Jakie przepisy dotyczą transformatorów? CE, LVD, EMC, RoHS i ekoprojekt bez prawnych pułapek

Czas czytania: około 8 minut

Transformator może ważyć kilka ton, pracować na napięciu kilkunastu lub kilkudziesięciu kilowoltów i kosztować setki tysięcy złotych. Mimo to jego wprowadzenie do obrotu może potknąć się o kilka skrótów wpisanych bez zastanowienia do deklaracji zgodności.

LVD. EMC. RoHS. ATEX. RED. Rozporządzenie maszynowe. Ekoprojekt.

Im dłuższa lista, tym bezpieczniej?

Niekoniecznie.

W dokumentacji technicznej nie wygrywa ten, kto przywoła najwięcej aktów prawnych. Wygrywa ten, kto potrafi wykazać, dlaczego konkretny przepis rzeczywiście dotyczy konkretnego urządzenia.

To rozróżnienie jest szczególnie ważne w przypadku współczesnych transformatorów. Urządzenie, które dawniej składało się głównie z rdzenia, uzwojeń, izolacji, kadzi i przepustów, coraz częściej otrzymuje elektroniczne wskaźniki temperatury, sterowniki wentylacji, moduły komunikacyjne, napędy przełączników, systemy monitoringu online albo łączność bezprzewodową.

Transformator nadal zmienia poziom napięcia. Jego otoczenie prawne staje się jednak znacznie bardziej złożone.

Najważniejsza zasada

Dobór przepisów powinien wynikać z konstrukcji, napięć znamionowych, funkcji, wyposażenia, przewidzianego miejsca użytkowania oraz sposobu wprowadzenia produktu na rynek.

Artykuł jest przeznaczony dla producentów, importerów, projektantów, wykonawców stacji transformatorowych, integratorów, inwestorów oraz osób odpowiedzialnych za odbiór dokumentacji urządzeń elektroenergetycznych.

Po jego przeczytaniu będziesz wiedzieć:

• dlaczego znak CE nie oznacza zastosowania wszystkich dyrektyw jednocześnie,
• kiedy znaczenie może mieć dyrektywa niskonapięciowa,
• jak wyposażenie elektroniczne zmienia ocenę EMC,
• dlaczego RoHS nie należy wpisywać automatycznie,
• kiedy trzeba przeanalizować ATEX, RED lub przepisy dotyczące maszyn,
• czym przepisy produktowe różnią się od norm technicznych i wymagań inwestycji.

___________________________________________________________________________________________________

Najpierw ustal, czym właściwie jest produkt

Najczęstszy błąd pojawia się jeszcze przed otwarciem tekstu którejkolwiek dyrektywy.

Ktoś pyta:

„Jakie przepisy dotyczą transformatora?"

To pytanie brzmi precyzyjnie, ale nadal jest zbyt szerokie. Równie dobrze można zapytać, jakie przepisy dotyczą samochodu, nie wskazując, czy chodzi o pojazd osobowy, ciężarowy, elektryczny, wyścigowy czy autonomiczny.

W przypadku transformatora trzeba najpierw określić co najmniej:

• czy jest to transformator SN/nN, WN/SN czy urządzenie niskonapięciowe,
• jakie są jego napięcia znamionowe,
• czy jest olejowy, suchy, żywiczny lub wykonany w innej technologii,
• czy jest dostarczany jako samodzielny wyrób, element stacji czy część większej instalacji,
• czy zawiera układy elektroniczne, sterowniki lub systemy komunikacji,
• czy będzie pracował w zwykłym środowisku przemysłowym, czy w strefie zagrożonej wybuchem,
• czy produkt jest produkowany w Unii Europejskiej, czy importowany spoza niej,
• czy jest wprowadzany pod marką producenta, importera albo integratora.

Odpowiedzi mogą całkowicie zmienić wynik analizy.

Sam transformator i elektroniczny przekaźnik zabezpieczeniowy zamontowany w jego obudowie nie muszą podlegać dokładnie tym samym regulacjom. Podobnie transformator pracujący w wydzielonej komorze zakładu chemicznego nie musi być oceniany tak samo jak urządzenie przeznaczone bezpośrednio do pracy w atmosferze potencjalnie wybuchowej.

Właśnie dlatego dobra deklaracja zgodności nie powstaje przez skopiowanie dokumentu od podobnego urządzenia.

Powstaje przez analizę produktu.

• Zapraszamy również do przeczytania rozszerzonej wersji artykułu poświęconej dokumentacji transformatora, w której omawiamy deklarację zgodności UE, DTR, protokoły badań fabrycznych oraz odpowiedzialność producenta, wykonawcy i inwestora.

___________________________________________________________________________________________________

CE nie jest nazwą jednej dyrektywy

Oznakowanie CE nie jest certyfikatem jakości, nagrodą techniczną ani potwierdzeniem, że urządzenie zostało przebadane przez jeden centralny europejski urząd.

Producent umieszczający znak CE deklaruje, że produkt spełnia wszystkie mające do niego zastosowanie wymagania unijnego prawodawstwa harmonizacyjnego przewidującego takie oznakowanie. Musi więc zidentyfikować właściwe akty prawne, przeprowadzić odpowiednią procedurę oceny zgodności, przygotować dokumentację techniczną i wystawić deklarację zgodności UE.

Jeżeli do produktu odnoszą się trzy akty prawne, należy przeanalizować trzy. Jeżeli jeden, nie ma potrzeby dopisywania kolejnych czterech dla bezpieczeństwa.

Komisyjny „Blue Guide" podkreśla, że producent odpowiada za ustalenie, które regulacje dotyczą jego produktu. Oznakowanie CE jest rezultatem tego procesu, a nie jego początkiem.

Wpisanie niewłaściwej dyrektywy nie zwiększa zgodności.

Może natomiast sugerować, że producent:

• nie przeprowadził prawidłowej klasyfikacji produktu,
• nie rozumie zakresu przywołanego aktu,
• nie posiada dokumentacji potwierdzającej spełnienie jego wymagań,
• korzysta z uniwersalnego szablonu deklaracji.

To trochę jak podpisanie oświadczenia, że budynek spełnia wymagania dla szpitala, lotniska i kopalni tylko dlatego, że wszystkie trzy obiekty muszą być bezpieczne.

Bezpieczeństwo to wspólny cel. Wymagania pozostają różne.

___________________________________________________________________________________________________

Ekoprojekt: jeden z kluczowych przepisów dla transformatorów mocy

W przypadku transformatorów elektroenergetycznych jednym z najważniejszych aktów jest rozporządzenie Komisji (UE) nr 548/2014 ustanawiające wymagania ekoprojektu dla małych, średnich i dużych transformatorów mocy.

Rozporządzenie obejmuje zasadniczo transformatory o mocy co najmniej 1 kVA, stosowane w sieciach przesyłowych i dystrybucyjnych 50 Hz albo w zastosowaniach przemysłowych. Przewiduje jednak również konkretne wyłączenia, dlatego każda konstrukcja powinna zostać sprawdzona względem pełnego zakresu aktu.

Rozporządzenie zostało zmienione między innymi rozporządzeniem Komisji (UE) 2019/1783. Wymagania określane jako Tier 2 obowiązują dla odpowiednich urządzeń od 1 lipca 2021 roku.

W praktyce regulacja wpływa przede wszystkim na dopuszczalne poziomy strat jałowych i obciążeniowych albo na minimalny wskaźnik sprawności szczytowej, zależnie od kategorii transformatora.

To nie jest formalność oderwana od konstrukcji.

Aby ograniczyć straty, producent musi odpowiednio zaprojektować rdzeń, uzwojenia, przekroje przewodów, układ chłodzenia oraz ilość zastosowanych materiałów. Wymagania prawne wpływają więc na masę urządzenia, koszt produkcji, gabaryty i całkowite koszty jego eksploatacji.

Ekoprojekt pokazuje również, dlaczego nie wystarczy napisać w dokumentacji „zgodny z Tier 2".

Trzeba wykazać:

• do której kategorii zalicza się transformator,
• jakie wartości graniczne mają zastosowanie,
• jakie są wyniki pomiarów strat,
• w jakich warunkach przeprowadzono badania,
• czy urządzenie nie należy do jednego z wyłączonych zastosowań.

Jedno hasło handlowe nie zastępuje protokołu badań i prawidłowej klasyfikacji.

___________________________________________________________________________________________________

Dyrektywa niskonapięciowa: nazwa, która może wprowadzić w błąd

Dyrektywa 2014/35/UE, określana jako LVD, dotyczy sprzętu elektrycznego zaprojektowanego do pracy przy napięciu znamionowym od 50 do 1000 V prądu przemiennego oraz od 75 do 1500 V prądu stałego.

W klasycznym transformatorze SN/nN strona średniego napięcia przekracza 1000 V AC. Nie można więc automatycznie założyć, że cały transformator mieści się w zakresie napięciowym LVD tylko dlatego, że jego uzwojenie wtórne pracuje na przykład przy 400 V.

Nie oznacza to jednak, że dyrektywa niskonapięciowa nie ma żadnego znaczenia dla całej dostawy.

W transformatorze lub jego wyposażeniu mogą znaleźć się:

• obwody zasilania wentylatorów,
• grzałki antykondensacyjne,
• szafy sterownicze,
• układy pomocnicze 230 lub 400 V,
• zasilacze, przekaźniki i moduły pomiarowe,
• gniazda serwisowe i oświetlenie obudowy.

Poszczególne komponenty mogą być objęte LVD jako samodzielne produkty. Trzeba jednak odróżnić zgodność komponentu od zgodności całego transformatora.

Fakt, że wentylator, sterownik albo zasilacz posiada deklarację zgodności z LVD, nie oznacza automatycznie, że cała jednostka SN/nN powinna zostać zadeklarowana na tej samej podstawie.

Producent kompletnego wyrobu musi ocenić końcową konfigurację, interfejsy pomiędzy elementami, sposób montażu i możliwe zagrożenia.

To różnica podobna do tej między certyfikowanym pasem bezpieczeństwa a bezpiecznym samochodem. Dobry komponent jest potrzebny, ale bezpieczeństwo całości zależy również od tego, jak został zastosowany.

___________________________________________________________________________________________________

EMC: pasywny transformator i aktywna elektronika to nie to samo

Dyrektywa 2014/30/UE dotyczy kompatybilności elektromagnetycznej. Jej celem jest ograniczenie emisji zakłóceń do poziomu, przy którym urządzenia radiowe, telekomunikacyjne i inne wyposażenie mogą działać prawidłowo. Jednocześnie urządzenie powinno mieć odpowiedni poziom odporności na zakłócenia występujące w przewidzianym środowisku pracy.

Klasyczny transformator jest urządzeniem zasadniczo pasywnym. Nie ma procesora, nadajnika radiowego ani przetwornicy impulsowej. Nie oznacza to jednak, że temat EMC można zawsze zamknąć jednym zdaniem.

Współczesna jednostka może zawierać:

• cyfrowy wskaźnik temperatury,
• sterownik wentylacji,
• moduł pomiarowy,
• przekaźnik zabezpieczeniowy,
• rejestrator parametrów,
• interfejs Modbus, Ethernet lub CAN,
• napęd przełącznika zaczepów,
• system monitoringu online.

Każdy z tych elementów może emitować zakłócenia lub być na nie podatny. Znaczenie ma również sposób prowadzenia przewodów, ekranowanie, uziemienie, separacja obwodów pomiarowych od zasilających i montaż wewnątrz obudowy.

Ocena nie powinna więc sprowadzać się do pytania:

„Czy transformator podlega EMC?"

Lepsze pytania brzmią:

„Co dokładnie znajduje się w urządzeniu?",
„Które funkcje są elektroniczne?",
„Czy wyposażenie jest wprowadzane na rynek jako część kompletnego wyrobu?",
„Czy końcowa konfiguracja może wpływać na emisję lub odporność elektromagnetyczną?"

Dopiero na tej podstawie można określić właściwą procedurę.

___________________________________________________________________________________________________

RoHS: nie wpisuj, dopóki nie sprawdzisz zakresu

Dyrektywa 2011/65/UE, znana jako RoHS, ogranicza stosowanie określonych substancji niebezpiecznych w sprzęcie elektrycznym i elektronicznym.

Na pierwszy rzut oka sprawa wydaje się prosta. Transformator jest przecież urządzeniem elektrycznym. To jednak za mało, aby automatycznie wpisać RoHS do deklaracji.

Definicja sprzętu elektrycznego i elektronicznego stosowana w dyrektywie obejmuje urządzenia zaprojektowane do pracy przy napięciu nieprzekraczającym 1000 V AC lub 1500 V DC. W akcie przewidziano też wyłączenia, między innymi dla określonych wielkogabarytowych instalacji stacjonarnych oraz wielkogabarytowych stacjonarnych narzędzi przemysłowych.

Transformator SN/nN może więc wymagać bardziej szczegółowej analizy ze względu na napięcie strony pierwotnej, charakter urządzenia i sposób jego zainstalowania.

Jednocześnie elektroniczne akcesoria dostarczane razem z transformatorem mogą mieć własny status regulacyjny. Sterownik temperatury, moduł komunikacyjny czy panel operatorski mogą być sprzętem objętym RoHS, nawet jeśli ocena całej jednostki prowadzi do innych wniosków.

Nie wolno też zakładać, że każdy element zamontowany w dużej instalacji automatycznie korzysta z wyłączenia dla instalacji wielkogabarytowej. Komisja Europejska wskazuje, że zakres takich wyłączeń wymaga analizy konkretnej konfiguracji, sposobu instalacji i demontażu oraz przeznaczenia produktu.

RoHS nie jest więc naklejką „produkt ekologiczny".

Jest zestawem konkretnych ograniczeń materiałowych i warunków zakresowych.

___________________________________________________________________________________________________

Czy transformator jest maszyną?

Sam fakt, że urządzenie jest ciężkie, skomplikowane lub zawiera elementy ruchome, nie czyni go automatycznie maszyną w rozumieniu przepisów.

Typowy transformator bez napędzanych mechanizmów roboczych zasadniczo nie odpowiada intuicyjnemu obrazowi maszyny. Sytuację mogą jednak komplikować dodatkowe zespoły, napędy, układy podnoszenia, mechanizmy przełączające albo integracja transformatora z większym urządzeniem technologicznym.

W każdym przypadku należy przeanalizować kompletny produkt, a nie pojedynczy komponent wyrwany z konstrukcji.

W lipcu 2026 roku dla maszyn wprowadzanych na rynek nadal podstawowym aktem jest dyrektywa 2006/42/WE.

Nowe rozporządzenie (UE) 2023/1230 będzie zasadniczo stosowane od 20 stycznia 2027 roku. Komisja Europejska potwierdza, że maszyny wprowadzane na rynek przed tą datą powinny spełniać wymagania obecnej dyrektywy.

Nie ma jednak powodu, aby wpisywać dyrektywę maszynową do dokumentacji zwykłego transformatora tylko dlatego, że urządzenie posiada koła transportowe, wentylator albo ręczny przełącznik zaczepów.

Lista aktów prawnych nie powinna powstawać na podstawie skojarzeń.

___________________________________________________________________________________________________

ATEX: lokalizacja nie zawsze oznacza zgodność urządzenia

Dyrektywa 2014/34/UE dotyczy urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do używania w atmosferze potencjalnie wybuchowej.

Kluczowe jest słowo „przeznaczonych".

To, że transformator znajduje się na terenie rafinerii, zakładu chemicznego, biogazowni czy magazynu paliw, nie oznacza jeszcze automatycznie, że powinien posiadać oznaczenie ATEX.

Trzeba ustalić:

• czy urządzenie znajduje się w wyznaczonej strefie zagrożenia wybuchem,
• jaki rodzaj atmosfery wybuchowej może wystąpić,
• jaka jest klasyfikacja strefy,
• czy transformator lub jego wyposażenie może stać się źródłem zapłonu,
• czy produkt został zaprojektowany specjalnie do pracy w takich warunkach.

Czasem rozwiązaniem projektowym jest umieszczenie transformatora poza strefą. W innych przypadkach konieczne może być zastosowanie odpowiednio dobranego wyposażenia, obudów, czujników, dławnic i elementów instalacyjnych.

Nie wolno jednak dodawać ATEX do deklaracji wyłącznie dlatego, że nazwa inwestycji zawiera słowo „chemiczny" albo „gazowy".

___________________________________________________________________________________________________

Łączność bezprzewodowa może uruchomić kolejną dyrektywę

Transformator wyposażony w klasyczny interfejs przewodowy nie jest urządzeniem radiowym. Sytuacja zmienia się, gdy system monitoringu korzysta z Wi-Fi, Bluetooth, LTE, LoRaWAN lub innej łączności bezprzewodowej.

Wówczas należy przeanalizować dyrektywę 2014/53/UE dotyczącą urządzeń radiowych, znaną jako RED.

Znów znaczenie ma sposób wprowadzenia produktu na rynek.

Jeżeli producent montuje gotowy moduł radiowy we własnym urządzeniu, nie zawsze może zakończyć analizę na otrzymaniu deklaracji dostawcy modułu. Antena, obudowa, zasilanie, oprogramowanie i końcowa konfiguracja mogą wpływać na zachowanie radiowe kompletnego produktu.

Im bardziej transformator przypomina dziś urządzenie IoT, tym mniej można traktować jego elektronikę jako niewidzialny dodatek.

___________________________________________________________________________________________________

REACH i WEEE: ważne obowiązki, ale nie zawsze element deklaracji CE

REACH reguluje obrót substancjami chemicznymi oraz obowiązki związane z substancjami obecnymi w mieszaninach i wyrobach. Może mieć znaczenie między innymi dla materiałów izolacyjnych, powłok, uszczelnień, olejów, żywic i innych substancji stosowanych w transformatorze.

W przypadku importu spoza Unii Europejskiej część obowiązków może spoczywać na importerze ustanowionym w UE.

Dyrektywa WEEE dotyczy natomiast zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego oraz zasad jego zbierania, przetwarzania i odzysku. Podobnie jak RoHS przewiduje określony zakres oraz wyłączenia, między innymi związane z wielkogabarytowymi instalacjami stacjonarnymi.

Trzeba jednak pamiętać o ważnym rozróżnieniu.

Nie każdy przepis dotyczący produktu jest automatycznie aktem, który należy wpisać do deklaracji zgodności UE.

REACH może nakładać obowiązki informacyjne lub materiałowe. WEEE może wpływać na obowiązki producenta związane z gospodarowaniem zużytym sprzętem. Nie oznacza to, że należy umieszczać oba akty na liście dyrektyw stanowiących podstawę oznakowania CE.

To dwa różne pytania:

„Jakie przepisy dotyczą działalności producenta i produktu?"

oraz:

„Jakie akty powinny zostać wymienione w deklaracji zgodności UE?"

Odpowiedzi nie zawsze będą identyczne.

Norma techniczna nie jest tym samym co ustawa albo dyrektywa

W dokumentacji transformatorów często pojawia się seria IEC lub EN IEC 60076.

Normy te opisują między innymi wymagania ogólne, metody badań, oznaczenia, poziomy izolacji, pomiary strat, przyrosty temperatury, poziom hałasu oraz wymagania dla określonych typów transformatorów.

Nie są jednak dyrektywami.

Norma może:

• dostarczać metodę wykazania zgodności,
• zostać wskazana w umowie,
• wynikać ze specyfikacji inwestora,
• być wymagana przez operatora systemu dystrybucyjnego,
• stanowić podstawę protokołu badań.

Sama norma nie zastępuje analizy przepisów.

Z drugiej strony samo przywołanie rozporządzenia lub dyrektywy nie zastępuje prawidłowego wykonania badań według odpowiedniej normy.

Przepisy określają cel i wymagania zasadnicze. Normy pomagają przełożyć je na parametry, konstrukcję i procedury badawcze.

___________________________________________________________________________________________________

OSD, projekt i kontrakt mogą wymagać więcej niż prawo produktowe

Transformator może spełniać wymagania unijnego prawa produktowego, a mimo to nie zostać zaakceptowany w konkretnej inwestycji.

Dlaczego?

Ponieważ inwestor, projektant albo operator systemu dystrybucyjnego może wymagać dodatkowo:

• konkretnego poziomu strat,
• określonego napięcia zwarcia,
• wskazanej grupy połączeń,
• wyposażenia zabezpieczającego,
• odporności na warunki środowiskowe,
• określonego zakresu badań,
• zatwierdzonych materiałów i podzespołów,
• dokumentacji w języku polskim,
• dodatkowych raportów badań typu lub badań specjalnych.

PGE, TAURON Dystrybucja, ENEA Operator, ENERGA Operator czy Stoen Operator mogą stosować własne standardy techniczne.

Nie są one automatycznie dyrektywami unijnymi. Mogą jednak stać się wiążące dla projektu przez warunki przyłączenia, umowę lub dokumentację przetargową.

To dlatego zdanie „transformator ma CE" nie zamyka procesu weryfikacji.

CE otwiera drzwi na rynek. Nie gwarantuje dopasowania do każdej sieci, każdej stacji i każdego kontraktu.

___________________________________________________________________________________________________

Siedem pytań przed wystawieniem deklaracji

Zamiast kopiować listę aktów prawnych, warto odpowiedzieć kolejno na siedem pytań:

1. Jakie jest dokładne przeznaczenie urządzenia?
2. Jakie są napięcia znamionowe wszystkich obwodów?
3. Czy transformator zawiera aktywną elektronikę?
4. Czy posiada moduły radiowe lub komunikacyjne?
5. Czy jest przeznaczony do pracy w atmosferze potencjalnie wybuchowej?
6. Czy jest samodzielnym produktem, komponentem czy częścią stałej instalacji?
7. Kto wprowadza go na rynek i pod czyją marką?

Dopiero później należy stworzyć listę właściwych aktów, norm i badań.

Kolejność ma znaczenie.

Najpierw produkt. Później przepisy. Na końcu deklaracja.

Nie odwrotnie.

___________________________________________________________________________________________________

Prawidłowa lista jest lepsza niż długa lista

Transformator nie potrzebuje deklaracji z największą liczbą dyrektyw.

Potrzebuje dokumentacji, która prawidłowo odzwierciedla jego konstrukcję, napięcia, funkcje, wyposażenie i przeznaczenie.

Rozporządzenie dotyczące ekoprojektu jest jednym z najważniejszych punktów odniesienia dla transformatorów mocy. LVD może mieć znaczenie dla określonych obwodów i komponentów niskonapięciowych. EMC staje się szczególnie istotne wraz z rozwojem elektroniki monitorującej i sterującej. RoHS wymaga sprawdzenia zakresu napięciowego i możliwych wyłączeń. ATEX, RED oraz przepisy dotyczące maszyn mają zastosowanie tylko wtedy, gdy wynikają z rzeczywistej budowy i przeznaczenia produktu.

Przygotowanie prawidłowej dokumentacji przypomina projektowanie zabezpieczeń.

Nie chodzi o zastosowanie wszystkiego, co jest dostępne. Chodzi o zastosowanie dokładnie tego, co jest potrzebne.

W Energeks wspieramy inwestorów, projektantów, wykonawców stacji oraz integratorów instalacji przemysłowych, fotowoltaicznych i magazynów energii w doborze transformatorów do rzeczywistych warunków pracy.

Oferta obejmuje między innymi transformatory olejowe MarkoEco2 i żywiczne TeoEco2, dobierane pod kątem mocy, napięć, strat, warunków środowiskowych, profilu obciążenia oraz wymagań konkretnego projektu. Jednostki dostępne od ręki sparwdzisz tutaj. Zajrzyj też do nas na LinkedIn.

Współpracę warto rozpocząć przed zamówieniem urządzenia, kiedy można jeszcze spokojnie zweryfikować specyfikację, wymagania operatora, wyposażenie pomocnicze i zakres dokumentacji.

Dziękujemy za poświęcony czas.

Sam fakt, że analizujesz nie tylko parametry transformatora, ale również podstawy jego zgodności, świadczy o dojrzałym podejściu do inwestycji.

W elektroenergetyce właśnie takie pytania najczęściej oddzielają sprawne uruchomienie od kosztownego szukania odpowiedzi już po dostawie.

Dobry transformator powinien zmieniać poziom napięcia.

Nie interpretację przepisów przy każdym kolejnym odbiorze ;-)

___________________________________________________________________________________________________

Źródła:

European Commission, The Blue Guide on the implementation of EU product rules 2022.

EUR-Lex, Commission Regulation (EU) No 548/2014 on ecodesign requirements for power transformers, as amended by Commission Regulation (EU) 2019/1783.

Artykuł ma charakter techniczno-informacyjny. Nie zastępuje indywidualnej analizy prawnej, oceny zgodności konkretnego produktu, dokumentacji producenta ani wymagań operatora i kontraktu.