Rakennusten salama- ja ylijännitesuojaus
NSS- Teleturva 2011 30.9.-1.10.2011 Rakennusten salama- ja ylijännitesuojaus Ismo Saaristola OBO BETTERMANN on saksalainen perheyhtiö, joka kehittää, valmistaa ja markkinoi tarvikkeita ja järjestelmiä sähköasennukseen. Pääkonttori sijaitsee Mendenissä Saksassa. Liikevaihto 2010 n. 400M€, henkilöstömäärä n. 2200 04.10.2011 2 Copyright OBO BETTERMANN 2010 Perinteet ja innovaatiot 100 vuotta intohimoa muutoksiin Ulrich, Andreas ja Thomas Bettermann OBO Suomessa 2000 alkaen Myyntitiimi Anssi Aho, aluemyyntipäällikkö Etelä- Suomi Kimmo Remes aluemyyntipäällikkö, Länsi-Suomi Markku Hukka, aluemyyntipäällikkö, Itä- ja Pohjois-Suomi Ismo Saaristola, tuotepäällikkö Tommy Gröning, toimitusjohtaja 04.10.2011 3 Tukitiimi Sami Granö, tekninen asiakaspalvelu Auli Puukari, myyntisihteeri Pasi Turunen, varastonhoitaja Tuomo Karhunen, hallintopäällikkö Copyright OBO BETTERMANN 2010 Konttori, näyttely ja varasto Helsingin Konalassa. Ruosilantie 18A, 00390 Helsinki OBOn tuotantoyksiköt Saksa, Unkari, Italia, Sveitsi ja Brasilia Saksa: Neljä tehdasta (Menden, Bösperde, Sümmern, Gummersbach), automatisoitu valmistus- ja kokoonpano 60,000 m² Unkari: Metalli-, muovi- ja elektroniikkatuotantoa 35,000 m² Italia: Metallituotantoa 4,500 m² Sveitsi: Muovituotantoa 4,500 m² 04.10.2011 4 Copyright OBO BETTERMANN 2010 Brasilia: Metallituotantoa 3,000 m² Copyright OBO BETTERMANN 2010 OBO maailmalla Läsnä yli 60 maassa. 40 tytäryhtiötä. • Tuotantolaitos • Tytäryhtiö • Edustaja 04.10.2011 5 Asennus- ja johtokanavat Palonkestävät johtojärjestelmät Asennuskalusteet Kaapelihyllyt Copyright OBO BETTERMANN 2010 Asennus- ja kiinnitystarvikkeet Lattia-asennusjärjestelmät Salama- ja ylijännitesuojat 04.10.2011 6 Ylijännite- ja salamasuojauksen rakenne 1 1 4 4 3 2 7 Maadoitustarvikkeet 3 Potentiaalintasaustarvikkeet 4 Ylijännitesuojat 4 4 04.10.2011 2 Copyright OBO BETTERMANN 2010 Asentamista Iluokassa Salamasuojaustarvikkeet • Jakeluverkon kytkentäylijännite ( Uhkana ylijännitteitä – useita kA ) • Lähellä tapahtuneet salamanpurkaukset ( Uhkana ylijännitteitä – useita kA ) • Suora salamanisku rakennukseen ( Uhkana salamavirtaa jopa 200kA ) • Suora salamanisku syöttävään avolinjaan ( Uhkana salamavirtaa jopa 100kA ) 04.10.2011 8 Copyright OBO BETTERMANN 2010 Ylijännitteiden syntyminen Copyright OBO BETTERMANN 2010 Salamapurkauksen osumakohta on arvaamaton 04.10.2011 9 Rakennusten salama- ja ylijännitesuojaus Periaatteet EN 62305-1, -2, -3 ja -4 standardit englanniksi : 850s SFS609- käsikirja suomeksi: 180s 04.10.2011 10 SFS 6000 standardit suomeksi Copyright OBO BETTERMANN 2010 • Salamasuojausmenetelmät perustuvat EN 62305- standardiin. Suomessa on aiheesta julkaistu SFS6000- standardit ja SFS käsikirja 609 • Verkon ylijännitesuojien vaatimukset on määritelty standardissa EN 61643-11 • Telepuolen vaatimukset standardissa on määritelty standardissa EN 61643-21 • OBOn salamasuojaustarvikkeet ja ylijännitesuojat täyttävät kaikki vaadittavat standardit ja ST- kortin 53.16 vaatimukset Rakennusten salama- ja ylijännitesuojaus Vastuut: EN 62305 mukaan kiinteistön salamasuojauksesta vastaa omistaja / rakennuttaja, joka riskinarviointimenetelmällä määrittää salamasuojaustason. Suunnittelijan tehtävänä on valita tason mukaiset suojauksen rakenteet ja komponentit sekä tehdä yhteystyössä yksityiskohtainen suojaussuunnitelma. • SFS6000 443.3.2.2 mukaan ylijännitesuojaus on tarpeellinen mikäli seuraukset vaikuttavat: a) Ihmiselämään; turvajärjestelmät, lääkintälaitteet b) Julkisiin palveluihin; palveluiden keskeytyminen, tietokonekeskukset, museot c) Yleiseen talouteen; hotellit, pankit, teollisuus, liikekeskukset, maatilat 04.10.2011 11 Copyright OBO BETTERMANN 2010 • Salamasuojauksen periaate EN 62305, suora salaman osuma, ulkoinen ja sisäinen potentiaalintasaus 1. 2. L1 L2 L3 PEN 50 kA/4=12,5kA 3. SPD T1 Sieppausjärjestelmä kerää rakennukseen osuneen salaman Osumasta aiheutunut salamavirta johdetaan alastulojohtimilla maadoituselektrodin kautta maahan Maadoitusjohtimen kautta rakennuksen päämaadoituskiskoon tuleva osa salamavirrasta johdetaan ylijännitesuojalla turvallisesti jakeluverkkoon SPD T1+T2 PMK 50 kA 50 kA 04.10.2011 12 1-porras Ukkosylijännitesuoja = salamasuoja T1 (B-taso) tai yhdistelmäsuoja T1+T2, (B+C- taso) Copyright OBO BETTERMANN 2010 Suojausperiaate: 100 kA, Suomessa 99,5% < 100kA Salamasuojauksen periaate EN 62305, ylijännitteen kytkeytyminen Kauempana sattuvat salamaniskut Vaikutukset: 1. 2. SPD T2 l>10 m Magneettikenttä l>10m Lightning arresters SPD T1 13 Lines running parallel Pitkiin kaapeleihin (>10m) indusoitunut ylijännite johdetaan potentiaalintasaukseen ylijännitesuojilla SPD 2- porras - Välisuojilla T2 ( C- taso ) 3- porras - Hienosuojilla T3 ( D- taso ) Copyright OBO BETTERMANN 2010 SPD T3 Conductor loop 04.10.2011 Salaman sähkömagneettinen pulssi LEMP Salamavirran kytkeytyminen kaapeliverkon silmukoihin Salamasuojauksen suojatasot EN 62305 Salamasuojausjärjestelmän on kokonaisuudessaan vastattava suojaustason vaatimuksia; Sieppausrakenne, Pyöröjohtimet, asennus- ja kiinnitystarvikkeet, maadoituselektrodi, potentiaalintasaustarvikkeet ja ylijännitesuojaus Salamasuojatasot eri rakennuksille ( Saksan vakuutusyhdistyksen VdS:n mukaan ): LPL I LPL II LPL III LPL IV - Ydinvoimalat - Kemianteollisuus - Konttorit - Muut - EX- tilat - Sairaalat - Koulut, hotellit - IT- keskukset - Tietoliikennemastot - Museot, kirkot - Kerrostalot h>100m - Liikekeskukset - Kerrostalot h>22m 04.10.2011 14 Copyright OBO BETTERMANN 2010 • Sieppausrakenteen suunnittelu Verkko- pallo- ja suojakulmamenetelmät Sieppausrakenteen mitoitusarvot Copyright OBO BETTERMANN 2010 Sieppaustangon suojakulma eri suojatasoilla LPL 04.10.2011 15 Kolmiportaisen ylijännitesuojauksen periaate Kaapelit ja sähkölaitteet on suunniteltu ja valmistettu kestämään ylijännitteitä IEC 60664-1 –standardin mukaan seuraavasti: IEC 60664-1 standardi 4 kV Pääkeskus Ryhmäkeskus 1.5 kV Koje, laite Tarvitaan ylijännitesuojia pienentämään ylijännitteet sallitulle tasolle! 04.10.2011 16 Copyright OBO BETTERMANN 2010 2.5 kV Sähkölaitteiden impulssijännitteen kestävyys IEC 60664-1 kV 4 3 2 1.3 kV 1 OBOn suojat Laitteet, jotka tarvitsevat lisäsuojauksen 1.5 kV 1.0 kV IV III T1 (B-taso) Esim. pääkeskus 04.10.2011 Standardi 17 II T2 (C-taso) Esim. ryhmäkeskus I T3 (D-taso) Esim. tietokone Copyright OBO BETTERMANN 2010 6 Suojataso 230/400 V:n verkossa Laitteet asennuksen syöttöpisteessä Laitteet, jotka ovat osa kiinteää 6 kV Laitteet, jotka asennusta pitää liittää 4 kV kiinteään asennukseen 2.5 kV 2 kV Ylijännitesuojat, yleistä 1. Normaali olosuhteissa eristävä – muuttuu johtavaksi ylijännitteestä 2. Kipinäväli- ja elektroniikkasuojia (varistori, diodi) tai molempien yhdistelmä 3. Elektroniikkasuojat ”kuluvat” – Toimintakunto valvottava ilmaisimella tai kaukovalvontakoskettimella 4. Kytkentäjohtojen on oltava mahdollisimman suorat ja lyhyet, max. 0.5 m. Johdot eivät missään tapauksessa saa ylittää 1,0 m 04.10.2011 18 Copyright OBO BETTERMANN 2010 Ylijännitesuoja ( Venttiilisuoja): OBOn ylijännitesuojat EN 61643-11 BET- tutkimuslaboratorion syöksyvirtagenerattori Iimp 100kA (10/350) GRM- 04.10.2011 19 Copyright OBO BETTERMANN 2010 Asentamista I-luokassa Ylijännitesuojan valinta 1- Porras, karkeasuoja EN 61643-11 Sijoitetaan pääjakeluun pää/mittarikeskukseen mahdollisimman lähelle sisäänsyöttökohtaa Karkeanasuojana voidaan käyttää: - Salamasuojaa T1 ( = tyyppi 1, B ) - Yhdistelmäsuojaa T1+T2 ( = tyyppi 1+2, B+C ) - Välisuojaa T2 ( = tyyppi 2, C ) mikäli suojan ei tarvitse kestää salamavirtaa 04.10.2011 20 Copyright OBO BETTERMANN 2010 - Ylijännitesuojan valinta - - Suora salamanosuma tai osuma syöttävään ilmajohtoon Ulkopuolinen ukkossuojaus asennettu Antenniputki yhdistettynä maadoituselektrodiin Katolla maadoitettuja sähkölaitteita esim. Lauhduttimia, aurinkopaneeleita tai metallisia rakenteita, joihin salama voi osua SFS6000- standardin ja SFS609- käsikirjan mukaiset T1 ja T1+T2- suojatyypit 04.10.2011 21 Copyright OBO BETTERMANN 2010 1- Porras, salamavirta uhkana: Ylijännitesuojan valinta 1- Porras, perussuoja, salamavirta uhkana: V50-B+C/3-280 TN-C 3L+PEN Snro: 58 082 00 V50-B+C/3+NPE TN-S 3L+N+PE Snro: 58 082 01 - - - 04.10.2011 22 Salamasuoja, yhdistelmäsuoja Suojataso LPL III-IV (max. 100kA) Suojatyyppi T1+T2 (B+C- taso) Purkauskyky 12,5kA / napa (10/350) Suojataso Up < 1,3kV Saatavana potentiaalivapaalla koskettimella - Salamasuoja, yhdistelmäsuoja Suojataso LPL III-IV (max. 100kA) Suojatyyppi T1+T2 (B+Ctaso) Purkauskyky 12,5kA / napa (10/350) Suojataso Up < 1,3kV Saatavana potentiaalivapaalla koskettimella Copyright OBO BETTERMANN 2010 ( Asuintalot, liike- ja teollisuuskiinteistöt sekä julkiset rakennukset joiden salamasuojaustaso standardin EN 62305-2 mukaan on LPL III tai LPL IV ) Ylijännitesuojan valinta 1- Porras, perussuoja, salamavirta uhkana: MCD50-B/3 TN-C 3L+PEN Snro: 58 080 22 MCD50-B/3+1 TN-S 3L+N+PE Snro: 58 080 24 - - - 04.10.2011 23 Salamasuoja Suojataso LPL I-IV (max. 200kA) Suojatyyppi T1 (B- taso) Purkauskyky 100kA (10/350) Suojataso Up < 1,3kV Kipinävälisuoja, ei tarvitse etävalvontaa - Salamasuoja Suojataso LPL I-IV (max. 200kA) Suojatyyppi T1 (B- taso) Purkauskyky 100kA (10/350) Suojataso Up < 1,3kV Kipinävälisuoja, ei tarvitse etävalvontaa Copyright OBO BETTERMANN 2010 ( Voima- yms. Laitokset, teollisuus- ja julkiset rakennukset sekä radiomastot kaikkiin salamasuojaustasoihin LPL I-IV ) Ylijännitesuojan valinta 1- Porras, perussuoja, salamavirta uhkana: - 04.10.2011 24 Salamasuoja, yhdistelmäsuoja Suojataso LPL I-IV (max. 200kA) Suojatyyppi T1+T2 (B+C- taso) Purkauskyky 100kA (10/350) Suojataso Up < 1,3kV Saatavana potentiaalivapaalla koskettimella - Salamasuoja, yhdistelmäsuoja Suojataso LPL I-IV (max. 200kA) Suojatyyppi T1+T2 (B+C- taso) Purkauskyky 100kA (10/350) Suojataso Up < 1,3kV Saatavana potentiaalivapaalla koskettimella Copyright OBO BETTERMANN 2010 ( Voima- yms. Laitokset, teollisuus- ja julkiset rakennukset sekä radiomastot kaikkiin salamasuojaustasoihin LPL I-IV ) PS4-VA/TT TN-S 3L+N+PE PS3-VA/TNC TN-C 3L+PEN Snro: 58 080 28 Snro: 58 080 26 Ylijännitesuojan valinta - - Ei ulkopuolista ukkossuojausta Kaikki liitetyt kaapelit maakaapeleina Ei suojaamatonta kattoantennia eikä katolla muita maadoitettuja sähkölaitteita tai metallisia rakenteita, joihin salama voisi osua SFS6000- standardin ja SFS609käsikirjan mukaiset T2 suojatyypit Asuintalot, liike- ja teollisuuskiinteistöt sekä julkiset rakennukset 04.10.2011 25 Copyright OBO BETTERMANN 2010 1- Porras, salamavirta ei uhkana: Ylijännitesuojan valinta 1- Porras, perussuoja, salamavirta ei uhkana: - 04.10.2011 26 Ylijännitesuoja, välisuoja Suojatyyppi T2 ( C-taso ) Purkauskyky 20kA / napa (8/20) Suojataso Up < 1,3kV Saatavana potentiaalivapaalla koskettimella V20-C/3+NPE-280 TN-S 3L+N+PE Snro: 58 080 42 - Ylijännitesuoja, välisuoja Suojatyyppi T2 ( C-taso ) Purkauskyky 20kA / napa (8/20) Suojataso Up < 1,3kV Saatavana potentiaalivapaalla koskettimella Copyright OBO BETTERMANN 2010 V20-C/3-280 TN-C 3L+PEN Snro: 58 082 34 Ylijännitesuojan valinta - Sijoitetaan ryhmäkeskukseen - Välisuojaa tarvitaan mikäli kaapelipituus pää/mittarikeskuksesta lähimpään alajakelukeskukseen on yli 10m (pitkään kaapeliin indusoituu ylijännitteitä) Välisuojana käytetään ylijännitesuojia T2 (= tyyppi 2, C) - 04.10.2011 27 Copyright OBO BETTERMANN 2010 2- Porras, välisuoja Ylijännitesuojan valinta 2- Porras, välisuoja: V20-C/3+NPE-280 TN-S 3L+N+PE Snro: 58 080 42 Ylijännitesuoja, välisuoja Suojatyyppi T2 ( C-taso ) Purkauskyky 20kA / napa ( 8/20) Suojataso Up < 1,3kV Saatavana potentiaalivapaalla koskettimella V50-B+C/0-280 Snro: 58 082 07 - Suojamoduli ( varaosa ) 04.10.2011 28 C25-B+C/0 Snro: 58 080 44 - Suojamoduli ( varaosa ) V20-VA/0-385 Snro: 58 080 21 - Suojamoduli ( varaosa ) Copyright OBO BETTERMANN 2010 - Ylijännitesuojan valinta 3- Porras, Hienosuoja Sijoitus koje- ja ryhmäsuojana kojeen yhteyteen - Hienosuojaa tarvitaan mikäli kaapelinpituus 2- portaan suojasta kojeeseen on yli 10m ( pitkään kaapeliin indusoituu ylijännitteitä ) - Hienosuojana käytetään ylijännitesuojia T3 ( = tyyppi 3, D ) 04.10.2011 29 Copyright OBO BETTERMANN 2010 - Ylijännitesuojan valinta 3- Porras, hienosuojat: - Ylijännitesuoja, hienosuoja Suojatyyppi T3 Purkauskyky 2,5-3kA Suojataso Up <1,5kV Kojerasiaan asennettava suoja akustisella vikailmoituksella Ilmalämpöpumput, huippuimurit ym. Hienosuoja VF230AC/DC Snro: 58 080 67 - Keskukseen asennettavaksi ryhmäsuojaksi Kosketintiedolla etävalvontaan 04.10.2011 30 FC-D….. - Ylijännitesuoja, hienosuoja Suojatyyppi T3 Purkauskyky 2,5-3kA Suojataso Up <1,5kV Suoja 16A suojakosketinpistorasialle ADSL-, ISDN-, TV- ja Antenniliittimillä Hienosuoja USS45-O-RW Snro: 14 644 87 - Modul 45- sarjan suoja asennettavaksi johtokanavaan tai lattiarasiaan ryhmä-suojaksi Copyright OBO BETTERMANN 2010 USM-A Snro: 58 080 23 Ylijännitesuojan valinta Tele- ja dataverkon ylijännitesuojat: LSA-B-MAG Snro: 58 080 54 ND-CAT6A/EA Snro: 58 082 12 - - SC-Tele/4-C-G Snro: 58 081 88 - 04.10.2011 31 Ylijännitesuoja, perussuoja ADSL, ISDN- ja analogiverkkoon Suojataso 5kA (10/350) Suojataso 15kA (8/20) Ylijännitesuoja, kojesuoja RJ-45 liittimet 10GBit verkkoihin Kytkimet, tietokoneet Toimii myös PoE- verkoissa TKS-B Snro: 58 080 68 - Ylijännitesuoja, perussuoja Suojataso 6kA (10/350) Suojataso 20kA (8/20) AC/DC Copyright OBO BETTERMANN 2010 Ylijännitesuoja, perussuoja 10- pariselle LSA rimalle Suojataso 1kA (10/350) Suojataso 5kA (8/20) Ylijännitesuojan valinta Antennisuoja TV4+1 Snro: 58 082 15 04.10.2011 32 Automaatioverkon ylijännitesuojat: Antennisuoja DS-F W/W Snro: 58 080 40 MDP-4D-24-T-10 Snro: 58 082 13 - - 2- ja 4-napainen Suojataso 2,5kA (10/350) Suojataso 10kA (8/20) TKS-B Snro: 58 080 68 Copyright OBO BETTERMANN 2010 Antenniverkon ylijännitesuojat: OBO Suunnitteluohjeet Copyright OBO BETTERMANN 2010 OBOlta löytyy yksityiskohtaiset suunnitteluohjeet myös eri teollisuudenaloille 04.10.2011 33 Copyright OBO BETTERMANN 2010 OBOn ylijännitesuojat 04.10.2011 34 Copyright OBO BETTERMANN 2010 Kiitos! 04.10.2011 35
© Copyright 2024