DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE
IEC 60214-1
Stufenschalter - Teil 1: Leistungsanforderungen und Prüfverfahren
Tap-changers - Part 1: Performance requirements and test methods
Einführungsbeitrag
Die Internationale Norm IEC 60214-1 wurde im Februar 2003 ohne wesentliche Änderungen zum Schlussentwurf IEC 14/457/FDIS, der von der Arbeitsgruppe MT 26 unter wesentlicher deutscher Mitarbeit erstellt wurde, veröffentlicht. Während die Vorgängernorm IEC 60214, 1989, nur für Laststufenschalter und deren Motorantriebe galt, gilt die Neuausgabe auch für Umsteller und deren Motorantriebe, die bisher noch in keiner Internationalen Norm berücksichtigt worden waren.
Die bisher gültige Norm IEC 60214 "On-load tap-changers" wurde als Deutsche Fassung unter dem Titel "Stufenschalter" geführt, was keine korrekte, aber im Sprachgebrauch übliche Übersetzung darstellte. Durch die Aufnahme von Umstellern in die Neuausgabe müssen in der Deutschen Fassung zukünftig die exakten Begriffe verwendet werden:
- Tap-changer = Stufenschalter (Oberbegriff)
- On-load tap-changer = Laststufenschalter
- Off-circuit tap-changer = Umsteller.
Während in der bisherigen Norm nur die Stufenschalter mit dem Widerstandsprinzip im Detail behandelt worden sind, wurde in IEC 60214-1 - wie vom US-amerikanischen Nationalen Komitee angeregt - auch ein stärkeres Augenmerk auf die Laststufenschalter mit Reaktorprinzip gelegt, die hauptsächlich in Nordamerika angewendet werden. Hierzu mussten einige Definitionen ergänzt und einige Hinweise im normativen Teil der Norm aufgenommen werden, in denen Besonderheiten des Laststufenschalters mit Reaktorprinzip berücksichtigt wurden. Auch wurde ein zusätzlicher Anhang geschaffen, in dem die Schaltbeanspruchungen von Laststufenschaltern mit induktiven Überschaltwiderständen beschrieben sind. Generell kann aber festgehalten werden, dass die Laststufenschalter beider Prinzipien den gleichen Anforderungen unterliegen.
In dem Teil der Neuausgabe, der bereits in der Vorgängerversion Bestand hatte (Laststufenschalter mit Widerstandsprinzip, Motorantriebe für Laststufenschalter), wurden zusätzliche Forderungen, die bereits in der Europäischen Norm EN 60214 berücksichtigt wurden, übernommen:
- Sicherheitsbestimmungen für Schutzeinrichtungen gegen Druckerhöhung
- Nachweis der Dichtheit des Ölgefäßes für konventionelle Lastumschalter durch Gas-in-Öl-Analyse während der Bemessungs-Schaltleistungsprüfung; Laststufenschalter mit z. B. Vakuum-Schalttechnik sind von dieser Dichtigkeitsprüfung ausgenommen
- Handbuch (Hersteller-Dokumentation)
- Durchlaufschutzeinrichtung
- Schutz gegen Berühren von gefährlichen Teilen.
Der gesamte Absatz über Spannungstypprüfungen wurde überarbeitet und IEC 60076-3, 2000, angepasst. Wesentliche Änderungen hierbei sind:
- Neue Isolationspegel für Um = 245 kV (nun identisch mit den Pegeln Um = 300 kV). Hier wurde dem Umstand Rechnung getragen, dass in IEC 60076-3 die Prüfspannungen für die einzelnen höchsten Spannungen für Betriebsmittel (Um), den Anforderungen an den Transformator entsprechend, wählbar sind. Da die Spannungsprüfung bei den Stufenschaltern aber eine Typprüfung ist, mussten als Isolationspegel immer die höchsten wählbaren Pegel nach IEC 60076-3 festgeschrieben werden.
- Teilentladungsmessungen sind nun generell an Klasse-II-Stufenschaltern (Stufenschalter, die zum Einsatz an anderen Stellen als am Sternpunkt von Wicklungen geeignet sind) mit einem Um ≥ 123 kV durchzuführen.
Es werden an die in dieser Norm neu berücksichtigten Umsteller prinzipiell die gleichen Anforderungen gestellt wie an Laststufenschalter. Ausgenommen sind selbstverständlich alle Bestimmungen, die auf Umsteller nicht anwendbar sind, wie z. B. "Schaltleistungsprüfungen".
Der Umstand, dass in der Regel Umsteller wesentlich seltener geschaltet werden als Laststufenschalter, wurde insoweit berücksichtigt, dass die Anforderungen hinsichtlich der Messung der Kontaktübertemperatur und der mechanischen Dauerprüfung angepasst wurden. Während für Laststufenschalter eine mechanische Dauerprüfung mit 500 000 Schaltungen gefordert wird, werden für Umsteller nur 2 000 Schaltungen gefordert, wenn das Gerät nur mit einem Handantrieb betrieben wird, bzw. 20 000 Schaltungen, wenn der Umsteller mit einem Motorantrieb betrieben wird. Als zulässige Kontaktübertemperatur beim 1,2fachen Bemessungs-Durchgangsstrom wurde für Umsteller ein Wert von 15 °K gegenüber 20 °K bei Laststufenschaltern festgelegt.
Die Anforderungen für Motorantriebe für Umsteller basieren auf denen für Laststufenschaltern, soweit sie zutreffend sind. Allerdings wurden auch hier die durchzuführenden Schaltungen bei den mechanischen Typ- und Stückprüfungen an die reduzierten Anforderungen für Umsteller angepasst.
Die Arbeitsgruppe MT26 befasst sich zurzeit mit der Überarbeitung von IEC 60542 über Anwendungsrichtlinien für Stufenschalter. Seit Januar 2003 liegt der internationale Entwurf IEC 14/463/CDV, der später als IEC 60214-2 veröffentlicht werden soll, zur Abstimmung vor ...
