SPESIELLE FORHOLD FOR ELEKTRISKE MASKINER ELEKTRISKE INSTALLASJONER PÅ MASKINER Jostein Ween Grav Sjefingeniør Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap Enhet for elektriske anlegg Formann NEK NK44 17.10.2008 07:13
RISIKOVURDERINGER Det påhviler maskinleverandøren et stort ansvar for å sikre at han tar hånd om alle farlige områder allerede i konstruksjonsfasen og at maskinen blir montert sammen på en sikker måte. Leverandøren må derfor velge den løsning som gjør ham best i stand til å ivareta dette ansvaret. 2 17.10.2008
SIKKERHETSKRAV Det stilles spesielt strenge krav til dynamisk sikkerhet der den elektriske installasjonen integrerer mekaniske deler i bevegelse med motorer, pneumatikk, hydraulikk, sensorer, PLS / datasystemer og HMI systemer (Human Machine Interface). Det vil således være en total sikkerhetsvurdering på et tverrfaglig nivå der mekanisk energianalyse, operasjonsanalyse, PLS program og nødstoppsystemer er sentrale. - 3 17.10.2008
RISIKOVURDERINGER Maskinprodusenten må forholde seg til følgende harmoniserte sikkerhetsstandarder (A-standarder): EN ISO 12100-X (292): Maskinsikkerhet Grunnbegreper Generelle prinsipper for prosjektering Del 1: Grunnleggende terminologi og metodikk Del 2: Tekniske prinsipper og spesifikasjoner. ISO 14121 (1050): Maskinsikkerhet Prinsipper for risikovurdering Beskriver hvordan produsenten kan vurdere risiko for personskade. Normen dekker ikke alle krav i Maskindirektivet slik at direktivets Bilag 1 må gjennomgåes sammen med normens Bilag A. (Bilag 1 finnes i forskrift om maskiner som Vedlegg I). 4 17.10.2008
RISIKOVURDERINGER NS-EN ISO 14121: Maskinsikkerhet Risikovurdering Del1: Prinsipper (erstatter EN 1050) Risiko = Konsekvens x Skadesannsynlighet Maskinen deles opp i prosessenheter og et tverrfaglige team ser på hvilke farer som kan oppstå og hvor ofte dette er sannsynlig. Konsekvens = Alvorlighetsgrad (K) (1 ubetydelig skade 4 katastrofal skade) 5 17.10.2008
RISIKOVURDERINGER Skadesannsynlighet (N) = Funksjon av: Frekvens (F): - 1 (aldri) 5 (hyppig). Sannsynlighet (S): - 1( svært liten) 5 (meget sannsynlig). Mulighet for å unngå faren (M): - 5 (ikke mulig ) 1 (meget stor) 6 17.10.2008
RISIKOVURDERINGER N = F + S + M: N = 14-15 = Sannsynlighetskategori = A N = 11-13 = Sannsynlighetskategori = B Osv. Konsekvens K Sannsynlighetskategori A B C D E 4 8 7 6 5 4 3 7 6 5 4 3 3 6 5 4 3 2 Rødt: Tiltak nødvendig Fiolett: Vurder tiltak Grønt: OK 1 5 4 3 2 1 7 17.10.2008
RISIKOVURDERINGER Maskindirektivet og forskrift om maskiner forutsetter at sikkerhet ivaretaes ved konstruksjon. Man kan i ettertid foreta en vurdering av farer på maskinen og løse dette med deksler og overvåkning. Dette gjøres ofte men strider mot intensjonene i direktivet. Dette er også negativt for maskinens effektivitet. Tidlig i konseptdesignfasen skal man gå igjennom konstruksjonen og vurdere alle mulige farer som kan tenkes å oppstå. Prosessen må være tverrfaglig! Tiltak iverksettes og vurderes på nytt! 8 17.10.2008
RISIKOVURDERINGER ISO 13849-1: Maskinsikkerhet Sikkerhetsrelaterte deler i styresystemer: Del 1: Hovedprinsipper for konstruksjon Beskriver en metode basert på ISO 14121 for å definere maskinen i en bestemt farekategori : Kat B, 1, 2, 3 og 4 Kat B angir enkle krav til design. Kat 4 er strengest og krever doble nødstoppsløyfer og kontinuerlig overvåkning av kretsens funksjon. Feil gir stopp umiddelbart. 9 17.10.2008
RISIKOVURDERINGER Klassifisering av farekategori ISO 13849-1 for iverksetting av elektriske tiltak nødstopp osv. S Severity of injury F Frequency /exposure time to hazard P Possibility of avoiding hazard Kategori B 1 2 3 4 S1 F1 P1 S2 P2 Foretrukket kategori Mulig kategori med tiltak F2 P1 P2 Overdimensjonerte tiltak ikke aktuelt 10 17.10.2008
ANSVAR OG ROLLER Det påhviler maskinleverandøren et stort ansvar for å sikre at han tar hånd om alle farer i hele maskinens levetid. Maskinen skal monteres sammen på en sikker måte både av hensyn til sluttbruker og egne ansatte. Han må derfor velge den løsning som gjør ham best i stand til å ivareta dette ansvaret. Dette gjelder også krav til spesialkompetanse på maskinkonseptet for de som skal foreta sammenstilling, test og igangkjøring av maskinen hos leverandør og hos sluttbruker- 11 17.10.2008
ANSVAR OG ROLLER forts. Med spesialkompetanse menes ikke nødvendigvis formell kompetanse men først og fremst kompetanse på maskinprosess og dynamisk styresystem (PLS) metoder som ligger til grunn for design og dokumentasjon spesielle kablings- og bussystemer merkesystemer kunnskap om håndtering av komponenter og materialer arbeidsmetoder risikovurderinger osv.- 12 17.10.2008
Sentralt i maskindirektivet står => MASKINLEVERANDØREN Ved å utstede en CE samsvarserklæring, samt påføre maskinen et CE skilt, bekrefter leverandøren at maskinen er utført ihht. til harmoniserte normer som oppfyller direktivenes sikkerhetskrav. Maskinleverandøren tar således det fulle og hele ansvar for at maskinen er utført ihht. til de direktiver og harmoniserte normer som det er erklært samsvar med. Dette gjelder også det elektriske anlegget på maskinen, inkludert all intern kabling. Grensesnittet er tilkoplingsklemmene på strømforsyningen til maskinen. - 13 17.10.2008
Maskin / installasjon =>NEK 400 MASKIN =>NEK EN 60204-1 FORDELING 230/ 400 V TAVLE / STYRING FEL FM FEU FAST INSTALLASJON 14 17.10.2008 IK MSD LVD EMCD
SAMMENSTILLING AV MASKIN I fke er det ikke kvalifikasjonskrav til elektrisk montasje av maskin. Maskinprodusent er ansvarlig for at jobben som gjøres gir et sikkert produkt inkludert elektrisk montasje. Her stilles det også funksjonelle krav som relateres til EMC og EMI. Maskinprodusent kan velge løsning. Dersom maskinen er enkel å montere (serieproduksjon eks vaskemaskin) vil intern opplæring være aktuell. Elektrofagarbeidere vil sannsynligvis være bedre egnet, sett fra produsentens side, dersom det er produksjon av enkeltmaskiner. 15 17.10.2008
SAMMENSTILLING AV MASKIN Arbeidet utføres mellom profesjonelle parter. Sammenstillingsprosedyren er produsentens ansvar. Produsent kan velge å gjøre sammenstillingsjobben selv eller tillate at andre gjør dette. Da må det foreligge en entydig installasjonsveiledning og samtykke fra produsent. 16 17.10.2008
SAMMENSTILLING AV MASKIN Installatør skal motta informasjon om spenning, opptatt effekt, startstrømmer, krav til nettsystem, frekvens og antall faseledere. Installatør prosjekterer vern og fremføring av strømforsyning frem til hovedbryter for maskinen og står for utførelse av dette. Installatør sjekker CE merke og samsvarserklæring før forsyningen spennings settes. Han vurderer også eventuelt umiddelbare elektriske farer. 17 17.10.2008
KONSEKVENSER CE MERKING At maskinen er CE merket vil si at det er grunn til å anta at maskinen tilfredstiller minimumskravet til sikkerhet som er satt i aktuelle direktiver. Ansvaret ligger på maskinleverandøren som må oppbevare all teknisk dokumentasjon (technical file som ligger til grunn for CE merkingen) i minst 10 år. Ved en eventuell ulykke eller hendelse kan myndighetene kreve at leverandøren oversender teknisk dokumentasjon på kort varsel. - 18 17.10.2008
Ansvar og roller eksempel tavler Maskinleverandøren CE merker maskinen og har det totale ansvaret for at maskinen er sikker. En maskin er sammensatt av forskjellig type utstyr og komponenter. Når disse er CE merket underletter dette maskinleverandørens risikovurdering og dokumentasjon. Anskaffer han en CE merket tavle (eller annet elektrisk utstyr) for integrasjon i maskinen har han god grunn til å anta at denne er utført slik at den ikke innebærer en (elektrisk) sikkerhetsrisiko. MEN dette gjelder bare tavlens elektriske egenskaper utført i henhold til for eksempel 60 439. Tavlens funksjon vil være tett knyttet til maskinens dynamiske funksjon både som krafttilførsel - styresystem og sikkerhetssystem. Komponentene i tavlen styrer maskinen! - 19 17.10.2008
Ansvar og roller Tavlen vil bli integrert med maskinen. Utforming og design av tavlen må koordineres med utstyr plassert på maskinen. Prinsippene for hvordan en tavle skal prosjekteres og bygges er gitt i EN 60439. Dersom tavlen skal integreres i en maskin må også kravene i EN 60204-1 følges (hvis denne norm skal anvendes). Ved konflikt med 439 må det vurderes om 439 strider mot Maskindirektivets intensjoner. 60204-1 beskriver hvordan systemer integrert i tavlen skal fungere i maskinsystemet. Dette gjelder for eks. nødstopp-systemer, motorstyringer, sensorer, pneumatikk ol. Normene IEC 61508-1 xx 8: Functional saftey of electrical / electronic/ programmable electronic safety-related system vil også gjelde for PLS systemer og lignende.- 20 17.10.2008
Ansvar og roller Det er maskinleverandøren som er ansvarlig for at maskin tilfredstiller kravene til CE merking. Han må derfor sikre at alt blir utført slik at det tilfredstiller sikkerhetskravene i aktuelle direktiver. Tavleleverandøren kan involveres på flere måter i et prosjekt: 1. Bygge og levere tavle etter spesifikasjoner fra oppdragsgiver. 2. Prosjektere og levere hele eller deler av det elektriske systemet på maskinen inkludert tavler og utstyr plassert ute på maskinen. 3. Prosjektere, bygge, installere og i gang-kjøre maskinen inkludert PLS programmering test og verifikasjon. - 21 17.10.2008
Ansvar og roller For alternativ 1 leveres tavle som et produkt, bestiller tar ansvar for funksjon, tavlebygger ansvar for at produktet er el-sikkert (håndverk). For alternativ 2 og 3 må tavlebygger samarbeide tett med maskinleverandør. Det bør utarbeides en funksjonsbeskrivelse. Sikkerhetssystemer løses med elektroniske komponenter noe tavleleverandøren må ta spesielt hensyn til. Internkontroll skal sikre at produktet (også tavle) holder riktig kvalitet når det blir skrudd sammen. Tavlebygger må ta hensyn til kravene i NEK 60204-1. Tverrfaglig samarbeid og koordinering er NØDVENDIG!- 22 17.10.2008