Teknisk regelverk for bygging og prosjektering. A-Overordnede spesifikasjoner

Transkript

1 Side: 1 / 8 Teknisk regelverk for bygging og prosjektering A-Overordnede spesifikasjoner 2. Elektromagnetisk kompatibilitet

2 Side: 2 / 8 Innholdsfortegnelse A.1 Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC)... 3 A.1.1 Innledning... 3 A.1.2 Organisatoriske krav... 3 A.1.3 Funksjonelle og tekniske krav... 3 A.1.4 Oversikt relevante EMC-normer:... 4 A.1.5 Krav til separasjon av kabler... 5 A.1.6 Eksempler på EMC-grensesnitt av sikkerhetsmessig betydning... 6 A.1.7 Lokale krav... 7 A.1.8 Krav til dokumentasjon av EMC... 7 A.1.9 Omgivelsenes elektrotekniske miljø... 7

3 Side: 3 / 8 A.1 Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) A.1.1 Innledning Begrepet Electromagnetic Compatibility (EMC) skal forstås som forhold i forbindelse med Emisjon og Immunitet og Elektrostatisk utladning (ESD) som beskrevet i EU's EMC direktiv (89/336/EEC). EMC direktivets veiledninger med tilhørende sett av standarder skal oppfylles. Begrepet EMC omhandler elektromagnetisk sameksistens, d.v.s. forutsetningene for at elektriske installasjoner med forskjellige egenskaper mht. nivå på utstrålt og ledningsbundet elektromagnetisk støynivå skal fungere samtidig, uten uønsket gjensidig påvirkning. Dette oppnås når de elektriske installasjonene (kabelopplegg og utstyr) har tilstrekkelig immunitet mot utstrålt og ledningsbundet elektromagnetisk støy som de blir eksponert for fra andre elektriske installasjoner. A.1.2 Organisatoriske krav Det utpekes en EMC-koordinatorer med dokumentert erfaring fra lignende prosjekter. EMC-koordinator skal koordinere alle EMC-spørsmål for sine leveranser som kan omfatte prosjektering, installasjon og utprøving, samt sørge for grensesnittavtaler med impliserte myndigheter. Dette gjelder også grensesnitt mot eventuell CW entreprenører, rullende materiell og omgivelsene (banens naboer). Avhengig av anbudsform vil EMC-koordinator være en person tilknyttet hovedentreprenøren for transportsystemet eller totalleverandører (ved funksjonsanbud) innenfor entrepriser der dette er relevant, eller den prosjekterende (ved anbud på detaljprosjekt). Entreprenører og leverandører er selv ansvarlig for dokumentasjon og at leverte ytelser, utstyr og installasjoner oppfyller krav til EMC og oppnår CE-godkjennelse. A.1.3 Funksjonelle og tekniske krav (Krav til jording og begrensning av vagabonderende strømmer er beskrevet i annet kapittel). NB! Det er viktig med definerte grensesnitt/avhengighet mot andre entrepriser, f.eks. rullende materiell. Alt utstyr og installasjoner skal overholde EUs EMC direktiv [S18] og relevante normer. EMC-direktivets veiledninger med tilhørende sett av standarder skal oppfylles slik at det totale system (med alle faste installasjoner) kan oppnå en samlet CE merking. Beskyttelse mot skader forårsaket av lynnedslag og Elektrostatisk utladning (ESD) skal regnes som et EMC relevant forhold. Kravene til EMC skal ikke kun gjelde for det ferdige systemet men også være gjeldende for verktøy og utstyr anvendt i konstruksjonsfasen, f.eks. el-

4 Side: 4 / 8 sveiseutstyr og høyfrekvent (HF) utstyr. I kabelinstallasjoner skal krav til separasjon via avstand følge IEEE [S17], se egen tabell for separasjon av føringsveier. Når det påvises at det blir nødvendig med tiltak, skal disse inndeles i følgende grupperinger: a) Kan ( grønn ) som er tiltak som kan gjennomføres uten større kostnader eller ulemper for prosjektet. b) Bør ( gul ) som er tiltak som bør gjennomføres, men som skal begrunnes sett i samband med de kostnader og ulemper de utgjør for prosjektet. c) Må ( rød ) som er tiltak som må gjennomføres for å oppfylle konkrete krav. A.1.4 Oversikt relevante EMC-normer: Fag/område Norm/forskrift Kommentar/vurdering av grensesnittets betydning Jernbaneinstallasj oner - Elektromagnetisk kompatibilitet eksponering av mennesker Beskyttelse mot skade fra lynnedslag Beskyttelse mot elektromagnetiske lynimpulser. grenseverdier for elektromagnetisk støy (BS) NEK EN [S16] part 1-5 Railway application electromagnetic compatibility (EMC) Statens strålevern: ICNIRP Guidelines [R32] IEC [S19] og IEC [S20] NEK IEC [S21] EN [S96] Electromagnetic compatibility - Generic emmission standard - Part 1: Residential, commercial and light industry. Del 1: Generelt, elektromagnetisk kompatibilitet Del 2: Emisjon fra hele jernbanesystemet til omverden. (Del 3: Rullende materiell - Tog og komplette vogner) Del 4: Emisjon og immunitet fra signal- og telekommunikasjonsapparater Del 5: Emisjon og immunitet fra faste strømforsynings-installasjoner og apparater Normen angir blant annet akseptnivå på utsendte støy på 3 m, henholdsvis 10 m fra banen for områder hvor det i dag ikke er forhold som fører til strengere krav. Grenseverdier for begrensning av skadelig eksponering av mennesker (og dyr) med elektromagnetisk (ikke-ioniserende) stråling. Dimensjonering og utførelse av lynbeskyttelse av bygninger og anlegg. Akseptabelt risikonivå fastlegges med hensyn til verdien av det beskyttede utstyr, tidsforløp for reparasjon/utskifting, konsekvens ved feil/havari og risikoperiodens varighet ( teknisk levetid ). Soneinndelingen for dimensjonering av overspenningsbeskyttelse mot lyn (transientbeskyttelse). Valg av transientbeskyttelse i hver sone foretas på bakgrunn av lynintensiteten og det akseptable risikonivå. Grenseverdier for installasjoner/utstyr i boliger, kontorer og lett industri.

5 Side: 5 / 8 grenseverdier for elektromagnetisk støy grenseverdier for elektromagnetisk støy imunitetsgrenser: imunitetsgrenser imunitetsgrenser imunitetsgrenser Krav til spenningskvalitet Krav til separasjon av kabler EN [S14] Electromagnetic compatibility - Generic emmission limits standard - Part 2: Industrial environment. NEK EN [S97} Limits and methods of measurement of radio disturbance characteristics of industrial, scientific and medical (ISM) radiofrequency equipment. NEK EN [S98] Electromagnetic compatibility - Generic immunity standard - Part 1: Residential, commercial and light industry IEC EN [S15] Electromagnetic compatibility (EMC) Part 6-2: Generic standard Immunity for industrial environment. NEK EN [S99] (basert på CISPR 24) Grenseverdier, lavfrekvente magnetfelter som gir forstyrrelser på data- og TVskjermer (CRT) type NEK EN [S100] NEK EN [S22} IEEE 518 [S17] Guide for the installation of Electrical equipment to minimize Electrical Noise Inputs to Controllers from External Sources. Grenseverdier for installasjoner/utstyr i industrimiljø Grenseverdier for industri, vitenskapelig og medisinsk radiofrekvent utstyr Immunitetskrav for installasjoner/utstyr i boliger, kontorer og lett industri. Immunitet på installasjoner i industrimiljø. Immunitet på utstyr for informasjonsteknologi (EDB og lignende) - Grenseverdier og målemetoder Audiovisuelt utstyr, Del 2: Immunitet. Med hensyn til spenningskvaliteten av omformerstasjonene på 10 kv nivå skal dette avtales med, og godkjennes av det lokale elforsyningsselskap. Dette vil normalt kreve at minimum EN er tilfredsstilt. NB! Normen er utgått og ikke erstattet. Normen stiller krav til separasjon av parallellførte kabler (se tabell) A.1.5 Krav til separasjon av kabler I kabelinstallasjoner skal man. Som et godt grunnlag for å unngå EMC-problemer, følge norm: IEEE [S17] som setter krav til separasjon via avstand mellom forskjellige kabelgrupper/-systemer. Anbefalte minimumsavstander fremgår av nedenstående tabell (basert på IEEE ):

6 Side: 6 / 8 Kabelseparasjon (mm) i føringsveier av metall: Nivå S* 4 4S* 1 0 mm K-K * K-K 150 mm K-K 150 mm K-K 660 mm K-K 660 mm K-K 1 0 mm K-L 25 mm K-L 100 mm K-L 100 mm K-L 450 mm K-L 450 mm K-L 1 0 mm L-L 25 mm L-L 75 mm L-L 75 mm L-L 300 mm L-L 300 mm L-L 2 * K-K 0 mm K-K 150 mm K-K 150 mm K-K 450 mm K-K 660 mm K-K 2 25 mm K-L 0 mm K-L 100 mm K-L 100 mm K-L 300 mm K-L 450 mm K-L 2 25 mm L-L 0 mm L-L 75 mm L-L 75 mm L-L 230 mm L-L 300 mm L-L mm K-K 150 mm K-K 0 mm K-K 0 mm K-K ** K-K 300 mm K-K mm K-L 100 mm K-L 0 mm K-L 0 mm K-L 0 mm K-L 200 mm K-L 3 75 mm L-L 75 mm L-L 0 mm L-L 0 mm L-L 0 mm L-L 150 mm L-L 3S* 150 mm K-K 150 mm K-K 0 mm K-K 0 mm K-K 200 mm K-K 450 mm K-K 3S* 100 mm K-L 100 mm K-L 0 mm K-L 0 mm K-L 150 mm K-L 300 mm K-L 3S* 75 mm L-L 75 mm L-L 0 mm L-L 0 mm L-L 150 mm L-L 230 mm L-L mm K-K 450 mm K-K *** K-K 200 mm K-K 0 mm K-K 0 mm K-K mm K-L 300 mm K-L 0 mm K-L 150 mm K-L 0 mm K-L 0 mm K-L mm L-L 230 mm L-L 0 mm L-L 150 mm L-L 0 mm L-L 0 mm L-L 4S* 660 mm K-K 660 mm K-K 300 mm K-K 300 mm K-K 0 mm K-K 0 mm K-K 4S* 450 mm K-L 450 mm K-L 200 mm K-L 300 mm K-L 0 mm K-L 0 mm K-L 4S* 300 mm L-L 300 mm L-L 150 mm L-L 230 mm L-L 0 mm L-L 0 mm L-L NB! Tabellen gjelder for parallellførte kabler med jordet kabelskjerm i føringsvei av metallisk materiale. Forklaringer: K = Kabelbro (sammenhengende metallisk bærekonstruksjon for kabel, med eller uten hull/perforering, med sidekanter men uten lokk eller deksel) L = Lukket metallisk kabelkanal eller rør (sammenhengende bærekonstruksjon for kabel, uten hull/perforering, men med sidekanter og lokk eller deksel) K-K = Avstand mellom Kabelbro Kabelbro K-L = Avstand mellom Kabelbro - Lukket kabelkanal L-L = Avstand mellom Lukket Kabelkanal Kabelkanal * = Min. 25 mm separasjon på samme Kabelbro+ jordet skillelpate av stål ** = Min. 25 mm separasjon på samme Kabelbro+ skillelpate *** = 0 mm K-K +Jordet skilleplate for separasjon i tekkebokser og trekkekummer Nivå støyfølsomhet: 1 = Høy støyfølsomhet (Analogsignaler < 50V og digitalsignaler < 15V) 2 = Medium støyfølsomhet (Analogsignaler > 50V og "switching" kretsløp) 3 = Lav støyfølsomhet ("Switching" signaler og analogsignaler > 50V og styresignaler > 50V med strøm < 20A og AC stigere < 20A) 3S = Lav støyfølsomhet med spesielle signaler (signaler fra "commutating field" og "linje resistor" eller "line shunts" til regulatorer) 4 = Kraftkabler (AC og DC "buss" < 1000V med strømmer A) 4S = Lav støyfølsomhet med spesielle kraftkabler ( > 1000V eller > 800A eller begge) A.1.6 Eksempler på EMC-grensesnitt av sikkerhetsmessig betydning (fra Teknisk forprosjekt, NOT-5-9): Grensesnitt Tilgrensende fagområde Kommentar/vurdering av grensesnittets betydning m.h.t. EMC Elektriske sikkerhetssystemer Rullende materiel (ref. NOT [I61-2]) Risiko for feilfunksjon i sikkerhetssystem. Omhyggelig systemutprøving kan minimere

7 Side: 7 / 8 på kjøretøyet Elektriske sikkerhetssystem som er del av jernbaneinfrastrukturen Elektriske sikkerhetssystem utenfor jernbanens infrastruktur Signal og teleanlegg (ref. NOT-5-10 [I510]) Banens omgivelser faren. Øket risiko kan oppstå ved drift med defekt kjøretøy. Risiko for feilfunksjon i sikkerhetssystem. Omhyggelig systemutprøving kan minimere faren. Øket risiko kan oppstå ved drift med defekt kjøretøy og/eller defekt signalanlegg. Risiko for feilfunksjon i sikkerhetssystem. Systemutprøving som foretas sammen med nabosystemer kan minimere faren. Øket risiko kan oppstå ved drift med defekt kjøretøy og/eller defekt nabosystem. A.1.7 Lokale krav Det skal tas hensyn til at lokalt krav kan føre til behov for særlige foranstaltninger for at øke immuniteten eller minske emisjonen av banen eller omgivelsene. Den valgte linjeføringen for banen må tidlig i prosjekteringen gjennomgås for å fastlegge de forskjellige lokale elektrotekniske miljøer. Dette kan føre til lokalt behov for spesielle tiltak for å øke immuniteten eller minske emisjonen fra banen eller omgivelsene. A.1.8 Krav til dokumentasjon av EMC (fra Teknisk forprosjekt, NOT-5-9): Det skal leveres tilstrekkelig dokumentasjon for å sikre at utstyret kan vurderes i forhold til EMC og oppnå CE merking. Det skal koordineres med eventuelle andre entreprenører og relevante naboer til banen, for å utveksle nødvendige informasjon, slik at det samlede system kan oppnå full EMC sertifisering. Det skal utarbeides og løpende vedlikeholdes en EMC-plan. EMC-planen skal som et minimum bestå av: 1. En analytisk del hvor grenseverdier og aktuelle tester er spesifisert. 2. Krav til eventuelle underleverandører. 3. En kontrollplan. 4. Testmanualer for verifikasjonstester og interne fabrikkstester 5. Teknisk produktdokumentasjon med CE-merkings dokumenter Som en del av detaljprosjekteringen skal det utarbeides dokumenter med beskrivelser av kabler og komponenter. Dokumentene skal dokumentere at EMC-kravene er oppfylt. A.1.9 Omgivelsenes elektrotekniske miljø (fra Teknisk forprosjekt, NOT-5-9): Med omgivelsenes elektrotekniske (elektromagnetiske) miljø menes de elektrotekniske forhold i banens nærhet som kan ha innflytelse på, eller bli

8 Side: 8 / 8 influert av, banens EMC-forhold. Slike forhold kunne eksempelvis være: - Rørforbunnede energisystemer med katodisk beskyttelse. - Teleinfrastruktur - Nærførte kabler - Andre baneanlegg - Dataanlegg i nærliggende bygninger - Permanente arbeidsplasser - Områder med varig opphold for barn - Grensesnitt/avhengighet mot andre entrepriser, f.eks. rullende materiell For å fastlegge et tidlig budsjettoverslag kan det i første omgang foretas en gjennomgang hvor det utelukkende tas hensyn til store naboer f.eks. Telenor og eventuelle andre teleselskaper i området. Det skal som minimum dokumenteres a) Kilder til emisjon av elektrisk støy generert via kapasitiv kobling, induktiv kobling, galvanisk kobling eller ESD-transfer, samt redegjøre for de tiltak som er gjort for å sikre immunitet (jfr. standarder i EMC-direktivet). b) De anvendte EMC-standarder (for hvert delsystem). c) Overensstemmelseserklæringer som skal danne grunnlag for godkjennelsesprosessen. I tilfelle av manglende teknisk dokumentasjon og normer angis det nødvendige antall tester som kreves i EU-direktivet kapittel d) Oversikt som viser installasjoner langs banen som er plasserte spesielt nært opp til steder hvor det kan forventes EMC-problemer. Det skal fremgå hvilke tiltak man forventer å gjøre. e) Grensesnittnotater, disse skal holdes oppdaterte gjennom hele prosjekterings- og anleggsfasen for å sikre at alle problemer angitte i EMCplanen blir løst. f) Miljøklasser, jevnfør EN ; B.3 Installasjon classification, skal angis for de forskjellige installasjonsarbeider. Alle EMC-dokumenter skal samles i en Technical Construction File (TCF) som angitt i EU-direktivet. Det skal utarbeides og løpende vedlikeholdes en EMC statusoversikt som dekker både planlagte EMC-aktiviteter og konstaterte uforutsette EMC-problemer som krever tiltak. Ved opplistingen av kilder til elektrisk støy, er det prinsipielt kun nødvendig å liste opp de kilder som er kraftigere eller plasserte nærmere enn angitt i normene. Uansett bør den første listen alltid forsøke å ha alle potensielle kilder med. Man kan så senere tynne ut i listen på bakgrunn av dokumentert argumentasjon. Dermed sikres det at kilder ikke udokumentert glemmes, og eventuelt senere er grunnlag for diskusjon og uenighet.