Jording av anleggsdeler for Trikk (Forstadsbaner og bysporvei) samt metroanlegg i Sporveien Oslo AS.

Transkript

1 Jording av anleggsdeler for Trikk (Forstadsbaner og bysporvei) samt metroanlegg i Sporveien Oslo AS. 1

2 Kort om Sporveien Oslo AS > Frakter mennesker med Metro og Trikk, samt busser i Oslo > Ca 222 mill reisende pr år i Oslo > Vi er ca 4000 ansatte > Det er 190 km spor på metro, og ca 100 km spor for trikk. > Metrovognene kjører 36 mill km i året, trikken ca 4,1 mill km (1000 avganger pr døgn på t bane) > Sporveien benytter 750 V DC som system spenning for metro og trikk(forstadsbaner og trikk) > Makslast for 6 vogns tog metro er ca 4000 A, og for trikk ca 1800 A > Sporveien har til sammen for metro og trikk 62 likeretterstasjoner, hvor total installert ytelse er ca kva, og bruker ca 140 GWh årlig. 2

3 Historisk oppbygging > Likeretterstasjoner har i hovedsak blitt bygget med «klokke sikringer» (spenningsbegrensende sikring) som er koblet opp mellom retur og sand jord. Dette skal da på feilfritt anlegg holde retur krets og sann jord adskilt. > Metro anlegg har isolert returkrets der det på likeretterstasjoner, publikumstasjoner, i bryteranlegg i vekselområder, har blitt benyttet klokkesikringer. Grunnet signalanlegg er returkretsen koblet over impedanser for metro og enkelte forstadsbaner. > Forstadsbaner har isolert returkrets, og returstrøm går kun i en streng grunnet sikringsanlegg der dette er installert! > Bysporvei er skinner lagt rett i støp uten isolasjon mot omgivelsene, og returkrets koblet rett til skinnelivene > Sporvekselvarme har historisk vært kjørt med 60 V (via nedtransformering fra 230 V) på metro, og etter hvert 230 V/230V med galvanisk skille. > I bysporvei er det 230 V i gamle anlegg med og uten galvanisk skille, avhengig av alder. 3

4 Resultatet > Har delt opp forskriften i fire grupper 1. Fagpersonell Høyspent 2. Fagpersonell Lavspent 3. Instruert personell 4. Førere (Instruert personell) > Men for at opplæringen skal være tilpasset relevante problemstillinger og arbeidsoppgaver så ser vi for oss at det blir 7 kategorier. 4

5 5

6 Bysporvei Største delen av sporet for bysporvei er historisk lagt rett i støp i gatene, og kan således ikke regnes som adskilt fra sann jord i dag. Gamle anlegg som rehabiliteres, eller nye anlegg, bygges slik at sporene isoleres fra støp og annen ledende del, slik at dette er adskilt fra sann jord. For oppkobling av brytermaster, ledende deler, andre ledende deler i Bysporvei har det vært forskjellige løsninger gjennom tidene: Brytermaster og andre ledende deler delvis koblet direkte til returkretsen. Enkelte brytermaster og andre deler koblet opp over klokkesikringer mot retur. Noen er kun jordet direkte. 6

7 Dobbelisolert oppheng > Kontaktledningsmastene i bysporvei og forstadsbaner er i hovedsak bygget dobbelt isolert bortsett fra der det er brytere, og enkelte master og opphengs punkter som har enkelisolering(liten utstrekning). > I Norm er det beskrevet at det ikke er behov for jording av master når de har dobbelisolert oppheng. (Ut fra definering av slyngfelt, og risiko for at ledningsnedfall kan treffe mast tilsier at mast innenfor slyngfelt vill måtte vurderes jordes). > I mange gater er det hengt opp veilys over Kontaktledning. Dette er hengt opp i stålwire, og utstyr er ikke dobbelisolert. Ved oppheng i master innenfor slyngfelt, også utenfor, er det da ikke dobbelisolert system. Ved kontaktledningsbrudd kan ledning slå oppover og spennings sette wire for gatelys. Ved nedfall av belysning herunder wire kan denne treffe kontaktledning og bli spennings førende. > Ved ombygginger må det vurderes ikke ledende materiale, og dobbelisolert utstyr, eller tilkobling til Sporveiens jordingsanlegg. 7

8 Hvor ofte? - Repetisjon >. 8

9 Brytermast, nye skinner 9

10 Frister og pålegg > Plan for hvordan FSE opplæringen skal gjennomføres skal leveres til Sakkyndig Driftsleder Magne Høie innen 1/12-13 > Statusrapport leveres til Høie hver 3.måned > All opplæring skal teste forståelsen til deltakeren. Avsluttende spørsmål skal være dokumentert og identifiserbar > Opplæringen klar for verifisering av Høie innen 1/9-14 > Opplæringen ferdigstilt og iverksatt innen 1/10-14 > Alle skal ha gjennomført opplæringen innen 1/1-15, inntil da gjelder «dagens praksis» 10

11 Metro og Forstadsbaner >Metro og forstadsbaner er bygget i egne traseer og returkrets i ballast/pukk som blir som en isolator mot sann jord, derfor ikke samme utfordringer som med bysporvei >Metro har impedanser i returkrets grunnet signal 11

12 12

13 Endrede krav og forutsetninger utfordringer og bakgrunn for nytt regelverk > Startet med å lage jordingsfilosofi som baserte se på forskrifter. Forskrifter som er lagt til grunn er FEF kapittel 9, og herunder spesielt 9-5, som lyder: Anlegg skal utformes slik at tilgjengelige potensialforskjeller, berøringsspenninger og strømmer i jord og jordledere ikke representerer personfare eller fare for skade på utstyr eller materiell Veiledning sier blant annet: For å unngå vagabonderende strømmer i anlegg med likestrøm, skal ikke skinner jordes. Alle utsatte ledende deler skal derfor være forbundet med returkretsen. Spenningsbegrensende utstyr skal benyttes for å opprette skille mellom utsatte anleggsdeler og returkretsen, for å oppnå hurtig avbrudd, slik at kravene til største tillatte spenningsstigning blir overholdt. Alternativt kan master og annet utstyr isoleres fra jord og forbindes direkte til returkretsen. > Lagt Normen til grunn(som beskrevet i FEF 2006 kapitell 9. > Laget en generell risikovurdering, hva kan skje og hvor, basert på erfaring. > Definerte ett slyngfelt, hvor langt ut kan en kontakt ledning slå ved brudd? > Hvordan berører dette andre anleggseiere (Hafslund, Teleetater, Bymiljøetaten, vegvesen og andre? 13

14 14

15 15

16 16

17 Utdrag av Risikovurdering > Hvor stort må slyngfeltet defineres, det vil si hvor langt ut kan en kontaktledning slå ved nedfall? Legger til grunn kurver, holdeplasser, spennlengder og stedlige forhold. Kommer frem til at på generelt grunnlag benyttes 5 m og 2,5 m.(som ved jernbane anlegg) > Bør anleggsdeler «utsatte ledende deler» og «andre ledende deler» innenfor slyngfeltet jordes til Sporveiens jord? Lagt til grunn ledningsnedfall og slyngfelt, personer på eller i nærhet av utsatt ledende del, annenleden del, armlengdes avstand mellom utsatte ledende deler, annen ledende del, Ja dette skal kobles opp. Dette for å forhindre farlige berøringsspenninger og potensialforskjeller. FEF 9-5. Stedlige forhold legges til grunn for vurdering, og det skal risiko vurderes for hvert prosjekt. 17

18 Utdrag av risikovurdering (fortsettelse) > Høye kortslutningsstrømmer, dagens vern. Hvordan beskytter dette? Sporveiens vern(750 V) i dag er avansert moderne vern, også på gamle anlegg. Disse har overstrøm, kortslutning, strømstigning blant annet som de viktigste funksjonene som benyttes. Det vil si at vern ikke håndterer mindre strømmer mot jord. Det er gjeninnkobling på effektbrytere. Dette tilsier som FEF 9-5 sier «for å oppnå hurtig avbrudd» at alt innenfor slyngfelt generelt må tilkobles Sporveiens jord. Ved direkte kortslutning(også gjennom spenningsbegrenser) går bryter i blokkering likeretterstasjoner. > Mellom chassis på kjørestrøms tavle, likerettere, lastbrytere,- og jord i likeretterstasjoner skal det være forbindelse via en shunt for måling av eventuelle feilstrømmer. Hvis feilstrøm overstiger 35A (innstilt verdi) skal alle trafo- og linjebrytere legges ut automatisk. Mellom stasjonens hoved jord skinne og returfelt skal det installeres en kortslutningsenhet som sørger for at spenningen mellom kjøreskinne og jord ikke overstiger grenseverdier i henhold til EN Ute i nettet er kabelskjermer koblet opp på samme måte, men da seksjonert pr kurs/avgang ved feil. > Returkrets er på gamle anlegg indirekte jordet, og nye isolert,- men også indirekte jordet ved gitte årstider og ved stor grad av salting. Hva bidrar dette til? Strømmer på avveie og potensial forskjeller. Hvordan løse dette? Tiltak? Sette opp spenningsbegrenser mellom jord og returkrets(skinner) som håndterer potesialforskjeller via PLS programmert spenning /tid i henhold til norm, som da leder strømmer og utjevner potensialforskjeller i forhold til alt oppkoblet utstyr. 18

19 19

20 Slyngfelt rekkevidde > På kontaktledning har Sporveien definert ett slyngfelt på 5 m. (Slyngfelt er det området som er definert som området kontaktledningen kan treffe objekter innenfor ved nedfall. Forstadsbaner har samme slyngfeltet) > For Metro med strømskinne er det definert en rekkevidde på 2 m, det vil si alle anleggsdeler innenfor dette skal være koblet til langsgående jordledning. 20

21 Rekkevide for strømskinne/metro 21

22 Slyngfelt for kontaktledning trikk 22

23 Bygging av jordledning for trikken > Praksis i dag er at Sporveien bygger skinner som ligger isolert i støp, og legger med langsgående jordledning som ligger under underbygning (på ytterside av hvert spor), og termineres i hver kum. Mellom jordledning og returkrets monteres spenningsbegrenser som ivaretar potensialforskjeller og farlige berøringsspenninger (Det vil si den åpner under normal drift når mann har en feilfritt anlegg, og når feil oppstår legger den sammen og leder feilstrømmer til jord) > Objekter innenfor slyngfelt, som «utsatte ledende deler» og «annen ledede del», som kan anta annet potensiale ved kontaktledningsnedfall(spenningsatt) må kobles til Sporveiens jordledning, eller vurderes koble til langsgående jordledning. > Mindre Objekter som kan defineres som annen ledende del kan i henhold til norm unnlates tilkoblet avhengig, selv om det er innenfor slyngfelt under gitte forutsetninger. Dette vil i Bysporvei bli en risikovurdering for hvert enkelt sted, avhengig av hva som kan skje, antall mennesker i nærhet av objektet og risiko generelt. 23

24 24

25 Skinner i bysporvei 25

26 Ut isolering av jord på skjermer og sammenkobling av følgejord på Nettselskapet sine høyspent kabler i Sporveiens likeretterstasjoner. Regelverket til Sporveien har beskrevet følgende: > Hovedgrense snittene finnes i likeretterstasjonene der 11 kv nettet møter likeretteranleggene, men det finnes også anlegg der det er egen nettransformator eller der nettstasjon er plassert innenfor Sporveiens egne områder. > Hovedregel: Banestrømforsyningens returkrets skal aldri kobles sammen med jording fra netteier. > Normal praksis mot Hafslund Netts 11 kv nett i Oslo er at kabelskjerm på forsyningskabel avsluttes på egen og særskilt merket isolert jordskinne montert på isolatorer inne i RMU (Ring Main Unit dvs koblingsanlegget for 11 kv ringforbindelse). Eventuell følgejordleder (1 eller flere) avsluttes direkte på hovedjordskinnen i stasjonen. Likeledes forbindes RMUen med hovedjordskinnen med én enkelt forbindelse. Bakgrunn for at skjermer ikke tilkobles felles jord er for å ikke få Parallell strømvei Her det nok forskjellige løsninger opp gjennom årene, men ovenstående løsning er benyttet de siste årene. 26

27 Oppkobling av skjermer og følgejord på høyspenningsanlegg 27

28 Adskillelse av jord med forsyning fra nettselskap (og også fra Sporveiens egne anlegg) ved lavspentforsyning av anleggsdeler innenfor slyngfelt/rekkevidde > Der Nettselskapet( også fra Sporveiens egne tavler) har lavspent forsyning til objekter som skap, bygninger innenfor slyngfelt/rekkevidde (både i bysporvei og T- bane) skal kabel jordes i forsynings ende, og isoleres i forbruker ende(sporveien). > Objektene som da forsynes tilkobles banens langsgående jordledning. > Utfordring er 400 V TN-C-S systemspenning. Her må mann ha med PEN leder inn til første fordeling. > Sporveien bygger sine anlegg langs banen på samme måte innenfor definert rekkevidde og slyngfelt. > Her vil også stedlige forhold komme inn i bilde og kreve vurderinger 28

29 Kobling lavspentkabler innenfor slyngfelt/rekkevidde 29

30 Jordingsstruktur 30

31 Utfordringer > Å ha adskilte systemer fra de forskjellige infrastruktureiere er i praksis ikke mulig mange steder i Oslo, da det er både kabler, anleggsdeler (utsatte ledende deler og andre ledende deler) vannledninger, skinner, rekkverk og bygg, mm som henger sammen indirekte og direkte. Videre er det i veldig mange av gatene meget trangt. Så lenge mann ikke greier å adskille jordingssystemene så må de sammenkobles så lenge de står tett inntil hverandre eller innenfor armlengdes avstand slik at potensialer utjevnes og farlige berøringsspenninger unngås! > For Metro og forstadsbaner er det løsbart da disse går i egne traseer og påvirker i mindre grad andre systemer, det vil si bedre avstand. For Metro er tuneller utfordrende i forhold til jording. > For trikken i bysporveien er det større utfordringer der vi har slyngfelt på kontaktledning på generelt 5 m/2,5 m. Ved ledningsnedfall skal alt innenfor være koblet opp mot Sporveiens langsgående jordledning. > Anleggsdeler tilhørende Hafslund Nett, BYM, Tele etater og andre vil måtte kobles sammen med Sporveiens langsgående jord, der det er fare for potensial forskjeller og farlige berørings spenninger innenfor definert slyngfelt. Alternativt benytte ikke ledende materiale eller dobbelisolert utstyr. > De som blir leid inn for å prosjektere anleggene har meget ulik oppfatning om hvordan dette skal prosjekteres og bygges, og har ofte liten erfaring. > Sporveien har i senere tid hatt møte med infrastruktur eiere og diskutert utfordringene, og sammen med Hafslund Nett, BYM har vi god dialog i forhold til å finne løsninger. > Hvert prosjekt case løses på bakgrunn av stedlige forhold, og risikovurdering i forhold til dette. 31