3 Funksjonsanalyse Kvalitet- og kapasitetskrav Konkurranseutsetting - bestemmes kvaliteten og sikkerheten av entreprenøren alene? Er kvaliteten på montasjen og tilstandskontrollen generelt tilfredsstillende? Steinar Refsnæs, 1
Før energiloven hadde selskapene store marginer. Nå er marginene mindre, samtidig har ILE gått ned. Utviklingen ser bra ut, men hvor nær er vi stupet i våre aldrende nett under klimaendringer og nye forretningsmodeller? 2
Styres kvaliteten og sikkerheten av entreprenørene alene, eller er nettselskapene dyktige bestillere? 3
Hvordan kan vi påvirke anleggets pålitelighet? Kravet er at dimensjonerende lastvirkningen, som oppstår ved en klimalast med en gitt returtid, skal være mindre eller lik mastens og de enkelte komponentenes kapasitet; Q d R e Utfordringen ligger i å utarbeide og følge opp kravspesifikasjoner mht: Prosjektering / dimensjonering av kraftledningen Valg av komponenter Montasje Tilstandskontroll S Systemarrangement / konstruksjon LASTVIRKNING Pålitelighet Drifts- og miljøpåkjenninger < Komponentenes egenskaper Last,[ kn ] Tøyning KAPASITET 4
Er montasjen generelt tilfredsstillende? Det hevdes at : Slurv og dårlig håndverk ved bygging av kraftledninger gir feil, som kan føre til store konsekvenser relativt tidlig i anleggets levetid! Feilene skyldes at utdanningen til montørene er for dårlig! Det er lav arbeidsmoral og manglene tilhørighet til anleggene! Gode tider / stor aktivitet slipper useriøse aktører til i markedet! 5
Hva er virkningen av utilfredstillende montasje? Funksjonsegenskapene kan endres pga. feil montasje Umiddelbare feil kan oppstå i innkjøringsfasen Økende tendens til svikt i komponenter der aldringsmekanismene er svært følsomme for kvaliteten på montasjen! Skadenivå Montasjefeil på kontakt med god korrosjonsholdfasthet Skadegrense Initieringsfase Utviklingsfase Alder 6
Linen har langsgående riper Under montasje av stålaluminiumliner kan det oppstå langsgående riper på linen hvis.: Linen dras langs bakken Slitasje i blokker 7
Linen har overflatesår Under montasjen ble linen påført flere slitasjesår på overflaten 15 år senere hadde dette ført til: Innvendig slitasje Slakke tråder Slitasje mot indre trådlag Vekselstrømskorrosjon Trådbrudd Forventet levetid var ca 40-50 år 8
Linen har burdannelse Burdannelse på linen kan oppstå pga: Bruk av uegnet oppstrekkingsverktøy som gir glidning mellom aluminiumtråder og innfettet stålkjerne, ved oppstrekking Plastisk forlengelse av Al-trådene ved islast (dårlig dimensjoneringsgrunnlag). Burdannelse kan føre til: Økt korrosjon Slakke tråder Slitasje Redusert levetid 9
Deformasjon av linen ved avspenningsklemme Hard tiltrekking av klemstykket kan: Deformere linen Redusere bruddstyrken Øke sannsynligheten for utmattingsbrudd 10
Linen har tversgående hakk nær avspenningsklemmen Ved oppstrekking av linen benyttes ofte en froskekjeft eller montasjeklemme, som festes til linen. Verktøyet kan etterlate små hakk Hakkene kan føre til: Sprekkdannelse Utmattingsbrudd nær avspenningen pga. vibrasjon 11
Linen har tversgående hakk og tape nær avspenningsklemmen Tape rundt linen i loopen på avspent side av klemmen Tversgående hakk ved kanten av tapen Bruddanvisning ved vibrasjon Spaltekorrosjon under tapen Styrkereduksjon Bruddanvisning Slitasje på indre trådlag Tyder på vibrasjon i loopen Resultatet blir utmattingsbrudd 12
Linebrudd i omføringsloop Brudd ved loopskjøt 13
Linebrudd i avspenningsmast forts. Det er montert en vernespiral like inntil hylsen Brudd i overgangen mellom hylseåpningen og vernespiralen Vernespiralen gjør linen stiv og lite bøyelig Det blir store bøyespenninger i innspenningspunktet Linebrudd pga. slitasje og utmatting 14
Brudd i loopklemme Klemmen er åpnet og remontert ved arbeid på linja Kraftig oksiddannelse i kontaktflatene hindrer kontakt Kontaktflaten er ikke børstet eller satt inn med fett 15
Kontaktproblemer i loopklemme Loopklemmene er for korte og omslutter ikke linen Klemmene er montert i linens laveste punkt Kontaktflaten er ikke børstet eller satt inn med fett Avsmeltede tråder i linen pga. ujevn strømfordeling 16
Havarert loopklemme Det er benyttet et kontaktfett som blir tørt, hardt og isolerende. Klemmen er åpnet og remontert ved arbeid på linja Kontaktflaten er ikke børstet eller satt inn med nytt fett 17
Brudd i loopklemme Tape på kontaktflatene Kontaktarealet og kontakttrykket reduseres 18
Kontaktproblemer i loopklemme Hylse mellom klemstykkene har ført til: Redusert kontakttrykk og kontaktareal Lysbuesår og AC-korrosjon pga dårlig kontakt og ujevn strømfordeling 19
Brudd i lineskjøt, eksplosjonsarmatur Skjøten er skeivmontert Kontaktforbindelsen i skjøten blir for kort Strømbanen tvinges over i stålet Stålkjernen overopphetes og mister styrke 20
Brudd i lineskjøt, eksplosjonsarmatur Tape på linen inne i en eksplosjonsskjøt Reduksjon av kontaktareal Redusert kontakttrykk 21
Brudd i lineskjøt, eksplosjonsarmatur Mangelfull fjerning av fett i linen Indre hydraulisk trykk Dårlig kompresjon 22
Brudd i lineskjøt, eksplosjonsarmatur Stålkordeler i knip mellom stålhylsens segmenter Redusert mekanisk holdfasthet Spalte mellom hovedrør og foringshylse Redusert mekanisk holdfasthet Reduserte kontaktegenskaper 23
Brudd i skjøt på EX-hengeledning Manglende pressing: Kontaktseparasjon Varmeutvikling Smeltet isolasjon Utglidning av leder 24
Brudd i isolator etter 25 år Monteringsrutiner for bruk av støpemasse (basolitt) er ikke fulgt. Det skal ikke være støpemasse mellom toppen av bolten og porselenet Pigghullet skal primes med asfaltmaling og lignende Liten kork på enden av isolatorpigg Redusert isolasjonsholdfasthet. Sprekker i isolatoren pga. korrosjon på piggen Havari utløst av Transiente spenningspåkjenninger i forbindelse med jordfeil ved fuktnedslag på saltbelagte isolatorer under saltstorm 25
Mastehelling Liten nedgravningsdybde eller kapping av endene Gir redusert innspenningslengde Mastehellingen gir økt bøyemoment ved vertikalkraft i mastetoppen. 26
Trådbrudd ved lineskjøter under uttrekking av liner på en 300 kv linje. 27
Trådbrudd ved lineskjøter under uttrekking av liner på en 300 kv linje. Stor uttrekkingshastighet Skjøtene passerte en eller flere blokker i vinkelmaster under uttrekkingen. Kraftig bøying av linen ved blokkene Al - trådene hadde innsnevringer, sår, riper og brudd i overgangen til hylseåpningen. 28
Er nettselskapene dyktige bestillere? De økonomiske konsekvensene av mangelfull montasje og sluttkontroll kan bli store LEVETIDSFASER GRAD AV FRIHET TIL VALG OG OMPRIORITERINGER ØKONOMISKE KONSEKVENSER AV VALG OG OMPRIORITERINGER FORSTUDIUM SPESIFIKASJON KONSTRUKSJON TILVIRKING MONTASJE DRIFT 29
Er nettselskapene dyktige bestillere, forts? Dyktige entreprenører hevder at mange nettselskaper er dårlige bestillere! Må konkurrere på pris og ikke kvalitet! Ivaretas bestillerkompetansen eller er bestillerkompetansen i bransjen i ferd med å forsvinne? Det sies at: Entreprenørene gjør kun det de blir bedt om! Hvis man derimot ikke ber / krever noe, så kan netteier få et helt annet nett enn det de mente å ha bestilt. Kommer bestillerkompetansen når man trenger den? Ny organisering av nettselskapene har generelt økt behov for kontrollfunksjoner. Krav til kompetanse for å inneha bestillerrollen noe undervurdert. Kan være problem både ved outsourcing og intern bestiller-utfører-modell Byggherrene bruker i økende grad eksterne entreprenører man ikke kjenner så godt. Sluttkontroll før anlegget settes i drift er derfor mer nødvendig nå enn før! 30
Er nettselskapene dyktige bestillere, forts? FEF 2006, 3-1: Før nye anlegg settes i drift, skal anlegget inspiseres og i nødvendig omfang testes for å verifisere at de oppfyller kravene i denne forskriften.. 31
Er nettselskapene dyktige bestillere, forts? Forskrifter om elektriske forsyningsanlegg har gått i retning av å bli ytre rammer med større krav og mindre detaljeringsgrad enn før. Noen løsninger finnes i normer og standarder. Muligheter til å tenke selv.: Prosjektering IEC 826: Loading and strength of overhead transmission lines NEK 609: Norsk norm for dimensjonering av luftlinjer NS 3479: Prosjektering av bygningskonstruksjoner. Dimensjonerende laster EN 12500: Klassifisering av atmosfærisk korrosivitet Elverkene kan fritt benytte lokale data for klimalaster. Oversikt over klimalaster i eget område er nettselskapets eget ansvar Tilvirking og produksjon av komponenter NEN 53.74: 1974, Feral - liner NEN 74.77: 1977, Al- liner IEC60889: 1987, Hard drawn aluminium wire for overhead line conductors. NEN 213.81:1981, Liner av legert aluminium. IEC 60104: 1987, Aluminium-magnesium-silicon alloy wire for overhead line conductors. IEC 60888:1987, Zinc-coated steel wires for stranded conductors. IEC 61232: 1993 Aluminium-clad steel wires for electrical purposes. IEC 62004: Ed 1,Thermal resistant aluminium alloy wire for overhead line conductors IEC 61395: 1998, Creep test procedures for stranded conductors IEC 1089: 1991, Round wire concentric lay overhead electrical stranded conductors. NS 1530: 1968, Varmforsinket ståltråd til kjerne- og toppliner. NS 1531:1968, Kjerne og toppliner av Fe 140 tråd EN 50189: 2000, Zinc coated steel wires (erstatter NS 1530 og NS1531) ISO 7801: 1984, Reverse bend test DIN 51 211 Hin- undt herbigversuch an Drahten EN 12511:2002: Wood poles for overhead lines IEC 61238-1: Comression and mechanical connectors for power cables with copper or aluminium conductors Montasje REN SINTEF Energiforskning Infoblad Nettselskapenes eller produsentenes egne spesifikasjoner 32
Konklusjon Kravspesifikasjonen er viktig mht.: Komponentvalg Montasje Sluttkontroll Tilstandskontroll Større innslag av utenlandske komponenter stiller krav til komponentkontroll. Helt nødvendig med god kursing av kontrollører og montører. Nettselskap og entreprenør bør ha en omforent forståelse av hva som bør kreves av montasjen. Entreprenørene bør ha langvarige kontrakter (3-5) år, som sikrer kontinuitet og kvalitet. Sluttkontroll er nødvendig og kreves av myndighetene 33