De ‘nieuwe IEC 60204-1’ is inmiddels alweer de zesde versie van één van de meest gebruikte machineveiligheidsnormen wereldwijd. IEC 60204-1 beschrijft de eisen met betrekking tot de elektrische uitrusting van machines (met uitzondering van handgereedschap) welke moeten leiden tot:
IEC 60204-1 is van toepassing op de complete elektrische installatie van een machine. Dit wordt beschouwd vanaf het punt waar de binnenkomende voedingskabel kan worden aangesloten op de klemmen of hoofdschakelaar van de machine.
Zoals toegelicht in het eerste deel van deze publicatie is de nieuwe versie van IEC 60204-1 nog niet geharmoniseerd onder de Machine- en laagspanningsrichtlijn, maar kan het zeker geen kwaad om alvast te bekijken wat deze nieuwe norm betekent voor jouw organisatie.
Behalve tekstuele updates en het actualiseren van referenties naar andere normen, hebben de belangrijkste wijzigingen betrekking op:
In de vorige versie van de norm worden al drie ‘stop-categorieën’ gedefinieerd:
Hierbij is het voor een noodstopfunctie alleen toegestaan om deze uit te voeren in stop categorie 0 of 1. Dit zijn beide stop-categorieën waarbij de voeding naar de actuatoren (uiteindelijk) afgeschakeld wordt.
De laatste jaren is er wat discussie ontstaan in welke situaties je gebruik kunt maken van een Safe Torque Off-functie (STO) van een frequentie omvormer. Eén van de deze discussiepunten is of een STO als een ‘categorie 0 stop’ mag worden gebruikt en voort uit de definitie van ‘voeding’ (power). Een STO garandeert alleen dat een motor geen koppel/kracht meer kan leveren. Maar dat niet wil zeggen dat er geen spanning meer op de wikkelingen kan staan. Daarom wordt soms aanvullend op de STO ook een (extra) magneetschakelaar in de voeding van de frequentieomvormer geplaatst om zeker te stellen dat ‘de voeding’ daadwerkelijk wordt afgeschakeld.
In de nieuwe IEC 60204-1 is nu expliciet opgenomen dat het afschakelen van koppel/kracht beschouwd mag worden als het afschakelen van ’de voeding’ (power). Hierbij staat concreet aangegeven dat dit gerealiseerd kan worden door een ‘Power Drive System’ zoals een frequentie omvormer met STO. Ook met de vorige versie van de norm zijn mogelijkheden beschikbaar om een werkschakelaar ‘in de stuurstroom’ te schakelen. In lijn hiermee is nu ook het afschakelen van een motor middels een frequentie omvormer (PDS) expliciet vermeldt als één van mogelijkheden om gebruikt te worden als beveiliging tegen onverwacht opstarten. Hieraan zijn echter strenge voorwaarden verbonden aangezien het veiligstellen in de stuurstroom met bijvoorbeeld een magneetschakelaar geen scheidingsfunctie vervult. Alleen korte werkzaamheden zoals inspectie en afstellen zijn in deze situatie toegestaan!
Concreet: Het activeren van de STO functie van een frequentie omvormer mag beschouwd worden als een ‘categorie 0 stop’ en kan daarmee gebruikt worden om bij een noodstop een beweging te stoppen 1.
1 Wanneer een beweging bijvoorbeeld een grote massatraagheid heeft, is een categorie 1 stop wenselijk om zo snel mogelijk tot stilstand te komen. Daarna kan eventueel alsnog met een STO-functie de energie naar de motor worden afgeschakeld.
EMC eisenHet onderwerp EMC is niet nieuw in de norm. Ook in de vorige versie zijn eisen aan de elektrische installatie geformuleerd die zijn gerelateerd aan EMC. De installatie moet een bepaalde mate van ongevoeligheid hebben voor ‘stoorsignalen’ van buitenaf en mag zelf niet teveel verstoringen genereren voor de omgeving van de machine. Dit is niet veranderd. De voorheen beschreven maatregelen en ‘best practices’ om de machine aan de EMC-eisen te kunnen laten voldoen, zijn nu opgenomen in een veel uitgebreidere informatieve en praktische bijlage van de norm. Hierin worden onder andere concrete voorbeelden en aansluitprincipe gegeven.
Een belangrijke toevoeging in de nieuwe norm is dat EMC immuniteit- en emissie testen verplicht worden tenzij:
Waar het vaak al wel gebruikelijk was om de kortsluitvastheid (‘kA-waarde’) van een machine te bepalen, is in de nieuwe versie van de norm aangegeven dat de kortsluitstroom met een drietal methoden kan worden bepaald:
In principe is het toepassen van de IEC 61439-1 (norm voor laagspanningsverdeling) voor de elektrische installatie van een machine volgens de laatste versie van de IEC 60204-1 niet noodzakelijk en dekt IEC 60204-1 alle relevante aspecten van de elektrische installatie in de machine af. Voor het bepalen van de kortsluitvastheid van een installatie wordt nog wel verwezen naar onder andere de IEC 61439-1 als één van de normen die hiervoor toegepast zou kunnen worden.
De update van de norm vereist dat frequentie omvormers moeten zijn voorzien van een beveiliging die de uitgaande voeding automatisch afschakelt wanneer een fout wordt gedetecteerd. Wanneer een frequentie omvormer hier niet in voorziet, zal de fabrikant van de frequentie omvormer in de gebruiksaanwijzing aan moeten geven welke aanvullende maatregelen de gebruiker alsnog moet nemen.
Er zijn twee vormen van potentiaalvereffening te onderscheiden namelijk:
Ondanks dat in de vorige versie van de norm de eisen met betrekking tot potentiaalvereffening al uitgebreid zijn beschreven, is dit hoofdstuk in de nieuwe norm voor een groot gedeelte herschreven. Hierbij is getracht duidelijker en explicieter te specificeren aan welke eisen moet worden voldaan en welke delen van de machine met welke vereffeningsleiding moeten worden verbonden.
De beschermingsketen (ten behoeve van de beschermende potentiaalvereffening) bestaat uit:
Voorheen werd dit overzicht compleet gemaakt met ‘alle vreemde geleidende delen die de structuur van de machine vormen’. In de praktijk bleek dat soms niet duidelijk was wat hiermee werd bedoeld. In de nieuwe norm is dit laatste punt vervangen door 'geleidende constructieve delen van de machine'.
Ook zijn de eisen met betrekking tot de minimale diameter van beschermingsleidingen gewijzigd/verduidelijkt. Voor beschermingsleidingen welke geen onderdeel uitmaken van een kabel en die niet binnen een schakelkast blijven, gelden de eisen vermeld in onderstaande tabel.
Ook in de vorige versie van de norm worden voorbeelden van geleidende delen van de elektrische installatie en de machine zelf die moeten worden verbonden met de beschermingsketen (potentiaalvereffening). In de nieuwe versie van de norm is nu een lijst opgenomen met delen die verbonden moeten worden met de beschermingsketen. Samengevat zijn dit:
Een groot deel van het documentatiehoofdstuk is in de nieuwe versie van de norm compleet herschreven. Het resultaat is een completere en beter gestructureerde set aan documentatie-eisen. Een aantal van deze nieuw te documenteren onderwerpen zijn:
Inhoudelijk is het niet zo dat de zesde editie van IEC 60204-1 een compleet nieuwe en herschreven norm is. De hoofdstukindeling is bijvoorbeeld zoveel mogelijk gelijk gehouden en veel paragrafen zijn gelijk gebleven of zijn alleen voorzien van enkele nuances. Er is daarnaast op een aantal onderwerpen zeker meer duidelijkheid gegeven. Een voorbeeld hiervan is de compleet nieuwe bijlage H die praktische oplossingen en voorbeelden geeft van maatregelen in het kader van EMC. Daarnaast zijn een aantal onderwerpen zoals het gebruik van ‘Power Drive Systems’ (met STO) en potentiaal vereffening toegevoegd of aangepast.
Kortom, de nieuwe versie van de norm heeft een goede upgrade naar de huidige stand der techniek gehad en geeft meer duidelijkheid en praktische oplossingsrichtingen. Het kan daarom zeker geen kwaad om alvast te bekijken wat deze nieuwe norm voor jouw machines kan betekenen.