IEC 61439-1: thanh cái phải chứng minh những gì

IEC 61439-1 xác minh cụm lắp ráp, không xác minh một linh kiện. Có hai con đường và thiết kế thanh cái thay đổi theo từng con đường. TTA (cụm lắp ráp đã thử nghiệm điển hình) được xác minh như một cấu hình duy nhất gồm vỏ, thanh cái, thiết bị và mối nối; hồ sơ chỉ có giá trị cho đúng cấu hình đó. PTA (cụm lắp ráp thử nghiệm một phần) dựa vào các cụm con đã được xác minh và vào quy tắc, tính toán của tiêu chuẩn cho những phần chưa từng được thử cùng nhau.

Hệ quả với nhà cung cấp thanh cái: ở dự án TTA, khối ghép phải khớp với cấu hình đã thử — cùng số lớp, cùng tiết diện dẫn, cùng khoảng cách giá đỡ, cùng phụ kiện đấu nối, cùng màng cách điện. Ở dự án PTA, nhà cung cấp phải giao kèm phần tính toán cho các đặc tính mà thử nghiệm cấu hình không bao phủ.

Hãy hỏi sớm. Một bản vẽ chấp nhận được theo PTA có thể là điểm không phù hợp ở dự án TTA, và khác biệt thường chỉ lộ ra khi ai đó mở hồ sơ.

Xem tổng quan các tiêu chuẩn liên quan tại trung tâm tiêu chuẩn thanh cái; góc nhìn linh kiện nằm trong hướng dẫn thiết kế thanh cái ghép lớp.

Xác minh bao phủ một danh sách đặc tính cố định. Sáu đặc tính đi qua thanh cái, mỗi đặc tính có một bên chịu trách nhiệm khác nhau:

• Độ tăng nhiệt — tiết diện dẫn, chất lượng mối nối và đường đối lưu quanh thanh quyết định cụm có nằm trong giới hạn ở dòng định mức hay không.
• Độ bền điện môi — khối cách điện, khoảng cách tại đầu nối và hình học mép quyết định khả năng chịu điện áp tần số công nghiệp và điện áp xung.
• Khả năng chịu ngắn mạch (Icw, Ipk) — thanh, giá đỡ và phụ kiện chịu tải điện động. Ipk tăng gấp đôi thì lực tăng gấp bốn: khoảng cách giá đỡ là quyết định về ngắn mạch, không phải quyết định cơ khí.
• Khoảng cách rò và khoảng cách không khí — do điện áp cách điện định mức, cấp nhiễm bẩn và nhóm vật liệu quyết định, kiểm tra theo bảng của IEC 60664-1 như tiêu chuẩn cụm áp dụng.
• Cấp bảo vệ (IP) — khối ghép thường nằm bên trong, nhưng đầu nối và tấm luồn cáp thuộc phần xác minh vỏ.
• Vận hành cơ khí và khả năng tiếp cận đầu nối — chỗ đặt cờ lê lực, chiều dài bulông và khả năng siết lại mối nối khi bảo trì.

Xác minh bằng thử nghiệm, bằng tính toán hoặc bằng quy tắc của tiêu chuẩn đều được phép, nhưng con đường phải được ghi lại. Một khối ghép được xác minh “bằng so sánh với thiết kế tham chiếu đã thử” cần thiết kế tham chiếu đó được ghi thành tài liệu, kèm danh mục sai khác và lý do.

Khối ghép không phải cụm thiết bị đóng cắt, nên không bao giờ “được chứng nhận IEC 61439” một mình. Điều nó làm được là mang bằng chứng hỗ trợ xác minh cụm:

• Độ tăng nhiệt bằng tính toán, xác nhận bằng thử nghiệm. Tính mật độ dòng và diện tích tỏa nhiệt thành tài liệu, sau đó là biên bản độ tăng nhiệt trên mẫu đại diện ở dòng định mức — nhiệt độ dẫn, nhiệt độ mối nối và môi trường, kèm sơ đồ vị trí đầu đo.
• Biên bản độ bền điện môi. Thử điện áp tần số công nghiệp trên chi tiết hoàn chỉnh, kèm điện áp, thời gian, tiêu chí dòng rò và ngày hiệu chuẩn thiết bị.
• Dữ liệu chịu ngắn mạch. Khoảng cách giá đỡ, cấp của phụ kiện và lực điện động tính tại Ipk của dự án — đây là thứ người đóng tủ cần để khai báo Icw một cách chắc chắn. Ví dụ tính toán nằm trong hướng dẫn chịu ngắn mạch.
• Biên bản phóng điện cục bộ khi đặc tả yêu cầu. PDIV và PDEV ở điện áp làm việc, đo theo phương pháp dành cho khối ghép lớp, không phải một lần thử điện áp được trình bày như kết quả PD.
• Bằng chứng vật liệu và quy trình. Mác đồng kèm chứng chỉ, loại và độ dày màng, độ dày lớp mạ thiếc, thông số ghép lớp và đặc tả phụ kiện đấu nối.

Khi một đặc tính được xác minh theo quy tắc của tiêu chuẩn thay vì bằng thử nghiệm, nhà cung cấp phải nói rõ và nêu tên quy tắc đã áp dụng. Sự im lặng được đọc là “chưa xác minh” trong kiểm toán.

Xác minh thiết kế làm một lần cho mỗi thiết kế. Thử nghiệm xuất xưởng làm trên từng cụm rời xưởng, và thanh cái nằm trong đó:

• Kiểm tra ngoại quan khối ghép — số lớp, ký hiệu, độ phủ mạ thiếc, không bong lớp ở mép và quanh lỗ.
• Thử điện môi ở điện áp thử xuất xưởng, với tiêu chí đạt được ghi lại chứ không ngầm hiểu.
• Kiểm tra liên tục của mạch bảo vệ, khi thanh cái mang hoặc nối dây bảo vệ.
• Kiểm tra đấu dây và chức năng, gồm kiểm tra mô-men siết trên các mối nối tiếp cận được và đánh dấu mô-men.
• Kiểm tra xác suất khoảng cách rò và khoảng cách không khí tại đầu nối, vì dung sai lắp ráp chính là nơi khoảng cách đã ghi trong hồ sơ bị mất.

Hai điểm thường yếu: biên bản mô-men siết và kiểm tra mép. Cả hai đều rẻ để sửa tại nhà cung cấp và đắt khi phát hiện ở khâu nhập hàng của khách.

Yêu cầu các mục sau thành một bộ, đánh số theo phiên bản bản vẽ. Nếu thiếu một mục, câu trả lời trung thực hữu ích hơn một tài liệu thay thế:

1. Tờ khai xác minh nêu các đặc tính đã xác minh, phương pháp (thử nghiệm, tính toán, quy tắc) và mã thiết kế hoặc báo cáo tham chiếu.
2. Biên bản độ tăng nhiệt kèm sơ đồ đầu đo, nhiệt độ môi trường, dòng điện, tiêu chí ổn định và nhiệt độ cuối.
3. Biên bản điện môi kèm điện áp, thời gian, giới hạn dòng rò và ngày hiệu chuẩn.
4. Dữ liệu ngắn mạch: Icw, Ipk, khoảng cách giá đỡ, cấp phụ kiện, lực tính toán.
5. Chứng chỉ vật liệu: mác đồng, loại màng, phương pháp đo và kết quả độ dày mạ thiếc.
6. Biên bản phóng điện cục bộ khi đặc tả có giới hạn PD.
7. Tờ khai phù hợp cho cụm con, kèm danh mục bản vẽ của cấu hình đã thử ở dự án TTA.

Danh sách này cũng là cách nhanh nhất để so hai báo giá. Hai nhà cung cấp báo cùng hình học không bán cùng bằng chứng, và khác biệt chính là bộ tài liệu này.

Các điểm không phù hợp lặp lại trong phạm vi thanh cái, theo thứ tự thường bị phát hiện:

1. Khoảng cách giá đỡ không gắn với Icw. Bản vẽ cho thấy giá đỡ theo bố cục cơ khí, không có tính toán điện động phía sau.
2. Thay vật liệu cách điện không ghi lại. Một loại màng đổi vì nguồn hàng, cùng độ dày danh nghĩa, nhóm vật liệu khác — và bảng khoảng cách không còn khớp.
3. Độ dày mạ khai báo, không đo. Nêu khoảng giá trị từ phiếu quy trình thay vì giá trị đo trên chi tiết.
4. Mô-men siết không có biên bản. Có giá trị trên bản vẽ, không có bằng chứng mọi mối nối đã nhận đúng giá trị.
5. Mất khoảng cách rò tại đầu nối. Khối ghép đạt, nhưng cụm đầu nối lắp ráp không đạt, vì đầu cốt cáp nằm gần hơn bản vẽ giả định.
6. PD bị báo như một lần thử điện áp. Thử chịu điện áp được trình bày như bằng chứng phóng điện cục bộ, trong khi hai phép đo hai đại lượng khác nhau với độ nhạy khác nhau.

Không điểm nào trong số này cần thiết kế lại. Tất cả đều cần một tài liệu chưa tồn tại ở thời điểm kiểm toán. Cách xử lý là quy trình: đưa bằng chứng vào danh mục kiểm tra khi phát hành bản vẽ, không để trong một thư mục chất lượng riêng.

Bảy dòng chép vào phụ lục kỹ thuật xóa đi phần lớn sự mơ hồ:

• Tiêu chuẩn và phần: IEC 61439-1 và -2, bản và năm.
• Con đường xác minh: TTA hoặc PTA, kèm mã cấu hình tham chiếu ở TTA.
• Giá trị định mức: Ui, Ue, In, Icw trong 1 s, Ipk, cấp nhiễm bẩn, nhóm vật liệu.
• Cơ sở độ tăng nhiệt: dòng định mức, môi trường, kiểu vỏ, hướng lắp.
• Yêu cầu điện môi: điện áp tần số công nghiệp, điện áp xung, và có áp giới hạn PD hay không.
• Bộ tài liệu: danh sách trên, kèm ngôn ngữ và kiểm soát phiên bản.
• Kiểm soát thay đổi: mọi thay thế màng, mác đồng, mạ thiếc hoặc phụ kiện đấu nối cần phê duyệt bằng văn bản và tờ khai xác minh mới.

Dòng cuối bảo vệ dự án hai năm sau, khi một chi tiết được đặt hàng lại gấp. Phụ lục kỹ thuật là đường đi tiêu chuẩn trong chương trình thanh cái theo yêu cầu của chúng tôi; phần dòng điện của cùng cuộc trao đổi nằm ở bảng ampacity đồng.

Hiểu lầm audit phổ biến nhất về IEC 61439-1 không phải là một thử nghiệm bị thiếu — mà là một thử nghiệm lại được áp dụng sai đối tượng. Tiêu chuẩn tách rõ bằng chứng thành hai đống không bao giờ được trộn lẫn: thẩm tra thiết kế, thực hiện một lần cho cả một họ thiết kế, và kiểm tra thường lệ, thực hiện trên mọi đơn vị rời khỏi dây chuyền nhà máy. Một thanh cái ép nằm trong cả hai đống, nhưng nó đóng góp vào mỗi đống theo một cách khác nhau, và việc nhầm lẫn hai đống này chính là nguồn gốc của hầu hết các khiếu nại audit.

Thẩm tra thiết kế trả lời câu hỏi "thiết kế này có đáp ứng yêu cầu kỹ thuật không". Nó được thực hiện bằng thử nghiệm, bằng tính toán, hay bằng so sánh với một thiết kế tham chiếu đã được thẩm tra trước đó, tùy thuộc vào từng đặc điểm cụ thể, và nó chỉ được làm một lần — một họ cụm đóng cắt được chế tạo theo cùng một thiết kế không lặp lại thử đó trên mỗi đơn vị riêng lẻ. Các đặc điểm mà một thanh cái ép thực sự chạm vào là: bền vật liệu, hành vi nhiệt (độ tăng nhiệt), tính chất điện môi, khả năng chịu ngắn mạch, mức bảo vệ vỏ tủ (IP), và ở những nơi liên quan đến là tương thích điện từ và vận hành cơ khí của các bộ phận đóng cắt.

Kiểm tra thường lệ trả lời câu hỏi "đơn vị cụ thể này có được chế tạo đúng như thiết kế đã thẩm tra không". Nó áp dụng 100 % — trên mọi cụm rời nhà máy — và nó được cố tình thiết kế cho rẻ và nhanh: nhìn kiểm tra cụm thành phẩm, xác nhận đấu dây và độ chặt của các kết nối vít, một thử điện môi ở tần số công nghiệp, và các kiểm tra chức năng cơ bản. Giá trị thử điện môi thường lệ chính là con số đáng nhớ nhất trong tiêu chuẩn: 2 Un + 1.000 V trong một phút, với một mức sàn tuyệt đối là 1.500 V, áp giữa các bộ phận mang điện và vỏ tủ, và giữa các cực nơi thiết kế đòi hỏi. Một đơn vị không sống sót qua được thử điện môi thường lệ của chính nó thì không bao giờ đáng để mang vào cuộc thảo luận thẩm tra thiết kế, bởi nó đơn giản không phải là thiết kế mà tiêu chuẩn đang nói đến.

Hệ quả thực tế cho đội mua hàng là: tuyên bố "đã thử điển hình" của một nhà cung cấp đáng giá bằng đúng bằng phần tử mà báo cáo đó bao phủ. Một thanh cái ép là một linh kiện — nó có thể cấp chứng chỉ vật liệu EN 10204 3.1, báo cáo mạ theo ISO 3497, hồ sơ kích thước đo đạc và dữ liệu dây dẫn nuôi vào phép tính nhiệt của người chế tạo cụm, nhưng nó tuyệt đối không thể thay thế cho thử nghiệm cấp cụm. Khi một nhà cung cấp đưa ra một báo cáo cấp cụm, bạn nên hỏi ngay: nó đã được thử trong cụm nào, ở môi trường nhiệt độ bao nhiêu, và liệu thanh cái trong chính báo cáo đó có đúng là thanh cái trên bản vẽ của bạn hay không — chỉ riêng câu hỏi đó cũng đủ giải quyết hầu hết các sai lệch lộ ra tại audit.

Nơi mà thẩm tra thiết kế được thực hiện bằng tính toán, hãy giữ phép tính đó cùng hồ sơ dự án: nhiệt độ môi trường giả định, hệ số hồi quy trình tự, con số tổn thất và nhiệt độ dây dẫn đạt được. Một phép tính mà auditor không thể tái tạo lại được thì không phải là bằng chứng. Gói bằng chứng mà một nhà cung cấp thanh cái có thể hợp lý lắp ráp được mô tả trong tiêu chuẩn và thẩm tra, còn phía chấp nhận mối nối nằm trong chấp nhận mô-men và kéo tách đầu cực. Một kiểm tra thường lệ chỉ chứng nhận rằng bộ phận đó đã được chế tạo đúng; nó không thay thế được bằng chứng thẩm tra thiết kế đã được lập cho họ cụm, và người mua nên yêu cầu nhà chế tạo tủ ghi rõ thanh cái trong audit đến từ lot nào, phiên bản bản vẽ nào, để có thể đối chiếu với hồ sơ thẩm tra thiết kế tương ứng.

Trước khi phát hành một khối ghép cho dự án IEC 61439, xác nhận từng dòng:

• Tiêu chuẩn, bản và con đường TTA/PTA đã ghi trên bản vẽ.
• Ui, Ue, In, Icw, Ipk và cấp nhiễm bẩn đã nêu và khớp với giá trị trên bản vẽ.
• Tiết diện và số lớp được tính độ tăng nhiệt hoặc thử nghiệm tham chiếu chống đỡ.
• Khoảng cách giá đỡ được tính điện động tại Ipk đã nêu chống đỡ.
• Khoảng cách rò và khoảng cách không khí đã kiểm tại đầu nối, không chỉ trên khối ghép.
• Khối cách điện, loại và độ dày màng đã liệt kê, nhóm vật liệu đã nêu.
• Độ dày mạ thiếc kèm phương pháp đo.
• Phụ kiện đấu nối, mô-men siết và yêu cầu đánh dấu mô-men trên bản vẽ.
• Yêu cầu PD nêu bằng con số, hoặc loại trừ rõ ràng.
• Bộ tài liệu đánh số theo phiên bản bản vẽ, kiểm soát thay đổi đã chấp thuận bằng văn bản.

Nếu muốn một góc nhìn thứ hai về hồ sơ trước kỳ kiểm toán, đội kỹ thuật của chúng tôi rà soát bản vẽ và bộ bằng chứng trong quy trình báo giá — bắt đầu bằng yêu cầu báo giá, hoặc so vật liệu trước ở đồng và nhôm.