Nordiska Vägtekniska Förbundet NVF udvalg 53 - Danmark Krav til nye styreapparater og lanterner - vejledning i anvendelser af standardernes klassebegreber Version 1.0 November 2005
Indholdsfortegnelse. 1. Indledning... 3 2. Introduktion til standarder... 5 3. Klassifikation i henhold til HD 638 S1... 6 4. Klassifikation i henhold til DS/EN 12675... 10 5. Klassifikation i henhold til DS/EN12368... 13 BILAG 1 - Udkast til vedligeholdelsesplan... 14 BILAG 2 - Kvalitetsnorm for drift af styreapparater m.v.... 16 side 2/15
1. Indledning Formålet med dette dokument er at fungere som en samlet, objektiv og praktisk anvendelig vejledning i brugen af gældende standarder (HD, EN og DS) med relation til danske signalanlæg. Vejledningen er udarbejdet under hensyntagen til gældende Vejregler og anden lovgivning på tidspunktet for vejledningens udgivelse, men erstatter på ingen måde Vejregler, lovgivning eller andre myndighedskrav. De klasseforslag, der fremgår af dokumentet, er baseret på den bredt sammensatte arbejdsgruppes samlede viden og erfaringer med hensyn til såvel eksisterende som nye signalanlæg. De behandlede standarder vedrører kun grundlæggende funktioner i og egenskaber ved signalanlæg, fx sikkerhedsfunktioner. Standarderne dækker ikke grænseflader mellem forskellige typer signalanlæg, men grænseflader mellem et signalanlægs forskellige komponenter, såsom styreapparat og lanterner, er inkluderet. Målgruppen for dette dokument er såvel bygherrer/vejadministrationer som producenter og leverandører af signalanlæg, samt de trafikingeniører og rådgivere, der arbejder med kravspecifikation og design af signalanlægsløsninger. Baggrunden for dokumentet er: at der i Danmark i dag foreligger en række standarder (HD, EN og DS) relateret til signalanlæg at der ikke foreligger nogen officiel dansk anvisning på, hvorledes standarderne skal eller kan benyttes i Danmark et ønske om at fremme muligheden for at udarbejde objektive specifikationer et ønske om at fremme muligheden for at kunne udarbejde objektive sammenligninger af signalanlæg af forskellige fabrikater at inspirere til overvejelser af drifts- og vedligeholdsaspekter Dette dokument omhandler dansk anvendelse af følgende primære standarder relateret til signalanlæg: HD 638 S1 - Signalsystemet til vejtrafik EN 12 675 - Vejudstyr - Styreapparater til signalanlæg - Funktionelle sikkerhedskrav DS/EN 12368 - Vejudstyr, Udstyr til trafikstyring. Gadesignaler. Der er for hver standard udarbejdet en tabeloversigt over standardens emner, hvoraf fremgår arbejdsgruppens anbefaling af klassekrav. I nogle tilfælde er anbefalingen begrundet/kommenteret og i enkelte tilfælde er der gjort opmærksom på, at den specificerende bør overveje, om specielle (lokale) forhold kan begrunde et andet valg, end det af arbejdsgruppen anbefalede. Ud over de standarder, der er direkte behandlet i denne vejledning, findes der en række standarder, der kan finde anvendelse i visse typer signalanlæg, fx: DE/ENV 13563 1 - Vejudstyr. Vejkontroludstyr - Køretøjsdetektorer DS/EN 50293 - Elektromagnetisk kompatibilitet - Signalsystemer til vejtrafik Produktstandard 1 DS/ENV 13563 foreligger kun som forslag til standard og arbejdet med standarden er iflg. DS indstillet. Dette forslag til standard er derfor i realiteten trukket tilbage, og kan kun anvendes til inspiration. side 3/15
Andre relevante standarder er listet i hver af de tre standarder HD 638 S1, EN 12675 og DS/EN 12368. Erfaringer med anvendelsen af dette dokument, forslag til revision af dokumentet, samt andre relevante kommentarer kan sendes til formanden for det danske NVF 53 udvalg. Udvalget vil bearbejde indkomne kommentarer med henblik på at vurdere, om der er behov for at revidere vejledningen. Dette vejledningsdokument er udarbejdet af en arbejdsgruppe under det danske NVF udvalg 53. Arbejdsgruppen er sammensat af repræsentanter for såvel vejadministrationer som for producenter/leverandører og rådgivere. Formand for det danske NVF udvalg 53: Peter Schøller Rasmussen - Frederiksberg Kommune, (pera02@frederiksberg.dk) Arbejdsgruppens medlemmer: Per Hedelund (formand) - Dansk Trafik Teknik A/S, (peh@dansktrafikteknik.dk) Knud Grøndahl Mortensen - Hansen & Henneberg A/S, (kgm@hansen-henneberg.dk) René Ring - Vejdirektoratet, (rr@vd.dk) Morten Søndergaard - SWARCO Technology A/S, (morten.sondergaard@swarco.dk) Bent Seerup - Technical Traffic Solutions, (bs@tts.dk) Nicolai Ryding Olsen - NRO, Københavns Kommune, (niryd@btf.kk.dk) Peter Yde - COWI A/S, (pey@cowi.dk) side 4/15
2. Introduktion til standarder Dette dokument er relateret til tre typer standarder (normer): EN - Europæisk Norm DS - Dansk standard HD - Harmoniseringdokument Da der er stor forskel på trafikstyring i de lande, som deltager i CENELEC samarbejdet, er HD 638 S1 udformet som et harmoniseringsdokument, hvor indkøberen af styreapparater skal vælge de sikkerheds- og funktionalitetskrav, som indkøberen ønsker for sine styreapparater. De pågældende valg sker ved at definere klasser. Da normerne effektivt er trådt i kraft pr. april 2003, opstår der ofte en del usikkerhed om, hvilke klassekrav en indkøber skal stille til et styreapparat/signallanterne. Dette dokument er udformet således, at de gældende standarder gennemgås enkeltvist med arbejdsgruppens anbefalinger og kommentarer indføjet i relation til normernes enkelte punkter. side 5/15
3. Klassifikation i henhold til HD 638 S1 HD 638 S1, "Signalsystemer til vejtrafik", dækker elektromekaniske krav til alle komponenter i signalanlæg, centrale computersystemer undtaget. Indeks Betegnelse Mulige valg Anbefaling Bemærkninger 4. Electrical supply and limits 4.2 Operating voltage range 4.3.1 Switch off response voltage (V off ) 4.3.2 Auxiliary state switch response voltage (V aux ) A1: nominal voltage - 13%...+10% A2: 220V -20%...+15% B0: no automatic switch off is required. B1: automatic switch off is required at nominal voltage -20%. B2: automatic switch off is required at nominal voltage -25%. C0: no auxilary state is required. C1: the system switches to the auxilary state when the supply voltage has any value between the minimum operating voltage as specified in 4.2 and V off. 4.4 Overvoltage D0: no protective device is required. D1: a protective device is required to provide protection up to 1500 V r.m.s. 4.5 Voltage dip E1, E2 eller E3: Se skema. 4.6 Mains frequency F1: 50 Hz ±2% F2: 50 Hz ±4% F3: 50 Hz ±10% F4: 60 Hz ±2% 5. Safety 5.1.1.1.1 Road traffic signal systems 5.1.1.1.2 Maintenance equipment supply 5.1.1.2.2 PE wiring of external equipment T1 eller T2: Se beskrivelse i HD 638. U0 eller U1: Se beskrivelse i HD 638. L0: PE wiring is not required in class II conforming IEC 60536. L1: Accessible conductive parts shall be connected to the PE conductors incorporated in the cables or a seperate PE cable. L2: Accessible conductive parts shall be connected to a PE conductor incorporated in the cable. The signal pole shall have an additional PE conductor in the form of a cable with a cross section A1 B1 C0 D0 E3 F2 T1 U1 L1 220 VAC er ikke længere standard i DK. Nu benyttes 230 VAC. I Danmark skal et styreapparat enten være fuldt funktionsdygtigt eller være slukket. Ingen beskyttelse mod permanent overspænding er krævet, men det anbefales at specificere beskyttelse mod lynnedslag. Iflg. stærkstrømsbekendtgørelsen Iflg. stærkstrømsbekendtgørelsen Iflg. stærkstrømsbekendtgørelsen side 6/15
5.1.1.2.3 Accepted methods of earthing of at least 10 mm 2 and at least 1 m longer than the cores of the cables to the distributor in the poles. M1: Always earthed, no screw size is specified. M2: Earthed if required, minimum size M8. M3: Earthed if required, minimum size M6. 5.1.1.3 Enclosure V1: Enclosures shall provide protection to IP44. When the manual panel is open, the protection provided shall be to IP44. When the closure is open the protection shall be to IP20. V2: Enclosures shall provide protection to IP54. When the manual panel is open, the protection provided shall be to IP43. When the closure is open the protection shall be to IP23. V3: Enclosures shall provide protection to IP44. When the closure is open the protection shall be to IP21. V4: Enclosures shall provide protection to IP55. When the manual panel is open, the protection provided shall be to IP43. When the closure is open the protection shall be to IP20. 5.1.1.6 Terminations H0: No seperate access to mains terminations. H1: Seperate access to meters or parts of a mains 5.1.1.7 Controller enclosure doors 5.1.2 Controller signal outputs terminal etc. J0: No open locking device provided. J1: Inspection doors shall be provided with an open locking device or simple unhinging mechanism. The doors shall not be capable of being unhinged in the closed position. J2: No open locking device provided, but the purchaser may specify the device. K1: 0,1A to 4,0A K2: 0,09A to 2,0A M3 V2 H0 J1 K1 Iflg. Stærkstrømsbekendtgørelsens afsnit 6, Elektriske installationer, kap. 547.1.1 - Hovedudligningsforbindelser : Af mekaniske grunde skal ledertværsnittet mindst være 6 mm2 uanset ledermateriale. Første ciffer i IP-klassen specificerer beskyttelse mod berøring, andet ciffer specificerer beskyttelse mod støv- og vandindtrængen Se evt. Stærkstrømsbekendtgørelsen kapitel 803. Vær dog opmærksom på at lokale elforsyningsselskaber kan kræve H1. side 7/15
5.2.2 Requirements of signal intensity for safety 5.2.3 Requirements for signal states. 5.2.3.4 Testing procedures 5.2.5.1 Location af monitoring elements for detection of absent signals. 5.2.5.2 Location af monitoring elements for detection of unwanted displays. 8. Installation 8.5.3 Fault Loop impedance test 8.6 Insulation of live parts to earth. 8.7 RCD (residual current detector/earth leakage breaker) 9. Maintenaince 9.6 Maintenance testing procedures 11. Classification of environmental test conditions. Dry heat - Temperature K3: 0,07A to 5,0A at power factor >0,8 K4: 30VA up to 1200 VA AF1 AF5: Se beskrivelse i HD 638 S1. AG1: 100 ms AG2: 150 ms AG3: 200 ms AG4: 300 ms AG5: 500 ms AG6: 800 ms AG7: 850 ms AG8: 1000 ms X1: X2: Se beskrivelse i HD638 S1. N0: N1: N2: Se beskrivelse i HD638 S1. P0: No requirement for location is specified. P1: The monitoring elements shall be connected in parallel with the switching elements whitch switch the signals unless incorrect measurements are prevented. AA0: No test is required. AA1: Se beskrivelse i HD638 S1. R1: 1 MΩ R2: 0,5 MΩ S1: Test button S2: an RCD tester. Y1: Y2: Se beskrivelsen i HD638 S1. AB0: no test. AB1: 40 C. AB2: 55 C AB3: 60 C AF1 AG4 X1 N0 P0 AA1 R2 S1 for anlæggets fejlstrømsrelæ S2 for eventuelt servicestik Y1 AB1 Cold AE1: -10 C AE3 Leverandøren af lanterner skal oplyse strøm- /spændingskriterier til leverandøren af styreapparatet. I henhold til forslag til Vejregler "Afmærkning - Signalanlæg" af 2003, afsnit 5.1 I henhold til Stærkstrømsbekendtgørelsen afsnit 6 I henhold til Stærkstrømsbekendtgørelsen I henhold til Stærkstrømsbekendtgørelsen Se arbejdsgruppens forslag til tjekskema i bilag side 8/15
AE2: -15 C. AE3: -25 C AE4: -40 C Damp heat, Cyclic AK1: 1 AK2: 2 Solar Radiaton AH0: No test Test procedure AH1: Test required Random vibration AJ1: 1 hour. Duration Impact for Signal heads AJ2: 2 hours AC1: 0,1 m AC2: 0,4 m AC3: 1,3 m AK2 AH1 AJ1 AC3 side 9/15
4. Klassifikation i henhold til DS/EN 12675 DS/EN 12675, "Vejudstyr Styreapparater til lyssignalanlæg Funktionelle sikkerhedskrav", beskriver funktionskrav til styreapparater. Denne standard dækker funktionelle krav til styreapparater. Indeks Betegnelse Mulige valg Anbefaling Bemærkninger 4. Functional safety requirements 4.5.1 Signalgroup conflicts (unwanted signals) a) Green green conflicts. AA0: There is no requirement to check for conflicting green signals. AA1: The occurrence of any signal group green signals displayed simultaneously with any conflicting signal group green signals shall register a fault. AA1 b) Green yellow conflict. AB0: AB1: AB1 c) Yellow yellow conflict. AC0: AC1: AC0 d) Green red/yellow. AD0: AD1: AD1 4.5.2 Signal group green/absent red conflict. e) Green green/yellow conflict. AE0: AE1: a) Absence of any conflicting red signal. AF0: AF1: AE0 AF0 b) Absence of conflicting red on specified signal heads. AG0: AG1: AG0 4.5.3 Absent red/absent red conflicts 4.6 National signal regulations (unwanted signals) c) Absence of the last conflicting red signal. AH0: AH1: AJ0: AJ1: a) National signal regulations (infringement). BA0: BA1: AH1 AJ0 BA1 Eksempelvis: grøn-gul rød-grøn b) Standby mode (flashing signals). BB0 side 10/15
BB0: BB1: idet gult blink ikke er tilladt iht. Vejreglerne c) Failure mode (flashing signals). BC0: BC1: BC0 idet gult blink ikke er tilladt iht. Vejreglerne d) Rate and duration of flashing signals during standby mode. BD0: BD1: BD0 idet gult blink ikke er tilladt iht. Vejreglerne 4.7.1 Absent signal group red signals e) Rate and duration of flashing signals during failure mode. BE0: BE1: a) Absence of a red signal on a specified signal group. CA0: CA1: BE0 CA1 idet gult blink ikke er tilladt iht. Vejreglerne b) Absence of the last red signal. CB0: CB1: CB1 c) Absence of a number of red signals. CC0: CC1: CC1 4.7.2 Absent signal groups, yellow or green signals 4.8 Compliance d) Absence of specified red signals. CD0: CD1: CE0: CE1: DA0: checking DA1: 4.9 Safety timings a) Stored values of timings. FA0: FA1: b) Time based frequency. FB0: FB1: c) Minimum values of time settings. FC0: FC1: d) Maximum of time values. FD0: FD1: e) Duration of timings. FE0: CD1 CE0 DA1 FA1 FB1 FC1 FD1 FE1 side 11/15
4.10 National signal sequences 4.11 Faults of external inputs FE1: a) National signal sequences. GA0: GA1: b) Specified signal group green to signal group green movements. GB0: GB1: c) Specified signal start up sequence signal group movements. GC0: GC1: HA0: HA1: GA1 GB0 GC0 HA0 side 12/15
5. Klassifikation i henhold til DS/EN12368 DS/EN12368 - "Vejudstyr. Udstyr til trafikstyring. Gadesignaler". Denne standard dækker krav til lanterner. Den nuværende EN 12368, som ligger til grund for beskrivelsen i dette afsnit, er udgivet i 2000. Der forventes udgivet en revideret DS/EN 12368 i 2005. Indeks Betegnelse Mulige valg Anbefaling Bemærkninger 4. Constructional requirements 4.2 Signal head Class I IP34 Class II IP44 Class III IP54 Class III 5. Environmental, electromagnetic compability (EMC) and electrical requirements 5.1 Environmental requirements 6. Optical requirements 6.3 Luminous intensities of signal lights 6.4 Distribution of luminous intensity 6.6 Maximum phantom signal 6.8 Signal lights with symbols 6.9 Background screen of signal lights 7. Constructional and environmental test methods Table 9: (impact resistance) Table 12: (temperature range) Class IV IP55 Class A: +60 C to -15 C Class B: +55 C to -25 C Class C: +40 C to -40 C Performance level 1 3 (I min ) kombineres med class 1 2 (I max ) Class B Level 2 Class 1 A or B in combination with A / W type E, W, M or N Class 1 5 Class 3 Class S1-S2 C1 C4 IR1: 100mm IR2: 400mm IR3: 1300mm Class A Class B Class C S1 C4 IR3 Class B Det anbefales dog at overveje dynamisk lystilpasning afhængig af farve og baggrundsbelysning side 13/15
BILAG 1 - Udkast til vedligeholdelsesplan Specifikke krav til drift og vedligehold bør tage udgangspunkt i den enkelte vejadministrations egne krav til overordnede forhold, såsom tilgængelighed, serviceniveau, fremkommelighed, driftsorganisation o.a. relevante emner, da disse afspejler de strategier og målsætninger, som man ønsker drift og vedligehold skal indrettes efter. Med udgangspunkt i ovenstående formuleres specifikke tekniske krav til levetid, tilgængelighed, vedligeholdelsesintervaller, reparationstider, reservedelslagre osv. HD 638 S1 indeholder en table 2, som er en skitse til en vedligeholdsplan. Arbejdsgruppen finder det hensigtsmæssigt, at kravene til drift og vedligehold overvejes allerede ifm. specifikation af nyt signaludstyr, fx med udgangspunkt i table 2. Skitsen er gengivet i denne vejledning som Tabel 1. Pos. Master controller Controllers and remotely controlled controllers Signal heads Illuminated traffic signs Variable traffic signs Traffic detectors Cable & wiring distributors Mounting and fixing elements Maintenance: 1 Maintenance Specified by the installer and depending of the availability requirements of the customer 2 Cleaning Specified by the customer, but within 12 3) 3 Replace lamps 4) 4 General check of function and check of 6) signaling 5 Check of junction layout 12 and drawing Safety related tests and inspection: Check of 6 safety related 8 7) 5) timings 7 Check of safeguarding facility failure monitor and failure mode. 4 8) 5) 8 Random simulation of one conflict Check of safeguarding facility failure monitor and failure mode. 24 10) (12) 1) 5) 9 10 11 Simulation of all conflicts. Check of Residual Current Detector / earth leakage breaker (RCD) Check of insulation resistance of cables Check of protective measures against dangerous shock currents 6 9) 6 9) 6 9) Tabel 1, skitse til vedligeholdelsesplan fra HD 638 S1 If necessary (12) 1) According to EN 50110-1 side 14/15
Kommentarer til vedligeholdelsesplanen i Tabel 1: serviceintervaller (angivet med fede typer) er opgivet i måneder fodnoter, anført ved notationen xx) er forklaret i det følgende: 1. 12 month interval when the signal safeguarding facility is not conforming to former national standards 2. A check of the junction layout drawing does not include re-measuring distances, but a check of conformity with the traffic signs and lane markings 3. Preferably the optics 4. Corresponding to the service life of lamps and the availability requirements of the customer 5. Intervals can not be defined until the technical conditions have been defined 6. Specified by the customer, latest at replacing of lamps 7. Not necessary, when failsafe intergreen monitoring is used 8. At controllers with failsafe, redundant or divers multichannel signal safeguarding facility and fully independent Switch OFF units the test interval may be extended to 6 months 9. If the RCD (Residual Current Detector) is part of the signal safeguarding facility and Table 1 item 8) is not applicable, the interval shall be reduced to 4 months 10. The simulation of all conflicts every 24 month may be substituted by the systematic simulation of single conflicts every 4 month (ref. Table 1 item 8) ) so that within 36 months each conflict has been simulated once. En anden og simplere skitse til den overordnede planlægning af drift og vedligehold for styreapparater findes i Tabel 2. Skitsen i tabel 2 er en del af et større paradigmekompleks, der i flere detaljer beskriver alle de overvejelser, en systemejer skal igennem i forbindelse med detailplanlægningen af drift og vedligehold af signalanlæg. side 15/15
BILAG 2 - Kvalitetsnorm for drift af styreapparater m.v. Driftsaktivitet Objekter/fejl Kvalitetsniveau1 Kvalitetsniveau 2 Kvalitetsniveau 3 Generelt Anlæg Slukket ½ time Max. 2 timer 1. arbejdsdag * I henhold til arbejdsplan (bilag A) Eftersyn og service Tidsfrister Afvigelser Vagtordning Opkald Ventetid Max. 5 min. Aktivering efter opkald Ventetid Max. 10 min. 1.1 Fjendtligt grønt Fejl ½ time 1 time 2 timer 1.2 Rød lampefejl Afhjælpning af fejl og mangler Ødelagt 1.3 Konstatering af fejl - klasse A spoler - klasse B spoler - klasse C spoler - klasse D spoler 1.4 Afhjælpning af spolefejl 1.5 Signalprogrammer 1.6 Tidsstyring 1.7 Omløbstid 1.8 Samstyring 1.9 Styreskab 1.10. Moduler i styreskabsrack 1.11 Overvågningsudstyr 1.12 Håndbetjeningsenhed 1.13 Relæer 1.14 Udgangsklemmerækker 1.15 Programmer 1.16 Udgange 1.17 Varmelegeme i styreskab Tabel 2, simpel skitse til drifts- og vedligeholdsplanlægning Max. 2 timer Inden for 3 dage 1. arbejdsdag * Inden for 7 dage Inden for 1 uge Inden for 10 dage Fejl Max. 2 timer 1. arbejdsdag * Inden for 1 uge Manglende skift af styreprogrammer Max. 2 timer 1. arbejdsdag * Inden for 1 uge Manglende skift af Styreprogrammer Skader/fejl Max. 2 timer 1. arbejdsdag * Inden for 1 uge * inden for normal arbejdstid side 16/1