Nye bekendtgørelser i medfør af lov nr. 525 af 29. april 2015 om sikkerhed ved elektriske anlæg, elektriske installationer og elektrisk materiel.

Transkript

1 Væsentlige ændringer i kravene til Elektrisk Sikkerhed Generelle krav, samt dokumentation; v. E. Boye Nielsen, ERNEL IDA Elteknik De nye Stærkstrømsbekendtgørelser; november 2016: Nye bekendtgørelser i medfør af lov nr. 525 af 29. april 2015 om sikkerhed ved elektriske anlæg, elektriske installationer og elektrisk materiel. Selv om formuleringen er rimelig klar i lov nr. 525, også kaldet; Elsikkehedsloven, nemlig om sikkerhed ved elektriske anlæg, elektriske installationer og elektrisk materiel, så får man formuleret i Bekendtgørelsen, at det er om sikkerhed for udførelse og drift af osv. Branchen må glæde sig over, at sikkerhedsstyrelsen nu garanterer, at der nu skal udføres og drives elektriske anlæg, installationer og materiel! Man skal åbenbart ikke læse hvad der skrives, men forstå hvad der menes! 1

2 Væsentlige ændringer i kravene til Elektrisk Sikkerhed Generelle krav, samt dokumentation; Det er svært at få øje på væsentlige ændringer, men der er på trods af de danske nationale særregler og forbehold, som er baggrunden for Bekendtgørelserne en del udvidelser og skærpelser af krav og mange nye termer der skal indarbejdes, ved fremtidig anvendelse af de oversatte europæiske normer og harmoniserede standarder, for opfyldelse af sikkerhedskravet i Elsikkerhedsloven! Den fulde tekst Lov om sikkerhed ved elektriske anlæg, elektriske installationer og elektrisk materiel (elsikkerhedsloven) VI MARGRETHE DEN ANDEN, af Guds Nåde Danmarks Dronning, gør vitterligt: Folketinget har vedtaget og Vi ved Vort samtykke stadfæstet følgende lov: 2

3 Sikkerhed ved elektriske installationer og anlæg! Normer, standarder og bekendtgørelser, nationale såvel som regionale og internationale er dynamiske, men vil altid udtrykke kompromisser mellem mange forskellige holdninger, opfattelser og interesser, og dette afspejles også til tider tydeligt i teksterne! Normer og standarder er ikke nødvendigvis den egen gyldige og uomtvistelige sandhed! Men når det drejer sig om den grundlæggende sikkerhed og beskyttelse ved produktion, distribution og brug af elektricitet, er der dog nogle grundlæggende risiko forhold, hvor der ikke kan gås på kompromis! Risiko for elektrisk stød der kan få fatale følger! Farlige strømme gennem mennesker og dyr der kan forårsage patiofysiologiske skader! IEC Protection against dangerous body current, IEC TS Ed.2 Touch voltage threshold values for protection against electric shock! Det vi normalt betegner berøringsspændinger! 3

4 Bind Grundlæggende principper Beskyttelse mod elektrisk stød Jordingsanlæg og beskyttelsesledere 61 -Verifikation og rapportering (dokumentation) Bind 2 7- supplerer, ændrer eller erstatter visse af de generelle krav i Bind 1, og omfatter særlige installationer og områder, herunder solceller! Mere end 700 sider Den måske største udfordring? 1. Berøringsspænding: 2. Globalt jordingsanlæg: 4

5 En elektrisk installation skal grundbeskyttes således at personer og husdyr ikke kan få utilsigtet kontakt til installationens spændingsførende dele 5

6 En betydelig udvidelse i forhold til Afsnit 6 Produktstandarder har som grundregel altid fortrin for installationsstandarder! 6

7 Hvad med PEL leder, delta koblet transformer med en fase forbundet til jord? Og hvorfor er det ikke en nulleder? Og her har man brugt 20 år på at forklare at EMC er, når man ikke har elektromagnetiske forstyrrelser! Men godt at vi nu får styr på systemer med flere strømkilder! 7

8 Det Eller rigtige endnu forsynings bedre som system IT til enfasede kritiske belastninger! Systemjording? Eller endnu bedre som IT 8

9 Under Anneks A (Informativt) er også medtaget DC systemer I dette Anneks B (informativt) findes en række uddybende forklaringer til anvendte termer og definitioner Specielt er området jording og beskyttelse mod elektrisk stød behandlet på ikke mindre end 8 sider? 9

10 Her blot et par sider, efter min mening er der lagt op til rigtig mange og lange diskussioner og mulige misforståelser! Alle udlignings- og jordforbindelser med forskellige betegnelser - Er, efter min mening, synonymer for beskyttelsesledere! 10

11 JORD Beskyttelses JORD Drifts JORD System JORD Funktions JORD Elektronik JORD EDB JORD Reference JORD Lyn JORD Adskilt JORD Neutral JORD Uafhængig JORD Separat JORD Data JORD God JORD Støjfri JORD Neutral JORD Fjern JORD Krypto JORD Arbejds JORD Medisinsk JORD Hvorfor al den snak om jord? Er det: Jord i hovedet eller jord overhovedet? 11

12 Abstrakt: Jord, jordingsanlæg, jordforbindelse eller blot jording, har gennem tiderne været genstand for megen diskussion og interesse, helt fra opfindelsen af lynaflederanlæg for 200 år siden, gennem udvikling af elforsyningen og elektroniske styringer og til den moderne IT-kommunikation i dag. Grunden til dette er, at jorden som klode kan betragtes som én enorm elektrisk leder, og da mennesker, dyr huse og elektriske installationer har mere eller mindre kontakt med denne leder, vil de også være udsatte, hvis de kommer i kontakt med et elektrisk potentiale, der er forskelligt fra dette jordpotentiale. Derfor er jordforbindelsen (læs udligningsforbindelsen) en vigtig del af beskyttelsen af sikkerhedsgrunde! Påstanden om at elektronik behøver en jordforbindelse for at fungere fejlfrit kan også afvises! 12

13 Grounding! Det er reference og dermed potentialudligning der er vigtig, især for at opnå beskyttelse mod elektrisk stød! Beskyttelse mod elektrisk stød: Tilbage til

14 I en hver installation skal der benyttes en eller flere beskyttelsesforanstaltninger, i det der tages højde for ydre påvirkninger. Følgende beskyttelsesforanstaltninger er generelt tilladt: - automatisk afbrydelse af forsyningen (pkt. 411) - dobbelt eller forstærket isolation (pkt. 412) - separat strømkreds til forsyning af et enkelt strømforbrugende materiel (pkt. 413) - ekstra lav spænding (SELV og PELV) (pkt. 414) Bemærk af FELV ikke er nævnt Det er nævnt i en NOTE, at den mest almindeligt anvendte beskyttelsesmetode er automatisk afbrydelse af forsyningen! Beskyttelse som angivet i Anneks B, ved spærringer og anbringelse uden for rækkevidde må kun benyttes i installationer hvor adgang er begrænset til sagkyndig eller instrueret personer, eller hvor personer er under opsyn af sådanne! Der er ingen væsentlig ændringer eller skærpelser, dog er tabellen for længste udløsetider udvidet. Det er stadig tilladt i TN- systemer at have en udløsetid der ikke overstiger 5 s, for grupper over 32 A, og for TT- systemer op til 1 s, forsyningskredse og grupper under samme betingelse som for TNsystemer. Som udgangspunkt skal der ske automatisk afbrydelse ved fejl, undtagen hvis strømkilden udgangsspænding reduceres til 50 V a.c. eller 120 V d.c. eller mindre inden for de anførte tider i tabel 41.1 eller 5 s (alt efter relevans) dog skal afbrydelse af andre årsager end elektrisk stød, overvejes 14

15 Med undtagelse af TN-C- systemer, kan, må og skal der anvendes RCD er (Residual Current Devices) eller på dansk; (fejlstrømsafbrydere) for at overholde kravene til fejlbeskyttelse. I følge BEK er det i DK for nye installationer ikke tilladt at have TN-C system efter første tavle eller fordelingspunkt! Ganske fornuftigt! Der er under TN- system angivet (lidt kryptisk) særlige krav for at undgå potentialforskydning, der kan påvirke berøringspotentialer > 50 i andre tilsluttede installationer eller udstyr! Begrebet Nulling er fjernet ( R B / R E 50V/ U O -50 V ) hvor: R B er systemets samlede overgangsmodstand til neutral jord (Bemærk betegner det jordelektrodemodstanden ) R E er den mindste overgangsmodstand for en fremmed ledende del der ikke er omfattet af potentialudligningen (Bemærk her er det i udtrykt korrekt!) U O er r.m.s. værdien af den nominelle spænding til jord, i Volt Potentialforskydning ved jordfejl til fremmed ledende dele der ikke er potentialudlignet i TN net. I et forsyningsnet (TN system) med flere tilsluttede forbrugere, må en jordfejl hos en af de tilsluttede forbrugere ikke give anledning til farlige berøringsspændinger > 50 V på udsatte dele hos de øvrige tilsluttede forbrugere, derfor er potentialudligning mellem PEN/PE og fremmed ledende dele i hele nettet, og i alle tilsluttede installationer, den vigtigste del af beskyttelsen mod indirekte berøring. R E = modstanden til neutral jord i fejlen fra L1, over den fremmed ledende del i installationen, der ikke er potentialudlignet. R E Forsyningstransformerens lavspændingsvikling L1 230V R E = 7,2Ω 180V 230V N 50V PEN R B = 2Ω 50V L3 400V R B L2 R B = den samlede overgangsmodstand til neutral jord for systemjorden (driftsjorden) i det nulsikrede net. R B R E x 50/ R E x 1/ 3,6, hvilket betyder at der skal potentialudlignes til alle fremmed ledende dele, hvis overgangsmodstand måtte være 3,6 x systemets overgangsmodstand til neutral jord. 15

16 For IT- systemer er kravene ikke ændret men forklaret lidt bedre. Der er et par nye termer omkring overvågnings- og beskyttelsesudstyr for ITsystemer: - udstyr til isolationsovervågning (IMD) (Insulation Measuring Devices) - udstyr til reststrømsovervågning (RCM) (Residual Current Measuring) Som nyt er der 3 Annekser som er normative: 16

17 Samt et Anneks D (informativt) der sammenligner tidligere og sidste version: Anneks D (informativt) der sammenligner tidligere og sidste version: 17

18 Som noget nyt er der under Del 5-54, 54.1 kommet krav til mindstedimensioner og materialer til jordingsanlæg. Kravene er nu tilnærmelsesvis identiske for elektriske installationer, elektriske anlæg DS/EN og lynbeskyttelse DS/EN/IEC

19 Tabel 54 F mindste tværsnit for beskyttelsesledere er erstattet med Tabel 54.2, når den ikke er beregnet: For TT- systemer er nævnt en begrænsning for PE til maks. 25mm 2 kobber og 35mm 2 aluminium. Fundamentsjorden er ganske fornuftigt rykket frem i prioritet! Anneks B (informativt) erstatter tidligere Bilag B til Kap. 54 Anneks C (informativt) er nyt omkring opførelse læs; Udførelse af fundamentsjord Tabel D.54.1 og D.54.2 er nye omkring resistivitet læs; specifik modstand for forskellige jordtyper! 19

20 Funktionsjordingsledere skal tilsluttes MET jf. BEK Stk. 2. Stor ros! Kunne godt optimeres sprogligt og forståelsesmæssigt! Som betegnelse for udføringspunkt eller tilslutningspunkt for fundamentsjorden har man valgt; klemsko? 20

21 Hvad med havvand? Efter min mening er der stadig alt for meget fokus på jord og jordingslederens jord forbindelses betydning for sikkerheden. Jord, selv den med den laveste specifikke modstand, er stadig en dårlig elektrisk leder, sammenlignet med ledere i metal! Der er i dag i ingen krav på en maks. modstand og heller ingen specielle krav for drifts /systemjord for nødforsyning! Principskitse for UPS installation med parallelt generatoranlæg. Installation af 3 faset UPS I TN- S- net uden skilletransformer. Beskyttelse mod indirekte berøring ved indre fejl i UPS, er sikret med en separat fremført 6. leder, fra N-klemme på UPS til distributionstransformerens PEN- skinne. Under online drift fungerer den 6. leder som en ekstra Nul, og under batteri drift som en PEN- leder. Offentlig distributions transformer Energi Fyn Forbruger hovedtavle klasse I UPS klasse I U V W L 1 L 2 L 3 N L 1 L 2 L 3 N L 1 L 2 L 3 N PE PE PE RCCB 30 ma RCCB 30 ma UPS last Fælles beskyttelses- og systemjording TN-S-net Installationens beskyttelsesjord samt hovedudligning Generator tavle klasse I Separat fremført driftsisoleret systemjord PE(N) til UPS Supplerende udligning samt evt. lokal supplerende jordelektrode Generator klasse I 21

22 Installation af et online UPS i et TT- (TN- C- net) TT- net TN- C- net Offentlig distributions transformer Forbruger hovedtavle klasse II Kl. II Skilletransformer Tilsl. klemmer UPS UPS klasse I UPS last U V W L 1 L 2 L 3 N L 1 L 2 L 3 N L 1 L 2 L 3 PEN AC/DC STS DC/AC DC RCCB 30 ma RCCB 30 ma Fælles HS/LS beskyttelses- og systemjording TT- net Systemjord PE til Skilletransformer/ UPS Fejl Installationens beskyttelsesjord samt hovedudligning Supplerende udligning samt evt. lokal supplerende jordelektrode Installation af et online UPS i et TN-S net Offentlig distributions transformer Forbruger hovedtavle klasse I UPS klasse I UPS last U V W L 1 L 2 L 3 N PE L 1 L 2 L 3 N PE L 1 L 2 L 3 N PE AC/DC STS DC/AC DC RCCB 30 ma RCCB 30 ma Fælles beskyttelses- og systemjording TN-S-net Installationens beskyttelsesjord samt hovedudligning Separat fremført driftsisoleret systemjord PE(N) til UPS Supplerende udligning samt evt. lokal supplerende jordelektrode 22

23 Del 6: Verifikation, erstatter tidligere Del 6-61 Eftersyn og afprøvning før idriftsætning: Verifikation dækker i denne forbindelse og rapportering og dokumentation 23

24 Kravene til isolationsmåling er skærpet lidt: Den kombinerede måletang kan anvendes til sløjfemodstands måling mellem den fremførte parallelle jordleder og kabelskærm! 24

25 25

26 Jordingsleder? csa? Cross section area? 26

27 BEK nr. 1114: Elektriske anlæg; Berøringsspænding og global jording V Tidligere Nye krav: karv: Note 1 Denne kurve omhandler jordfejl i højspændingsnettet ,05 0,1 0,2 0,3 0,40,5 0, Strømmens varighed Note 2 Hvis varigheden af strømmen er meget længere end vist i diagrammet, kan en værdi på 75 V anvendes for U TP. Figur 9.1 Tilladelig berøringsspænding U Tp som funktion af strømmens varighed s Nye krav: 27

28 Der er sikret fuld overensstemmelse, hvis jordingsanlægget for HS-anlægget er del af et globalt jordingsanlæg eller forbundet til en gennemgående jordforbundet HS-nul- beskyttelses- og jordingsleder i et balanceret forsyningssystem. DS/EN globalt jordingsanlæg ækvivalent jordingsanlæg, som opnås ved indbyrdes forbindelse af alle lokale jordingsanlæg i hele forsyningssystemet og tilsluttede installationer, på en måde der sikrer, at der ikke opstår farlige berøringsspændinger. Et globalt jordingsanlæg leder en hver jordfejlsstrøm direkte tilbage til forsyningsanlæggets systemjord, uden at jordpotentialstigningen giver farlige berørings- eller skridtspændinger ved de lokale jordingsanlæg. DS/EN Typiske eksempler på globale jordingsanlæg er alle kabellagte forsyningsanlæg med gennemgående parallelle blanke jordledere, fx i byområder, industriområder, vindmølle parker med fordelt lavog højspændingsjording (se anneks O). Med forbehold! 28

29 Normative definitioner! Forsyningsanlæg Afsnit 2; Kompenseret/ slukkespole-jordet net, mest anvendt i DK 60/10 kv 10/0.4 kv Nulpunktstransformer med slukkespole Fælles jord N L 1 L 2 L 3 Slukkespole med afleder parallelt I E = r x I 2 L + I 2 Res Normative definitioner! Forsyningsanlæg Afsnit 2; Isoleret net, anvendes i en del større byer i DK 60/10 kv 10/0.4 kv Nulpunkts modstand isolationsovervågning Fælles jord Nulpunkts afleder I E = r x I C 29

30 Fordele ved GLOBAL jordings/bonding system. LPS Vindmølle tårn Step up trf. 150/33 kv Trf. 33/0,66 kv System jording LV Nulpunkts modstand Nulpunkts afleder 50 mm 2 blank kobber Beskyttelses jording HV Armeret betonfundament Fejlstrømmen bliver begrænset tll max A af nulpunkts modstanden Ω, udkobling max. 0,5 s Ved 50 Hz er modstanden i 50 mm 2 kobber ca. 350 mω pr Km Hvis al fejlstrømmen løber I den 50 mm 2 kobber giver det et spændingsfald på < 1 V pr/ m EPR U T vil ikke være målebar 30