Regelverk med krav til jording

Transkript

1 Regelverk med krav til jording 14. Februar 2012 AS Ingeniørtjenester og undervisning elektro Tlf: fax: Web: E-post: 1

2 Dagens agenda Jording og utjevningsforbindelser Personsikkerhet og funksjonssikkerhet Krav i forskrifter og direktiver Aktuelle normer: NEK 400, NEK EN m fl Faste installasjoner og maskininstallasjoner Forskrift om elektriske lavspenningsanlegg 2

3 Forskrifter og direktiver Direktiver Lavvoltsdirektivet FEU NEK EN serien Maskindirektivet Forskrift om maskiner NEK EN EMC-direktivet FEU NEK EN NEK EN serien Forskrifter ikke underlagt direktiver FEL:1998 (NEK 400) FEF:2006 (NEK 440) (NEK 445) 3

4 Hva sier forskriftene Forskrift om elektriske lavspenningsanlegg: 19 Jordingsanlegg: Ved planlegging og utførelse av anlegg skal det påses at jordingssystemet er tilpasset det fordelingssystemet som er valgt i hele eller deler av anlegget slik at det ikke oppstår farlig strømgjennomgang eller for høye temperaturer som kan føre til forbrenning eller brann NEK 400:2010 4

5 Hva sier forskriftene Forskrift om elektriske forsyningsanlegg: Eks: 4-11 Jordingssystem (høyspenningsinstallasjoner): Jordingssystem skal være tilpasset det elektriske anlegget og være dimensjonert og utført slik at det ved feilsituasjoner i det elektriske anlegget ikke oppstår fare for liv, helse og materielle verdier, i eller utenfor selve anleggene (+12 sider med veiledningsstoff) NEK 440:2011 5

6 Hva sier forskriftene Forskrift om maritime elektriske anlegg: 13 Jordingssystem: Jordingssystemet skal være tilpasset det fordelingssystemet som er valgt for hele eller deler av anlegget slik at det ikke oppstår farlig strømgjennomgang eller for høye temperaturer som kan føre til forbrenning eller brann NEK 410 6

7 Fordelingssystem??? Nettstasjon Forsyning 400V/230V Ny fordeling TN Hovedtavle Installasjon 7

8 Når gjelder hvilken forskrift/norm??? M1 M2 Hovedfordeling FEU NEK EN FEL NEK 400 FEL NEK 400 Underfordeling FEU NEK EN NEK EN M3 M4 Forsyning FEF NEK 400 Maskin, FM, NEK EN

9 Hva sier forskriftene Fel, 16 Planlegging og vurdering av risiko: Elektriske anlegg skal planlegges og utføres slik at mennesker, husdyr og eiendom er beskyttet mot farer og skader ved normal bruk og slik at anlegget er egnet til den forutsatte bruk. 9

10 Hva sier forskriftene fef: 2-2 Vurdering av risiko: Det skal gjennomføres en risikovurdering for å kartlegge risiko i og i tilknytning til det elektriske anlegget. Ved utførelsen skal risikovurderingen legges til grunn for valg av løsninger. Dette skal dokumenteres. 10

11 Hva sier forskriftene fme: 10 Planlegging og vurdering av risiko: Maritime elektriske anlegg skal være slik at liv, helse og materielle verdier er beskyttet mot farer og skader ved normal bruk og slik at anlegget er egnet til den forutsatte bruk. Det skal gjennomføres en risikoanalyse Anlegg og utstyr må tåle de dynamiske og statiske påkjenninger som kan påregnes 11

12 : Risikovurdering En forutsetning for å oppnå ønsket elsikkerhet 12

13 Risikovurdering Akseptabel risiko Risiko som i en gitt sammenheng er akseptert av dagens samfunn Beskyttelsestiltak Metoder for å redusere risiko Gjenværende risiko Risiko som gjenstår etter at beskyttelsestiltak er iverksatt 13

14 Hvorfor jording Personsikkerhet Brannsikkerhet Driftssikkerhet 14

15 Personsikkerhet Berøringsspenninger er avhengig av: Nettsystem feilstrøm nominell spenning feilsituasjonen jordingsforhold 15

16 Brannsikkerhet Potensialforskjeller Overgangsmotstand i jordelektrode Utjevningsforbindelser Overspenning Lynoverspenninger koblingstransienter Nettfrekvente overspenninger Impulsjord 16

17 Driftssikkerhet Potensialforskjeller Overgangsmotstand i jordelektrode Utjevningsforbindelser Driftsjording Skal sikre pålitelig drift av teknisk utstyr Funksjonssikkerhet EMC 17

18 Planlegging og tilrettelegging Følgende bør avklares: Hvilke funksjoner jordelektroden skal ivareta Hvilke egenskaper jordelektroden skal ha Hvilke forskrifter som gjelder Om det må tas spesielle forholdsregler med hensyn til: Bygningstekniske forhold Grunnforhold Korrosjonsproblemer Spesielle rom i bygningen Framdriftsplan for anleggs- og byggevirksomheten 18

19 19

20 Dimensjonering av jordingssystemet ved kraftfrekvens: Jordingssystemene skal konstrueres for å oppfylle følgende krav: Sikkerhet mot farlige berøringsspenninger også ved høyeste feilstrøm Forhindre skade på eiendom og utstyr Dimensjoneres for å tåle korrosjon og mekanisk påkjenning i hele det elektriske anleggets levetid Dimensjoneres for å tåle termisk påkjenning fra feilstrømmer 20

21 Dimensjonering med hensyn på temperatur Jordledere og jordelektroder skal med hensyn på temperatur dimensjoneres slik at materialet ikke svekkes og omgivelsene ikke tar skade. De strømmer det skal taes hensyn til er gitt i tabell i HD 637 S1 (NEK 440) Feilstrømmene i jordelektrodesystemet er ofte oppdelt, derfor kan en enkelt jordelektrode dimensjoneres for den del av jordstrømmen som vil gå i denne elektroden 21

22 Jordelektroder Følgende jordelektroder kan benyttes: Spyd Bånd eller tråd Plater Elektroder i fundamenter Armering i betong som går ned i jorden 22

23 Jordelektroder Andre anvendelige metallkonstruksjoner i jord Metalliske rørsystemer for andre formål (brennbare væsker eller gasser, varmesystemer etc) skal ikke benyttes som jordelektroder for beskyttelsesformål. Metalliske vannrør-systemer anses ikke som akseptable jordelektroder i Norge. 23

24 Jordspyd Meget godt egnet som jordelektrode: for å nå et godt ledende jordsmonn dypt i grunnen når øvre del av jordsmonn leder dårlig for å forbedre eksisterende jordelektroder på fjell 24

25 Dypjording Tråd drevet ned i jorden etter er en meget effektiv jordelektrode - uten skjøter mot hovedjordskinne 25

26 Dypjording 26

27 Bånd eller tråd Tilstrekkelig dypt for å unngå frost eller uttørking Materialet må være slik at den motstår mekanisk skade som følge av korrosjon 27

28 Bånd eller tråd Benyttes som ringelektrode Ringelektrode med maskenett bør plasseres 0,5-3 m fra yttervegg, under drenering og frostfritt 28

29 Fundamentjording Bygningskonstruksjonen tjener som jordelektrode må samordnes med bygningsarbeider krever samordning med flere yrkesgrupper jordingsresistansen er avhengig av bygningens kontakt med jordsmonnet fare for økt resistans ved uttørring eller frost i tilliggende jordsmonn 29

30 Dypjording eksempler 30

31 Valg og installasjon av materiell Skal være slik at: Jordingsresistans verdi tilfredsstiller sikkerhetsog funksjonskravene til installasjonen, og kan forventes å være varig Jordfeil og jordlekkstrømmer kan føres uten fare, spesielt med hensikt på termiske, termomekaniske og elektromekaniske påkjenninger 31

32 Valg og installasjon av materiell Skal være slik at: Det er tilstrekkelig robust eller har tilstrekkelig mekanisk beskyttelse ut fra de ytre påvirkninger som kan opptre Det skal tas forholdsregler for å hindre at det oppstår skade på andre metalldeler som følge av elektrolyse 32

33 Overgangsmotstand til jordelektrode God jord er viktig for: personsikkerhet - berøringsspenninger lade ut kortslutningsstrømmer og lyn forhindre skade som skyldes transientspenninger i kraftledninger være referansepotensiale for å sikre instrumenter 33

34 Overgangsmotstand til jordelektrode God jord er viktig for: begrense spenningen mellom fase og chassis for å beskytte brukeren beskytte mot statisk elektrisitet beskytte elektroniske regulerings- og kommunikasjonssystemer tilfredsstille IEEE eller andre elektriske standarder 34

35 God jord Jordingen måles ved å måle dets motstand til omkringliggende jord eller bakken God jord karakteriseres av Lav motstand 35

36 1. jordfeil i IT L1 L2 L3 Berøringsspenning er definert som spenningsfallet over jordelektroden 36

37 Krav til jordingssystemet Trafo som forsyner installasjon: 300 KVA Jordfeilstrømmen Ij : 300 x 2 =600 ma Berøringsspenning = 50 v Overgangsmotstand på jordingssystemet: Rj Uc Id 50 0,6 83Ω 37

38 IT som TT ved feil hos annen abonnent i tilknyttet samme trafo L1 L2 L3 Feilstrøm? 38

39 IT som TT ved havarert nøytralpunktsavleder L1 L2 L3 Feilstrøm? 39

40 Tillatte fordelingssystemer TT Transformators N- punkt tilkoblet jord L1 L2 L3 Egen jordelektrode for installasjon 40

41 Jordfeil i TT L1 L2 L3 41

42 Jordfeil i TT Krever utkopling I praksis må benyttes strømstyrt jordfeilvern 42

43 Jordfeil i TN L1 L2 L3 N PE 43

44 Jordfeil i TN Krever utkopling Dokumenteres ved utkopling av overstrømsvern verifiseres ved vernets karakteristikk og kretsens impedans Strømstyrt jordfeilvern kan benyttes 44

45 NEK Beskyttelse mot elektromagnetisk støy 45

46 NEK Stjerneformet masket utjevningsnettverk Anvendelig i installasjoner med høy tetthet av viktig Informasjonsteknologiutstyr 46

47 NEK EN : Klemme for tilkobling til det eksterne jordingssystemet 6: Beskyttelse mot elektrisk sjokk IEC (NEK ) 6.3: beskyttelse mot indirekte berøring 7: Beskyttelse av utstyr Beskyttelse mot lyn, overspenning og koblingstransienter 47

48 NEK EN : Utjevningsforbindelser 17: Teknisk dokumentasjon Vedlikehold og reparasjon, spesielt vedr beskyttelsesutstyr og beskyttelseskretser 18: Verifikasjon Kontinuitet av den beskyttende utjevningskretsen Isolasjonsmotstand 48

49 Planlegging av et jordingssystem NEK 440: Tillegg D, s. 96

50 I E = Jordfeilstrøm Z E = Impedans til jord U E = Spenningsstigning mot jord U TP = Tillatt berøringsspenning U T = Berøringsspenning 50

51 Resultat av feltarbeid, skilleklemmer ved mastefot 51

52 Resultat av feltarbeid, skilleklemmer ved mastefot 52

53 Resultat av feltarbeid, tilledning til lokal jordelektrode 53

54 Takk for oppmerksomheten 54