Vis kilden til Felles elektro/Prosjektering og bygging/Isolasjonskoordinering og overspenningsbeskyttelse

= Hensikt og omfang =
Kapittelet setter krav for å begrense – eller aller helst å unngå – skader på utstyr som følge av koblingsoverspenninger og atmosfæriske overspenninger i elektriske anlegg. 

Skader unngås ved å tilpasse spenningsholdfasthet for utstyr med anleggets utførelse, slik at utstyret ikke utsettes for større overspenninger enn det som det er dimensjonert for.

Deler av anlegg som er eksponert for atmosfæriske overspenninger og koblingsoverspenninger, kan beskyttes ved isolasjonskoordinering og/eller ved bruk av beskyttelseskomponenter.

{{lærebokstoff|Isolasjonskoordinering innebærer bevisst bruk av isolasjonsnivåer for ulike anleggsdeler, slik at overslag vil opptre på steder der de(t) gir minst skade på utstyr.}}

Til dette kapittelet hører også [[Felles elektro/Prosjektering og bygging/Isolasjonskoordinering og overspenningsbeskyttelse/Vedlegg - Isolasjonskoordinering 15 kV, installasjoner og luftlinjer|Vedlegg 7a]] som gir en oppsummering av hvilke krav som finnes til isolasjonskoordinering i <nowiki>[FEF]</nowiki> og i internasjonale standarder. Vedlegget er å betrakte som informativt siden alle kravene er inkludert i dette kapittelet.

= Krav til isolasjon =

[[TRV:02925|'''''TRV:02925''''']]<br /><br />{{:TRV:02925}}
 
== Høyspenningsanlegg ==

=== Generelt === 

Forskrift for elektriske forsyningsanlegg (FEF) har krav til isolasjon for høyspenningsanlegg: 
* §4-2: høyspenningsinstallasjoner
* §6-3: høyspenningsluftlinjer
* §8-3: jernbaneanlegg

§4-2 og §6-3 er unntatt for jernbane, men i henhold til [[Felles elektro/Prosjektering og bygging/Generelle tekniske krav/Vedlegg/Bane NORs kommentarer til FEF|Bane NORs kommentarer til FEF]] forstår Bane NOR at unntaket kun gjelder for de anleggene som er omfattet av §8-3. 

FEF henviser til følgende standarder for: 
* dimensjonering for driftsspenning i 15 kV-anleggene: EN 50163
* dimensjonering for temporære overspenninger: EN 50124-1 og EN 50124-2
* bevegelig avspente ledninger i kontaktledningsanlegget: EN 50119
* fast avspente ledninger: EN 50341.

=== Isolasjonsnivå i kontaktledningsnettet og tilhørende anlegg med nominell spenning på 15 kV === 
Definerte spenningsbegreper: 
*  '''Nominell spenning U<sub>n</sub>:''' Nominell spenning for kontaktledningsnettet og tilknyttede anlegg er ifølge [[Banestrømforsyning/Prosjektering og bygging/Kraftsystem#Egenskaper|Banestrømforsyning, Prosjektering og bygging, Kraftsystem]] 15 kV.
*  '''Merkeisolasjonsspenning U<sub>Nm</sub>:''' EN 50124-1 anviser at laveste merkeisolasjonsspenning U<sub>Nm</sub> mellom fase og jord for kontaktledningsnettet og tilknyttede anlegg, settes lik maksimal kontinuerlig driftsspenning, U<sub>max1</sub>. I henhold til EN 50163 er U<sub>max1</sub> = 17,25 kV.
*  '''Impulsholdespenning U<sub>Ni</sub>:''' For kontaktlendingsnettet og tilknyttede anlegg er impulsholdespenningen U<sub>Ni</sub> mellom fase og jord eller mellom forskjellige faser. <br>

{{lærebokstoff|I Bane NORs autotransformatorsystem med balansert spenning +/- 15kV er merkeisolasjonsspenningen for faselederne lik som for kontaktledningnettet (17,25kV)}}

[[TRV:02926|'''''TRV:02926''''']]<br /><br />{{:TRV:02926}}

{{lærebokstoff|Spesielt sårbare anleggsdeler omfatter transformatorer, kabler og områder med brannfarlige omgivelser. Ubeskyttet PE-skum i tunneler anses å utgjøre brannfarlige omgivelser.}}

[[TRV:02927|'''''TRV:02927''''']]<br /><br />{{:TRV:02927}}
 
[[TRV:02928|'''''TRV:02928''''']]<br /><br />{{:TRV:02928}}

{{lærebokstoff|Overslag i luft oppstår der det elektriske feltet er høyere enn luftens dielektriske holdfasthet. Eventuell tilleggsbskyttelse må etableres slik at det elektriske feltet i luft ikke blir så sterkt at det oppstår overslag. Tilleggsisolasjon vil også kunne føre til at et eventuelt overslag i luft vil føre så lav strøm at overslaget blir ufarlig.}}

[[TRV:02929|'''''TRV:02929''''']]<br /><br />{{:TRV:02929}}

{{lærebokstoff|Med disse klaringene unngår man overslag ved sannsynlige koplingsoverspenninger. Det forventes likevel at lynspenninger kan gi overslag. I brannfarlige omgivelser må klaringene økes og koordineres med bruk av overspenningsavleder og/eller tilleggsisolasjon som angitt i krav a) og c). En praktisk tilnærming vil være å etablere overspenningsavleder ved hver tunnelmunning i tilfeller med kort avstand til ubeskyttet PE-skum.}}

[[TRV:02930|'''''TRV:02930''''']]<br /><br />{{:TRV:02930}}
 
[[TRV:02931|'''''TRV:02931''''']]<br /><br />{{:TRV:02931}}
 
{{lærebokstoff|Normal faseavstand på 1000 mm er satt på bakgrunn av forenklede beregninger i henhold til NEK 445:2016 tillegg F samt beregninger i rapporten ''Faseavstander og belastningsstrømmer i nytt kontaktlednignsnett'' utført av Statnett, EB.800032, som viser at det da blir noe margin mot fasesammenslag.}}

[[TRV:02932|'''''TRV:02932''''']]<br /><br />g) {{:TRV:02932}}

{{lærebokstoff| Tabell: [[TABELL:Anbefalte minste krypstrømsavstander for U Nm = 17,25 kV som angitt i EN 50124-1|Anbefalte minste krypstrømsavstander]] gir anbefalt minste krypstrømsavstand for isolatorer basert på EN 50124-1.

De viktigste karakteristiske miljøbetingelsene i jernbaneanlegg er:
* innendørs: rent miljø
* utendørs: forurenset, men med naturlig vask
* tunneler: sterkt forurenset uten naturlig vask
}}

{{:TABELL:Anbefalte minste krypstrømsavstander for U_Nm = 17,25 kV som angitt i EN 50124-1}}


[[TRV:02933|'''''TRV:02933''''']]<br /><br />{{:TRV:02933}}
 
[[TRV:02934|'''''TRV:02934''''']]<br /><br />{{:TRV:02934}}

=== Isolasjonsnivå for returledere === 

[[TRV:02935|'''''TRV:02935''''']]<br /><br />{{:TRV:02935}}
 
=== Øvrige høyspenningsanlegg === 

[[TRV:02936|'''''TRV:02936''''']]<br /><br />{{:TRV:02936}}

== Lavspenningsanlegg ==
=== Isolasjonsnivå i lavspenningsanlegg ===

[[TRV:02937|'''''TRV:02937''''']]<br /><br />{{:TRV:02937}}
 
{{lærebokstoff|Kravene til isolasjonsnivå gjelder for isolasjonsholdfasthet ved 1,2/50 μs-støt og 8/20 μs-støt.}}

{{:TABELL:Isolasjonsnivå for lavspenningsanlegg}}

=== Isolasjonsavstander i lavspenningsanlegg ===

[[TRV:02938|'''''TRV:02938''''']]<br /><br />{{:TRV:02938}}
 
{| class="wikitable"
|+ Tabell: Impulsholdespenning U<sub>Ni</sub> for lavspenningskretser som ikke er direkte forsynt fra lavspenningsanlegg
! rowspan="2"| Nominell spenning
! colspan="4"| Impulsholdespenning <br>U<sub>Ni<br> kV
|- align="center"
| OV1
| OV2
| OV3
| OV4
|- align="center"
| '''230/400'''
| 1,5
| 2,5
| 4,0
| 6,0
|- align="center"
| '''400/690'''
| 2,5
| 4,0
| 6,0
| 8,0
|- align="center"
| '''1 000'''
| 4,0
| 6,0
| 8,0
| 12,0

= Krav til overspenningsbeskyttelse =
{{lærebokstoff|I tillegg til bruk av overspenningsvern oppnås bedre beskyttelse mot overspenninger ved hensiktsmessig jording og tilstrekkelig isolasjon, slik som beskrevet tidligere i dette kapittelet og i [[Felles elektro/Prosjektering og bygging/Jording og utjevning|Felles elektro, Prosjektering og bygging, Jording og utjevning]].}}

[[TRV:02939|'''''TRV:02939''''']]<br /><br />{{:TRV:02939}}
 
{{lærebokstoff|Dette kan oppnås med enten en mer robust type vernekomponent eller ved å sette inn to vernekomponenter av samme type i parallell.}}

[[TRV:02940|'''''TRV:02940''''']]<br /><br />{{:TRV:02940}}
 
== Overspenningsvern ==
=== Funksjonskrav ===

[[TRV:02941|'''''TRV:02941''''']]<br /><br />{{:TRV:02941}}
 
{{lærebokstoff|Betingelsen er bestemmende for vernets laveste vernenivå, se kommentarer til Tabell: [[TABELL:Dimensjonerende spenninger for valg av overspenningsvern i anlegg med 15 kV, 11 kV eller 22 kV|Dimensjonerende spenninger for valg av overspenningsvern]].}}

[[TRV:02942|'''''TRV:02942''''']]<br /><br />{{:TRV:02942}}
 
{{lærebokstoff|Betingelsen er bestemmende for vernets høyeste vernenivå, se kommentarer til Tabell: [[TABELL:Dimensjonerende spenninger for valg av overspenningsvern i anlegg med 15 kV, 11 kV eller 22 kV|Dimensjonerende spenninger for valg av overspenningsvern]].}}

[[TRV:02943|'''''TRV:02943''''']]<br /><br />{{:TRV:02943}}
 
[[TRV:02944|'''''TRV:02944''''']]<br /><br />{{:TRV:02944}}

=== Plassering av overspenningsvern ===

[[TRV:02945|'''''TRV:02945''''']]<br /><br />{{:TRV:02945}}
 
Se også [[Felles elektro/Prosjektering og bygging/Jording og utjevning#Beskyttelse mot lynspenninger|Felles elektro, Prosjektering og bygging, Jording og utjevning, Beskyttelse mot lynspenninger]].

== Krav til overspenningsvern i anlegg med 15 kV og 11/22 kV  ==

[[TRV:02946|'''''TRV:02946''''']]<br /><br />{{:TRV:02946}}
 
[[TRV:02947|'''''TRV:02947''''']]<br /><br />{{:TRV:02947}}
 
{{:TABELL:Dimensjonerende spenninger for valg av overspenningsvern i anlegg med 15 kV, 11 kV eller 22 kV}}

[[TRV:02948|'''''TRV:02948''''']]<br /><br />{{:TRV:02948}}
 
{{lærebokstoff|Overspenningsvern betegnes ofte med sin merkespenning (U<sub>r</sub>) eller sin kontinuerlige driftspenning (U<sub>C</sub>). Ut ifra dette kontrolleres i produktspesifikasjonen hvilken U<sub>r</sub> eller U<sub>C</sub> som gir U<sub>res</sub> (vernenivå/restspenning) innenfor akseptable verdier.}}

=== Overspenningsvern ved sugetransformator ===

[[TRV:02949|'''''TRV:02949''''']]<br /><br />{{:TRV:02949}}
 
=== Overspenningsvern ved reservestrømstransformator ===

[[TRV:02950|'''''TRV:02950''''']]<br /><br />{{:TRV:02950}}
 
For utførelse, se [[Felles elektro/Prosjektering og bygging/Jording og utjevning#Beskyttelse mot lynspenninger|Felles elektro, Prosjektering og bygging, Jording og utjevning, Beskyttelse mot lynspenning]]. <br>Se også [[Felles elektro/Prosjektering og bygging/Lavspent strømforsyning|Felles elektro, Prosjektering og bygging, Lavspent strømforsyning]].

=== Overspenningsvern ved høyspenningskabler ===

[[TRV:02951|'''''TRV:02951''''']]<br /><br />{{:TRV:02951}}
 
{{lærebokstoff|Relevant kabel med spenningsfasthet ''U''<sub>m</sub> {{=}} 52 kV: <br>''U''<sub>0</sub> {{=}} 26 kV, ''U'' {{=}} 45 kV, ''U''<sub>m</sub> {{=}} 52 kV, ''U''<sub>Ni</sub> {{=}} 250 kV <br>Forklaring: <br>''U''<sub>0</sub> {{=}} merkespenning mellom faseledere og skjerm <br>''U'' {{=}} merkespenning mellom faseledere gitt et flerfasesystem <br>''U''<sub>m</sub> {{=}}  høyeste kontinuerlige spenning mellom faseledere gitt et flerfasesystem <br>''U''<sub>Ni</sub> {{=}} impulsholdespenning mellom faseleder og skjerm, det vil si hvor stor lynimpuls som kabelen er typetestet for.}}

[[TRV:02952|'''''TRV:02952''''']]<br /><br />{{:TRV:02952}}
 
{{lærebokstoff|Merk også veiledning til Forskrift om elektriske forsyningsanlegg [FEF, §4-4] om "Koblingspunkter og avslutninger for kabler" for den ikke-jordede kabelskjermen. Dette er også relevant med "åpen jording" med overspenningsvern.}}

{{lærebokstoff|Overspenningsvern er viktig for å unngå at en overspenning overskrider vernenivået (restspenningen). Spenningen mellom leder og skjerm i kabelendemuffe i den åpne enden kan i verste fall (uten overspenningsvern) bli dobbelt så stor som vernenivået.}} 

{{lærebokstoff|Figur: [[FIGUR:Eksempel på overspenningsbeskyttelse av en lang matekabel (over 70 m), med åpen jording i forsyningsenden|Eksempel på overspenningsbeskyttelse av en lang matekabel]] viser et eksempel på overspenningsbeskyttelse av en lang høyspenningskabel (matekabel, forbigangskabel m.v.). Kabelskjermen har "åpen jording" ved forsyningsenden, og i den andre enden er kabelskjermen koblet direkte til jord. Figuren viser kun skjematisk prinsipp i forbindelse med overspenningsvernene. Se [[Felles elektro/Prosjektering og bygging/Jording og utjevning#Beskyttelse mot lynspenninger|Felles elektro, Prosjektering og bygging, Jording og utjevning, Beskyttelse mot lynspenninger]] for ytterligere detaljer vedrørende jording.}}

{{:TABELL:Overspenningsvern for kabelskjerm}}

{{:FIGUR:Eksempel på overspenningsbeskyttelse av en lang matekabel (over 70 m), med åpen jording i forsyningsenden}}

=== Overspenningsvern ved autotransformatorer ===

Det brukes kabel mellom autotransformator og tilkopling til luftkurs med NL og PL. 

[[TRV:02953|'''''TRV:02953''''']]<br /><br />{{:TRV:02953}}
 
[[TRV:02954|'''''TRV:02954''''']]<br /><br />{{:TRV:02954}}

== Krav til overspenningsavledere i lavspenningsanlegg ==
{{lærebokstoff|<nowiki>Avsnittet omhandler vern mot overspenninger fra strømforsyningssiden til teknisk utstyr. Klassebetegnelsen angir hvor stor påkjenning vernene skal testes etter, ref. [RENblad 8021]</nowiki>}}

{{lærebokstoff|Grovvernert avleder størstedelen av den innkommende overspenningen. Finvernet skal avlede det som slipper forbi grovvernet og ikke dempes i tilledningene.}} 

[[TRV:02955|'''''TRV:02955''''']]<br /><br />{{:TRV:02955}}
 
[[TRV:02956|'''''TRV:02956''''']]<br /><br />{{:TRV:02956}}
 
[[TRV:02957|'''''TRV:02957''''']]<br /><br />{{:TRV:02957}}
 
[[TRV:02958|'''''TRV:02958''''']]<br /><br />{{:TRV:02958}}
 
[[TRV:02959|'''''TRV:02959''''']]<br /><br />{{:TRV:02959}}
 
[[TRV:02960|'''''TRV:02960''''']]<br /><br />{{:TRV:02960}}
 
[[TRV:02961|'''''TRV:02961''''']]<br /><br />{{:TRV:02961}}
 
[[TRV:02962|'''''TRV:02962''''']]<br /><br />{{:TRV:02962}}
 
[[TRV:02963|'''''TRV:02963''''']]<br /><br />{{:TRV:02963}}
 
{{:TABELL:Dimensjonerende spenninger for valg av avledere i lavspenningsanlegg}}

=== Overspenningsvern for kommunikasjons- og signalutstyr ===

[[TRV:02964|'''''TRV:02964''''']]<br /><br />{{:TRV:02964}}
 
[[TRV:02965|'''''TRV:02965''''']]<br /><br />{{:TRV:02965}}
 
[[TRV:02966|'''''TRV:02966''''']]<br /><br />{{:TRV:02966}}

= Vedlegg =

[[Felles elektro/Prosjektering og bygging/Isolasjonskoordinering og overspenningsbeskyttelse/Vedlegg - Isolasjonskoordinering 15 kV, installasjoner og luftlinjer|Vedlegg 7a - Isolasjonskoordinering 15 kV, installasjoner og luftlinjer]]

[[Felles elektro/Prosjektering og bygging/Isolasjonskoordinering og overspenningsbeskyttelse/Vedlegg - Spenningsbegrensende komponenter – VLD|Vedlegg - Spenningsbegrensende komponenter – VLD]]