ERITECH SYSTEM 3000 LYNVERN AV BYGNINGER OG INDUSTRIANLEGG Det er to typer utstyr for å beskytte konstruksjoner mot lyn: den konvensjonelle metoden basert på kun uisolerte komponenter (kopper, galvanisert stål ), og ERITECH SYSTEM 3000 lynvern som er basert på avansert forskning og kunnskap, med mer enn 15 års erfaring. AKTIV BESKYTTELSE HVA ER ET AKTIVT LYNVERN-SYSTEM? ERITECH SYSTEM 3000 er et teknisk avansert lynvern system. De unike egenskapene til dette systemet gir overlegen teknisk ytelse, og gir derfor et mer pålitelig lynvern. ERITECH DYNASPHERE lynoppfanger har et definert mottaker-punkt for lynutladningen, som ellers ville slått ned og skadet en ubeskyttet konstruksjon og / eller dens innhold. ERITECH DYNASPHERE er koblet til en ERITECH ERICORE nedleder og jordingssystemet på en slik måte at det gir en total beskyttelse i et integrert system. BESKYTTELSESNIVÅ Lyn er et statistisk fenomen hvor det praktisk talt er umulig å oppnå 100% beskyttelse, og det er absolutt ikke økonomisk praktisk. IEC 62305-3 definerer 4 beskyttelsesnivåer sammen med tilhørende oppfangers effektive beskyttelsesgrad. Denne informasjonen brukes for å avgjøre den riktige plasseringen av hver enkelt terminal av S-3000. NIVÅ I 99% Konstruksjoner med svært høy risiko NIVÅ ll 97% Høyrisiko - konstruksjoner NIVÅ lll 91% Konstruksjoner med middels risiko NIVÅ lv 84% Konstruksjoner med lav risiko, for eksempel boliger S-3000 - OPPFANGEREN ERITECH DYNASPHERE FORBEDRET OPPFANGER Den patenterte ERITECH DYNASPHERE er en teknisk avansert oppfanger. Har ingen radioaktive komponenter Har ingen ekstern filført energi Har ingen bevegelige deler Reagerer umiddelbart mot et lynnedslag PRINSIPPER VED ERITECH DYNASPHERE I mer enn 200 år ble det gjort få forbedringer innen lynvernsystemer. Moderne forskning og registreringsmetoder har ført til en bedre forståelse av lynutladningen og lynnedslag. Flere nye metoder er tatt i bruk for simulering av forholdet mellom lyn og elektriske felt. To fundamentale konsepter har oppstått fra nyere forskning innen lyn- utladningsprosessen og lynoppfangerens utførelse. 1. Lynoppfangere som produserer rikelig med korona vil sannsynligvis være mindre effektive i å fange opp lynet. 2. En optimalisert lynoppfanger er en som reagerer og sender opp en oppadgående elektrisk ladet ionisert kanal (for å møte det nedrettete lynnedslaget). Dermed styres lynet ned til oppfangerens topp-punkt, der den oppadgående elektrisk ladende kanalen startet fra. ERITECH DYNASPHERE er utviklet med tanke på disse to konseptene. ERITECH DYNASPHERE er en forbedret Franklin Lynoppfanger, omsluttet av en halvkule, som er kapasitivt koblet til det elektriske felt på selve nedlederen. Halvkuppelen (ERITECH DYNASPHERE) er isloert fra selve nedlederen med et gnistgap mellom halvkulen og toppen av oppfangeren. Det er kun en sammenkopling ved hjelp av en høyimpedans DC-forbindelse, for potensialutjevning i lynnedslagets øyeblikk. ERITECH DYNASPHERE er isolert fra metall-masten under, ved bruk av et glassfiber- isolert rør. Den øvre terminering av ERITECH ERICORE nedlederen går gjennom dette glassfiber-røret og er forbundet til lynoppfangeren og halvkulen (ERITECH DYNASPHERE). 4 www.erico.com
PLASTRØR FOR Å ØKE KJERNELEDERENS EFFEKTIVE DIAMETER (Induktans - effekt) HOVED KOPPERLEDER KOPPERBÅND HALVLEDENDE ISOLASJON POLYETYLEN HØYSPENT ISOLASJON HALVLEDENDE SPENNINGSKONTROLL LAG HOVED-KOPPERBÅND- SKJERM HALVLEDENDE YTTER- ISOLASJON METALLBØYLER SIKRER SIKKER MONTASJE TIL BYGNINGER OG ANNEN KONSTRUKSJON TEKNISK- OG DESIGNMESSIGE EGENSKAPER FOR ERITECH ERICORE ERITECH ERICORE nedleder er designet for å møte kriteriene for en effektiv og pålitelig nedføring av lynet med følgende hovedegenskaper: en lav induksjon pr. enhetslengde en lav overspenningsimpedans en grundig kontrollert intern elektrisk feltfordeling for å minimere feltspenninger under selve lynavledningen høyt utviklet design, spenningsreduserende øvre terminering. ERITECH SYSTEM 1000 ERITECH INTERCEPTOR SI - ESE LYNTERMINALER Designet og testet for NFC17-102 og UNE-21186 Rustfritt ståldesign som er passende for de fleste omgivelser Tilgjengelig i tre modeller for å passe spesifikke anleggs- og sikkerhetskrav Egnet for kobling til et mangfold lynavledersystemer inkludert bånd, kabel, og ERITECH ERICORE leder Helt forenlig med ERITECH SYSTEM 3000 mast, ERITECH ERICORE kabel og tilbehør KONVENSJONELL BESKYTTELSE Konvensjonell beskyttelse av bygninger eller konstruksjoner involverer bruk av egnede plasserte lynoppfangere (lynavledere) som er innbyrdes forbundet med et metallavledernettverk (vanligvis kopper) for å gi den mest effektive veien fra lynoppfangeren til et lavimpedans- jordingssystem. Dette hjelper til å sikre en trygg og effektiv utladning av lynimpulsen. Omfattende konvensjonelle systemer refereres ofte til som Faraday s bur og Franklin Rods ERITECH SYSTEM 2000 Enkel lynavleder Faradays bur www.erico.com 5
For den effektive utførelsen til et lynvernsystem er det absolutt nødvendig at lavimpedansjording er tilstede, for å sikker avledning av lynenergien ned i jorden. Fordi jordsmonn varierer fra sted til sted må metodene for jording vurderes på en individuell basis. JORDSSPYD, BÅND OG KLEMMER ERITECH kopper, eller galvaniserte eller rustfrie stål - jordspyd sikrer avledningen av overspenninger og lekkasjestrøm til jorden og gir jordingsanlegget en lang levetid på grunn av overlegen konstruksjon og kvalitet. JORDFORBEDRENDE ELEKTRODEMASSE (GEM) Jordforbedrende elektrodemasse kan påføres rundt lederne i et jordingssystem for å redusere den lokale jordresistansen og senke jordimpedans. De er særlig nyttige i tørre områder med lav fuktighet, sandjord og steinete grunn, og spesielt i fjellborede hull rundt jordspydelektroden. JORDPOTENSIALUTJEVNING ERICOs utvalg av utjevnings- jordingssbånd, prefabrikkerte nett og potensiellutjevningsklemmer kombineres for å skape en sikker utjevning for beskyttelse av mennesker og utstyr. Polymerdeksel CADWELD PLUS sveisedose Grafittform Leder Antenningsstrips Tappehull Sveisekammer CADWELD /CADWELD PLUS TERMITSVEIS Mekaniske sammenkoblinger er ofte det mest kritiske elementet i jordingssystemer og kan etterpå bli det svake punktet med tanke på aldring og korrosjon. Metoden for tilkopling som må foretrekkes er CADWELD termitsveise- metoden som gir en molekylær forbindelse p.g.a sammensmelting. Kvaliteten av jordingsanlegget, som er ment å beskytte mennesker og teknisk installasjon, avhenger av god kvalitet på forbindelsene. CADWELD sveiseform Lokk Digel Startmetall Sveisemetall Stålskive Tappehull Sveisekammer Leder Leder 6 www.erico.com
Jordelektroder Jordelektroden er en viktig komponent i jordingssystemet. Det er mange forskjellige typer elektroder tilgjengelige, noen "naturlige og andre tilvirkede. De naturlige typene inkluderer metallråbygget på en bygning (hvis effektivt jordet), en koppertråd eller armeringsjern i et betongfundament, eller underjordiske konstruksjoner eller systemer. Tilvirkede elektroder er spesielt installert for å forbedre systemjordingen eller jordforbindelsen. Disse jordelektrodene skal ideelt sett trenge gjennom fuktighetslaget under bakkenivå for å redusere overgangs-motstandm til jord. De må også bestå av metalledere (eller en kombinasjon av metalledere) som ikke korroderer mye under tidsperioden de er forventet å gjøre nytte i. Tilvirkede elektroder inkluderer jordspyd eller rør som drives inn i jorden, metallplater nedgravet i jorden, eller en ringjord av kopperwire eller bånd som ringleder rund bygget. Nedgravede rør for gass og vann eller aluminiumselektroder er ikke tillatt å bruke som jordelektroder. JORDSPYD Hvilket jordspyd bør brukes? Jordspydene velges ofte på basis av deres motstand mot korrosjon. Den andre hovedfaktoren er kostnad. Alt for ofte blir kostnaden for et produkt vurdert ut fra prisen på produktet, men den virkelige kostnaden avgjøres av levetiden til jordspydet. Galvaniserte stålledere er en av de billigste elektrodene som er tilgjengelig. De er imidlertid ikke de mest kostnadseffektive siden de har forholdsvis kortvarig driftstid. Massiv kopper og rustfrie stålledere har lenger levetid. De er imidlertid betraktelig dyrere enn galvaniserte stålledere. I tillegg til dette er ikke massive kopperledere egnet for dypjording, ikke engang for å drive korte lengder inn i hard grunn, fordi de bøyer seg. Som et kompromiss ble en stålkjerne belagt med kopper eller rustfritt stål. Disse jordspydene er billigere enn de massive kopper- eller rustfrie spydene. De kan drives dypt ned i jorden. Kopperbelegget er lagt på elektrolytisk. Spør etter ERICO White Paper på jordspyd kopperbelagte sammenlignet med galvaniserte jordspyd. KOPPERBELAGT JORDSPYD Kostnadseffektiv med lang levetid Kopperbelagt: Varig molekylær forbindelse Lav overgangmotstand Høy lekkasjestrømkapasitet (IEEE Std 80) Vil ikke løsne eller skades ved neddriving Vil ikke sprekke hvis spydet bøyes Kullstoffstål, kjerne og spiss: Større strekk- styrke Egner seg godt for dypjording GALVANISERT JORDSPYD Lavere innkjøpsprisikke like kostnadseffektive som kopperbelagte stål-jordspyd. Galvaniserte jordspyd: Relativt kort driftstid Sinkbelegget kan sprekke hvis spydet bøyes Stålkjerne og spiss: Høy strekk- styrke Egner seg godt for dypjording Kopperbelagte jordspyd mot galvaniserte jordspyd www.erico.com 7
JORDSPYD Jordspydets stålkjerne får først nikkel elektrolytisk pålagt, som penetrerer inn i stålflatens molekylære overflatestruktur. Deretter legges kopper belegget på elektrolytisk til ønsket tykkelse. Ved hjelpen av nikkelbelegget imellom, vil den molekylære forbindelsen mellom kopper og stålflate dekke 100 % av stålkjernes ujevne overflate. ERICO anbefaler kopperbelagte jordspyd fordi kopperbelegget ikke vil løsne eller skades når spydet drives ned, og det vil heller ikke sprekke hvis spydet bøyes. Kopperbelagte jordspyd har en høy korrosjons- motsand. Bildet over viser to jordspyd utsatt for den samme trykkbelastningstesten. ERITECH kopperbelagt jordspyd vist til venstre vil bøyes uten å skade kopperbelegget. Det dårligere spydet vist til høyre viser sprekker og folder i kopper belegget, noe som vil redusere dens driftstid vesentlig og redusere kvaliteten på jordingsanlegget. Det rustfrie- spydet Det er viktig å merke seg at visse jordsmonn og anleggs-områder ikke er forenelige med kopper. I disse situasjonene er rustfritt stål et bedre alternativ. Rustfritt stål kan også være et alternativ der hvor konstruksjoner eller komponenter, slik som ståltårn, stolper eller bly- kabler er i umiddelbar nærhet av en rekke jordelektroder. Under disse forholdene må konsekvensen av galvanisk korrosjon tas i betraktning. Den høye kostnaden for rustfrie stålledere hindrer alminnelig utbredt bruk av disse. JORDSPYDETS FORVENTEDE LEVETID ÅRLIG KOSTNAD FOR JORDSPYD ÅR Galvanisert Kopperbelagt stål (10 mil/254μm) Kopperbelagt (13 mil/330μm) Rustfritt stål SAMMENLIGNENDE KOSTNAD Galvanisert Kopperbelagt stål (10 mil/254μm) Kopperbelagt (13 mil/330μm) Rustfritt stål 8 www.erico.com
HVORFOR ER GOD JORDING VIKTIG? Lynets flyktige natur med dets hurtige stigetid og enorme strøm, betyr at spesielle hensyn må tas ved jording for at beskyttelse mot lyn skal være effektivt. Mange faktorer, slik som jord-resistivitet variasjoner, installasjons-tilgjengelighet, anleggsplaner og eksisterende fysiske begrensninger, er for alle prosjekter helt spesielle, og påvirker beslutninger om hvordan jordingsanlegget skal utføres, hvilke materiell og hvilke metoder/standarder som skal anvendes. Det viktigste formålet med et jordingsanlegg beregnet for lynvern er: Effektivt å spre lynstrømmen ned i jorden. Sikre utsyr og mennesker. JORDINGSPRINSIPPER Lav impedans er selve nøkkelen til lynvern. Alle jordingsføringer bør være så korte og direkte som mulig for å minimere induktans og redusere spennings-topper, som induseres. Jordelektrode-systemet må effektivt lede lynets overspenninger til jorden ved maksimal kapasitiv kobling til jorden. Overgangsmotstanden mellom lynstrømmen i jordlederne og selve jorden (globusen), må være så lav som mulig. Kun når alle disse faktorene er tatt i betraktning vil maksimalt lynvern oppnås. JORDINGSIMPEDANS Jordsmonnets ledningsevne er viktig ut fra designhensyn. Denne jordresistiviteten varierer sterkt for forkjellige jordsmonnstyper, bergarter, fuktighetsinnhold og temperaturer og gir varierende stigning i jordimpedans. I ulike bergarter/fjellgrunn er variasjonene betydelige, og viktige hensyn må tas i beregningen av slike jordingsanlegg, ved fjellborede hull, jordspydelektroder, GEM og termitsveisete molekylære forbindelser. Figur 1-B illustrerer strømgjennomgangen fra et sentralt målepunkt på et enkelt jordspyd. Når strøm sendes ut fra det sentrale målepunktet oppstår det spenningsgradienter rundt jordspydet opp mot jordoverflaten. Denne gradienten jevnes ut til et gitt nivå på avstand fra elektroden som man kan se i figur 1-A. Impedansen sett av strømmen avgjøres av jordpartiklene i direkte kontakt med overflaten til spydet og av den generelle impedansen til jordsmonnet. KORTE DIREKTE JORDKOBLINGER Spenningen generert av en overspenning, avhenger hovedsakelig av stigningstiden til strømstøtet og impedansen (hovedsakelig induktans) på vegen nedi jorden. Ekstremt raske stigningstider resulterer i betydelig spenningsstigning på grunn av serie-induktans, som resultat fra lange indirekte føringer, eller skarpe bøyer i utførelsen av jordingsanlegget. FORBINDELSEN MELLOM ELEKTRODE- SYSTEMET OG JORDEN Effekten av jordingsanlegget koblet til et lynvernanlegg,er avhengig av en rekke faktorer, inkludert utformingen/geometrien av selve jordingsanlegget, type av ledere, og effektiv kontakt til jordsmonnet/ fjellveggen i fjellborede hull. GEM NEDLEDER INSPEKSJONSBRØNN Fig.1-A Fig.1-B Jordspyd Avstand fra elektroden HVA KJENNETEGNER ET GODT JORDINGSANLEGG. God elektrisk ledningsevne Elektriske ledere dimensjonert for de største feilstrømmer. Lang levetid minst 40 år Lav jordmotstand og impedans Jordningsanleggets hovedoppgave er å oppnå maksimal overflate/areal av jordspyd og metallbånd/wire til jordsmonnet omkring disse. Ikke bare hjelper dette til et perfekt jordingsanlegg, men også i kombinasjonmed lynvernanlegget, å bringe enhver atmosfærisk utladning til jorden, på en sikker og trygg måte for omgivelsene. Potensial-utjevnings forbindelser Potensial-utjevnings forbindelser, sikrer mot farlige nivå forskjeller mellom ulike inngående ledere og annet ledende/metallisk materiale, slik som vannrør, kraftkabler, tele-installasjoner, mot jorden. Bra korrosjonsmotstand Dette sikrer også mot skritt- og berørings-spenninger. God korrosjonsmotstand. Jordingsanlegget skal være sikret mot korrosjon, og skal kunne kobles til andre ledere som er gravd ned eller støpt ned i grunnen. Kopper er det apsolutt beste materiale for jordingsanlegg. Det leder strøm svært godt, og har en høy grad av korrosjonsmotstand. Generelt skal kontrol av jordingsanlegget skje ved jevne mellomrom, i samsvar med gjeldende normer og regler. Elektrisk og mekanisk robust og driftssikker Mekaniske tilkoblinger kan brukes for å forbinde jordledere, men de utsettes for korrosjonspåvirkninger når ulike metaller er involvert. I tillegg til mekanisk styrke gir CADWELD termitsveisede forbindelser utmerket lav impedans og lang levetid på jordingsanlegget, og ingen korrosjon. Et typisk jordingssystem. www.erico.com 9
KOMPONENTENE I ET JORDINGS ANLEGG. Et jordingssystem for lynvern sørger for å lede lynstrømmen og andre feilstrømmer ned i jorden. Dette anlegget består av en eller flere jordspyd-elektroder, jordspyd som er bundet sammen med en ringleder eller kråkefot. Dette inkluderer følgende komponenter. Jordspyd i fjellborede hull, eller jordspyd banket ned i jorden, samt tilbehør som klemmer, skjøtmuffer, borespiss, slagstykke m.m. Elektrodemasse GEM CADWELD termitsveis Jordledere som metallbånd, flertrådet kabel, jordplater, kopper maskenett, osv. Inspeksjonsbrønner for kontroll av jordspydtilkoblingero (der det er mekaniske tilkoblinger). DESIGN AV JORDINGSANLEEGGET En viktig del for valg av jordings-system, er at dette samsvarer til gjeldende normer og standarder i det aktuelle området, eller i landet. Europeisk IEC/EN 62305-3, EN 50164 Series, EN 60364-54, NFC 17-102 Amerikansk NFPA 780, IEEE STD80, IEEE 837, NFPA 70 Australsk AS1768 Andre faktorer som må tas i betraktning er: Tegninger/skisser av bygningsprosjekter, omgivelsene og disponibelt areal. Jordningsbetingelsene rundt anlegget, for eksempel jordens ledningsevne (jordresistiviteten) Eksisterende jordings-anlegg. Sesongvariasjoner med avvik i grunnvanns-nivå, teledybde, og lignende Påvirkning av fremtidig trafikk. Skritt- og berørings spenninger Mens det er klart at et l v-impedans jordings-system vil gi full lynvern-sikring, er det ikke sikkert at dette anlegget automatisk vil gi full beskyttelse for mennesker i umiddelbar nærhet av jordingsanlegget. Høyspente gradienter utover på jordoverflaten vil kunne forårsake uventet berørings- støt og skrittspenninger. Disse potensialforskjellene må minimaliseres. Figur 2 viser en grafisk fremstilling av denne foklarte den farlige situasjonen. Valg av riktige sammenkoblinger. Forbindelsen mellom elektriske tilførsels ledere og hovedjorden, og mellom hovedjord og jordspyd, er viktige elementer for et helhetlig og sammenhengende jordnett/jordingsarrangement, med permanent lav overgangsmotstand til jord. Figur 2 UTEN BESKYTTELSE Reduksjon av jord-impedansen. POTENSIAL- FORSKJELLER Skritt- og berørings-spenning. Skrittspenning er spenningsforskjellen mellom en persons føtter, forårsaket av spredningsgraden fra en lekkasjestrøm eller en lynstrøm, på veg ned i jorden. Berørings-spenning er lik skrittspenningsproblemet, men i tillegg vil jordfeilen eller lynpulsen på veg ned til jorden, passere gjennom personens arm, med fare for hjertelammelser. Ledningsevenen (resistiviteten) i jordsmonnet, bergarter/fjell, vil variere, både ut fra mengde av fuktighet/grunnvannsnivå, sprekker i fjellet fylt med grunnvann, og teledybden. Jo lavere resistiviteten er, jo lettere er det å oppnå et godt, stabilt og effektivt jordingsanlegg. Ved målinger etter montasjen, vil manfå fastsatt hvilken overgangsmotstand man har oppnådd. For å oppnå et godt jordingsanlegg kreves komponenter som: Sveise sammen nok ledere for nedgraving i bakken, samt forbinde disse til jordspyd. Bruk av jorspydelektroder med koniske skjøtehylser Bruk av flate bånd i stedet for runde ledere. Bruk av to parallelle ledere med en viss avstand. Bruk av potensial-utjevnings-matter. Bruk av flere, tilkoplede og nedgravde ledere. Anvendelse av elektrodemasse-jordforbedringsmasse. Den elektriske ledningsevnen i jorden vil bli betydelig forbedret ved bruk av elektrodmassen GEM. For eks. rundt ledere i grøfter, der lederen gjerne ligger rett på fjell, der legges GEM rundt. Ved fjellborede hull, fylles denne elektrodemasse ned i hullene, rundt jordspydelektrodene, og sørger for god elektrisk kontakt/avledning mellom jordspyd og fjellside. NB: GEM skal alltid blandes med vann til mørtelkonsistens før den helles i hullene. Bruk av mineral- eller kjemiske jordspyd Mineral- eller kjemiske jordspyd brukes også for å senke jordimpedans. Disse består av et hullet, perforert kopperrør som er forseglet på bunnen. En saltmasse er plassert på innsiden av røret og lekker gradvis ut for å opprettholde et ledende miljø rundt elektroden. Bruk av betong- fundament og betongpeler. UTEN BESKYTTELSE Bruk av armerte betongpeler drevet ned i leire er til god hjelp for dybdejording. Det er viktig at kopperlederen/galv.stål leder er CADWELD termitsveiset til armeringsjernene i betongpelen. Betongfundamenter kan og anvendes, men da må ikke disse isloeres med isopor eller annen plast mot jt jorden. Ved stålfiber-armert betong, legges galv. stålwire inn i rutenett med 20 meters ruter for eksempel ( jfr konsulenters beskrivelser, og/eller gjeldende normer). Anvend galv. Stålbånd/wire eller kopperbånd/wire, og smelt sammen alle kryss med CADWELD, samt de utstikkende lederne til ringlederen. 10 www.erico.com
POTENSIALUTJEVNING I JORDEN Hensikten med potensialutjevnings-skinnen inne i bygningen fordi: Separat jording er noen ganger installert for lynvern - anlegg, inngående kraftlinjer, datainstallasjoner, og telecom installasjoner. Ved atmosfæriske utladninger, feilstrømmer og lignende vil potensial forskjeller oppstå, og store skader på bygninger og dets installasjoner kan oppstå, samt fare for mennesker vil være svært sannsynlig. PEC (Potensial utjevningskobling) fungerer under normal og balansert potensiale, som en åpen forbindelse, men id et øyeblikk en jordfeil eller en lynutladning fordeles ned i jordingsanlegget, vil PEC (potensialutjevnings komponent) lukke seg umiddelbart, slik at jordpotensialet utjevnes, i et effektivt kretsløp. Når balanse er oppnadd, frakobles forbindelsen inne i PEC komponenten. På denne måten vil mennesker og utsyr bli beskyttet. GEM ELEKTRODEMASSE Et svært godt elektrisk ledende materiale, som forbedrer jordingsfoholdene, spesielt i områder som har dårlige jordingsbetingelser, som fjell, tørre sandområder, som ørken og der store variasjoner med fuktighet i jordlagene.forekommer. Estimert lengde i fot, der jordlederen dekkes med 1 sekk av GEM. JORDINGSSKINNE FOR INNGÅENDE KRAFTKABLER TELECOM JORDINGSKINNE HOVEDJORD FOR INNGÅENDE KRAFTKABLER LYNVERN NEDLEDER Grøftbredde Total tykkelse på GEM 2, 5 cm 5, 1 cm 7, 6 cm 10, 2 cm (1 ) (2 ) (3 ) (4 ) INSPEKS- JONSBRØNN 10 cm (4 ) 4.3 m (14.0 ) 2.1 m (7.0 ) 1.4 m (4.7 ) 1.1 m (3.5 ) 15 cm (6 ) 2.8 m (9.3 ) 1.4 m (4.7 ) 0.9 m (3.1 ) 0.7 m (2.3 ) 20 cm (8 ) 2.1 m (7.0 ) 1.1 m (3.5 ) 0.7 m (2.3 ) 0.5 m (1.8 ) 25 cm (10 ) 1.7 m (5.6 ) 0.9 m (2.8 ) 0.6 m (1.9 ) 0.4 m (1.4 ) 30 cm (12 ) 1.4 m (4.7 ) 0.7 m (2.3 ) 0.5 m (1.6 ) 0.4 m (1.2 ) TELECOM JORDING HOVEDJORDING LYNVERN JORDING Potensial-utjevnings komponent, laget for å forbinde alle jordingene sammen med potensial-utjevningskomponent PEC. Dybder og avstander for elektriske ledere i jordingsanlegg Lengden, antallet og plassering av jordspydelektroder og jordingsledere er avhengige av jordens ledningsevne (resistiviteten). Den mest kostnads effektive dybde er avhengig av jordsmonnets dybde til fast fjell, resistivitet, grunnvannsnivå, osv. Der dyp leire med gode avledningsforhold, kan de lønne seg å banke ned spyd i dette leirlaget. Og ved kontinuerlig måling vil man kunne hvordan overganfgsmotstanden går ned. Kommer man da ned på tørrere sand/silt for eksempel, vil man oppleve at reduksjonen av overgangsmotstanden stopper opp. Da er det bedre å starte med en ny spydlengde. Avstanden mellom spydene bør være 2 x spyd-dybden... Vanlige brukte elektrodedybder ligger innen rekkevidden av 1,5 til 4,5 meter i jord og 12-25 meter i fjellborrede hull. Elektroder skal være atskilte med en avstand på minst 2 ganger(1,5) dybden som de er installert i. Estimerte antall sekker med GEM for gjenfylling rundt jordspyd til en tetthet av 1442 kg/m3 Diameter av hull Hullldybde 1.8 m 2.1 m 2.4 m 2.7 m 5.2 m 5.8 m 6.1 m (6 ) (7 ) (8 ) (9 ) (17 ) (19 ) (20 ) 7.5 cm (3 ) 2 2 2 2 4 4 4 10.0 cm (4 ) 2 3 3 3 6 7 7 12.5 cm (5 ) 3 4 4 5 9 10 10 15.0 cm (6 ) 5 5 6 7 13 14 15 17.5 cm (7 ) 6 7 8 9 17 19 20 20.0 cm (8 ) 8 9 11 12 22 25 26 22.5 cm (9 ) 10 12 13 15 28 31 32 25.0 cm (10 ) 12 14 16 18 34 38 40 Potensialutjevning Potensialutjevning sikrer at enhver forskjell i elektriske nivå utlignes. Ved lynnedslag og feilstrømmer vil ulike bygningdeler oppnå forskjellige poensialnivå, og dette vil kunne få dramatiske følger med personskader og havari av tekniske installasjoner. www.erico.com 11
BESKYTTELSE MOT OVERSPENNINGER For å møte de grunnleggende kravene til ytelse, lengre brukstid og større sikkerhet har ERICO utviklet et utvalg teknologier som dekker alle aspekter ved Six Point Plan of Protection (sekspunktsplan for beskyttelse). I feltet for beskyttelse mot overspenninger spiller flere teknologier en kritisk rolle for anskaffelse av topp ytelse. DINLINE produkt spekter tilbyr både shunt og serie beskyttelse ved å utnytte forskjellige teknologier i kompakt DIN-skinnemonterte produkter. Et antall forskjellige tilleggsutstyr er tilgjengelige for å passe din individuelle applikasjon eller dine ytelseskrav. OVERSPENNINGSVERN BESKYTTELSE AV KOMMUNIKASJONS UTSTYR Transienter og overspenninger forårsaket ved lynutladninger, eller ved tilkobling av elkraft utstyr, påvirker alle kommunikasjonssignaler som går i en kobber kabel. Telekommunikasjons linjer, kontroll panel på industri-prosess anlegg, coaxial kabler, og computer nettverk, er alle sårbare mot overspenninger. Disse overspenninger kan gå opp til 20 ka, i en del høy risiko miljø. Ved overpenningsvern av kommunikasjons-anlegg, må flere produktvarianter kreves i installasjonen, for å sikre full beskyttelse. Derfor tilbyr ERICO CRI- TEC produkter for vern, til et vidt spekter av installasjoner, fra telekommunikasjons rekkevern for både KRONE eller DIN montasje til coaxial overspenningsvern, tilpasset for både BNC og N varianten av coaxial kabel. De ulike produktgruppene og deres anvendelses områder, er angitt under. DINLINE OVERSPENNINGSVERN (DSD) tilbyr økonomisk og pålitelig beskyttelse mot TRANSIENTER på kraftlinjer med enkel installasjon på 35 mm DIN skinnemonteringer. DSD-utvalget inkluderer tre-fase DSD340-serie for enkel installasjon i TN-C, TN-S og TT-systemer. Alternativt kan flere DSD1x enheter konfigureres for TN-C, TN-S, TN-C-S, TT og IT systemer med spenningsklasser fra 10kA til 150kA. Interne termiske frakoblingsinnretninger sikrer trygg isolering under langvarige og unormale hendelser på distribusjonsnettet. De fleste enheter har visuell indikasjon for tilfeller av slik drift. I tillegg er valgfrie enheter tilgjengelige med spenningsfrie kontakter for fjernsignalisering om det er tid for utskifting. De ulike produktgruppene og deres anvendelses områder, er angitt under: Subscriber Line Portection (SLP) and High Speed Digital Protection (HSP) (høy hastighets digital beskyttelse), produktgruppe - opp til 20 ka (8/20 us) spenningsgradien - KRONE LSA-Plus tilkopling - Både enkel trinns og trinnløs modeller er tilgjengelige. Universal Transient Beskyttelse (UTB) - Opp til 20 ka (8/20us) spenningsgradient - Hovedsakelig tre nivå beskyttelse - Kobler seg til, kun når over-strøm og over-spenning intreffer Koaksiale overspenningsbeskyttere (CSP) - Robust, plugg inn designtype. - Utvalg av koblingstyper og driftsspenninger tilgjengelig. - Vid driftsfrekvens fra DC ut til 3GHz Datalinjebeskyttere (DLP) / Datautstyrsbeskyttere (DEP)/ Lokale nettverksbeskyttere (LAN) - Utvalg av koblingstyper tilgjengelig, fra DB til RJ45 og KRONE. - Vidt spekter av driftsspenninger og frekvenser tilgjengelig. - Overspenningsberegninger fra 500A til 20kA avhengig av produkt og bruk. 12 www.erico.com
For å møte de grunnleggende kravene for ytelse, lengre brukstid og bedre sikkerhet under ekte forhold har ERICO utviklet Transient undertrykkelses teknologi (TD). Dette teknologiske kvantespranget legger et nivå av intelligens til spenningsvernet, noe som gjør det i stand til å skjelne mellom langvarige overspenningstilstander og ekte transiente eller spenningsvarierende hendelser. Ikke bare sikrer dette drift under praktisk bruk men det forlenger også levet for beskyttelsen ettersom permanente frakoblinger ikke er nødvendig som et hjelpemiddel for å oppnå internt overspenningsvern. TRADISJONELLE TEKNOLOGIER Konvensjonelle SPD-teknologier utnytter metalloksidvaristorer og/eller silikon skreddioder for å klemme eller begrense transiente hendelser. Men disse innretningene er følsomme for langvarige 50/60Hz overspenningstilstander i hovednettet som ofte oppstår under feil i hjelpesystemet. Slike hendelser representerer en sikkerhetsfare når dempeinnretningen prøver å klemme av toppen av hver halvsyklus på hovednettets overspenning. Denne tilstanden kan forårsake at innretningen hurtig akkumulerer varme og deretter feiler med mulighet for å indusere en brannfare. KJERNEN I TD TEKNOLOGI Hemmeligheten bak ERICOs transiente omstyringsteknologi er dens aktive frekvensdiskrimineringskrets. Denne patenterte innretningen kan skjelne mellom en midlertidig overspenningstilstand (TOV) og en veldig rask transient, som er Tradisjonell teknologi Transient undertrykkelses teknologi Aktiv TD-teknologi TD Quick Switch assosiert med lyn eller kontakt-induserte bølger. Når de transiente frekvensene oppdages vil den patenterte Quick- Switch (hurtigbryter) i TD aktiveres for å tillate den kraftige beskyttelsen å begrense innkommende transient. Frekvensdiskrimineringskretsen som kontrollerer Quick- Switch hjelper å sikre at SPD-innretningen er immun for effektene av en langvarig 50 eller 60Hz TOV. Dette lar innretningen fortsette driften for å gi sikker og pålitelig transient beskyttelse, selv etter at en unormal overspenningstilstand har funnet sted. MØTER OG OVERGÅR UL STANDARDER Vekslingsbeskyttelsesinnretninger fra ERICO som benytter TD teknologi er spesifikt designet for å møte og overgå de nye sikkerhetskravene i UL 1449, utgave 3. For å møte den unormale overspenningstestingen for UL 1440, utgave 3, har mange produsenter av SPD-innretninger innebygd sikring eller termisk frakoblingsinnretning som permanent kobler all beskyttelse fra kretsen under en overspenningshendelse. TDT på den annen side vil tillate SPD-innretningen å oppleve en unormal overspenning på opp til to ganger sin nominelle driftsspenning og fortsatt være driftsklar selv etter denne hendelsen! Dette lar innretningen hjelpe med å levere sikker, pålitelig og kontinuerlig beskyttelse for ditt sensitive elektroniske utstyr. TD teknologi er spesielt anbefalt for ethvert anlegg hvor det er kjent at langvarige overspenninger oppstår og hvor feil i tradisjonelle SPDteknologier ikke kan tolereres. UL 1449 teststandard tar for seg sikkerheten for en SPDinnretning under midlertidige og langvarige overspenningsforhold, men bemyndiger ikke spesifikt et design som vil gi en pålitelig og langvarig brukstid i den ekte verden. Spesifikt tester UL 1449 at SPD forblir driftsklar ved 10 % over normal forsyningsspenning, noe som lar produsenter designe produkter som permanent kobler fra like over det. De fleste anerkjente produsenters design tillater opp til 25 % overspenning mens ERICOs TD teknologi gir enda større overspenn. Tradisjonell teknologi respons TD TEKNOLOGI TILBYR KONTINUERLIG BESKYTTELSE SELV ETTER OVERSPENNINGER Vanlige forsyningsproblemer 1. Transient impuls 2. Langvarig overspenning 1. Transient impuls 1. Transiente overspenninger & er undertrykt til omtrent 600V Undretrykkelses treskel 2. Overspenningsterskel overskredet, beskyttelse som prøver å undertrykke, overopphetes grunnet for lang eksponering og feiler 3. Beskyttelse har feilet. Utstyr eksponert for påfølgende transient og er skadet TD Teknologi løsning 1. Diskrimineringskretsen oppdager transient og Quick Switch drifter undertrykker transient 2. Beskyttelse prøver ikke å undertrykke forsyningsspenning 3. Beskyttelse virker fortsatt og undertrykker transient www.erico.com 13
CADWELD /CADWELD PLUS MOLEKYLÆRE FORBINDELSER CADWELD TERMITSVEIS En sveiseprosess som eliminerer mekaniske tilkoblinger ved sammensmeltning av de elektriske lederne. Mekaniske tilkoblinger er alltid det svakeste punktet i alle elektriske anlegg og spesielt de nedgravde jordingsanlegg er utsatt for aldring og korrosjon. Utførelsen av et jordingsanlegg har til oppgave å ivareta personers sikkerhet, og avhenger derfor, også av kvaliteten på de utførte tilkoblinger, som må være molekylært sammensmeltet. CADWELD PROSESSEN CADWELD prosessen kan smelte sammen kopper/kopper, kopper/ galvanisert eller rent stål, kopper/kopperbelagt stål, kopper/bronse/ messing/rustfritt stål, stål/stål, molekylforbindelseer uten ekstern energi eller varmekilder. Prinsippet består av å bringe en sveisedose i en egnet grafittsveiseform, antenned dette sveismetall ved hjelp av en antenningsenhet. Reduksjonen av kopperoksid med hjelp av aluminium produserer smeltet kopper- og aluminiumoksidslagg med ekstremt høye temperaturer i oppsmeltingsfasen. Formen på denne sveiseformen, formens dimensjoner, og størrelsen på sveisemetallet er avhengig av metall komponentene som skal sveises, dets materiale og dimensjoner. Utförelsen er svært enkel! 4 enkle steg for varige sveisede, molekylære elektriske forbindelser. CADWELD PLUS elektronisk tenner starter reaksjonen i sveisedosen. En ca 1,8 meters lang ledning som tåler høy temperatur, koples til antenningsstripsen fra sveisedosen med en spesiallaget tilkoplingsenhet. Etter at tilkoplingsenheten er festet til antenningsdelen trykkes kontrollknappen ned og holdes nede for å lade opp nok energi for antenning. Etter noen få sekunder sender kontrollenheten ut en ladningsstyrke som er kraftig nok for antenning av sveisemetallet. CADWELD SVEISEFORM VED BRUK AV CADWELD PLUS Tett lokk av polymer CADWELD PLUS sveisedose Grafitt sveiseform Leder 1 2 Plasser CADWELD PLUS dosen opp i sveiseformens digeldel. 3 4 Antenningsstrips Tappehull Sveisekammer Monter antennings koblingen til antenningsstripsen som kommer ut fra sveisemetall-boksen. Press ned og hold startknappen nede og vent til antenningen starter. Åpne sveiseformen og fjern restene av sveisemetallboksen. Bruk en myk pensel for å fjerner slaggpartikler før neste sveis. 14 www.erico.com
CADWELD TERMITSVEIS Bedre lednings-kapasitet enn selve lederen Vil ikke kunne forringes over tid. Permanent molekylære forbindelser, som aldri kan løsne eller korrodere Tåler gjentatte overbelastninger Kan kvalitetskontrolleres enkelt, ved visuell inspeksjon. DRIFTSSIKKERHET Når molekyærforbindelse eliminerer begrepet om overflatekontakt kan ikke en elektrolytt trenge gjennom mellom lederne og forårsake korrosjon og forringelse etter som tiden går. KORROSIVE MILJØER Denne driftssikkerheten er av spesiell interesse for fuktige eller kjemiske miljøer eller for anlegg nedgravd direkte i jorden. EGENSKAP TIL Å MOTSTÅ HØYSPENT STRØM Smeltetemperaturen til CADWELD sveisemetall er høyere enn smeltetemperaturen for kopper (1082 C). Derfor tåler CADWELD sveisen høyere oppvarming enn selve kopperlederen, dersom høyspent strøm skulle komme inn i jordings systemet. LEDNINGSEVNE CADWELD molekylære forbindelser danner en massiv forbindelse rundt lederne og sikrer jordings-anlegg uten mekaniske skjøter. Sveisens tverrsnitt har større strømførende tverrsnitt enn de tilsveiste lederne. KORROSJONSTEST Denne akselererende aldrings-testen utført i en saltholdig atmosfære til kontrollerte temperaturer demonstrerer at CADWELD sveiser beholder alle sine elektrisk-ledende egenskaper under testperioden mens resistensen for mekaniske sammenkoblinger øker med tid og dette reduserer deres ledende egenskaper. CADWELDS utsøkte kvalitet og pålitelighet, er et resultat av den molekylære sammensmeltningen. Sammenligning mellom CADWELD sveis og mekaniske kobling CADWELD sveis (Metall A) (Metall B). CADWELD Sammensmeltede forbindelser, sørger for permanent elektrisk forbindelse over hele ledertverrsnittet, på grunn av den molekylære sammensmeltningen av metallfaltene. RELATIV MOTSTAND SETT AV KABEL/ KABEL 2 TESTER MEKANISK 2 TESTER SETT KABEL/KABEL 4 TESTER AVSLUTTNING 4 TESTER CADWELD KABEL/KABEL 3 TESTER CADWELD ANTALL GANGER PR ÅR UTFØRELSE Standard CADWELD sveiser har et tverrsnitt større enn lederne som skal forbindes, noe som kompenserer for forskjellen i spesifikk motstand mellom lederen og sveisematerialet. Følgelig vil selve sveisen, ved feilstrømmer alltid forbli kjøligere enn lederen. Hvis spesialanvendelser ikke tillater at den ønskede økning i tverrsnitt benyttes kan bruk av formelen: Sammenligning mellom CADWELD sveis og mekanisk kobling CADWELD SVEIS (Metall A) MEKANISKE TILKOBLINGER, PRESS-FORBINDELSER Strømbane - strømretning R = p x l og V= R x l S gjøre det mulig å definere eksakt motstand for CADWELD sveisen. (Metall B) CADWELD sveis gir varig ledningsevne over hele TVERRSNITTET på grunn av molekylær sammensmeltning mellom metall-ledernes tverrsnitt. Virkelig kontaktflate Den mekaniske koblingen presenterer en vesentlig forskjell mellom den tilsynelatende kontaktoverflaten og denvirkelige overflaten. www.erico.com 15
Vanlig ledningsstørrelse CADWELD Antall Nominell Nominell Nominell Nominelt Nominelt Tverrsnitt- sveiseform tråder diameter på kabel- kabel- tråd- ledert- AWG sområde henvisning trådene diameter diameter tverrsnitt verrsnitt (mm 2 ) (mm) (mm) (tommer) (mm 2 ) (mm 2 ) #10 1B 7 0.98 2.95 0.12 0.75 5.26 6 A7 7 1.04 3.12 0.12 0.85 5.95 #8 1E 7 1.23 3.71 0.15 1.19 8.32 10 W2 7 1.35 4.05 0.16 1.43 10.02 #6 1H 7 1.55 4.67 0.18 1.89 13.21 16 W3 7 1.70 5.10 0.20 2.27 15.89 #4 1L 7 1.96 5.89 0.23 3.02 21.12 25 Y1 7 2.14 6.42 0.25 3.60 25.18 #3 1Q 7 2.20 6.60 0.26 3.80 26.61 25 Y1 19 1.35 6.75 0.27 1.43 27.20 #2 1V 7 2.47 7.42 0.29 4.79 33.54 #2 Massiv 1T 1 6.54 6.54 0.26 33.62 33.62 35 Y2 19 1.53 7.65 0.30 1.84 34.93 #1 1Y 19 1.50 8.43 0.33 1.77 33.58 #1 Massiv 1X 1 7.35 7.35 0.29 42.41 42.41 50 Y3 19 1.78 8.90 0.35 2.49 47.28 1/0 Massiv 2B 1 8.25 8.25 0.32 53.49 53.49 1/0 2C 19 1.89 9.46 0.07 2.81 53.43 2/0 Massiv 2F 1 9.27 9.27 0.36 67.43 67.43 2/0 2G 19 2.13 10.65 0.42 3.56 67.70 70 Y4 19 2.14 10.70 0.42 3.60 68.34 95 Y5 37 1.78 12.46 0.49 2.49 92.07 95 Y5 19 2.52 12.60 0.50 4.99 94.76 3/0 2L 19 2.59 12.95 0.47 5.27 100.10 4/0 Massiv 2P 1 11.68 11.68 0.46 107.22 107.22 4/0 2Q 19 2.89 13.41 0.53 6.56 124.63 120 Y6 37 2.03 14.21 0.56 3.24 119.75 250 KCM 2V 37 2.07 14.61 0.58 3.37 124.52 150 Y7 37 2.25 15.75 0.62 3.98 147.11 300 KCM 3A 37 2.29 16.00 0.63 4.12 152.39 350 KCM 3D 37 2.47 17.30 0.68 4.79 177.29 185 Y8 37 2.52 17.64 0.69 4.99 184.54 400 KCM 3H 37 2.64 18.49 0.73 5.47 202.53 240 Y9 61 2.25 20.25 0.80 3.98 242.54 500 KCM 3Q 61 2.30 20.65 0.81 4.15 253.44 300 Y0 61 2.52 22.68 0.89 4.99 304.24 KCM var tidligere MCM, dvs.1000 sirkelgrader, en måling av ledertverrsnitt.. Merk at KCM overdriver det riktige tverrsnittet (målt i mils 2 ) til en leder med 4/ (dvs. 1.273) 1 mil = 0.001 tommer Kvadrat tommer x 1273 = KCM Kvadrat millimeter x 1,974 = KCM KCM x 0.5607 = Kvadrat millimeter 16 www.erico.com