25/7/2022
Door de opkomst van alternatieve energiebronnen zoals windenergie, is de afgelopen jaren veel nieuwe techniek op de markt gekomen. Transformatoren bijvoorbeeld, die in windmolens die spanning van de turbine omzetten naar het juiste spanningsniveau voor het transport van de elektriciteit. Voordat die transformatoren op de markt gebracht mogen worden, moeten ze wel voldoen aan alle strenge Europese richtlijnen, waaronder brandclassificaties (volgens IEC 60076-11).
Bij Efectis Nederland wordt sinds 2015 voor producenten van deze zogeheten dry-type transformers, in opdracht van DNV GL/Kema, vastgesteld of hun nieuwe product voldoet aan de vereiste brandkwalificaties. Regelmatig worden daarvoor brandproeven uitgevoerd op hoogspannings- laagspanningstransformatoren (HV/LV).
Bij deze brandtesten onderzoekt Efectis wat de bijdrage van de in de transformator gebruikte materialen is aan de brand. Die bijdrage moet binnen bepaalde grenswaarden blijven om de test te halen of niet en daarmee ook wel of niet tot de markt toegelaten te worden.
Geaccrediteerde trafotest
DNV GL/Kema doet als geaccrediteerde keuringsinstantie voor elektronische apparaten een beroep op Efectis voor deze brandtesten. “Wij zijn één van de twee organisaties in Europa die deze brandtesten kunnen uitvoeren. Omdat wij nog geen geaccrediteerde trafotest kunnen doen, wordt iedere test voor een officiële brandclassificatie ‘gewitnessed’ door een projectleider van DNV GL/Kema.”
Inmiddels heeft Efectis een verzoek tot accreditering bij de Raad van Accreditatie in voorbereiding. “We hebben goede hoop dat we die accreditatie in de loop van dit jaar krijgen, zodat we de testen helemaal zelfstandig kunnen doen en DNV GL/Kema ons testrapport rechtstreeks kan opnemen in het KEMA-keur voor een transformator.
Speciale testkamer
De brandtest wordt uitgevoerd met een deel van een gehele transformator: een complete fase van een transformator, bestaande uit een HV en LV spoel, een kern en isolatiecomponenten, zonder de behuizing.
In een speciale testkamer, volgens de IEC 60332-3-10, wordt de trafo belast met twee warmtebronnen, te weten een branderbak met brandende ethylalcohol en een elektrisch stralingspaneel.
Door meting van temperatuurstijging van de rookgassen, als gevolg van ontbranding van de met vuur en warmtestraling belaste trafo, wordt vastgesteld of deze voldoet aan de criteria uit de brandnorm. Optioneel kan de rookdichtheid van de geproduceerde rookgassen worden vastgesteld.
De test start met het aansteken van circa 5 tot 6 kg alcohol en het inschakelen van het stralingspaneel. De ethylalcohol brandt ongeveer 20 minuten in een branderbak met concentrische ringen. De maatvoering en de exacte hoeveelheid alcohol is afhankelijk van de afmetingen van de transformator.
Een tweede warmtebron is een verticaal geplaatst (elektrisch) stralingspaneel (800×500 mm), met een vermogen van 24 kW en een regelbare voeding om de gemiddelde temperatuur van het paneel op 750°C te houden. Het stralingspaneel wordt na 40 minuten uitgeschakeld. De meetgegevens worden tenminste 60 minuten lang – vanaf de start gedurende de hele test – geregistreerd.
Tijdens de trafotest worden, naast de rookgastemperatuurmeting, ook de volgende meetwaarden vastgesteld: de lichttransmissie, de luchtstroom in de luchttoevoer (air flow rate) en – optioneel – de stroom (rook)gassen in de schoorsteen.
De test wordt uitgevoerd met een vaste of variabele luchtstroom, de zogenaamde mechanische of natuurlijke ventilatie. Bij mechanische ventilatie wordt een vast luchtdebiet ingeblazen van 750 m³/h. Bij natuurlijke ventilatie wordt het genoemde luchtdebiet voorafgaand aan elke test gekalibreerd vanwege veranderende omgevingsparameters.
De evaluatiecriteria van de meetgegevens zijn dusdanig gekozen dat er niet alleen wordt gekeken naar de maximale hoeveelheid energie die er bij een brand vrijkomt, maar ook of de brand uit zichzelf dooft. Dit wordt gedaan met behulp van temperatuurcriteria op meerdere momenten in de test. De transformator moet voldoen aan ál deze criteria.
Voor meer informatie kunt u contact opnemen met arjo.lock@efectis.com of met ad.zwinkels@efectis.com