Krav til måling og dokumentasjon av nyinstallasjoner, endringer og utvidelser. NEK 400 og FEL.

Transkript

1 Krav til måling og dokumentasjon av nyinstallasjoner, endringer og utvidelser. NEK 400 og FEL. 1

2 Forord: Forskrifter og normer er ikke alltid like enkelt å ta seg frem i. EFA har derfor forsøkt å lage en forenklet utgave av NEK400, del 6. Kompendiet er ment å inneholde de viktigste delene av normen, og litt om evaluering av måleresultatene. For å finne detaljert fremgangsmåte for utførelse av målingene henvises til Trinn for trinn veiviser for Profitest. Jeg vil gjerne benytte anledningen til å takke Just Erik Ormbostad for velvillig bistand i arbeidet med kompendiet. Rolf Schjerven Produktansvarlig instrumenter 2

3 Del 6 - Verifikasjon Kapittel 61 Verifikasjon av en ny installasjon Enhver installasjon skal inspiseres visuelt og prøves for å verifisere at kravene i normen er oppfylt før installasjonen settes i drift av brukeren. Den som er ansvarlig for utførelse skal besørge verifikasjon Når installasjonen er en utvidelse eller endring av en eksisterende installasjon, skal det verifiseres at utvidelsen eller endringen ikke svekker sikkerheten ved den opprinnelige installasjonen Verifikasjonen skal utføres av en kompetent person. Etter utført verifikasjon skal det lages en sluttrapport. Rapporten leveres eieren av det elektriske anlegget. 3

4 Del 6 - Verifikasjon. 611 Visuell inspeksjon En gjennomgang av anlegget for å avdekke synlige feil skal utføres med hele anlegget spenningsløst. Viktige punkter Merking av kurser, sikringer, brytere osv. At ledere er tilfredsstillende tilkoblet Kontroll av beskyttelse mot støt, avskjerming, avstander Valg av ledninger/tverrsnitt med hensyn til strømføringsevne og spenningsfall Valg og innstilling av vern 4

5 612 Måling/prøving Generelt Følgende prøvinger skal utføres der dette er relevant og bør helst gjøres i denne rekkefølge: 1. Kontinuitet i jordledere og i utjevningsforbindelser 2. Isolasjonsresistansen for den elektriske installasjonen 3. Beskyttelse ved adskillelse av kretser når SELV og PELV eller elektrisk adskillelse er brukt som beskyttelse mot elektrisk støt. 4. Gulv- og veggresistans 5. Automatisk utkobling av strømforsyningen 6. Polaritet 7. Spenningsholdfasthet 8. Funksjon 9. Termiske virkninger 10. Spenningsfall 5

6 612.2 Kontinuitet i jordledere og i utjevningsforbindelser En kontinuitetsprøving skal utføres. Det anbefales at prøvingen utføres med en strømforsyning som har en spenning i ubelastet tilstand på mellom 4 V og 24 V DC eller AC, og med en minimum strøm på 0,2 A. Menu Start R LO A IDN PE PE PROFiTEST 0100S-II GOSSEN METRAWATT CAMILLE BAUER Kommentar: Hva er akseptable verdier? Resistansen i en Cu-kabel er: 1,5 mm 2 12,1 mohm/m - 2,5 mm 2 7,41 mohm/m Eks. 1: Eks. 2: Enebolig med kurslengde ca. 10 m og 1,5 mm 2 kabel 10 x 12,1 mohm = 121 mohm 0,2 ohm (inkl. overgangsmotstand) Bedrift med kurslengde ca. 100 m og 2,5 mm 2 kabel 100 x 7,41 = 741 mohm 1 ohm 6

7 612.3 Isolasjonsresistansen for den elektriske installasjonen Isolasjonsresistansen skal måles mellom hver spenningsførende leder og jord. TABELL 61 A minimumsverdier for isolasjonsresistans. Nominell kretsspenning (V) Prøvingsspennin g DC (V) Isolasjonsresistan s (MΩ) SELV og PELV 250 0,5 Opp til og med 500 V, med unntak av ovenstående 500 1,0 Over 500 V ,0 NB! Kravene er endret. L1 L2 L3 N PE Menu Start R E IDN RB RE GOSSEN PROFiTEST 0100S-II METRAWATT CAMILLE BAUER 7

8 612.4 Beskyttelse ved adskillelse av kretser Kontroll av SELV- og PELV-kretser utføres ved måling av isolasjonsresistans og skal samsvare med TABELL 61A. Nominell kretsspenning (V) Prøvingsspenning DC (V) Isolasjonsresistans (MΩ) SELV og PELV 250 0,5 Opp til og med 500 V, med unntak av ovenstående 500 1,0 Over 500 V ,0 8

9 612.5 Gulv- og veggresistans For at beskyttelse mot elektrisk støt ved feil skal fungere ved hjelp av ikke ledende omgivelser, må resistansen i gulv og vegger være: Kravet er: Anlegg med nominell spenning < 500 V min. 50 k ohm Anlegg med nominell spenning > 500 V min. 100 k ohm Kommentar: Siden vi sjelden kan bruke ikke-ledende omgivelser (413.3) som beskyttelsesmetode vil denne målingen ha begrenset anvendelse. Den kan imidlertid være aktuell der vi skal avgjøre om det bør benyttes en- eller allpolig bryter ut fra ytre påvirkning. Målingen utføres med en isolasjonsmåler med målespenning 500 V = (230V, 50Hz-nett) som vist på tegning. Måling av gulv- og veggresistans må foretas for å verifisere ikke-ledende omgivelser og ytre påvirkning. Måleobjektene skal påtrykkes en kraft på 750 N/250 N ved måling av resistansen i h.h.v. gulv/vegg. 750 N tilsvarer belastning med en vekt på drøye 75 kg. 9

10 612.6 Verifikasjon av betingelsene for beskyttelse ved automatisk utkobling av strømtilførselen. TN-nett Samsvar med kravene i skal verifiseres ved: Måling av kortslutningsstrøm (se pkt ) Måling av overgangsresistens til jord (se pkt ) Kontroll av jordfeilbrytere (se side 21) TT-nett Samsvar med kravene i skal verifiseres ved: Måling av overgangsresistans for jordelektroden Utføres som beskrevet i pkt Kontroll av største og minste kortslutningsstrøm Utføres som beskrevet i pkt Måling av kontinuitet i jordledere Utføres som beskrevet i pkt Kontroll av jordfeilbrytere Utløsetid og utløsestrøm utføres som beskrevet på side

11 IT-nett Beregning av strøm ved første jordfeil. Størrelsen på feilstrømmen ved første jordfeil vil erfaringsmessig være avhengig av størrelsen på den forankoblede trafoen (oppgis av E- verket). Lekkasjestrømmen er ca. 2 ma / KVA transformatorytelse. Eksempel: 500 KVA trafo x 2 ma = 1000 ma = 1A Automatisk utkobling først ved jordfeil nr. 2 aksepteres kun hvis forventet berøringsspenning ikke overstiger 50V. Kjenner man forventet lekkasjestrøm (2mA/KVA), beregnes maksimal overgangsresistans til jord: R E = 50 = 50Ω 1 Maksimal overgangsresistans til jord = 50 Ω Måling av overgangsresistans til jord Målingen utføres som beskrevet i punkt Jordfeil nr. 2 Dersom anlegget har felles jording verifiseres i.h.t Kontroll av største og minste kortslutningsstrøm (se pkt ) NB! Se spesielt punkt som jordfeil nr. 2 i en tenkt identisk kurs 11

12 Måling av overgangsresistansen for jordelektroden. Generelt: Formålet er å kontrollere at samlet resistans i jordelektrode og beskyttelsesleder ikke er større enn at forventet berøringsspenning ikke overstiger 50V. NB! Med jordleder tilkoblet jordelektroden vil andre deler av jordingssystemet (vannrør, stålkonstruksjoner, energi-verkets jord) inngå i målingen. Skal kun overgangsresistansen i jordelektroden måles, må jordleder frakobles. Hva som inngår i målingen bør dokumenteres i sluttrapporten. Fremgangsmåte: For kun å måle overgangsresistans i jordelektroden, må det plasseres et jordspyd i bakken, minimum 20m fra hovedjord. Andre metallgjenstander i bakken kan også benyttes. Hvis plassering av hovedjord er ukjent, bør man flytte jordspydet, og kontrollere at måleresultatet er det samme. 12

13 TN-nett Betingelsene i pkt skal være oppfylt. Frakobles Normen definerer ingen eksakt verdi på overgangsresistansen i et TN-nett. Målsettingen her vil i hovedsak være å utjevne eventuelle potensialforskjeller inne i det elektriske anlegget og i området rundt. 13

14 TT-nett Følgende betingelse skal være oppfylt: R A x I a 50 V R A = summen av overgangsresistansen for jordelektroder og beskyttelsesleder for utsatte ledende deler. I a = strømmen som forårsaker den automatiske utløsning av vernet. Når vernet er et strømstyrt jordfeilvern betegner Ia vernets nominelle utløsningsstrøm I Δn Frakobles Generelt: I et TT-anlegg er det krav til jordfeilbryter i hele installasjonen. Beregning av maksimal overgangsresistans blir derfor enkel: Eksempel: Vi har en 30mA jordfeilbryter i et område med maksimal tillatt berøringsspenning på 50V. R A = U L / I Δn = 50 / 0,03 = 1666Ω I Δn (ma) R A U L = 50V R A U L = 25V Tabellen viser maksimal tillatt overgangsresistens til jord, avhengig av jordfeilbryter og tillatt berøringsspenning 14

15 IT-nett Følgende betingelse skal være oppfylt: R A x I d 50 V R A = summen av overgangsmotstand for jordelektrode og beskyttelsesleder for utsatte ledende deler. I d = feilstrømmen ved første feil med kortslutning mellom en faseleder og en utsatt del. Størrelsen av I d avhenger av systemets samlede impedans til jord. Beregning av strøm ved første jordfeil. Størrelsen på feilstrømmen ved første jordfeil vil erfaringsmessig være avhengig av størrelsen på den forankoblede trafoen (oppgis av E-verket). Lekkasjestrømmen er ca. 2 ma / KVA transformatorytelse. Eksempel: 500 KVA trafo x 2 ma = 1000 ma = 1A Automatisk utkobling først ved jordfeil nr. 2 aksepteres kun hvis forventet berøringsspenning ikke overstiger 50V. Kjenner man forventet lekkasjestrøm (2mA/KVA), beregnes maksimal overgangsresistans til jord: R E = 50 = 50Ω Maksimal overgangsresistans til jord = 50 Ω 1 15

16 Fastsettelse av forventet kortslutningsstrøm Generelt: Største kortslutningsstrøm måles i inntaket for å kontrollere at installerte vern er i stand til å bryte maksimal forventet kortslutningsstrøm innen fastsatt tid. Minste kortslutningsstrøm måles ytterst på hver kurs for å kontrollere at kortslutningsstrømmen er stor nok til å løse ut kurssikringen innen fastsatt tid. Definisjoner: Største kortslutningsstrøm er en allpolig kortslutningsstrøm som oppstår i inntaket i et ubelastet (kaldt) nett. Minste kortslutningsstrøm vil være avhengig av nettsystem. De målte verdiene vil normalt være i et tilnærmet kaldt nett (ca. 20 o C). Ved en kortslutning kan vi forvente en spenningsreduksjon på 5%, samt en temperaturstigning i kablene til 70 o C før vernet løser ut. 16

17 TN-nett Samsvar med kravene i skal verifiseres ved: Måling av kortslutningsstrøm L1 L2 L3 N PE Menu IDN Z chl Start PE R B PROFiTEST 0100S-II Kortslutningsstrøm i et TN-nett måles mellom fase/pe eller fase/n. Tabell 41 A Tabell 41A angir maksimalt tillatte utkoblingstider avhengig av nominell spenning mot jord. U o * (V) Utkoblingstid (s) 0,4 0,2 Største kortslutningsstrøm Forholdet mellom den målte verdien mellom fase og N, og største kortslutningsstrøm i et TN-nett er ikke gitt som i et IT-nett (x 1,15). Vi anbefaler derfor at største kortslutningsstrøm innhentes fra E-verket. Minste kortslutningsstrøm Tabell 1 viser grenseverdier for minste målte kortslutningsstrøm med samsvarende sikringsstørrelse / karakteristikk som garanterer elektromagnetisk utkobling. Tabell 1.ppt 17

18 Tabell nr. 1 TN TT og IT-nett med jordfeilbryter Grenseverdier for minste målte kortslutningsstrøm med samsvarende sikringsstørrelse/karakteristikk som garanterer elektromagnetisk utkobling. Det er tatt hensyn til temperaturstigning i kabler (20 70 o C F=1.20), spenningsreduksjon 5%, samt instrumentfeil. Utkoblingstid 5 s; 0.8s, 0,4 s; 0,2 s; 0,1 s Merkestrøm I N [A] Karakteristikk B Karakteristikk C Karakteristikk D (tidligere L) (tidligere G, U ) Utløsestrøm I 5 Utløsestrøm I 5 Utløsestrøm I 5 5 x I n 10 x I n 20 x I n Grensev. Min.anvisn. Grensev. Min.anvisn. Grensev. Min.anvisn Eksempel: Minste akseptable avlesning av kortslutningsstrøm for en sikring på 10A karakteristikk C er 134A. 18

19 TT-nett L1 L2 L3 Menu Start IDN Z l PE PE PROFiTEST 0100S-II GOSSEN METRAWATT CAMILLE BAUER Kortslutningsstrøm måles fase / fase. NB! Benyttes 2- polet adapter, settes områdevelgeren i stilling Z schl. Største kortslutningsstrøm NB! Den målte verdien er I K2max største kortslutningsstrøm I K3max = I K2max x 1.15 Minste kortslutningsstrøm Den målte kortslutningsstrømmen korrigeres på grunn av forventet spenningsreduksjon og temperaturstigning i kabler. Se tabell 1 (side 17) 19

20 IT-nett L1 L2 L3 Samsvar med kravene i skal verifiseres. IDN Menu Start Z l PE PE PROFiTEST 0100S-II GOSSEN METRAWATT CAMILLE BAUER Kortslutningsstrøm måles fase / fase. NB! Benyttes 2-polet adapter, settes områdevelgeren i stilling Zschl. NB! Har kursen jordfeilbryter (utkobling ved første jordfeil), kan den kortslutningsmessig sees på som et TT-nett. Største kortslutningsstrøm Målte verdi må multipliseres med 1,15 (3-polet kortslutning) som i et TT-nett. Minste kortslutningsstrøm I et IT-system vil minste kortslutningsstrøm være en dobbel jordslutning der jordlederen vil føre en kortslutningsstrøm mellom de to feilstedene. NEK 400 anbefaler å ta utgangspunkt i at jordfeil nr. 2 oppstår i enden av en tenkt identisk kurs slik det er vist på figuren. Tabell 2.ppt 20

21 Tabell 2 viser grenseverdier for minste målte kortslutningsstrøm med samsvarende sikringsstørrelse/karakteristikk som garanterer elektromagnetisk utkobling. Det er tatt hensyn til temperaturstigning i kabler (20 70 o C. F=1.20), spenningsreduksjon 5%, samt instrumentfeil. Det er også forutsatt en minste kortslutningsstrøm i matepunkt på 0.5 KA. Merkestrøm I N [A] Utkoblingstid 5 s; 0.8s, 0,4 s; 0,2 s; 0,1 s Karakteristikk B Karakteristikk C Karakteristikk D (tidligere L) (tidligere G, U) Utløsestrøm I 5 Utløsestrøm I 5 Utløsestrøm I 5 5 x I n 10 x I n 20 x I n Grensev. Min.anvisn. Grensev. Min.anvisn. Grensev. Min.anvisn Eksempel: Minste akseptable avlesning av kortslutningsstrøm for en sikring på 10A med B-karakteristikk er 110A. NB! Med høyere kortslutningsstrøm enn 0,5 KA i matepunktet vil det ligge en sikkerhetsmargin i tabellen. 21

22 Polaritetskontroll Der det ifølge normen ikke er tillatt å benytte enpolet bryter i N-leder, skal det utføres en polaritetsprøving for å verifisere at slike brytere bare er installert i faseledere. Fremgangsmåte: Ved å måle spenning mot jord er det enkelt å slå fast hvilken leder som er N-leder. L1 L2 L3 N PE Menu Start IDN U L-N U L-PE R B PROFiTEST 0100S-II GOSSEN METRAWATT CAMILLE BAUER NB! Benyttes 2-polet adapter, settes områdevelgeren i stilling U L-PE 22

23 Test av jordfeilbryter utløsestrøm og utløsetid I N L1 L2 L3 N PE Menu Start IDN I DN PE R B R E GOSSEN METRAWATT CAMILLE BAUER PROFiTEST 0100S-II Generelt - Utløsestrøm Jordfeilbryteren skal løse ut ved en strøm på % av nominell verdi dvs. en 30mA s bryter skal løse ut mellom 15 og 30mA. - Utløsetid: Maksimal utløsetid er normalt 400 ms (kontroller unntak). 23