEN 50341-2 :200XTrojfázové suché distribuční transformátory 50 Hz, s výkony od 100 do 2 500 kVA, s nejvyšším napětím pro zařízení nepřevyšujícím 36 kV - Část 2: Stanovení jmenovitého výkonu transformátoru zatíženého nesinusovým proudem PrEN 60076-16:200X Výkonové transformátory – Část 16: Transformátory pro větrné turbíny Průzkum připomínek prEN 50216-12:2007 Příslušenství výkonových transformátorů a tlumivek: Část 12 – Ventilátory V sekretariátu prEN 50XXX Ekologické hledisko při normálním a abnormálním provozu prEN 50XXX-1 Trojfázové suché distribuční transformátory 50 Hz od 100 do 2500 kVA s nejvyšším napětím pro zařízení menším než 24 kV

Problémové IEC normy IEC 60076-15 Výkonové transformátory – Část 15: Výkonové transformátory plněné plynem (na základě negativního stanoviska německých zástupců bylo rozhodnuto, že tato norma nebude publikována jako EN, protože se týká produktu, který nemá významnější uplatnění v Evropě) IEC 60076-7 Směrnice pro zatěžování olejových výkonových transformátorů (podle pravidel CLC nebude tento dokument publikován jako EN) IEC 60076-12 Směrnice pro zatěžování suchých výkonových transformátorů (podle pravidel CLC nebude tento dokument publikován jako EN)

IEC 60076-10 Výkonové transformátory – Část 10: Stanovení hladin hluku IEC 60076-10 Výkonové transformátory – Část 10: Stanovení hladin hluku. Byla schválena revize této normy, národní komitéty byly vyzvány k účasti v příslušné pracovní komisi. (ČSN EN 60076-10:2002). V současné době se projednává 2. vydání, předpoklad dokončení 10/2012. IEC 60076-10-1 Výkonové transformátory – Část 10-1: Stanovení hladin hluku transformátorů a tlumivek – Směrnice pro použití (Vydána 2005, doposud nezavedena v ČSN) IEC 60076-11 Výkonové transformátory – Část 11: Suché transformátory (ČSN EN 60076-11: 2005) IEC 60076-12 Výkonové transformátory – Část 12: Směrnice pro zatěžování suchých výkonových transformátorů (Vydána 2008, doposud nezavedena v ČSN) IEC 60905:1987 Loading guide for dry-type power transformators – není v ČSNu-

Normy ČSN ČSN EN 50541-1 Trojfázové suché distribuční transformátory 50Hz, s výkony od 100 kVA do 3 150 kVA, s nejvyšším napětím pro zařízení nepřevyšujícím 36 kV – Část 1: Všeobecné požadavky a požadavky na suché transformátory s nejvyšším napětím pro zařízení nepřevyšujícím 36 kV (nahrazuje HD 538.1S1:1992 a HD 538.2S1:1992 převzaté do ČSN 35 1111-1 v 1997 a ČSN 35 1111-2 v 1998) – vyjde v 1.Q 2012 – v D norma DIN 42523:1993, nově VDE 0532-241 a EN DIN 50541-1) ČSN EN 60076-11:2005 Výkonové transformátory - Část 11: Suché transformátory ČSN 35 1111-1:1999 Trojfázové suché distribuční transformátory 50 Hz, s výkony od 100 do 2 500 kVA, s nejvyšším napětím pro zařízení nepřevyšujícím 36 kV - Část 1: Všeobecné požadavky a požadavky na transformátory s nejvyšším napětím pro zařízení 24 kV ČSN 35 1111-2:1999Trojfázové suché distribuční transformátory 50 Hz, s výkony od 100 do 2 500 kVA, s nejvyšším napětím pro zařízení nepřevyšujícím 36 kV - Část 2: Dodatečné požadavky na transformátory s nejvyšším napětím pro zařízení 36 kV ČSN 35 1111-3:1999 Trojfázové suché distribuční transformátory 50 Hz, od 100 do 2 500 kVA s nejvyšším napětím pro zařízení nepřevyšujícím 36 kV - Část 3: Stanovení jmenovitého výkonu transformátoru zatíženého nesinusovým proudem

Normy ČSN Základní řada IEC 60076 ČSN EN 60076-1:1999 Výkonové transformátory – Část 2: Všeobecně ČSN EN 60076-2:1999 Výkonové transformátory – Část 2: Oteplení ČSN EN 60076-3:2001 Výkonové transformátory - Část 3: Izolační hladiny, dielektrické zkoušky a vnější vzdušné vzdálenosti ČSN EN 60076-4:2003 Výkonové transformátory - Část 4: Průvodce zkouškami atmosférickým a spínacím impulzním napětím - Výkonové transformátory a tlumivky ČSN EN 60076-5:2007 Výkonové transformátory - Část 5: Zkratová odolnost ČSN EN 60076-8:2000 Výkonové transformátory - Pokyny pro použití ČSN EN 60076-10:2002 Výkonové transformátory - Část 10: Stanovení hladin hluku ČSN EN 50329 :2003 Drážní zařízení – Pevná trakční zařízení –Trakční transformátory ČSN EN 60726:2003 Suché výkonové transformátory ČSN 33 3201:2002 Elektrické instalace AC nad 1 kV ČSN 33 3240+změna 2:2002 ČSN EN 61936-1 Elektrické instalace AC nad 1 kV – vyjde k 1.10.2011

Požadavky na suché transformátory v el. stanicích a výrobnách Při návrhu zařízení s transformátorem nebo reaktorem musí být zváženo riziko šíření požáru. Podobně, je-li to nutné, se musí realizovat prostředky pro snížení úrovně akustického hluku. Pro transformátory umístěné ve vnitřním prostředí musí být zajištěno odpovídající větrání Vhodným zkoumáním a opatřeními má být minimalizováno nebezpečí poškození transformátoru zvýšeným namáháním v důsledku ferrorezonance, vyšších harmonických a jiných příčin Stanoviště transformátorů musí odpovídat danému prostředí (vnitřní, venkovní)

Stanoviště transformátorů a požární ochrana Venkovní vzdálenosti pro suché transformátory Třída hořlavosti Vzdálenost G od povrchu budovy nebo sousedních transformátorů Vodorovná (m) Svislá (m) F0 1,5 3,0 F1 žádná žádná Třída F0 Blíže nespecifikované protipožární charakteristiky. S výjimkou charakteristik vlastních konstrukci transformátoru, nejsou přijata žádná zvláštní opatření k omezení hořlavosti. Třída F1 Transformátory vystavené nebezpečí ohně. Je požadována omezená hořlavost. Musí být minimalizována emise toxických látek a neprůhledných kouřů. Olejové transformátory s obsahem oleje 1 000 <….< 2 000 l Vzdálenost od jiných transformátorů nebo nehořlavého povrchu budovy 3 m Vzdálenost od hořlavého povrchu budovy 7,5 m

Opatření pro umístění suchých transformátorů v budovách Třída hořlavosti Opatření F0 EI 60 respektive REI 60 nebo odstupová vzdálenost 0,9 m ve vodorovném směru a 1,5 m ve svislém směru 1,5 F1 Nehořlavé stěny Suché transformátory však vyžadují volbu správné třídy hořlavosti, která závisí na průmyslové činnosti a na látkách přítomných v okolním prostředí. Doporučují se opatření k hašení požáru, zejména u třídy F0. Odstupová vzdálenost od stanovišť�suchých transformátorů􀄤 a transformátorů s izolační kapalinou, která není podle ČSN 65 0201 hořlavou kapalinou, se nestanovuje

PNE 38 1753 Vnitřní stanoviště transformátorů – opatření proti hluku Norma zobecňuje zkušenosti s protihlukovými opatřeními pro transformovny tak, aby to byla opatření co nejúčinnější, ekonomicky zdůvodnitelná a aby nenarušovala bezpečnost provozu. V kapitole 3 jsou uvedeny vzorce pro výpočet hladin hluku uvnitř a vně transformovny. Jsou aplikací vzorce pro výpočet hladiny akustického tlaku kmitny stojatého vlnění v uzavřeném (pravoúhlém) prostoru, kam vyzařuje zdroj diskrétních frekvencí. Transformátor je právě takovým zdrojem. Kapitola 4 se zabývá situováním transformovny z hlediska ochrany jejího okolí před hlukem, což je první a nejdůležitější způsob, jak tuto ochranu zabezpečit. Opatření proti hluku šířenému z transformovny vzduchem jsou uvedena v kapitole 5. Diskrétní spektrum hluku transformátoru vyvolává nutnost zabývat se rezonancemi v transformovně a umístěním transformátoru. Kapitola 6 předepisuje ochranu proti tvrdému mechanickému kontaktu transformátoru se stavební konstrukcí transformovny, který je nejnebezpečnější cestou přenosu hluku do okolí. Přílohy normy obsahují údaje z platných hygienických předpisů pro hluk transformátoru, obrázkový doprovod textu jednotlivých článků normy a příklad výpočtu dle kapitoly 3.

Hluk transformátorů v DTS v budovách NEJVYŠŠÍ PŘÍPUSTNÉ HODNOTY HLUKU TRANSFORMÁTORU V CHRÁNĚNÉM VENKOVNÍM PROSTORU, V CHRÁNĚNÝCH VNITŘNÍCH PROSTORECH STAVEB A V CHRÁNĚNÝCH VENKOVNÍCH PROSTORECH STAVEB 1. Chráněné vnitřní prostory staveb Druh chráněné místnosti Maximální dovolená hladina LpA max int akustického tlaku [dB(A)] Nemocniční pokoje 25 Lékařské vyšetřovny, ordinace 35 Operační sály 35 Obytné místnosti i, hotelové pokoje 25 Přednáškové síně, učebny a ostatní místnosti škol, předškolních zařízení a školských zařízení, koncertní síně, kulturní střediska 45 Čekárny, vestibuly, kavárny, restaurace 50 Prodejny, sportovní haly 55 Podle Nařízení vlády č.502/2000 O hluku

2. Chráněný venkovní prostor a chráněné venkovní prostory staveb Způsob využití území Nejvyšší dovolená ekvivalentní hladina LAeq T akustického tlaku [dB(A)] Chráněné venkovní prostory staveb nemocnic a staveb lázní 30 Chráněný venkovní prostor nemocnic a lázní 35 Chráněné venkovní prostory ostatních staveb a chráněné ostatní venkovní prostory 35

Příklad hlukových poměrů v DTS vn/nn Výchozí údaje Vnitřní rozměry transformovny : Půdorys 4,8 × 6,8 m, výška 3,4 m. Vnitřní objem V= 111m3. Provedení stěn : Stěny z plných cihel, tloušťka 0,19 m, oboustranně omítnuté. Plošná hmotnost σ = 300 kg/m2 Provedení stropu : Betonové stropnice, plošná hmotnost σ = 350 kg/m2 Provedení dveří: Plné, ocelový plech tloušťky 2 mm, plošná hmotnost  = 16 kg/m2. Rozměry 1,45 x 2,50 m Větrací otvory : Dva vstupní otvory jsou zřízeny v kratší stěně, každý o průřezu 1,25 × 0,40 m. Dva výstupní otvory jsou zřízeny v kratší stěně nade dveřmi, každý o průřezu 1,25 × 0,40 m   Instalované transformátory :Dva starší suché transformátory 22/0,4 kV, 630 kVA. Podle katalogu výrobce je hladina L PA akustického výkonu A každého z nich 67 dB(PA). Jeden transformátor je umístěn v rohu transformovny ( jeho akustický výkon se proto do vzorce dosazuje zvětšený o 3 dB), druhý uprostřed u stěny

Vyhodnocení Největší emise hluku z transformovny je z větracích otvorů. Pokud otvory nebudou osazeny tlumičem hluku, musí být od nejbližších obytných staveb (kde nejvyšší přípustná ekvivalentní hladina LAeq T akustického tlaku A je 40 dB, viz PŘÍLOHU I, čl.3. vzdálena nejméně (vzorec (8)) :   rmin = 23,5 m Na malých dvorech , v ulicích a všude tam, kde ve volném prostoru nelze toto rmin zajistit, větrací otvory musí být osazeny vhodnými a dostatečně účinnými tlumiči hluku (viz č. 5.2.1 až 5.2.3). Emisi z ostatních prvků stavebního pláště lze proti emisi z větracích otvorů zanedbat. Pokud se však větrací otvory nad dveřmi transformovny osadí tlumiči hluku, je účelné použít dveře dvojité.

Ing. Jaroslav Bárta Barta@egp.cz Děkuji za pozornost Ing. Jaroslav Bárta Barta@egp.cz