Hovedpunktene i normsamlingen NEK 440

v/Hans Brandtun, REN

Norsk Elektroteknisk Komite 1

NK 99 - Stasjonsanlegg • Ansvar

– Stasjonsanlegg over 1 kV • Medlemmer

– Øystein Gåserud, NVE (leder) – Stein Kotheim, Gudbrandsdal Energi – Kåre Espeland, REN – Hans Brandtun, REN – Geir Kaasa, Skagerak Nett – Bjørnar Brattbakk, Energi Norge – Hans Habbestad, NEK – Espen Masvik, DSB

Norsk Elektroteknisk Komite 2

NEK 440

• NEK 440:2011 tråde i kraft som norsk norm 2011-09-01.

• NEK 440 er en norsk implementering av: 1. NEK EN 61936-1:2010 Power installations

exceeding 1kV a.c. (stasjonsnormen) og 2. NEK EN 50522:2010 Earthing of power

installations exceeding 1 kV a.c. (jordingsnormen).

3

Struktur • Overordnet: En stasjonsdel og en jordingsdel. • Tillegg ZB og tillegg Q– Ulike lands avvik

• Normativ tekst:

Tekst som inneholder de krav som skal tilfredsstilles ved erklæring om samsvar med normen.

• Merknader: Tekst som eventuelt gir tilleggsinformasjon til det aktuelle kravet og som også kan inneholde anbefalinger. Slike anbefalinger er ikke å betrakte som normative og behøver ikke følges.

• Veiledning: Tekst som gir ytterligere informasjon vedrørende norske forhold og norske anbefalinger. Anbefalinger gitt i en veiledning er ikke normative i den forstand at de skal etterleves, men de er ment å være retningsgivende. 4

Eks. 6.2.9.5 Installasjon av kabler

5

NEK 440 • Tillegg (normativt):

Tekst som gir ytterligere krav knyttet til et emne. Det vil vanligvis allerede være krav knyttet til det aktuelle emne i selve normteksten. Et normativt tillegg har samme status i normen som den gjennomgående normative teksten.

• Tillegg (informativt): Tekst som gir ytterligere beskrivelse av problemområder eller eventuell bakgrunnsinformasjon. Informative tillegg inneholder ingen krav som må etterleves.

6

7

Eks. Tillegg A Isolasjonsnivåer

• Del 1: Stasjonsanlegg med

nominell spenning over 1 kV AC

8

Kapittel oversikt • 1 Omfang • 2 Normative referanser • 3 Termer og definisjoner • 4 Grunnleggende krav • 5 Isolasjon • 6 Utstyr • 7 Elektriske installasjoner • 8 Sikkerhetstiltak • 9 Vern, kontroll og hjelpesystemer • 10 Jordingssystemer • 11 Inspeksjon og prøving • 12 Drifts og vedlikeholdsmanual

9

Kapittel 4 Grunnleggende krav

• Kapittelet omhandler grunnleggende krav med hensyn prosjektering og risikovurdering av installasjonen.

• Eier/Brukers krav/Hensikt/Egnet til formålet.

• 4.1 Generelt • 4.2 Elektrotekniske krav • 4.3 Mekaniske krav • 4.4 Klimatiske og miljømessige krav. • 4.5 Spesielle krav

10

Kapittel 5 Isolasjon

11

Spenningsnivå

Maksimal spenning for utstyr

Korttids 50 Hz

spennings-holdfasthet

Støtspennings-holdfastehet

(normert lynoverspennin

g) a

Minimumsavstand fase-jord og fase-fase

N

Um r.m.s.

Ud r.m.s.

Up 1,2/50 µs

(toppverdi)

Innendørs anlegg

Utendørs anlegg

kV kV kV mm mm

I

12 28 60 75 95

90 120 160

150 150 160

24 50 95

125 145

160 220 270

145 185 b 230 275

450 b 550 650

900 1 100 1 300

Kapittel 5 Isolasjon

12

Kapittel 6 Utstyr

• Kapittelet omhandler krav til ulike type utstyr. • 6.1 Generelle krav og spesifikke krav. • Utstyr må tilfredsstille internasjonale normer

– Samsvar • Produsert etter typenormer.

13

Kapittel 7 Elektriske installasjoner

• Særskilte krav til friluftsanlegg.

• Særskilte krav til innendørsanlegg både i kapslet og i åpen utførelse – Spesielt avstandskrav.

• Prefabrikerte sekundærstasjoner er unntatt krav til utforming så lenge den produseres etter typenorm IEC 62271- 202. 14

Kapittel 7 Elektriske installasjoner

15

Installasjoner utendørs med inngjerding FEF Normen

Høyde på gjerder, vegger og porter inklusiv piggtråd e.l.

2,5 7.2.6 1800mm. Veiledning: 2500 mm

Avstand fra gjerde til spenningsførende deler

N + 2,5 7.2.3 N+1500mm Veiledning: N + 2500 mm

Avstand fra bakken til underkant av isolatorer

2,5 7.2.4 2250 mm Veiledning: Virkning av snø min. 0,7 meter

Avstand fra bakken til spenningsførende deler

N + 3,0 7.2.4 N+ 2250 mm (min: 2500mm) Veiledning: Virkning av snø min. 0,7 meter

Høyde over tak ved innføring i bygning N + 3,0 7.2.5 Henvisning 7.2.4

Høyde til spenningsførende deler i transportganger

N + 4,5 7.2.4

Kapittel 7 Elektriske installasjoner

16

I åpen utførelse Høyde på beskyttelse 1,8 7.3 – 7.2.1 Avskjerming: 1,8

meter

Høyde på beskyttelse foran celler 2,2 7.3 – 7.2.1 Avskjerming: 1,8 meter Veiledning: 2,2 meter. FEF §4-9 Celledører skal være utformet som platekapsling min. 2.2 meter høy

Avstand fra celledør og celledørens vertikalplan og inn til spenningsførende deler N

7.3 – 7.2.1 Avskjerming: Avhengig av type. Se veiledning 1 og 2 i 7.3

Høyde fra gulv til spenningsførende deler i betjeningsganger og lignende steder. N +2,5 7.2.4 N+ 2250 mm (min:

2500mm)

Høyde fra gulv til underkant av isolator i betjeningsganger og lignende steder 2,5 7.2.4 2250 mm

Bredde på betjeningsganger (gjelder også hvor betjeningsutstyr reduserer bredden. 1 7.5.4: 800 mm Veiledning: 1

meter

17

Kapittel 7 Elektriske installasjoner

Kapittel 8 Sikkerhetstiltak

Sikkerhetstiltak: • For å beskytte mot elektrisk sjokk ved normal drift. og ved

feil • For å beskytte personer som arbeider i elektriske anlegg.

(Også ved lysbue feil). • For å beskyttelse mot direkte lynnedslag. • For å beskyttelse mot brann. • For å beskyttelse mot lekkasje av isolerende væske og SF6

gass. 18

• 8.6 Beskyttelse mot direkte lynnedslag.

19

- Så nær som mulig. - Korte jordleder lengder. - Korrekt lederføring

20

8.7 Beskyttelse mot brann

21

8.7 Beskyttelse mot brann

22

8.7 Beskyttelse mot brann

• Vurdering og omfang for vern, kontroll og

hjelpesystemer – Hva skal overvåkes, reguleres og styres.

• Behandling av SF6 –gass og hydrogen • Håndtering av EMC

23

9 Vern, kontroll og hjelpesystemer

• 11.1 Generelt • Inspeksjon og prøving skal utføres for å verifisere

(stadfeste) at anlegget er i overensstemmelse med denne normen og at utstyr overensstemmer med relevante tekniske spesifikasjoner.

• Følgende skal være gjenstand for avtale mellom leverandør og kunde (bruker);

• – omfanget av inspeksjon og prøving; • – egnede spesifikasjoner; • – omfang og type av dokumentasjon

24

11 Inspeksjon og prøving

25

Del 2: Jording av

stasjonsinstallasjoner med spenning over 1 kV AC

Design av jordingssystem

NEK 440 har tre områder som man må dimensjonere jordingsanlegget etter:

1. Korrosjon og mekanisk styrke 2. Termisk dimensjonering 3. Dimensjonering med hensyn på

berøringspenning

26

Termisk dimensjonering etter topolt kortslutningsstrøm til jord Relevante strømmer for utførelse av jordingsanlegg

27

Type høyspenningssystem

Relevant for termisk belastning a e Jord elektrode Jordings- leder

Systemer med isolert nøytralpunkt

I"kEE I"kEE

a Hvis flere strømbaner er mulige kan en oppsplitting vurderes. e Minimums tverrsnitt I tillegg C må vurderes.

Tegnforklaring I"kEE Feilstrøm ved dobbelt jordfeil beregnet i henhold til NEK EN 60909 (for I“kEE

kan 85 % av den initielle symmetriske kortslutningsstrøm brukes som en høyeste verdi)

Ulike metoder for dimensjonering av tverrsnittet

28

Tillegg D

ββ

+Θ+Θ

=

i

f

ftKIA

ln

Design av jordingssystem

NEK 440 har tre områder som man må dimensjonere jordingsanlegget etter:

1. Korrosjon og mekanisk styrke 2. Termisk dimensjonering 3. Dimensjonering med hensyn på

berøringspenning

29

Tilatt berøringsspenning U Tp

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 000

10 100 1 000 10 000

Tid i ms

Spen

ning

i V

5.4.1 Tillatte verdier

30 Figur 4 - Tillatt berøringsspenning

Beskyttelse mot elektrisk sjokk - Feiltilstand

• Global jord – OK • Ikke global jord:

Standard: 1.UE = 2 x Utp 2.UE = 4 x Utp Ved M – tiltak

• Kan anvende: Ut ≤ Utp

31

Dokumentere UT < UTP

Tilleggsresistans :

32

IB

UvTp ZT UTp

RF1 RF

RF2

IB = per definisjon

T

T

ZU

)1()()(

)()()( 21

T

FfTfvTp

BFFfTfvTp

ZRtUtU

IRRtUtU

+•=

•++=

RF = RF 1 + RF 2 = RF1 + 1,5 m-1 x ρS

1

2

Kan anvendes der jordresistiviteten er høy og det er problem å få til lav nok berøringspenning i nettstasjonen.

Resistans til jord • Maskeelektrode

• Jordspyd

33

DR E

E 2ρ

=

dL

LR E

E4ln

2πρ

=

Figur J.2 - Resistans til jord for jordsspyd, vertikalt nedgravet i homogen jord

• Figur som viser

beregninger for formelen fra forrige lysbilde.

• Spyd med diameter 0,02 m

34

Tillegg J • Fokus på jordresistivitet

35

Jordtype Jord resistivitet ρE i Ωm

Myraktig jord

Sandblandet leirejord, leire, matjord

Sand

Grus

5 til 40

20 til 200

200 til 2500

2000 til 3000

Bløt klippe

Sandstein

Granitt Morene

vanligvis under 1000

2000 til 3000

opp til 50000 opp til 30000

Krav for felles jordingssystem

36

Type lavspenningssystem a, b

EPR krav

Berøringsspenning

Spenningspåkjenning c

Feilvarighet tf ≤ 5 s

Feilvarighet tf > 5 s

TT Gjelder ikke EPR ≤ 1 200 V EPR ≤ 250 V

TN EPR ≤ F × UTP d, e EPR ≤ 1 200 V EPR ≤ 250 V

IT

Distribuert beskyttende jordleder

Som for TN system EPR ≤ 1 200 V

EPR ≤ 250 V

Ikke distribuert beskyttende jordleder

Gjelder ikke EPR ≤ 1 200 V EPR ≤ 250 V

Hindre overførte spenninger fra høyspenningsnettet til lavspenningsnettet.