روش اجرایی ارزیابی انطباق ترانسفورماتورها بر اساس استانداردهای IEC 61558

هدف و دامنه کاربرد

این روش اجرایی با هدف تعیین مراحل و الزامات ارزیابی انطباق انواع ترانسفورماتورهای برق کوچک با استانداردهای سری IEC 61558 تدوین شده است. دامنه کاربرد شامل ترانسفورماتورهای ایزوله (جداکننده)، ترانسفورماتورهای ایمنی (ایزوله ایمنی با خروجی SELV)، ترانسفورماتورهای کنترلی، واحدهای منبع تغذیه یکپارچه (از جمله منابع تغذیه سوئیچینگ/حالت‌کلیدزنی) و سایر ترانسفورماتورهای قدرت پایین می‌باشد. مطابق استاندارد IEC 61558-1 این تجهیزات برای سطوح ولتاژ ورودی تا 1000 ولت AC و ولتاژ خروجی تا 1000 ولت AC یا 1500 ولت DC (بدون ریپل) و فرکانس تا 500 هرتز طراحی می‌شوند​

. توان خروجی معمول نیز حداکثر تا حدود 25 کیلوولت‌آمپر برای ترانسفورماتورهای تک‌فاز یا منابع تغذیه خطی، و تا 1 کیلوولت‌آمپر برای منابع تغذیه سوئیچینگ تک‌فاز یا سه‌فاز محدود شده است​

. این روش اجرایی، روند بررسی اسناد فنی، انجام آزمون‌های ایمنی الکتریکی و مکانیکی، و تهیه گزارش آزمون را به منظور صدور گواهی انطباق توسط شرکت‌های بازرسی و ارزیابی انطباق تعیین می‌کند. 

توجه: این روش صرفاً به ارزیابی ایمنی و انطباق با الزامات استانداردهای IEC 61558 می‌پردازد و شامل ترانسفورماتورهای قدرت توزیع یا ولتاژ بالا (بالاتر از محدوده فوق) نمی‌گردد​

. 

استانداردهای مرجع و بخش‌های مربوطه

سری استاندارد IEC 61558 مرجع اصلی جهت ایمنی ترانسفورماتورها، راکتورها، منابع تغذیه و ترکیبات آن‌ها است​

. بخش 1 این سری الزامات عمومی را شامل می‌شود و بخش‌های 2 الزامات اختصاصی هر نوع محصول را ارائه می‌دهند​

. تمامی ترانسفورماتورهای مشمول این روش باید با الزامات بخش 1 و بخش اختصاصی متناظر خود منطبق باشند​

. فهرست استانداردهای مرجع مورد استفاده در این روش عبارت است از: 

• IEC 61558-1:2017 – ایمنی ترانسفورماتورها، راکتورها، واحدهای منبع تغذیه و ترکیبات آن‌ها – قسمت 1: الزامات عمومی و آزمون‌ها (الزامات پایه برای همه ترانسفورماتورها).

• IEC 61558-2-1:2021 – قسمت 2-1: الزامات ویژه و آزمون‌ها برای ترانسفورماتورهای جداکننده و واحدهای منبع تغذیه حاوی ترانسفورماتور جداکننده (ترانسفورماتورهای ایزوله برای کاربردهای عمومی)​

  iecee.org

  . این استاندارد ویژه ترانسفورماتورهای ایزوله (Separating) است که جهت ایزوله‌سازی مدارها به کار می‌روند. 

• IEC 61558-2-4:2021 – قسمت 2-4: الزامات ویژه و آزمون‌ها برای ترانسفورماتورهای ایزوله و واحدهای منبع تغذیه حاوی ترانسفورماتور ایزوله (برای کاربردهای عمومی)​

  iecee.org

  . (توجه: IEC 61558-2-1 و IEC 61558-2-4 هر دو ناظر بر ترانسفورماتورهای ایزوله هستند؛ بر اساس تعاریف استاندارد ممکن است اصطلاحات Separating و Isolating transformer در کاربردهای خاص متفاوت باشند. در هر صورت هر ترانس ایزوله باید با الزامات مربوطه انطباق داشته باشد.) 

• IEC 61558-2-6:2021 – قسمت 2-6: الزامات ویژه و آزمون‌ها برای ترانسفورماتورهای ایزوله ایمنی و واحدهای منبع تغذیه حاوی ترانسفورماتور ایزوله ایمنی (برای کاربردهای عمومی)​

  iecee.org

  . این بخش برای ترانسفورماتورهایی است که تأمین ولتاژ ایمنی بسیار پایین (SELV/PELV) با عایق‌بندی مضاعف/تقویت‌شده را بر عهده دارند (به‌اصطلاح Safety Isolating Transformers). 

• IEC 61558-2-2:2022 – قسمت 2-2: الزامات ویژه و آزمون‌ها برای ترانسفورماتورهای کنترلی و واحدهای منبع تغذیه حاوی ترانسفورماتور کنترلی. این استاندارد به ترانسفورماتورهای کنترل (معمولاً جهت تغذیه مدارهای کنترل صنعتی با ولتاژ پایین مانند 24 ولت AC) می‌پردازد​

  cdn.standards.iteh.ai

  . 

• IEC 61558-2-16:2021 – قسمت 2-16: الزامات ویژه و آزمون‌ها برای واحدهای منبع تغذیه سوئیچینگ و ترانسفورماتورهای مربوط به منابع تغذیه سوئیچینگ (SMPS)​

  cdn.standards.iteh.ai

  . این بخش جهت انواع منابع تغذیه AC-DC یا DC-DC حالت‌کلیدزنی و ترانسفورماتورهای فرکانس بالای آن‌ها کاربرد دارد. 

• سایر بخش‌های مرتبط IEC 61558 – در صورت لزوم بسته به نوع ویژه ترانسفورماتور مورد آزمون، ممکن است از سایر بخش‌های سری IEC 61558 نیز استفاده شود. به عنوان مثال IEC 61558-2-13 (ترانسفورماتورهای اتویی/خودالقایی)، IEC 61558-2-7 (ترانسفورماتورهای اسباب‌بازی)، IEC 61558-2-8 (ترانس‌های زنگ و ناقوس) یا IEC 61558-2-12 (ترانس‌های ولتاژ ثابت) در صورت ورود دستگاه‌های متناظر به فرآیند ارزیابی باید مدنظر قرار گیرند. در این روش اجرایی تمرکز بر بخش‌های ذکر‌شده‌ی بالاست که انواع عمومی ترانسفورماتورهای مورد نظر را پوشش می‌دهند.

بررسی و ارزیابی مستندات فنی

در ابتدای فرآیند ارزیابی، مستندات فنی مربوط به ترانسفورماتور توسط کارشناسان ارزیابی انطباق بررسی و ارزیابی می‌گردد. این مرحله شامل اقدامات زیر است:

• دریافت و تطبیق اطلاعات فنی محصول: مستندات فنی ارائه‌شده توسط تولیدکننده/متقاضی (نظیر شناسنامه فنی، نقشه‌های مدار و مونتاژ، نقشه سیم‌پیچی، لیست قطعات و مواد، داده‌های مشخصات الکتریکی و مکانیکی، دفترچه راهنما و برگه‌های داده فنی) دریافت می‌شود. ابتدا بررسی می‌گردد که نوع ترانسفورماتور و کاربرد آن به‌درستی تعیین شده و با بخش استاندارد IEC 61558 مرتبطانطباق دارد. به عنوان مثال، مشخص شود که آیا دستگاه یک ترانس ایزوله است یا ایمنی، کنترلی یا منبع تغذیه یکپارچه، تا استاندارد خاص (Part 2-x) به درستی اعمال شود. همچنین دامنه ولتاژ و توان دستگاه کنترل می‌شود تا در محدوده استاندارد (ذکر‌شده در بخش هدف) باشد.

• بررسی طراحی و ساختار ایمنی: نقشه‌ها و مشخصات طراحی ترانسفورماتور از لحاظ رعایت الزامات ایمنی بررسی می‌شوند. مواردی چون نوع عایق‌بندی (پایه، مضاعف، تقویتی) بین اولیه و ثانویه، درجه حرارتی سیم‌پیچ‌ها و کلاس عایق (مثلاً کلاس حرارتی Class B یا F برای لاک سیم‌پیچ)، فاصله‌های خزشی و هوایی بین بخش‌های برق‌دار و فلزات در دسترس، و سیستم حفاظتی در برابر اتصال کوتاه یا اضافه‌بار در طراحی ارزیابی می‌شوند. به عنوان نمونه، اگر تجهیز “خود‌محافظت‌شونده در برابر اتصال کوتاه” نباشد، وجود فیوز یا محافظ حرارتی مناسب در مدار اولیه یا ثانویه طبق الزامات استاندارد الزامی است. همچنین چیدمان سیم‌پیچ‌ها (اولیه روی ثانویه یا بالعکس) و مواد عایقی لایه‌بین آن‌ها بررسی می‌شود تا با استاندارد (مثلاً حداقل ضخامت نوار عایقی، وجود سپر فلزی گراندشده در موارد لازم) مطابقت داشته باشد.

• بررسی قطعات و اجزای حیاتی: اجزای مهم به کار رفته در ترانسفورماتور باید ارزیابی شوند. برای نمونه مواد عایقی (لاک سیم‌پیچ، نوار عایقی، رزین یا قاب) باید دارای دمای کاری و کلاس عایقی متناسب باشند و در صورت امکان دارای گواهی‌نامه معتبر (مانند UL یا IECQ) باشند. هسته مغناطیسی از نظر پوشش عایقی و اتصالات بررسی شود. سیم‌ها و اتصالات از لحاظ سطح مقطع مناسب برای جریان نامی و نیز استحکام اتصال (لحیم‌کاری یا ترمینال‌ها) ارزیابی شوند. در صورت وجود مدار الکترونیکی یکپارچه (مثلاً در منابع تغذیه سوئیچینگ)، برد مدار چاپی و قطعات الکترونیکی از نظر مشخصات ولتاژ/جریان و دمایی و همچنین فاصله خزشی روی برد کنترل گردد.

• کنترل مدارک و تطابق با استاندارد مرجع: مطابقت اطلاعات فنی با الزامات صریح استانداردهای مرجع سنجیده می‌شود. برای این منظور، چک‌لیست‌هایی بر اساس مفاد بخش‌های مربوطه IEC 61558 تهیه شده و مواردی مانند بندهای مربوط به نشان‌گذاری (علامت‌گذاری)، اتصالات زمین حفاظتی (برای ترانس‌های کلاس حفاظتی I)، الزامات مدارهای SELV/PELV (برای ترانس ایمنی) و سایر بندهای خاص، در مستندات تبیین یا توسط سازنده اظهار شده باشد. هرگونه نقص یا ابهام در مستندات (مثلاً عدم ارائه مدار حفاظتی یا مشخص نبودن کلاس عایقی) به سازنده اعلام و پیش از ورود به فاز آزمون اصلاح یا تکمیل می‌شود.

خروجی این مرحله، اطمینان از کامل بودن پرونده فنی و آمادگی نمونه جهت انجام آزمون‌های عملی است. پس از تأیید مستندات، برنامه آزمون تفصیلی بر اساس مشخصات دستگاه و الزامات استاندارد تدوین می‌گردد.

الزامات برچسب‌گذاری و ایمنی

در کنار بررسی مستندات، نشان‌گذاری (برچسب‌ها) و سایر الزامات ایمنی عمومی دستگاه نیز باید کنترل شوند:

• برچسب‌گذاری (Marking): طبق بندهای مربوطه IEC 61558، ترانسفورماتور باید دارای پلاک مشخصات و نشانه‌گذاری‌های لازم به زبان مناسب (معمولاً انگلیسی یا زبان کشور مقصد) باشد. موارد زیر حداقل الزامات برچسب‌گذاری هستند:

  • نام یا نشان تجاری سازنده یا عرضه‌کننده مسئول،

  • شناسه مدل یا نوع دستگاه،

  • ولتاژ ورودی نامی (مثلاً 230V AC) و فرکانس نامی (مثلاً 50Hz)،

  • جریان ورودی یا توان مصرفی در ورودی (در صورت الزام)،

  • ولتاژ خروجی نامی و جریان یا توان خروجی نامی (مثلاً 12V DC, 1A یا 50VA)،

  • درجه حفاظت بدنه در برابر نفوذ (IP) در صورت کاربرد و تفاوت شرایط نصب،

  • علامت‌های ایمنی مربوطه: مثلاً علامت کلاس عایقی («🔲🔲» برای عایق دوبل/مضاعف در ترانس‌های کلاس II ایمنی)، علامت زمین حفاظتی (⏚) برای ترمینال زمین در ترانس‌های کلاس I،

  • هرگونه نشانگر دمایی یا شرایط خاص: برای نمونه اگر فقط برای استفاده در فضای داخلی است باید عبارت “Only for indoor use” یا معادل آن ذکر شود؛ یا ترانسفورماتور کنترلی ممکن است نیاز به برچسب‌گذاری ولتاژ اتصال کوتاه (%Uk) داشته باشد (در صورت الزام استاندارد مربوطه).

  برچسب‌ها باید خوانا، ماندگار و پاک‌نشدنی باشند. پایداری نشانه‌گذاری معمولاً با آزمون سایش برچسب بررسی می‌شود که طی آن برچسب به مدت مشخص (مثلاً 15 ثانیه) با یک پارچه آغشته به آب و سپس 15 ثانیه با پارچه آغشته به بنزین (حلال نفتی) مالش داده می‌شود​

  greenwavedist.com

  . نشانه‌گذاری نباید در اثر این آزمون مخدوش یا پاک شود​

  greenwavedist.com

  . همچنین محل نصب برچسب باید دائمی باشد (روی قطعاتی که به راحتی جدا می‌شوند یا در معرض حرارت زیاد هستند نصب نشود)​

  greenwavedist.com

  . 

• ایمنی برق‌گرفتگی و عایق‌بندی: دستگاه باید الزامات حفاظت در برابر شوک الکتریکی را رعایت کند. برای این منظور در طراحی باید یکی از کلاس‌های حفاظتی I (اتصال زمین حفاظتی) یا کلاس II (عایق دوبل/مضاعف) یا کلاس III (ولتاژ ایمن بسیار پایین) تأمین شده باشد. در مرحله بررسی فیزیکی، اتصال زمین حفاظتی در ترانس‌های کلاس I کنترل می‌شود (پیوستگی الکتریکی بین ترمینال زمین و قسمت‌های فلزی در دسترس باید برقرار بوده و با آزمون تداوم زمین اندازه‌گیری می‌شود). در ترانس‌های کلاس II، عدم دسترسی به قسمت‌های هادی برق‌دار اولیه به واسطه عایق‌بندی مضاعف بررسی می‌گردد. ضخامت‌ها و فاصله‌های عایقی مطابق استاندارد چک می‌شود (مثلاً حداقل فاصله هوایی و خزشی بین سیم‌پیچ اولیه و ثانویه و هسته باید طبق جداول استاندارد باشد که وابسته به سطح آلودگی، دسته‌بندی ولتاژ و غیره است).

• حفاظت حرارتی و اتصال کوتاه: بر اساس استاندارد، ترانسفورماتور باید در برابر شرایط اضافه‌بار و اتصال کوتاه محافظت‌شده یا ذاتیاً ایمن باشد. انواع ترانسفورماتور از این منظر به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:

  • نوع خودمحافظت‌شونده (Inherently short-circuit proof): طراحی ترانسفورماتور به گونه‌ای است که در صورت وقوع اضافه جریان (اتصال کوتاه خروجی یا بار بیش از حد)، جریان و دمای آن به سطح خطرناک نرسیده و دستگاه بدون صدمه جدی می‌تواند به طور پیوسته در آن شرایط کار کند یا پس از برطرف‌شدن خطا به کار عادی بازگردد. این مهم ممکن است با بهره‌گیری از راکتانس نشتی بالا (امپدانس محدودکننده جریان) یا سایر تمهیدات در طراحی سیم‌پیچی حاصل شود. در این حالت دستگاه ممکن است نیازی به فیوز خارجی نداشته باشد.

  • نوع غیرخودمحافظت‌شونده (Non-inherently short-circuit proof): در این طرح، باید حتماً محافظ خارجی مانند فیوز ذوب‌شونده یا کلید حرارتی (ترموفیوز) در مسیر اولیه یا ثانویه تعبیه شود تا در صورت وقوع اتصال کوتاه یا اضافه‌بار شدید، مدار را قطع کرده و از داغ‌شدن و آتش‌سوزی ترانسفورماتور جلوگیری کند. در بررسی مستندات، مشخصات این قطعه محافظ (جریان قطع فیوز یا دمای عملکرد سوئیچ حرارتی) باید ارائه شده و انطباق آن با استاندارد (قطع جریان در زمان مناسب) تأیید شود. در آزمایش‌ها نیز عملکرد صحیح آن آزموده خواهد شد.

• سایر الزامات ایمنی: جنبه‌های دیگری نیز باید رعایت شوند از جمله:

  • پوشش‌ و محفظه‌ها: اگر ترانسفورماتور در یک محفظه یا قاب نصب شده، استحکام و جنس آن باید مناسب باشد (مثلاً مواد پلاستیکی دارای مقاومت حرارتی و شعله‌پذیری مطابق استاندارد – در صورت لزوم UL94 V-0). لبه‌ها و گوشه‌های تیز نباید در دسترس باشند. درجه حفاظتی (IP) محفظه با کاربرد باید سازگار باشد.

  • ترمینال‌ها و اتصالات: باید واضح و ایمن باشند. ورودی‌ها و خروجی‌ها باید طوری علامت‌گذاری شوند که اشتباه اتصال رخ ندهد​

    greenwavedist.com

    . ترمینال‌های پیچی اگر دارد، باید در برابر شل‌شدن ایمن باشند (الزامات گشتاور سفت‌کردن طبق استاندارد). 

  • سیم‌های ورودی/خروجی و گلندها: در صورتیکه سیم یا کابل انعطاف‌پذیر به ترانس متصل است (مثلاً در آداپتور یا شارژرها)، طول و سطح مقطع آن طبق استاندارد باشد (برای ترانس‌های قابل حمل، معمولاً طول بین 2 تا 4 متر و حداقل سطح مقطع 0.5 میلی‌متر مربع برای سیم‌های قابل انعطاف توصیه شده است​

    greenwavedist.com

    ) و نیز اتصال آن به بدنه توسط بست یا گیره‌ی ضدکشش محکم شده باشد تا کشیده‌شدن سیم باعث جدا شدن اتصالات داخلی نشود. این مورد در آزمون کشش مکانیکی بررسی خواهد شد. 

پس از اطمینان از صحت نشان‌گذاری‌ها و تامین سایر الزامات ایمنی در طراحی و ساخت، نمونه آماده مرحله آزمون‌های عملی طبق برنامه آزمون می‌شود.

برنامه آزمون

برنامه آزمون بر اساس استاندارد IEC 61558-1 و بخش ویژه مرتبط (IEC 61558-2-x) تنظیم شده و تمامی آزمون‌های لازم جهت تایید انطباق را در بر می‌گیرد. آزمون‌ها باید در توالی مناسب به‌طوری‌که نتایج یک آزمون در صحت آزمون دیگر تاثیر نگذارد انجام شوند. فهرست زیر مهم‌ترین آزمون‌های مورد نیاز را نشان می‌دهد:

1. آزمون‌ اولیه چشمی و اندازه‌گیری‌های مقدماتی: پیش از شروع آزمون‌های نوع، یک بررسی ظاهری از نمونه انجام می‌شود. مطابقت ساخت فیزیکی با مستندات بررسی شده و هرگونه آسیب‌دیدگی حمل‌ونقل یا عیب ظاهری ثبت می‌گردد. ابعاد فیزیکی، اتصالات، شماره سریال و برچسب‌های دستگاه یادداشت می‌شود. همچنین مقاومت اهمی اولیه و ثانویه (سیم‌پیچ‌ها) در حالت سرد اندازه‌گیری می‌شود (جهت استفاده در محاسبات افزایش دما). در ترانس‌های کلاس I، پیوستگی مدار زمین حفاظتی با یک اهم‌سنج جریان‌بالا (مثلاً 25 آمپر AC) آزموده می‌شود تا مقاومت اتصال زمین کمتر از حد مجاز (اغلب زیر 0.1 اهم) باشد.

2. آزمون افزایش دما (گرمایش): این آزمون برای اطمینان از باقی‌ماندن دمای سیم‌پیچ‌ها و قطعات در محدوده مجاز در شرایط کار عادی و حتی شرایط نامی شدید (برای منابع تغذیه حالت پایدار) انجام می‌شود. نمونه ترانسفورماتور در شرایط بار کامل نامی خود به‌مدت کافی کار می‌کند تا به حالت دمای پایدار برسد (تغییر دما در یک ساعت کمتر از 2 درجه). دمای قسمت‌های مختلف (سیم‌پیچ اولیه، ثانویه، هسته آهنی، سطح بدنه و نقاط حساس مانند ترمینال‌ها یا قطعات الکترونیکی) با ترموکوپل اندازه‌گیری و ثبت می‌شود. افزایش دمای هر قسمت نسبت به دمای محیط محاسبه می‌شود و نباید از مقادیر مجاز استاندارد (بسته به کلاس حرارتی عایق آن قسمت) تجاوز کند. به عنوان مثال اگر سیم‌پیچ با عایق کلاس B (130°C) است، افزایش دمای مجاز روی سیم‌پیچ حدود 80 درجه در محیط 25°C خواهد بود (تا دمای نهایی حدود 105°C). همچنین عملکرد هر گونه سوئیچ حرارتی حفاظتی در طی این آزمون بررسی می‌شود: در صورتی که ترانس دارای ترموفیوز یا محافظ حرارتی باشد باید در دمای تعیین‌شده عمل کرده و مدار را قطع کند. پس از اتمام آزمون حرارتی، نمونه همچنان در حالت داغ برای انجام برخی آزمون‌های الکتریکی بعدی نگه داشته می‌شود (طبق استاندارد بسیاری از آزمون‌های دی‌الکتریک در حالت داغ سخت‌گیرانه‌تر هستند).

3. آزمون‌ دی‌الکتریک (استقامت عایقی): این آزمون که به آزمون ولتاژ بالا (Hi-Pot) نیز معروف است، استقامت عایق الکتریکی بین بخش‌های اولیه و ثانویه و همچنین اولیه و بدنه/زمین را می‌سنجد. طبق استاندارد IEC 61558، یک ولتاژ متناوب با مقدار مشخص (مثلاً 4 کیلوولت برای عایق تقویت‌شده در ترانس ایمنی 230 ولت یا مقادیر متفاوت بسته به سطح عایق) به مدت 60 ثانیه بین سیم‌پیچ اولیه و ثانویه اعمال می‌شود​

   greenwavedist.com

   ​

   shop.electrosuisse.ch

   . دستگاه نباید در طی این مدت شکست عایقی (جریان عبوری بیش از حد مجاز یا جرقه) نشان دهد. معمولاً دستگاه آزمون دی‌الکتریک در صورت عبور جریان بیش از چند میلی‌آمپر آزمون را قطع می‌کند. همچنین عایق بین اولیه و هسته فلزی/بدنه و بین ثانویه و بدنه (در صورت وجود) با ولتاژهای متناظر آزمون می‌شود. توجه: این آزمون حتما پس از آزمون حرارتی و در حالی‌که دستگاه هنوز گرم است انجام می‌گیرد تا ضعف عایقی در دمای کار مشخص شود (بدترین حالت). در صورت حساسیت قطعه الکترونیکی به این ولتاژ، می‌توان آزمون را روی نمونه غیرفعال (جداکردن مدارهای حساس موقتی) انجام داد طبق روش استاندارد. 

4. آزمون مقاومت عایق (IR): پیش و پس از آزمون دی‌الکتریک، مقاومت عایقی بین بخش‌های ذکر‌شده اندازه‌گیری می‌شود. با استفاده از مگااهم‌سنج (مثلاً 500V DC)، مقاومت عایقی بین سیم‌پیچ اولیه و ثانویه و همچنین اولیه و زمین اندازه‌گیری می‌گردد که باید بیش از حداقل تعیین‌شده (چندین مگااهم) باشد. این آزمون نیز در حالت گرم و سرد می‌تواند تکرار شود و مقادیر ثبت می‌شوند (دمای بالا ممکن است مقاومت عایق را کمی کاهش دهد اما نباید کمتر از حد استاندارد شود).

5. آزمون ولتاژ خروجی و عملکرد در بارهای مختلف: جهت اطمینان از اینکه ترانسفورماتور در شرایط کاری عادی ولتاژ خروجی مناسبی تامین می‌کند و در محدوده امن عمل می‌نماید، اندازه‌گیری‌های زیر انجام می‌شود:

   • ولتاژ خروجی بی‌باری (no-load voltage): ولتاژ ثانویه در حالت عدم وجود بار اندازه‌گیری می‌شود. طبق استاندارد برای ترانس‌های ایمنی SELV، ولتاژ بی‌باری نباید از حد SELV (مثلاً 25 ولت AC) فراتر رود. همچنین ولتاژ بی‌باری بسیار بالاتر از نامی می‌تواند نشان‌دهنده تنظیم نبودن مناسب مدار باشد.

   • ولتاژ و جریان در بار نامی: یک بار مقاومتی یا ترکیبی معادل بار کامل نامی به خروجی وصل شده و ولتاژ خروجی و جریان کشیده‌شده اندازه‌گیری می‌شود. تطابق این مقادیر با مقادیر نامی ادعا‌شده روی پلاک کنترل می‌شود (معمولاً ولتاژ در بار کامل نباید بیش از ±5% اختلاف داشته باشد مگر اینکه در مشخصات محدودیت دیگری ذکر شده).

   • آزمون تغییرات ولتاژ: در صورت کاربرد، ولتاژ ورودی ترانسفورماتور در بازه ±10% مقدار نامی تغییر داده می‌شود تا پایداری ولتاژ خروجی بررسی گردد. این برای منابع تغذیه سوئیچینگ مهم است که خروجی تثبیت‌شده دارند؛ باید در محدوده‌ی ولتاژ ورودی مجاز، خروجی در رنج قابل قبول باقی بماند.

   همچنین در ترانسفورماتورهای کنترلی صنعتی، ولتاژ اتصال کوتاه (%Uk) در صورت نیاز اندازه‌گیری یا از سازنده اخذ و بررسی می‌شود. %Uk عبارت است از افت ولتاژ نسبی در اولیه وقتی خروجی ترانسفورماتور اتصال کوتاه است و جریان اتصال کوتاه می‌کشد؛ این عدد بیانگر امپدانس ترانس و خاصیت محدودکنندگی جریان آن است. تطابق %Uk با مقدار طراحی (با تلرانس مجاز) اطمینان می‌دهد که مدارهای حفاظتی هماهنگ باشند.

6. آزمون جریان نشتی: این آزمون (با نام Touch Current test نیز شناخته می‌شود) میزان جریان نشتی عبوری از عایق‌ها یا از مسیرهای خازنی بین سیم‌پیچ‌ها را می‌سنجد. برای ترانس‌های کلاس I، جریان نشتی از بخش‌های اولیه به زمین اندازه‌گیری می‌شود؛ برای کلاس II، جریان نشتی از اولیه به هر بخش فلزی قابل دسترس (در صورت وجود) یا به خروجی. دستگاه باید به ولتاژ نامی وصل شود (برای منابع تغذیه سوئیچینگ، هر دو حالت ورودی AC و خروجی‌های DC بررسی می‌شود). مطابق استاندارد IEC 61558، جریان نشتی نباید از مقادیر ایمن تجاوز کند (معمولاً در حدود 0.5 تا 3.5 میلی‌آمپر بسته به کلاس دستگاه و شرایط). برای اندازه‌گیری، از شبکه‌های معادل بدن انسان (شبکه مقاومت-خازن طبق استاندارد) استفاده و جریان نشتی موثر اندازه‌گیری می‌گردد​

   iecex.com

   . نتیجه باید کمتر از حد مجاز باشد. همچنین جریان اتصال زمین (PE current) در ترانس‌های کلاس I اندازه‌گیری و ثبت می‌شود تا از حد مجاز فراتر نرود​

   greenwavedist.com

   . 

7. آزمون تحمل اتصال کوتاه و اضافه‌بار: به منظور ارزیابی رفتار ایمن ترانس در شرایط غیرعادی، آزمون‌های زیر انجام می‌شود:

   • اتصال کوتاه کامل خروجی: خروجی ترانسفورماتور به طور کامل اتصال کوتاه می‌شود (برای چند ثانیه تا چند دقیقه بسته به استاندارد و نوع محافظت دستگاه). رفتار دستگاه مشاهده و ثبت می‌گردد. اگر ترانس خودمحافظت‌شونده است، باید جریان در حد مشخصی محدود شود و دمای سیم‌پیچ‌ها از حدود مجاز بالاتر نرود (ممکن است نیاز باشد آزمون طولانی‌تر انجام شود تا به حالت پایدار جدید برسد). اگر دارای فیوز یا قطع‌کن حرارتی است، باید در مدت معینی عمل کرده و مدار را قطع کند. در طی این آزمون نباید هیچ خطری مانند آتش‌سوزی، ذوب‌شدن شدید قطعات یا جدا‌شدن عایق‌ها رخ دهد. پس از رفع اتصال کوتاه و خنک‌شدن، ترانس باید یا مجدداً قابل استفاده باشد (در صورت نوع خودمحافظت) یا در صورت عمل‌کردن محافظ (مثلاً سوختن فیوز) مدار ایمنی قطع شده باشد.

   • آزمون اضافه‌بار (Overload): دستگاه به یک بار بیش از نامی (مثلاً 1.1 یا 1.25 برابر جریان نامی، طبق استاندارد) برای مدت تعیین‌شده متصل می‌شود. هدف بررسی این است که آیا حفاظت حرارتی دستگاه در مواجهه با افزایش بار درست عمل می‌کند یا خیر. معمولاً در منابع تغذیه و ترانس‌ها، اضافه‌بار باعث بالا رفتن دما می‌شود؛ اگر محافظ حرارتی وجود دارد باید در دمای مشخص قطع کند. اگر محافظی نیست، طراحی باید طوری باشد که در این اضافه‌بار محدود، دما از حدود مجاز فراتر نرود. پس از آزمون، ترانسفورماتور نباید آسیبی دیده باشد که مانع عملکرد عادی آن شود. در گزارش آزمون درج می‌شود که آیا دستگاه اضافه‌بار مورد نیاز استاندارد (مثلاً 1.5 برابر بار برای 1 دقیقه) را تحمل نمود یا خیر.

8. آزمون‌های مکانیکی: این مرحله استحکام مکانیکی و مقاومت ترانسفورماتور در برابر تنش‌های فیزیکی را بررسی می‌کند:

   • آزمون ضربه/سقوط: در صورتی که ترانسفورماتور به عنوان یک تجهیز مستقل (قابل حمل یا نصبی) دارای محفظه باشد، آزمون ضربه طبق استاندارد انجام می‌شود. به عنوان مثال ممکن است دستگاه از ارتفاع مشخص (مثلاً 50 یا 100 سانتی‌متری) روی یک سطح سخت رها شود یا یک جسم سخت (مثلاً گلوله فولادی 50 میلی‌متری) از ارتفاع معین به نقاط مختلف بدنه آن برخورد کند. پس از این آزمون‌ها، دستگاه نباید شکست خطرناک در بدنه یا آشکار شدن بخش‌های برق‌دار داشته باشد. ترک‌خوردگی جزئی که بر ایمنی تاثیر ندارد ممکن است مجاز باشد اما نباید دسترسی به بخش‌های برقدار ایجاد شود.

   • آزمون لرزش (در صورت کاربرد): اگر دستگاه برای نصب در محیط‌های همراه ارتعاش (مثلاً روی ماشین‌آلات) در نظر گرفته شده، می‌توان آزمون ارتعاش سینوسی در فرکانس و دامنه مشخص را بر اساس استانداردهای عمومی انجام داد تا اتصالات مکانیکی و الکتریکی آن دچار گسیختگی نشوند. (برای اغلب ترانس‌های ثابت این آزمون ضروری نیست مگر شرایط خاص کاربرد).

   • آزمون استحکام ترمینال‌ها و اتصالات: پیچ‌های ترمینال‌های ورودی/خروجی با گشتاور معینی (طبق جدول استاندارد بر حسب سایز پیچ) سفت می‌شوند تا اطمینان حاصل شود رزوه‌ها و عایق نگهدارنده آن‌ها تاب می‌آورند و ترک نمی‌خورند. همچنین اگر سیم ارت یا دیگر سیم‌ها به کلمپ متصلند، آزمون کشش روی آنها اعمال می‌شود (مثلاً با نیروی 30 نیوتن) تا اتصال از جای خود خارج نشود.

   • سایر آزمون‌ها: در ترانسفورماتورهای رزینی یا قاب شده، آزمون خراش بدنه ممکن است انجام شود تا پایداری سطح عایقی در برابر خراشیدگی بررسی شود (نباید تا عمق خطرناک خراش ایجاد شود). همچنین اگر فیوز قابل تعویض توسط کاربر در دستگاه تعبیه شده، دسترسی به آن و تعویض ایمن کنترل می‌شود (نباید در حین تعویض فیوز در معرض برق شهر قرار گیرد).

9. آزمون‌های عملکردی و نهایی: پس از انجام تمامی آزمون‌های فوق و سرد شدن دستگاه (در صورت نیاز)، یک بار دیگر عملکرد پایه‌ای دستگاه بررسی می‌شود. ولتاژ خروجی در بی‌باری و بار کامل مجدداً اندازه‌گیری می‌شود تا اطمینان حاصل گردد که دستگاه پس از طی آزمون‌ها همچنان به درستی کار می‌کند. عملکرد صحیح هر قسمت نظیر مدارهای الکترونیکی کنترل، نمایشگرها یا LEDهای روی دستگاه (در صورت وجود) و سایر ویژگی‌های عملکردی چک می‌شود. اگر دستگاه دارای چند خروجی یا چند حالت عملکرد است (مثلاً چندین خروجی ولتاژ یا امکان تنظیم ولتاژ)، همه حالات آزمون و نتایج ثبت می‌شوند. عدم کارکرد صحیح یا تغییر بیش از حد مجاز در مشخصات (مثلاً کاهش شدید ولتاژ خروجی) می‌تواند نشان‌دهنده آسیب در طی آزمون‌ها باشد که باید بررسی شود.

در حین اجرای آزمون‌ها، شرایط محیطی آزمایشگاه (دمای محیط معمولاً 15°C تا 30°C، رطوبت نسبی و غیره) پایش و در گزارش درج می‌گردد. تجهیزاتی که برای آزمون استفاده می‌شوند دارای کالیبراسیون معتبر باشند. ترتیب انجام آزمون‌ها نیز بایستی با استاندارد تطابق داشته باشد؛ برای مثال، آزمون دی‌الکتریک طبق استاندارد IEC 61558 باید پس از آزمون افزایش دما و در حالی‌که دستگاه گرم است صورت گیرد​

. آزمون‌های مخرب (در صورت وجود) در آخر انجام شوند تا خللی در سایر آزمون‌ها ایجاد نکنند. در صورت مشاهده هرگونه عدم انطباق یا نتایج مشکوک، آزمون مربوط ممکن است با نمونه دوم تکرار شود تا از صحت نتایج اطمینان حاصل گردد. 

ثبت نتایج آزمون در فرم‌های مشخص

در طی اجرای آزمون‌ها، تمامی مشاهدات، اندازه‌گیری‌ها و نتایج باید به‌صورت منظم مستند شوند. برای این منظور استفاده از فرم‌های ثبت نتایج آزمون که از پیش طراحی شده‌اند الزامی است. این فرم‌ها امکان پیگیری مراحل آزمون و بررسی انطباق با الزامات را فراهم می‌کنند. هر فرم می‌تواند یک جدول یا مجموعه‌ای از جداول حاوی موارد آزمون و ستون‌های نتیجه باشد. در زیر یک ساختار نمونه فرم ثبت نتایج آورده شده است:

جدول نمونه فرم ثبت نتایج آزمون: این جدول برای نمایش نحوه ثبت نتایج آزمون‌ها تهیه شده است. در عمل، فرم‌های واقعی می‌توانند جزئیات بیشتری داشته باشند (مثلاً ستون‌هایی برای شرایط محیطی، نام آزمونگر، تاریخ و…) یا به تفکیک هر آزمون صفحه جداگانه داشته باشند. اما حداقل اطلاعاتی که هر فرم/جدول باید داشته باشد عبارت است از: نام یا شرح آزمون، شماره بند استاندارد مربوطه، مقدار حدی یا معیار پذیرش طبق استاندارد، نتیجه مشاهده‌شده یا اندازه‌گیری‌شده برای نمونه، و در نهایت نتیجه انطباق (قبول/رد) که معمولا با ✅ یا ❌ یا کلمات “قبول” / “رد” مشخص می‌شود. هر صفحه فرم باید به تأیید امضای آزمون‌کننده و بازرس فنی برسد و شماره صفحه و شناسه پروژه داشته باشد.

در صورتی که هر آزمونی مردود شود (مثل نمونه ردی در جدول فوق برای دی‌الکتریک)، باید توضیح تکمیلی در قسمت توضیحات آورده شود و تصمیم‌گیری در مورد ادامه آزمون‌ها یا رد کلی نمونه طبق رویه انجام گیرد. تمامی فرم‌های تکمیل‌شده بخشی از مستندات پرونده آزمون خواهند بود و در گزارش نهایی به آن‌ها ارجاع خواهد شد.

قالب گزارش نهایی آزمون

پس از اتمام کلیه آزمون‌ها و تکمیل فرم‌های ثبت نتایج، گزارش نهایی آزمون تهیه می‌شود. این گزارش سند رسمی است که خلاصه‌ای از مراحل ارزیابی و نتایج به‌دست‌آمده را ارائه می‌دهد و مبنای صدور یا عدم صدور گواهی انطباق خواهد بود. گزارش نهایی باید ساختاری منظم و شامل بخش‌های زیر (حداقل) باشد:

• الف) مشخصات درخواست و نمونه: شامل اطلاعاتی نظیر نام متقاضی (شرکت سازنده یا واردکننده)، نام و مدل ترانسفورماتور آزمون‌شده، شماره سریال نمونه (اگر موجود است)، تعداد نمونه‌های آزمون‌شده، محل ساخت (کشور/کارخانه)، و هرگونه شناسه مربوط به سفارش یا پروژه آزمون. همچنین تاریخ دریافت نمونه و کد رهگیری داخلی آزمایشگاه برای نمونه ذکر شود.

• ب) دامنه کاربرد استاندارد و شناسایی آن: بیان استانداردهای مرجع مورد استفاده (مشابه بخش استانداردهای مرجع در این روش)، مثلاً ذکر “این محصول بر اساس استاندارد IEC 61558-1:2017 و IEC 61558-2-4:2021 مورد آزمون قرار گرفت” به همراه هرگونه رده‌بندی خاص (مثلاً Class II, IPXX, insulation class) که در استاندارد برای آن محصول به‌کار می‌رود.

• ج) توصیف محصول: شرحی مختصر از ترانسفورماتور شامل شکل ظاهری، ابعاد، وزن، ساختار کلی (مثلاً “ترانسفورماتور ایزوله تک‌فاز با دو خروجی 12 ولت AC، رزینی داخل قاب پلاستیکی، کلاس عایقی II، دارای فیوز حرارتی داخلی”). این توصیف باید تصویر روشنی از ماهیت دستگاه به خواننده بدهد. در صورت نیاز می‌توان تصویری از نمونه یا دیاگرام مدار در ضمیمه آورد.

• د) مستندات فنی بررسی‌شده: فهرست مدارک فنی که توسط آزمایشگاه بررسی و تایید شده‌اند (از مرحله بررسی مستندات فنی). برای مثال: “نقشه شماتیک مدار نسخه A1 مورخ … ارائه‌شده توسط سازنده”، “برگه مشخصات لاک سیم‌پیچ برند X مدل Y”، “گزارش آزمون اشتعال‌پذیری قاب پلاستیکی” و غیره. ذکر کنید که این مستندات در آزمایشگاه بایگانی شده‌اند.

• ه) شرح آزمون‌ها و نتایج: این بخش هسته اصلی گزارش است. می‌توان آن را به صورت تفکیک آزمون‌ها ارائه داد:

  • روش انجام هر آزمون به اختصار (مطابق استاندارد) بیان شود. مثلاً: “آزمون افزایش دما طبق بند 11 IEC 61558-1: نمونه تحت بار کامل به مدت 4 ساعت در دمای محیط 25°C آزمون شد…”

  • نتایج به دست آمده برای هر آزمون گزارش شود. این نتایج را می‌توان به صورت جملات یا جدول خلاصه بیان کرد. در صورت قبول شدن همه موارد، می‌توان نوشت “کلیه مقادیر اندازه‌گیری‌شده در محدوده مجاز استاندارد قرار گرفتند (جدول 1 را ملاحظه کنید)”. در صورت رد شدن موردی، باید با جزئیات ذکر گردد: “در آزمون استقامت عایقی اولیه به بدنه، شکست عایقی در ولتاژ 1500VAC رخ داد که پایین‌تر از سطح پذیرش 2500VAC است، لذا این آزمون مردود شد.”

  • جداول نتایج آزمون که در مرحله قبل تکمیل شدند می‌توانند به عنوان ضمیمه به گزارش پیوست شوند یا مقادیر مهم آنها در متن گزارش آورده شود. بهتر است جدولی خلاصه از نتایج کلی آورده شود که مثلاً ستونی برای “آزمون” و ستونی برای “قبول/رد” داشته باشد تا در یک نگاه وضعیت تمام آزمون‌ها مشخص شود.

• و) انحرافات یا ملاحظات: هرگونه انحراف از روش استاندارد (در صورت اخذ مجوز یا اعمال تصمیم فنی) در این قسمت ذکر می‌شود. برای مثال: “با توجه به اینکه دستگاه دارای مدار الکترونیکی حساس به آزمون دی‌الکتریک بود، طبق بند X استاندارد، آزمون دی‌الکتریک با منبع DC معادل انجام شد.” یا “نمونه دوم به دلیل آسیب در حمل، مورد استفاده قرار نگرفت.” همچنین هر مشاهده خاص حین آزمون (مثل بو، دود جزئی، تغییر رنگ قطعه) که استاندارد الزام خاصی در مورد آن ندارد ولی مشاهده شده، می‌تواند قید شود.

• ز) نتیجه‌گیری نهایی: در انتهای گزارش، جمع‌بندی از انطباق یا عدم انطباق دستگاه با استاندارد بیان می‌شود. این بخش پاسخ صریح “آیا محصول تمامی الزامات استاندارد را برآورده کرده است یا خیر” را ارائه می‌کند. برای مثال:

  • اگر همه آزمون‌ها موفقیت‌آمیز بوده: “بر اساس نتایج آزمون‌های انجام‌شده، نمونه ارائه‌شده از ترانسفورماتور مدل XYZ تمامی الزامات استاندارد IEC 61558-1:2017 و IEC 61558-2-4:2021 را برآورده نموده است.“

  • اگر مواردی از عدم انطباق وجود داشته: “علیرغم مطابقت نمونه با بسیاری از الزامات، در دو مورد (آزمون عایقی و آزمون دمای سیم‌پیچ) عدم انطباق مشاهده شد. بنابراین نمونه مورد آزمون الزامات استاندارد را به طور کامل تأمین نمی‌کند و صدور گواهی انطباق برای آن توصیه نمی‌شود مگر پس از اعمال اصلاحات و انجام آزمون مجدد در موارد ذکر‌شده.“

• ح) اطلاعات آزمایشگاه و امضاها: نام و نشانی آزمایشگاه یا شرکت بازرسی که آزمون را انجام داده، نام کارشناسان مسئول آزمون و تهیه‌کننده گزارش، تاریخ انجام آزمون‌ها و تاریخ صدور گزارش درج می‌شود. در پایان، امضای مسئول فنی یا مدیر کیفیت مجموعه و مهر رسمی آزمایشگاه گذاشته می‌شود تا اعتبار گزارش تصدیق گردد.

گزارش نهایی معمولاً دارای یک شماره گزارش یا کد یکتا است که در گواهی انطباق نیز به آن اشاره خواهد شد. تمامی صفحات گزارش باید شماره‌گذاری شده و دارای سربرگ رسمی باشند. در صورت طولانی بودن، یک فهرست مطالب یا خلاصه در ابتدای گزارش می‌تواند اضافه شود. همچنین پیوست‌ها می‌توانند شامل جداول دیتاشیت قطعات، عکس‌های مراحل آزمون یا نمودار افزایش دما و … باشند که به فهم بهتر نتایج کمک کنند.

صدور یا رد گواهی انطباق

پس از تکمیل گزارش نهایی و تایید آن توسط مراجع فنی ذی‌صلاح، نوبت به تصمیم‌گیری برای صدور گواهی انطباق می‌رسد. بر اساس نتیجه‌گیری گزارش آزمون:

• اگر ترانسفورماتور تمامی الزامات استانداردهای مرجع را رعایت کرده باشد و هیچ مورد عدم انطباقی مشاهده نشده باشد (و یا موارد جزئی رفع شده باشند)، آنگاه گواهی انطباق (Certificate of Conformity) برای آن صادر می‌شود.

• اگر هر یک از الزامات اساسی استاندارد برآورده نشده باشد و محصول نیازمند اصلاح یا طراحی مجدد است، در این حالت گواهی انطباق صادر نمی‌شود. به جای آن، گزارش عدم انطباق به همراه جزئیات موارد نقص به متقاضی ارائه خواهد شد. متقاضی می‌تواند پس از اعمال اصلاحات لازم، برای آزمون مجدد و صدور گواهی اقدام کند.

برای یکپارچگی و شفافیت در فرآیند، فرم‌های مشخصی برای صدور یا رد گواهی تهیه می‌شود. این فرم‌ها قالب ثابت دارند تا کلیه اطلاعات ضروری در آن درج شود. در ادامه، محتوای مورد انتظار در فرم گواهی انطباق و فرم اعلام رد گواهی آمده است:

فرم/گواهی صدور انطباق (نمونه)

توضیح: موارد فوق یک نمونه فرضی از محتویات گواهی انطباق است. در عمل قالب بصری گواهی ممکن است به صورت سربرگ‌دار و همراه لوگوهای مربوطه باشد. بخش‌های مهم شامل: شماره یکتا و تاریخ گواهی، مشخصات صاحب گواهی (متقاضی)، مشخصات محصول (نام، مدل، سازنده، شماره سریال یا بچ)، استانداردهای ملاک انطباق، اشاره به گزارش آزمون و اینکه محصول مطابق استاندارد ارزیابی شده است، هر شرط یا محدوده اعتبار (مثلاً اعتبار زمانی یا دسته تولید مشخص)، و در پایان امضاء مسئول صادرکننده گواهی. ممکن است یک کد QR یا هولوگرام نیز جهت جلوگیری از جعل الصاق شود که بستگی به رویه شرکت دارد.

فرم/نامه اعلام عدم انطباق (نمونه)

در این نمونه نامه، لحن رسمی حفظ شده و ضمن اشاره به عدم صدور گواهی، دلایل مشخص و مستند آن ذکر گردیده است. وجود چنین شفافیتی به سازنده کمک می‌کند اقدامات اصلاحی لازم را انجام دهد. این فرم/نامه باید بر روی سربرگ رسمی صادرکننده (شرکت بازرسی) تهیه و امضاء شود. شماره پرونده یا گزارش آزمون برای مرجع‌دهی ذکر می‌گردد. معمولاً این اعلامیه در دو نسخه برای متقاضی و بایگانی صادرکننده تهیه می‌شود.

نکته نهایی: چه در صدور گواهی انطباق و چه در اعلام عدم انطباق، تمامی مدارک شامل گزارش‌های آزمون، چک‌لیست بررسی مستندات، فرم‌های نتایج آزمون و مکاتبات، در پرونده مربوط به آن محصول بایگانی می‌شوند تا در صورت نیاز (ممیزی‌های داخلی یا بازرسی نهادهای رسمی نظارت‌کننده) قابل ارائه و پیگیری باشند. همچنین صدور گواهی انطباق باید در سامانه‌های مربوطه ثبت گردد تا اعتبارسنجی آن توسط اشخاص ثالث امکان‌پذیر باشد. این روش اجرایی با رعایت دقیق مراحل فوق، تضمین می‌کند که فرآیند ارزیابی انطباق ترانسفورماتورها به صورت منظم، شفاف و مطابق استانداردهای بین‌المللی انجام پذیرد.