Jording Utjevningsforbindelser Vern EMC

Transkript

1 LAVSPENNINGSANLEGG Jording Utjevningsforbindelser Vern EMC Jostein Ween Grav Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap Enhet for elektriske anlegg :53

2 Oversikt Jording - utjevningsforbindelser vern - EMC Hovedprinsipper for lavspenningsanlegg Hvilke krav gjelder? Hvor finner vi kravene? Skjerpede EMC krav? Prinsipielle saker fra DSB

3 Fel og NEK forankring Fel 10 definerer at NEK 400 vil oppfylle sikkerhetskravene i kapittel V i fel dvs dvs.: Vern og andre beskyttelsestiltak Avbrudd Merking EMC Bevaring av bygningsmessige egenskaper Tilkobling av utstyr

4 Fel og NEK 400 Fel kapittel IV stiller dessuten krav til planlegging og utførelse som følger: f Planlegging og vurdering av risiko Tilgjengelighet for vedlikehold Fordelingssystem Jordingsanlegg Dette er rammekrav som kommer i tillegg til NEK 400. Setter NEK 400 inn i en sammenheng. NEK 400 oppfyller bare krav i fel kapittel V!

5 Beskyttelse mot elektrisk sjokk

6 Beskyttelse mot elektrisk sjokk NEK 400 spesifiserer i avsnitt følgende f beskyttelsestiltak for områder for usakkyndig betjening: 1. Dobbeltisolert 2. Automatisk utkobling 3. Atskillelse til en utstyrsenhet 4. Ekstra lav spenning ELV / PELV I praksis måm prinsippet med automatisk utkobling benyttes gjennomgående ende mens de andre tiltakene kan benyttes i deler av installasjonen

7 Beskyttelse ved automatisk utkobling Dette tiltaket omfatter følgende f tiltak gitt i NEK 400: Beskyttelsesjording og utjevningsforbindelser Automatisk utkobling ved feil Tilleggsbeskyttelse (når r påkrevet) p Alle tiltakene krever at det etableres en jordelektrode for å sikre berøringsspenning ringsspenning < 50VAC eller utkobling innen tider gitt i tabell 41A (med visse unntak). Jording og vern er sentrale begreper

8 NEK 400 avsnitt Automatisk utkobling og jording TN TT IT beskriver spesielle krav til utførelse for å sikre automatisk utkobling. For TN er forbindelsen mellom PEN leder og PE leder vesentlig for IT og TT er jordelektroden viktig. For TN system har man forutsatt at jordfeil fører f til utkobling av vernet grunnet kortslutning mot jord. Dette er ikke alltid tilfelle høyohmig jordfeil kan også være farlig. For TT er jordfeilvern første f rste beskyttelsesbarriere

9 Jording og utjevning hvorfor? Jording og utjevningsforbindelser har flere funksjoner: 1. Redusere berøringsspenninger ringsspenninger til ufarlig nivå 2. Sikre utkobling før f r det blir farlig elsjokk og brann 3. Ivareta EMC krav 4. Hindre sløyfestr yfestrømmer 5. Referanse for funksjonsformål 6. Håndtere overspenninger 7. Beskytte utstyr mot skade 8. Hindre at farlige spenningsnivåer er slipper ut av installasjonen

10 Jordingssystemer Nek omhandler jordingssystemer, beskyttelsesledere og utjevningsledere for beskyttelsesformål Tillegg 54B er en bra illustrasjon påp opplegg av beskyttelsessystemer. Jordingssystemet skal ha god forbindelse mot jord slik at: Det er pålitelig p og hensiktsmessig iflg sikkerhetskrav Kan føre f forventede strømmer i beskyttelsesleder Tåler forventede ytrepåvirkninger korrosjon osv

11 Jordingssystemer Alle installasjoner skal ha en jordklemme eller skinne for hovedjording der følgende f ledere skal være v tilkoblet: Utjevningsledere for beskyttelsesformål Jordingsledere Beskyttelsesledere Funksjonsjording når n r det er krav om slik jording Funksjonsjording er aktuelt for datasystemer og systemer for styring av byggautomasjon og lignende. Hensikten er å ha et stabilt referansenivå for å sikre korrekt funksjon. Potensialutjevning til avløpsr psrør r etableres til hovedjordskinne

12 Jordelektrode Jordelektrode, jordledere og skjøter skal dimensjoneres og beskyttes slik at de opprettholder sin funksjon i anleggets forventede levetid. Tabell 54.1 angir krav til dimensjonering av jordelektroder angir at jordingsledere nedgrav i bakken skal være v minst 25 mm² Cu eller 50 mm² korrosjonsbeskyttet Fe. Jordelektrode skal ikke nedsenkes i vann slik som dam, sjø elv eller tilsvarende ( ). Bakgrunnen er fare for uttørking og at personer kan utsettes for fare ved elektrisk feil. NEK 400 har ikke forbud mot å benytte vannrør r av metall som jordelektrode. Dette forbudet finnes i fel Vedlegg I. I

13 Utjevningsforbindelse avløpsr psrør Avløpsr psrør r av metall skal tilkobles hovedjordklemme der røret ret kommer inn i bygning. Eksempel: Stømgjennomgang i dusjanlegg påp skole. Avløpsr psrør r av metall var jordet til hovedjordklemme men hadde skjøter med dårlig d forbindelse frem til dusjanlegg og røret r ret lål også i grunnen. Jordfeil i nabovirksomhet spenningssatte avløpsr psrøret. ret. Løsningen var utjevningsforbindelse til rør r r og slukrister nær n dusjanlegget. Fel vedlegg I har krav til utjevning til innsiden av avløpsr psrør av ikke ledende materiale. Grunnet ledende belegg kan innsiden av røret r ret bli strømf mførende. Dersom dette ikke er utført måm det påses p at slukrist av metall er tilkoblet utjevningsleder påp en varig måte. m Slukrist av metall bør b r generelt utjevningsforbindes selv om avløpsr psrør r er av plast. Risikovurderes påp stedet!

14 UTJEVNINGSFORBINDELSER Avsnitt i NEK 400 angir at jordingsleder, hovedjordingsklemme / skinne være v koblet til utjevningsforbindelse for beskyttelsesformål l i bygning. Dette gjelder også: Metalliske tilførselsr rselsrør r (vannrør r og gassrør) r) Metalliske konstruksjonsdeler og metalliske deler i sentralvarme og ventilasjon Hovedarmering hvis praktisk mulig Utjevningsforbindelsen skal etableres nært n det punkt hvor disse kommer inn i bygning

15 Jording inntak TN anlegg PEN- leder måm bare jordes ett sted sammen med deler av installasjon nemlig gjennom hovedjordskinnen. L1 L2 L3 PEN N PE-nettselskap PE

16 Telekommunikasjonsutstyr Ifølge NEK 400 avsnitt skal metallskjerm påp telekommunikasjonskabel tilkobles utjevningsforbindelsen etter samtykke fra eier av kabel. MEN dette kan føre f til brann i uheldige situasjoner: Kabelskjerm kan være v spenningssatt grunnet feil i eksternt utstyr dvs. utstyr utenfor installasjonen! Nyere elektronisk utstyr tilkobles med jordet plugg grunnet EMC krav antennekontakt i TV er derfor jordet. Strøm m i skjerm kan føre f til brann!!!!!!!!!! Faren finnes i alle nettsystem - også TN

17

18

19 Kabel TV spenningssatt skjerm Løsningen er galvanisk skille i kontakt der telekommunikasjonskabel kommer inn i bygning. Galvanisk skille vil hindre TV-kontakt i å bli spenningssatt. Galvanisk skille vil hindre strømmer i kabel-tv TV-skjerm som ødelegger TVsignalet dvs. bedre signal! Galvanisk skille beskytter begge veier: Feil påp utstyr i installasjonen kan ikke spenningssette kabel som går g r ut av installasjonen spenning påp innkommende kabelskjerm vil ikke kunne skade installasjonen. Jordfeilbryter vil bare hindre at feil i eget anlegg spres ut av installasjonen det hindrer ikke at skjerm spenningssettes av eksternt utstyr - ei heller strømmer i skjerm

20 Vern selektivitet => Fel NEK 400 har ikke krav til koordinering av overstrømsvern Fel derimot har krav til selektivitet mellom vern i 16. NEK 400 har derfor en henvisning til fel i en veiledning i avsnitt 535. NEK omhandler likevel koordinering av jordfeilvern

21 EMC Elektromagnetisk kompabilitet

22 EMC og faste installasjoner EU har vedtatt et nytt EMC direktiv (Elektromagnetisk Compabilitet) som skal gjelde fra og med 20. juli Direktivet omfatter nån også spesielle EMC krav til faste elektriske installasjoner, inkludert maskiner og nettverk Bestemmelsene i det nye EMC direktivet er allerede innført i Norge gjennom fel. Likevel vil innføringen ringen av direktivet i hele EØS E S området fremtvinge bedre EMC løsninger l og større ansvar påp aktørene

23 EMC direktivet /108/EC EMC -- electromagnetic compatibility elektromagnetisk forenlighet 89/336/EEC -> > Utstyr skal være v konstruert påp en slik måte: m 1. At det ikke forstyrrer radio og telekommunikasjonsutstyr eller annet utstyr 2. At det har tilstrekkelig immunitet mot elektromagnetisk støy y slik at det kan fungere etter hensikten Gjelder også faste installasjoner fra Gjennomført i feu og i fel

24 EMC og faste installasjoner Fel 33 elektriske og elektromagnetiske forstyrrelser regulerer de forhold som nevnes i direktivet. Fel 9 angir at den som prosjekterer og utfører, endrer eller foretar vedlikehold av elektrisk anlegg er ansvarlig for at arbeidet er i samsvar med forskriftens krav og dermed er ansvarlig for at direktivets EMC krav er tilfredsstilt. Fel 12 angir krav til dokumentasjon.. Dette vil også inkludere dokumentasjon påp hvordan man har oppfylt EMC krav Fel 10 henviser til NEK 400 som akseptert sikkerhetsnivå. Normen kom i revidert utgave i 2006 og del 444 Beskyttelse mot elektromagnetiske forstyrrelser er omarbeidet for å møte kravene i det nye EMC direktivet

25 EMC og faste installasjoner Selv om direktivet ikke nødvendiggjn dvendiggjør r endringer i forskriften, er det som nevnt i punktet ovenfor foretatt en mer utførlig regulering av EMC kravene i normverket som utfyller forskriften. Dette innebærer større krav til prosjekterende og utførende enn tidligere med tanke påp valg av løsning, l valg av komponenter, utførelse og dokumentasjon. DSB/DLE vil følge f dette opp gjennom tilsyn

26 EMC Prosjektering - utførelse Elektrisk utstyr kan EMC testes som en funksjonell enhet i et testlaboratorium. Faste installasjoner bygges opp påp stedet og lar seg ikke flytte for test. Det er heller ikke mulig å etablere metoder generelt for EMC-test av en fast installasjon. Direktivet skisserer derfor følgende f metode for å kunne anta at EMC- kravene er oppfylt: Man skal følge f anerkjente konstruksjonsmetoder som ivaretar krav til EMC. I praksis vil dette si å bruke anerkjente metoder for skjerming av utstyr og anerkjente metoder for plassering og terminering av kabler osv.. Bruke CE-merkede komponenter og følge f produsentens anvisninger

27 EMC og faste installasjoner Hvordan dokumentere at EMC kravene er oppfylt? Ansvarlig for prosjektering har ansvaret for å utarbeide dokumentasjon som viser at EMC kravene er oppfylt og vurdere hvor detaljert denne skal være. v Dersom anlegget er satt sammen av CE merkede komponenter vil det kunne antas at EMC kravene er tilfredstilt dersom man følger f instruksjonene fra produsent av utstyret ved prosjektering, montasje, bruk og vedlikehold

28 EMC og faste installasjoner Hvordan dokumentere at EMC kravene er oppfylt? For utstyr som er ment for en spesiell installasjon (spesialbygget utstyr) krever direktivet at slikt utstyr skal ha dokumentasjon som identifiserer følgende: f Installasjonen som utstyret skal installeres i Elektromagnetiske egenskaper til installasjonen Forholdsregler i forbindelse med integrasjon av utstyret i installasjonen Utstyrstype, batch-nummer, serienummer og lignende. Navn og adresse til produsent. Plassbygde tavler

29 EMC og faste installasjoner Ved mistanke om at EMC kravene ikke er oppfylt: I situasjoner hvor DSB/DLE identifiserer anlegg som kan mistenkes for å være kilden til støy y (for eksempel dersom man erfarer støy y i nærliggende n installasjoner), måm eier av anlegget dokumentere at anerkjente konstruksjonsmetoder er benyttet og at man har fulgt produsentenes anvisninger. Skulle det likevel vise seg at anlegget er kilden til EMC støy i strid med kravene i forskriften, plikter eier å sørge for at anlegget settes i forskriftsmessig stand

30 NEK Beskyttelse mot elektromagnetiske forstyrrelser Beskriver grunnleggende krav for å hindre EMI (elektromagnetisk interferens). EMI kan forstyrre eller ødelegge systemer for informasjonsteknologi og annet utstyr med elektroniske komponenter eller strømkretser. Strømmer indusert av lyn, koblingsutstyr, kortslutning og andre elektromagnetiske fenomener kan forårsake rsake EMI. Problemområder: Ledningssløyfer: Utjevningsforbindelser, metalliske bygningsdeler, rørsystemer rsystemer osv. Fellesføring av signalkabler og kraftkabler

31 EMI Electromagnetic interference Å finne kilden til EMI kan være v meget utfordrende. Derfor lønner det seg alltid å gjøre jobben riktig i utgangspunktet. NEK 400 avsnitt 444 er en guide med eksempler påp hvordan man kan gåg frem for å redusere farene for EMI. Normen beskriver tiltak som Filtrering Utjevningsforbindelser, nettverk og grid Føringsveier Elektromagnetisk skjerming Funksjonsjording Ringformet jordingsbus

32 EMC støy y og feilfunksjon

33 EMC støy y og feilfunksjon

34 EMC støy y og feilfunksjon

35 EMC støy y og feilfunksjon

36 EMI Utfordringen er å redusere effekten av: Støy y fra utstyr - både lav og høyfrekventh Indusert elektromagnetisk støy Induktive sløyfer (vagabonderende strømmer TN-C) Kan unngås s ved å benytte følgendef tiltak: Galvaniske skiller (optisk, induktivt og lignende.) Magnetisk skjerm (induserte strømmer) Flettet skjerm ( opp til 10MHz) Folieskjerm (høye frekvenser > 10MHz)

37 EMI - UTFORDRINGER Håndtering av EMC krever kompetanse - feil tiltak kan gjøre vondt verre!!! Utfordringene blir dessuten stadig større med mye nytt elektronisk utstyr både b integrert i installasjonen og tilkoblet med plugg. Installasjonene måm bygges for fremtiden. Eksempler er: Datanettverk og elektroniske styringer Kabel -TV og bredbåndstilkobling Busstyring av elektrisk installasjonsutstyr Trådl dløs s styring av utstyr Switchede strømforsyninger og motorstyringer Fjernavlesning av strømforbruk - ************