UL 1561 kontra UL 1562: który standard ma zastosowanie do transformatora certyfikowanego wg norm UL?

Kontraktor z Teksasu przesłał nam w zeszłym miesiącu pakiet dokumentów do zatwierdzenia dotyczący transformatora o mocy 2000 kVA transformator typu suchego — z napięciem pierwotnym 13,8 kV i wtórnym 480Y/277 V, z uzwojeniami z żywicy epoksydowej wylanej w formie — zawierający jedno zdanie, które całkowicie zatrzymało przegląd: „certyfikowany wg norm UL 1561”. Inżynier kontraktora przyjął tę normę z wcześniejszego projektu na napięcie 480 V. Klasa napięciowa uległa zmianie. Norma powinna zostać dostosowana odpowiednio do tej zmiany.

To jedno zdanie decyduje, które testy fabryczne zostaną przeprowadzone, jakie oznaczenia są prawidłowe na tabliczce znamionowej oraz jak urządzenie zostanie ocenione podczas inspekcji. Dwa transformatory, które wyglądają identycznie na schemacie jednoliniowym, mogą należeć do różnych rodzin produktów w ocenie Certyfikowanego przez UL transformatora organu certyfikującego — a różnica między nimi polega wyłącznie na jednej liczbie.

 

 

Skąd bierze się granica 600 V

Granica ta nie wynika z konwencji obowiązującej w przemyśle transformatorów. Pochodzi z kodeksu. ANSI/NFPA 70, czyli Krajowy Kodeks Elektryczny, określa napięcie nominalne 600 V i niższe jako niskie napięcie; powyżej tej wartości obowiązują inne zasady dotyczące odstępów, obudów i ochrony. Standardy UL oceniające transformatory suchooziowe są wyznaczone wzdłuż tej samej granicy, a każdy z nich obejmuje własny zakres oraz własny plan badań.

Dla większości zakupujących określających Certyfikowanego przez UL transformatora , trzy dokumenty kierują certyfikacja transformatorów wymagania:

• UL 1561 — suche transformatory ogólnego przeznaczenia i mocy, do 600 V włącznie
• UL 1562 — suche transformatory rozdzielcze, od 601 V do 35 000 V
• UL 5085-1 — transformatory niskonapięciowe (część 1, wymagania ogólne), rodzina obejmująca również jednostki sterujące i klasy 2

Następnie pojawia się kanadyjski wariant. Norma CSA C22.1, czyli Kanadyjski Kodeks Elektryczny, definiuje niskie napięcie jako od 31 V do 750 V włącznie , podczas gdy NEC ustala górny limit na 600 V nominalnie. Tekst zakresu normy dotyczącej transformatorów niskonapięciowych określa to wyraźnie: jednostki przeznaczone dla Kanady mogą być znamionowane powyżej 600 V, ale nie więcej niż do 750 V, podczas gdy w Stanach Zjednoczonych górny limit wynosi 600 V. W związku z tym jednostka klasy 600 V kierowana do Ontario oraz identyczny rysunek pozostający w Ohio nie są oceniane według tych samych górnych limitów. Zakres i historia wydań są publikowane na stronie normy UL 5085-1 .

Tabela 1 — Klasy napięcia oraz obowiązujące normy dotyczące suchych typów

Klasa napięciowa	Obowiązująca norma UL	Typowy produkt
Do 600 V	UL 1561 — suche typy ogólnego przeznaczenia i energetyczne	suchy transformator o napięciu wejściowym 480 V i wyjściowym 208Y/120 V, klasa izolacji 600 V
od 601 V do 35 000 V	Norma UL 1562 — suchy transformator rozdzielczy	suchy transformator z żywicą odlewową, 13,8 kV/480 V, transformator podstacji
Niskie napięcie, ogólnego przeznaczenia / sterowania / klasa 2	Seria norm UL 5085 (część 1 – ogólne wymagania, część 2 – podłączone przewodem, część 3 – klasy 2 i 3)	Transformatory sterujące, do maszyn narzędziowych oraz klasy 2
Kanada, do 750 V	Jednostki ocenione zgodnie z normami UL 1561 / UL 5085-1 w zakresie ograniczeń kanadyjskich	jednostki oznaczone znakiem cULus; norma CSA C22.1 definiuje niskie napięcie jako 31–750 V

 

UL 1561 — Transformatory suchy typu o mocy znamionowej do 600 V włącznie

Czwarte wydanie normy UL 1561 opublikowano w marcu 2011 r. i potwierdzono jako amerykańską normę krajową dnia 31 sierpnia 2023 r. bez zmian technicznych. Obejmuje transformatory suchego typu chłodzone powietrzem, ogólnego przeznaczenia oraz energetyczne, wentylowane i nieventylowane, stosowane zgodnie z NEC — konstrukcje podwyższające, obniżające, izolacyjne oraz autotransformatory, a także reaktory chłodzone powietrzem i suchego typu. Konstrukcje z odsłoniętym rdzeniem oraz wypełnione masą izolacyjną obejmowane są po spełnieniu warunku mocy znamionowej powyżej 10 kVA . Zakres publikacji znajduje się na Stronie standardu UL 1561 .

Wyłączenia to obszary, w których zgłoszenia najczęściej zawodzą. Norma UL 1561 nie obejmuje transformatorów wypełnionych cieczą, regulatorów napięcia, autotransformatorów rozruchowych silników ani autotransformatorów o regulowanym napięciu — a co szczególnie istotne dla naszego wykonawcy z Teksasu, nie obejmuje żadnego transformatora o znamionowym napięciu pierwotnym lub wtórnym przekraczającym 600 V , ani odczepów nadprądowych o napięciu przekraczającym 660 V jednostki z obwodami prostującymi lub kształtującymi przebieg napięcia również nie podlegają tej normie, co stanowi granicę oddzielającą transformatory prostownicze od innych urządzeń pod względem oceny.

Zasilanie budynku komercyjnego o napięciu 480 V w układzie trójkąta do 208Y/120 V transformator typu suchego jest produktem zgodnym z normą UL 1561. Jednostka z izolacją żywiczną o napięciu 13,8 kV położona przed nią w układzie zasilania nie jest jednak objęta tą normą, mimo że obie wyglądają bardzo podobnie na jednym rysunku.

 

UL 1562 — suchie transformatory rozdzielcze, napięcie od 601 V do 35 000 V

Czwarte wydanie normy UL 1562 opublikowano w styczniu 2013 r. i ostatnio zmieniono je 11 sierpnia 2020 r. kiedy zaktualizowano wymagania dotyczące systemu izolacji. Norma ta bezpośrednio kontynuuje zakres normy 600 V: jednofazowe i trójfazowe suche transformatory rozdzielcze, w tym wyraźnie transformatory z otwartą konstrukcją z litej żywicy oraz z hermetycznymi obudowami z żywicy, w obudowach wentylowanych lub niwentylowanych, przeznaczone do pracy przy napięciu pierwotnym lub wtórnym od od 601 V do 35 000 V . To zakres napięć jest najbardziej przydatnym pojedynczym faktem w tym artykule: wyjaśnia, dlaczego jednostka centrum danych o napięciu 13,8 kV i jednostka budynkowa o napięciu 480 V nie mogą współdzielić karty testowej. Szczegóły zakresu są publikowane na stronie standardu UL 1562 .

Lista wykluczeń jest dłuższa, a każda pozycja z tej listy doprowadziła kiedyś do błędu zakupowego: transformatory pomiarowe; transformatory regulujące napięcie stopniowo i indukcyjnie; regulatory prądu; transformatory do pieców łukowych; transformatory prostownicze; transformatory specjalne; transformatory górnicze; reaktory i transformatory do rozruchu silników. Jeśli Twoje obciążenie to elektrolizer, prostownik do procesów galwanicznych lub piec łukowy, transformator ten nie podlega temu standardowi ze względu na jego zakres, mimo że jego napięcie mieści się wyraźnie w przedziale od 601 V do 35 000 V.

Ostatnie wykluczenie najbardziej zaskakuje menedżerów projektów. Transformatory znajdujące się pod wyłączną kontrolą operatora sieci elektroenergetycznej są poza zakresem, niezależnie od tego, czy znajdują się wewnątrz, czy na zewnątrz budynku. Jeśli jednostka znajduje się po stronie dostawcy energii elektrycznej względem licznika, ocenę regulują specyfikacje dostawcy oraz norma NESC, a wymóg „certyfikatu UL 1562” w Państwa specyfikacji może być zarówno zbędny, jak i niewystarczający. Po stronie odbiorcy — np. w centrach danych, szpitalach, zakładach przemysłowych lub komercyjnych wieżowcach — to właśnie ten dokument będzie odniesieniem dla inspektora.

To pierwsza rzecz, którą nasi inżynierowie sprawdzają przy każdej nowej wiadomości. Prześlij napięcia pierwotne i wtórne, moc wyrażoną w kVA, zastosowanie oraz kraj instalacji — w odpowiedzi otrzymasz od razu informacje o obowiązującej normie i planie badań, zamiast czekać na te dane dopiero na etapie zatwierdzania rysunków.

 

 

Trzy pytania, które należy wyjaśnić przed przygotowaniem oferty na transformator certyfikowany wg norm UL

Prawie każdy brak zgodności ze standardami, z którym się spotykamy, wynika z jednego z trzech pytań, które nie zostały zadane na etapie zaproszenia do złożenia oferty (RFQ).

• Jakie dokładnie są napięcia pierwotne i wtórne? 480 V, 600 V lub 601 V i wyższe. Odpowiedź wybiera normę, a norma określa plan badań oraz oznaczenia na tabliczce znamionowej.
• Czy zastosowanie znajduje się na liście wyłączeń? Piec łukowy, prostownik, górnictwo, rozruch silników oraz zastosowania pomiarowe nie są objęte żadną z norm dotyczących suchych transformatorów rozdzielczych. Informuj o tym na etapie zapytania, a nie podczas zatwierdzania rysunków.
• Stany Zjednoczone czy Kanada? Kanadyjski próg niskiego napięcia wynosi 750 V, dlatego oznaczenie cULus oraz definicja z kanadyjskiego kodeksu mogą zmienić wymagania dotyczące dokumentacji przesyłanej do zatwierdzenia.

Rozmowa zwykle zaczyna się od telefonu osoby, która już zakupiła urządzenie. Kierownik projektu z Teksasu zadzwonił do nas po przybyciu suchego transformatora o mocy 2500 kVA z certyfikatem klasy 600 V i napięciem pierwotnym 13,8 kV. Żadna wada nie dotyczyła samego transformatora. Został on prawidłowo zaprojektowany, przetestowany i oznakowany — zgodnie z normą, która nie obejmowała jego konkretnego zastosowania. Potrzebował ścieżki oceny, a nie naprawy.

 

Jakie zmiany wprowadzane są na linii produkcyjnej

Na naszych liniach produkcyjnych standardowa liczba nie jest tylko dokumentacją — steruje kartą testową. Rutynowe testy na liniach transformatorów suchych obejmują pomiar oporu uzwojeń, stosunku przekładni, strat jałowych i obciążeniowych oraz dielektryczne testy napięcia przyłożonego i napięcia indukowanego; w przypadku jednostek z żywicą odlewającą pomiary częściowego wyładowania są rejestrowane, gdy projekt tego wymaga. Dla jednostki o napięciu 601 V i wyższym poziomy testów dielektrycznych oraz założenia dotyczące odstępów izolacyjnych pochodzą ze standardu dla wyższych napięć, a konfiguracja komory testowej odpowiada zakresowi prac, a nie zwyczajom.

Kontrola tabliczki znamionowej i oznaczeń ma takie samo znaczenie. Znak certyfikacyjny, identyfikacja producenta oraz powiązanie z plikiem muszą być zgodne z zatwierdzoną konstrukcją; oznaczenie niezgodne z ocenionym projektem staje się problemem podczas wprowadzania do eksploatacji — problemem, na który nikt nie przewiduje budżetu. Produkujemy zarówno transformatory suche, jak i olejowe, a jako Partner przedsiębiorstwa Eaton w ramach wspólnej działalności prowadzimy certyfikacje UL, CSA, IEEE, DEKRA oraz CNAS certyfikacja transformatorów działają na obszarze 120 000 m² bazy produkcyjnej. Pytanie dotyczące zakresu pojawia się praktycznie przy każdym zapytaniu z Ameryki Północnej — nie jest to temat poruszany raz na kwartał.

Jeśli Twoje rysunki jeszcze nie są ostateczne, prześlij nam klasę napięcia oraz zastosowanie przed zamknięciem zaproszenia do składania ofert (RFQ). Jedna wiadomość e-mail teraz jest tańsza niż ponowna ocena jednostki po jej dostarczeniu na miejsce i stanowi najtańszą formę certyfikacja transformatorów ubezpieczenia, jaką może zakupić menedżer projektu.

 

Dopasowanie klasy napięcia do standardu — lista kontrolna przesyłania dokumentów

Skorzystaj z poniższej tabeli jako pierwszego filtra podczas tworzenia specyfikacji, a następnie potwierdź szczegóły z dostawcą przed wydaniem rysunków. Tabela została opracowana dla projektu Certyfikowanego przez UL transformatora skierowanego do Ameryki Północnej.

Tabela 2 — Lista kontrolna przesyłania dokumentów według typu projektu

TWÓJ PROJEKT	Standard do cytowania	Co oczekiwać
suchy transformator 480 V / 208Y120 V, za licznikiem	UL 1561	klasa napięcia 600 V lub niższa; brak uzwojeń nadprądowych powyżej 660 V; rutynowe próby dielektryczne
sucha transformator klasy 600 V zainstalowany w Kanadzie	Zgodny z normą UL 1561 w granicach kanadyjskich, oznakowanie cULus	Maksymalne napięcie niskie wynosi 750 V zgodnie z CSA C22.1, a nie 600 V
transformator typu cast resin o napięciach 13,8 kV / 480 V przeznaczony do centrów danych lub zakładów przemysłowych	UL 1562	Zakres napięć od 601 do 35 000 V; wyższe poziomy prób dielektrycznych; obejmuje typy stałe (cast) i hermetyczne (resin encapsulated)
Do zastosowań w prostownikach, piecach łukowych, górnictwie lub rozruchu silników	Żadne z powyższych — wyłączenie z zakresu	Odrębna ścieżka oceny; nie podawać domyślnie norm UL 1561 ani UL 1562
Transformator własnościowy przedsiębiorstwa energetycznego	Specyfikacja przedsiębiorstwa energetycznego oraz NESC	UL 1562 wyklucza transformatory znajdujące się wyłącznie pod kontrolą operatorów sieci energetycznych

Jeśli zapamiętasz tylko jedną liczbę z tego artykułu, niech to będzie właśnie ta granica. 600 V i niższe to jeden ze standardów. 601 V i powyżej to inny. Wszystko poniżej tej granicy — poziomy prób dielektrycznych, założenia dotyczące ścieżek upływu i odstępów powietrznych, treści tabliczek znamionowych oraz często terminy realizacji — wynika z tego podziału.

 

Zamów odpowiednią jednostkę już przy pierwszym zamówieniu

Pytania dotyczące certyfikacji wiążą się z kosztami, jeśli pojawiają się późno: ponowna ocena, ponowne oznakowanie lub jednostka leżąca w magazynie, podczas gdy projekt czeka na dostawę. Wyślij nam klasę napięcia, moc wyrażoną w kVA, zastosowanie oraz kraj przeznaczenia — nasi inżynierowie potwierdzą obowiązujący standard, plan badań oraz realistyczny termin produkcji. Ryan Electric produkuje suche oraz olejowe transformatory do centrów danych, sieci energetycznych, zastosowań przemysłowych i projektów odnawialnych; biurko ofertowe jest dostępne poprzez ryan-transformers.com .

O autorze: Ten przewodnik został opracowany przez zespół inżynierów firmy Ryan Electric, producenta transformatorów certyfikowanego przez UL/CSA/IEEE oraz partnera przedsiębiorstwa Eaton, z siedzibą w prowincji Jiangsu w Chinach, dostarczającego transformatorów suchych, olejowych i montowanych na betonowych płytach do centrów danych, przedsiębiorstw energetycznych, przemysłu oraz projektów odnawialnych w Ameryce Północnej, na Bliskim Wschodzie i w Azji Południowo-Wschodniej.