EL Elutrustning på maskiner - AMA

EL
andErs wEstEr
Redaktör för EL AMA
98 och AMA- nytt El.
AB Svensk Byggtjänst.
84
Elutrustning
på maskiner
Genom att följa den senaste utgåvan
av maskinsäkerhetsstandarden
SS-EN 60204-1 blir det ännu tydligare
hur en maskin reagerar på
kommandon. Standarden ger även
vägledning för ett förenklat underhåll
av utrustningen.
a n d E r s w E s tEr
Under tre koder i AMA och RA hänvisas till denna
standard. Framför allt finns krav under 63.J Motordriftsystem
som säger att SS-EN 60204-1 ska användas
som norm för att uppfylla säkerheten hos
maskinens elutrustning. Standardens omfattning
begränsas inte bara till maskiner utan kan användas
i många andra sammanhang.
Tvingande regler finns genom AFS 1993:10 Maskiner
och vissa andra tekniska anordningar (inklusive
omtryck) och 2006:4 Användning av arbetsutrustning.
störningar
Störa och störas är två viktiga delar av en maskins
elektriska liv. Standarden ger i sin nya utgåva mera
information om möjligheter att minska emissioner
respektive immuniteten mot emc-störningar.
För att begränsa uppkomsten av emc-störningar
kan filter behövas i kraftmatningen, kablar skärmas
och speciella RF-kapslingar användas tillsammans
med andra RF-hämmande metoder.
För att höja immuniteten finns ett flertal metoder
att använda. Kanske inte så mycket nytt i sig,
men standarden innehåller en bra sammanställning
över tänkbara åtgärder, både för maskiner och fast
installation.
Korsa rätt
Hur ledningarna förläggs har betydelse ur EMCperspektiv.
Mellan störande elektriska ledare och
ledare i känsliga kretsar bör det vara ett ”tillräckligt”
avstånd. Detta betyder inte ett förutbestämt
mått utan får avgöras i varje specifikt fall. Korsande
foto : a n d E r s w E s tEr
Kapslingar bör vara av ledande material. Utförande
i plast ger normalt ingen elektrisk skärmning.
kablar bör helst passera varandra så nära 90 grader
som möjligt.
Ledare bör förläggas nära jordplanet. Finns det ett
befintligt jordplan är det naturligt att använda detta.
Men som ett alternativ kan man skapa ett nytt genom
skärmning. Även i sådana fall är det viktigt att
RF-impedansen är låg.
Vem tar ansvar?
Under koden 63.J i RA finns en viktig gränsdragningslista.
Enligt den ska det anges vem som levererar,
monterar och ansluter motorer och drivsystem
tillsammans med denna utrustning. Speciellt
vid de ofta förekommande frekvensstyrningsutrustningarna
bör det tidigt anges vem som ansvarar
för att installationen uppfyller relevanta emc-krav.
Om inte ansvaret preciseras finns det risk att framtida
problem faller mellan stolarna och ingen kan
AMA-nytt – EL 2/2007

avkrävas ansvar för utförandet. Ett utförande som
kan ställa till med stora problem är kapslingar av
plast. Dessa ger i sitt normalutförande ingen elektrisk
skärmning och är därför verkningslösa som
reducering av elektriska fält.
se riskerna
Säkerheten grundas på att en bedömning gjorts av
de risker som kan förknippas med användning och
underhåll av maskinen i sin helhet. De skyddsåtgärder
som blir resultatet ska utföras på ett sådant
sätt att en acceptabel prestandanivå ändå finns kvar
hos maskinen och dess utrustning.
Elfel kan innebära olika risker, till exempel elchock
eller brand men även skador som orsakas genom indirekt
påverkan av funktion hos utrustningen.
Redan vid konstruktions- och utvecklingsprocessen
ska riskkällor och vad de kan ställa till med
analyseras. Kan inte riskkällorna elimineras genom
att höja den inre säkerheten är det yttre (tekniska)
skyddsåtgärder som gäller.
Ytterligare åtgärder kan vara ökad varseblivning,
det vill säga att ge större uppmärksamhet åt farliga
moment, rörelser eller liknande. Detta synsätt är
detsamma för all riskbedömning.
Potentialutjämning
Med hjälp av funktionsbaserade potentialutjämningssystem
ansluts känsliga delar och utrustningar
till en nollpotential. Anslutningspunkter för känsliga
elektriska kretsar ska markeras med en ”jordgaffel-symbol”.
Känslig elektrisk utrustning eller kretsar kan anslutas
direkt till skyddsströmbana (PE) eller till en
ledare för funktionsjordning (FE). Detta minimerar
”common mode-störningar”. Sådana anslutningar
märks med en jordsymbol i en halvcirkel.
När chassi ska förbindas till jord (PE) bör ledaren
ha låg RF-impedans och göras så kort som det
är praktiskt möjligt.
Frånskiljning
Matningen kan behöva frånskiljas av olika skäl.
Det kan avse frånskiljning i kraftmatningskretsar,
för att förhindra oväntad start eller frånskiljning av
elutrustning för att kunna arbeta säkert på anläggningen
eller anläggningsdelen.
I kraftmatningskretsar kan frånskiljningen göras
med lastfrånskiljare, effektbrytare eller annan
AMA-nytt – EL 2/2007

86
EL
foTo : a n d E r s w E s tEr
elkopplare. Men även anslutningsdon för matning
med flexibel kabel kan godkännas.
I den nya utgåvan av standarden preciseras kraven
för frånskiljningsanordning som utgörs av anslutningsdon.
En sådan frånskiljningsanordning ska ha
brytförmåga, eller vara förreglad med en elkopplare
som har förmåga att bryta strömmen till den största
motorn om den har fastnat plus summan av märkströmmarna
hos alla övriga motorer och/eller belastningar
vid normal drift. Brytförmågan får reduceras
med en sammanlagringsfaktor.
Förhindra start
För att förhindra oväntad start kan samma utrustning
användas som för frånskiljning i kraftkretsar.
Utdragbara enheter kan också användas om de är
placerade i låst elutrymme. Sådana anordningar
som inte uppfyller kraven på frånskiljningsfunktion
(exempelvis kontaktor) bör bara användas vid
inspektioner, justeringar och sådant arbete där det
inte finns risk att utsättas för elchock.
Anordningar för frånskiljning och frånkoppling
innan arbete påbörjas har en delvis annorlunda
kravspecifikation. Sådana anordningar ska placeras
på lämplig plats, vara ändamålsenliga och det ska
vara enkelt att identifiera vilken del eller krets som
de betjänar. Här tillkommer en rad praktiska synpunkter
för att det ska vara enkelt och praktiskt att
Anordningar för frånskiljning och frånkoppling ska
placeras på lämplig plats och det ska vara enkelt
att identifiera vad de påverkar.
foTo : a n d E r s w E s tEr
frånskilja. Märkningen är en naturlig och viktig del
i utförandet.
Överhettningsskydd
Motorer med märkeffekt över 0,5 kW ska skyddas
mot överhettning. I förra utgåvan stod det överlast.
Till detta finns vissa undantag då inte automatisk
frånkoppling ska göras utan en överhettning bara
ska starta en varningssignal. Ett sådant undantag
kan till exempel vara brandpumpar.
Skyddsmetoderna för motorer kan vara överlastskydd,
övertemperaturskydd eller strömbegränsning.
Överlast ska övervakas i varje spänningsförande
ledare (utom neutralledaren). Om överlastskyddet
löser ut ska alla spänningsförande ledare frånkopplas,
men inte nödvändigtvis neutralledaren.
Om motorn genom sin konstruktion inte kan bli
överbelastad finns det ingen anledning att använda
överlastskydd.
Utrustning med läckströmmar
Övertemperatursskydd rekommenderas då det finns
risk att kylningen kan försämras, till exempel i dammiga
miljöer. Även som skydd mot överlast kan det
vara lämpligt med temperaturskydd. Övertemperaturskydd
kan även behövas för motorer som inte kan
bli överbelastade om avkylningen försämras .
Används blinkande ljus för att påkalla extra uppmärksamhet
bör information som har högre prioritet
kombineras med hörbar varningsanordning.
AMA-nytt – EL 2/2007

För elutrustningar som har läckströmmar som
överstiger 10 mA i någon av de inkommande matningarna
ställer standarden krav på kompletterande
potentialförbindning. Någon eller flera av nedanstående
krav måste uppfyllas:
Skyddsledaren ska ha arean 10 mm2 Cu eller 16
mm2
Al utefter hela sin längd.
Om arean är mindre ska en andra skyddsledare
med minst samma area dras fram till den punkt
där arean är minst 10 mm 2 Cu eller 16 mm 2 Al.
Automatisk frånkoppling av matningen i händelse
av avbrott i skyddsledaren anordnas.
Provning
En viktig punkt avser verifiering av skyddsströmbanans
kontinuitet. I den nya utgåvan har några förändringar
införts. Strömmen ska vara mellan minst
0,2 och 10 A. Matningen ska göras från en separerad
matningskälla och den bör inte vara PELV-matning.
Att det låga strömvärdet 0,2 A accepteras innebär
att mätning kan göras med en summer. Konsekvensen
blir att kontinuitet inte alltid är detsamma som
att skyddsströmbanan klarar en större ström vid fel.
Det räcker med någon eller några få kardeler för att
konstatera kontinuitet.
Färger
Genom att använda olika färger på kabelisoleringen
kan ledarens funktion visas tydligt, till exempel
tvåfärgskombinationen gul- och grön för skyddsändamål.
I SS-EN 60204-1 listas vilka färger som
kan användas: svart, brun, röd, orange, gul, grön,
blå (inklusive ljusblå), violett, grå, vit, rosa och
turkos.
Vissa färger rekommenderas att användas i vissa
sammanhang:
Svart för kraftkretsar för växel- eller likspänning.
Röd för styrkretsar för växelspänning.
Blå för styrkretsar för likspänning.
Orange för undantagna kretsar. Sådana kretsar
kan avse belysning för underhåll, uttag för vissa
verktyg, styrkretsar för förregling med mera.
Indikeringar
Vilka färger som ska användas som indikeringsljus
och på displayer preciseras ytterligare i den nya utgåvan.
Indikeringsljus och displayer ska väljas och
installeras så att de syns från operatörens normala
AMA-nytt – EL 2/2007
placering. Om indikeringsljus även används som
varningsljus ska det finnas möjlighet att göra funktionsprovning
av dessa.
Indikerande ljustorn på maskiner bör ha färgernas
placering bestämda uppifrån och ner: röd, gul,
blå, grön och vit.
Används blinkande ljus eller teckenfönster för att
påkalla extra uppmärksamhet bör information som
har högre prioritet även kombineras med en hörbar
varningsanordning.
rött för stopp och brytning
Manöverdonen för både nödstopp och nödbrytning
ska ha röd färg, vilket i sig kan innebära en förväxlingsrisk.
Ett tänkbar lösning är att placera donet
för nödbrytning i en ”krossa glaset”-kapsling.
En ny skylt i standarden varnar för heta ytor. Om
en sådan varningsskylt behövs framgår av den riskanalys
som ska göras för utrustningen. Symbolen
hämtas från databasen IEC 60417.
definitioner
nödstopp Åtgärd avsedd att stoppa en process eller
en rörelse som blivit farlig.
nödstart Åtgärd avsedd att starta en process eller
en rörelse för att avlägsna eller undvika
en farlig situation.
nödbrytning Åtgärd avsedd att frånskilja den elektriska
matningen till hela eller delar av en installation
där risk för elchock eller annan
risk med elektriskt ursprung föreligger.
nödinkoppling Åtgärd avsedd att koppla in den elektriska
matningen till en del av en installation
som är avsedd att användas i nödsituationer
Funktionell
potentialutjämning
FaKta
Potentialutjämning nödvändig för riktig
funktion hos elektrisk utrustning.
SS-EN 60204-1 Maskinsäkerhet – Maskiners elutrustning
– Del 1: Allmänna fordringar utgåva 2 från 1998-10-30 har
ersatts av utgåva 3 daterad 2007-05-21. Standarden är två-
språkig, på originalspråket engelska och översatt till svens-
ka.
EL
87