Banestrømforsyning/Prosjektering og bygging/Vern

Dette kapittelet erstatter tidligere krav i Banestrømforsyning/Prosjektering/Energiforsyning#Vern for utgående linjeutrustning og kontaktledningsanlegg.

Hensikt og omfang

Normen NEK EN 50633:2016 avsnitt 5.5 krever at det skal etableres et vernkonsept som beskriver prinsipper og krav for vern av kraftsystemet, blant annet hvordan en sikrer at feilbefengte deler av anlegget blir koblet ut ved feil og at denne funksjonen er pålitelig. Dette regelverkskapittelet beskriver Bane NORs generiske vernkonsept som sammen med reléplan for den spesifikke anleggsdel utgjør det totale vernkonseptet.

ENE TSI hjemler krav til koordinering av vern av banestrømforsyningen og i rullende materiell gjennom NEK EN 50388-1:2022. Dette kapittelet bidrar til oppfyllelse av disse kravene.

FEF §2-3, §2-11 og §4-11 stiller krav om vern i elektriske forsyningsanlegg. Dette kapittelet omfatter nødvendige og tilstrekkelige krav til vern av kraftsystemet for oppfylling av overorndet krav om håndtering av feiltilstander i Banestrømforsyning/Prosjektering og bygging/Kraftsystem#Systemkrav/Egenskaper.

Nettleverandør stiller krav til vern av innkommende linjer i omformerstasjoner Funksjonskrav i kraftsystem kapittel 5. Disse krav innlemmes ikke i Bane NORs tekniske regelverk, men blir likevel førende for prosjektering av vern i Bane NORs anlegg.

Kapittelet omfatter ikke overspenningsavledere (definert i norm IEC 60050-461-15-02). Disse er omtalt i Felles elektro/Prosjektering og bygging/Isolasjonskoordinering og overspenningsbeskyttelse#Overspenningsvern.

I kapittelet forsøkes det i størst mulig grad å bruke terminologien fra Den internasjonale elektrotekniske ordlisten – International Electrotechnical Vocabulary (IEV). IEV er utviklet av IEC (International Electrotechnical Commission) og publisert i form av normserie IEC 60050. I utgangspunktet gjelder hele normserien, men noen termposter (for det meste fra IEC 60050-448 «Power system protection») er for klarhets skyld oversatt til norsk og gjengitt nedenfor. Oversettelsen er foreløpig ikke offisiell, og det er de engelske, franske og tyske termer og definisjoner som gjelder ved uoverensstemmelse. Følgende termposter fra IEV er innlemmet i Bane NORs tekniske regelverk:

• Vern
• Feil (i elkraftsystem)
• Komponentsvikt
• Unormale driftsforhold
• Kortslutning
• Jordfeil
• Overbelastning
• Overlastytelse
• Vernfunksjon
• Vernenhet
• Selektivitet (vern)
• Klareringstid
• Seksjonsselektivitet
• Vernet enhet

Generelle krav

TRV:03392

Reaktiv funksjon: Vern av banestrømforsyningen skal detektere elektriske feil (se definisjon ) i elkraftsystem og frakoble strømforsyningen til feilbefengt anleggsdel.

TRV:03393

Proaktiv funksjon: Vern av banestrømforsyningen skal detektere unormale driftsforhold i elkraftsystem og gi varsel til kontrollanlegget, samt ved behov forhindre innkobling eller frakoble relevant anleggsdel for å forhindre en påfølgende feilsituasjon.

Typiske proaktive funksjoner er overbelastningsvern, fasesperre og prøving ved innkobling.

TRV:03394

Seksjonsselektivitet: Vern av banestrømforsyningen skal være designet (f.eks. delt opp i vernede enheter og innstilt) slik at kun hensiktsmessig del av anlegget frakobles ved feil.

TRV:03395

Pålitelighet av vern: Anlegg skal være tilstrekkelig vernet selv ved en enkelt komponentsvikt i vernutrustningen.

1. Utførelse. Tiltak for økning av påliteligheten beskrevet i kapittel 5.2.2 NEK EN 50633:2016 skal implementeres for vern av hver vernet enhet slik som beskrevet i normens kapittel 6.4.

TRV:03396

Selvovervåking av vern: Vern utstyrt med selvovervåkningsfunksjon skal varsle kontrollanlegget om interne feil og gi nødvendig informasjon for enkel feilsøking og håndtering av feil.

1. Utførelse: Effektbryteren skal ikke kobles ut automatisk ved signal fra selvovervåking.
2. Utførelse: Ved avbrudd i en spenningsmålekrets skal utgangssignalet fra de spenningsavhengige vern som er tilknyttet spenningsmålekretsen blokkeres for ikke å skape unødvendig driftsforstyrrelse før operatøren gjør nødvendige grep.
3. Operativt tiltak: Ved varsel skal operatøren uten unødig opphold koble om til en alternativ forsyning og koble ut avgangen med intern feil.

Vernplanlegging

TRV:03397

Reléplan: Før idriftssettelse av nye vern skal det utarbeides reléplaner for alle berørte vernede enheter.

1. Utførelse: Et eksempel på en slik plan er gitt i Vedlegg a1.

Ved oppdatering av reléplaner for gamle anlegg se Felles bestemmelser/Generelle bestemmelser#Behov for dispensasjon ved endring av regler.

TRV:03398

Endringer i anlegg: Ved endringer i en vernet enhet skal reléplaner for alle berørte vernede enheter oppdateres, dersom endringen fører til at underlaget for reléplanen endres.

1. Utførelse: Vern skal stilles inn etter oppdatert reléplan.

TRV:03399

Om reléplanen: Reléplan for den vernede enheten skal dokumentere at Teknisk regelverk oppfylles i den delen som omfatter innstilling av vern for alle koblingssituasjoner som ligger til grunn.

1. Utførelse: Reléplanen skal inneholde den informasjon og de vurderinger som ligger til grunn for innstillingene og de eventuelle kompromisser som er inngått, dvs. bl.a.:
   • beskrivelse av arbeidets omfang
   • enlinjeskjema for anlegget som skal vernes
   • oversikt over alle vernenheter og vernfunksjoner den omfatter:
     • kriterier for valg av innstilling og marginer
     • oversikt over alle innstillinger den omfatter, inklusivt:
       • impedansplandiagram ved innstilling av distansevern
       • kortslutningsberegninger ved innstilling av overstrømsvern
       • tid-strømdiagram for overstrømsvern der inverstidskarakteristikker benyttes
   • dokumentasjon om at anlegget er tilstrekkelig vernet ved dimensjonerende tilbakemating
   • oversikt over verndekningen av anlegget (se eksempel i figur)
   • reléplankommentarer til brukte diagrammer
   • referanseliste (kilder skal henvises i teksten der de brukes)
   • betingelser for bruk av de ulike parametersett, dersom flere parametersett skal brukes
   • pålitelighetsøkende metode iht. TRV:03405 (Vernprinsipper i banestrømforsyningen)
2. Operative tiltak: Tillatte og ikke-tillatte koblinger skal være identifisert og informert (skriftlig) til leder for kobling, for eksempel med angivelse av frakoblet anleggsdel, bruk av riktig bryter og verndekning, iht. TRV:08196 og TRV:03176.

Eksempel på en enkel figur som gir oversikt over verndekningen av kontaktledningsanlegget.

TRV:03400

Underlagsdata for verninnstilling: Følgende data skal ligge til grunn for utarbeidelse av reléplan:

• kontaktledningsimpedans inklusive impedans i mate- og returforbindelser
• kortslutningsytelse
• påregnelige påkjenninger (jf. Banestrømforsyning/Prosjektering og bygging/Kraftsystem#Påregnelige påkjenninger) inklusivt dimensjonerende tilbakemating fra elektrisk rullende materiell og mulig kapasitiv feilimpedans.
• koblingssituasjoner det legges opp til
• overgangsimpedans i feilstedet

TRV:03401

Kontaktledningsimpedans: Ved utarbeidelse av reléplan skal det benyttes mest mulig oppdaterte målinger av impedansen i kontaktledningsanlegget.

1. Dokumentasjon: Målingene med tilhørende utregninger skal dokumenteres og føres opp som underlagsdata for reléplanen, se TRV:03400 "Underlagsdata for verninnstilling".

Dette krever samarbeid mellom den som utarbeider reléplanen og eieren av det aktuelle kontaktledningsanlegget.

TRV:03402

Kvalitetssikring av reléplan: Reléplanen skal utarbeides og kontrolleres av to ulike personer.

1. Utførelse: Utarbeidet reléplan skal foreligge for kontroll sammen med grunnlagsdata.
2. Utførelse: Kontrollør skal påse at reléplaner for både nye og eksisterende anlegg oppfyller krav til vernutrustning og reléplaner i Bane NORs Tekniske regelverk.
3. Kompetanse: Utarbeider og kontrollør skal ha kompetanse i elkraft på ingeniørnivå.
4. Kompetanse: Utarbeider og kontrollør skal ha eller tilegne seg kjennskap til banestrømforsyning (dvs. være klar over forhold som er annerledes i banestrømforsyning enn i vanlig elkraftforsyning) og det aktuelle (planlagte eller eksisterende) anlegget.

TRV:03403

Godkjenning: Etter at reléplanen er kontrollert, skal den godkjennes av driftslederen (se FSE §6) til den vernede enheten.

1. Utførelse: Utarbeidet og kontrollert reléplan skal foreligge for godkjenning sammen med grunnlagsdata og eventuelle kommentarer fra kontrolløren.

TRV:03404

Funksjonstest (innstillinger): Ved endringer i enten vernet enhet eller vernutrustningen skal vernfunksjonaliteten testes slik som beskrevet i Banestrømforsyning/Vedlikehold/Vern#Generelt.

Dette kravet revurderes i 2023 basert på hendelsene på Follobanen i 2022. Ta kontakt via Kommentarer og spørsmål til Teknisk regelverk.

Vern per vernet enhet

Generelt

TRV:03405

Vernprinsipper i banestrømforsyningen: Vern av banestrømforsyningen skal følge prinsipper beskrevet i normen NEK EN 50633:2016 kapittel 5.

Normen NEK EN 50633:2016 skiller mellom vern av innkommende samleskinne, mateenhet, utgående samleskinne og utgående linjer. Bane NORs Tekniske regelverk stiller spesifikke krav kun til vern av utgående samleskinne og utgående linjer (inklusive kontaktledning samt mate-, forsterknings- og forbigangsledning). Krav i avsnitt 1, 2 og 4.1 og 5 gjelder imidlertid også vern av innkommende samleskinne og mateenhet.

TRV:03406

Klareringstid: Følgende hensyn skal tas ved beregning av maksimal klareringstid:

• Smeltestrømgrenser for anlegget skal beregnes basert på kortslutningsstrøm
• Tillatte berøringsspenninger avhenger av klareringstid (NEK EN 50122-1:2022, som er en del av NEK 900)
• NEK EN 50388-1:2022 krever vernkoordinering mellom infrastruktur og rullende materiell og gir veiledende tider, "very rapid", typisk 100 ms (med reserveutkobling etter 300 ms hvis utkobling etter 100 ms mislykkes)
• Tidsselektivitet med andre vern
• FEF krever høyst 8 s for direktejordet nett, lengre tider for andre typer nett

TRV:08378

Prioriteringsrekkefølge: Følgende prioriteringsrekkefølge skal legges til grunn for innstilling av kortslutningsvern:

1. Sikker feilklarering (for å beskytte anlegget), jf. TRV:03406 og TRV:03409.
2. Lastselektivitet (for å hindre gjentakende driftsproblemer), jf. TRV:03408.
3. Seksjonsselektivitet (for å redusere driftsforstyrrelse ved kortslutning), ettersom barrieren ved brutt selektivitet er automatisk gjeninnkobling, jf. TRV:03428.
4. Tidsselektivitet

Vern av utgående samleskinne 16 2/3 Hz

TRV:03407

Samleskinnevern: Utgående samleskinne skal vernes mot kortslutning.

1. Utførelse: Ved en elektrisk feil på samleskinne skal alle effektbrytere tilkoblet samleskinnen kobles ut.
2. Utførelse: Vern av utgående samleskinne kan være underspenningsvern, lysbuevern eller differensialvern.
3. Utførelse: Underspenningsvern skal være tidselektive i forhold til vern av utgående linjer.

Vern av utgående linjer 16 2/3 Hz

Utgående linjer omfatter både linjeavganger og stasjonsavganger til kontaktledningsanlegg.

Generelt

TRV:03408

Lastselektivitet: For å hindre driftsforstyrrelser skal vern kunne skille mellom påregnelig påkjenning og feil i elkraftsystem.

1. Utførelse: For distansevern kan det benyttes lastskjerming i impedansplanet.
2. Utførelse: For alle vern kan det benyttes tilleggskriterium for utløsning, f.eks. strøm-, spenning eller fasevinkelsprang, eller kombinasjon av disse.

TRV:03409

Elektrisk feil ved samtidig tilbakemating: Elektrisk feil skal sikkert detekteres selv ved samtidig tilbakemating fra elektrisk traksjonsmateriell.

1. Utførelse: For distansevern kan impedanskarakteristikk tillate deteksjon av feil ved samtidig tilbakemating fra elektrisk traksjonsmateriell.

Det er viktig for kraftsystemets tilgjengelighet at vernutrustningen er tilpasset påregnelige påkjenninger både i normaldrift og ved elektriske feil i elkraftsystemet. Elektriske feil må med sikkerhet detekteres selv ved samtidig tilbakemating fra elektrisk traksjonsmateriell (feilimpedansen dras typisk inn i II kvadrant) og ved en feilimpedans av kapasitiv karakter (feilimpedansen dras typisk inn i IV kvadrant, bl.a. pga. telefiltere i noen typer elektrisk traksjonsmateriell og ved eventuell seriekompensering). Dette stiller i visse tilfeller krav til impedanskarakteristikken til distansevern. Problemstillingen er beskrevet i Jernbaneverkets reléhåndbok avsnitt 4.3.5.

TRV:08376

Overgangsmotstand: Det bør legges til grunn en overgangsmotstand i feilstedet på grunn av lysbue på i størrelsesorden 2,5 kV ved beregning av minste kortslutningsstrøm.

TRV:08484

Autotransformatorsystem: Vern skal dekke feil i begge faser på avganger som forsyner autotransformatorsystem.

Hvorvidt fasene kan driftes uavhengig av hverandre fremgår av systembeskrivelsen for hver enkelt elektrisk utforming.

1. Utførelse: Følgende kortslutninger skal detekteres (med overgangsmotstand):
   1. Enfase kortslutning mot jord
   2. Tofase kortslutning mot jord
   3. Tofase kortslutning uten jord
2. Utførelse: Følgende feil skal hensyntas:
   1. Brudd i en faseleder: Linebrudd er vanskelig å detektere, derfor skal releverninnstillingen hensynta minst ett udetektert brudd per matestrekning (n-1). Det vil si at ett AT-vindu driftes med bare en fase frem til feilen observeres manuelt. For elektrisk utforming med fjernledning kan linebrudd i tillegg detekteres med særskilt vern ved autotransformatoren.
3. Utførelse: Innkoblingsstrøm, se TRV:03432.
4. Utførelse: Linjetest se TRV:03431.
5. Utførelse: Bryterfeilvern, se TRV:03440.
6. Utførelse: Feillokalisering, se TRV:03419.
7. Utførelse: Vern mot termisk overbelastning, se TRV:03426.
8. Dokumentasjon: Dekningen skal dokumenteres i releplanen, se TRV:03399.

Verninndeling/Robusthet

TRV:03410

Verninndeling: De ulike vernfunksjonene for utgående linjer skal deles inn i to uavhengige vernsystemer (betegnes videre som SUB1 og SUB2).

1. Utførelse: Oppdelingen skal være gjennomført både mekanisk og elektrisk for at en intern komponentsvikt i et vernsystem ikke påvirker funksjonen til det andre vernsystemet.
2. Utførelse: SUB1 og SUB2 skal ha uavhengige matekrets med egne sikringskurser. Det kreves ikke eget batterianlegg til hvert subsystem, men de skal mates fra hver sin halvdel av batterianlegget der dette er todelt.
3. Utførelse: Vernsystemenes målekretser skal mates fra separate strømtransformatorkjerner.
4. Utførelse: Manøver- og signalkretser skal ha separate sikringskurser.
5. Utførelse: Der NEK EN 50633:2016 krever pålitelighetsøkende metode M1 eller M2 skal hovedvernfunksjoner plasseres i SUB 1 og reservevernfunksjoner (inklusive hovedvern 2) plasseres i SUB 2.
6. Utførelse: Øvrige vernfunksjoner skal fordeles mellom SUB 1 og SUB 2 etter en teknisk vurdering.

TRV:03411

Vernkonsept: Vern av utgående avganger til ledningsanlegg skal ha pålitelighetsøkende metode i samsvar med EN 50633.

1. Utførelse: Se tabell for oversikt over metoder og tilhørende betingelser for kontaktledningsanlegg.
2. Utførelse: Hovedvern skal overvåkes mot interne feil (eks. time-out overvåking, RAM skygge og kodeminneovervåking iht. EN 50562), målefeil, utløsningsfeil og strømforsyningsfeil og gi alarm til LFK som ALARP. Tilsvarende gjelder reservevern dersom vernet har mulighet for dette.
3. Operative tiltak: Overvåking skal føre til følgende operative tiltak
   1. Alarmklasse «0 Melding» for overvåking etter ALARP med tid til utbedring «snarest» iht. Felles bestemmelser/Generelle bestemmelser#Tid til utbedring av feil (TRV:00211).
   2. Alarmklasse «1 Varsel» for overvåking etter M4B med tiltak iht. Banestrømforsyning/Prosjektering og bygging/Vern#Generelle krav (TRV:03396).
   3. Alarmklasse «2 Feil» for overvåking etter M4A med tiltak som M4B (utenom TRV:03396 underkrav 1).
4. Utførelse: Det bør etableres rutiner for å unngå fellesfeil mellom like vern i redundans. Se også Kraftberedskapsforskriften §7-14 bokstav h.
5. Unntak: Foretrukken utførelse av vernkonseptet bør revurderes før neste store fornyelse av vern- og kontrollanlegg for teknologisk utvikling og erfart risiko, spesielt med tanke på overvåking som kan gi redusert anleggsmasse.
6. Utførelse: Sprang i strøm og/eller spenning kan benyttes som tilleggskriterium for å øke vernets dekning av strekningen samtidig som det skiller mellom kortslutningsstrøm og påregnelig belastningsstrøm. Sprang i impedans eller fase er ikke benyttet tidligere og bør vurderes nærmere før bruk.
7. Dokumentasjon: Valgt pålitelighetsøkende metode skal angis tydelig i releplanen.

Identifiserte farer ved fellesfeil mellom like vern i redundans er:

• Algoritmefeil eller -mangler som kan overse feilsituasjoner
• Produksjonsfeil som gir lik feilfunksjon eller feiltidspunkt
• Konfigureringsfeil dersom begge vern stilles feil inn likt
• Vernplanleggingsfeil ved feil i releplanen

Betingelser i bruk og utforming for pålitelighetsøkende metoder etter EN 50633 for vern.

Metode	Bruk	Utforming
M1	Skal brukes ved høyenergifeil og behov for rask og sikker utkobling Kan også brukes der det ikke er behov for rask og sikker utkobling	For begge vern skal det være (A og B og (C eller D) hvor: Hurtig overstrømsvern som beskyttelse mot smeltestrøm Overstrømsvern for dekning av så lang utstrekning av linjeavgang som mulig uten å komme i konflikt med laststrøm som ALARP Distansevern for sikker deteksjon mot lavohmig feil i hele anleggsdelens utstrekning for linjeavgang Overstrømsvern for sikker deteksjon av lavohmig feil der avstand til feil ikke er viktig, for eksempel stasjonsområder/ hensettingsområder/korte linjeavganger, der det ikke er fare for overkjøring
M2	Kan/bør brukes der reservevernet gir tilstrekkelig rask og sikker utkobling	Hovedvern skal være som M1. Reservevern skal være (A eller B) hvor: Overstrømsvern med full dekning av anleggsdelen uten konflikt mellom laststrøm og minste kortslutningsstrøm, eventuelt supplert med sonegrensebryter eller underspenningsvern på utgående samleskinne Distansevern for sikker deteksjon mot lavohmig feil i hele anleggsdelens utstrekning.
M3	Kan brukes der den gir full dekning hensyntatt sideinnmating (for eksempel fra tog, mateenheter og andre avganger)	Hovedvern og reservevern skal være som M1.
M4	Skal ikke brukes som eneste metode (annet enn i svært spesielle og midlertidige situasjoner). Skal brukes etter ALARP med alarm til leder for kobling (M4B) i tillegg til andre metoder (M1, M2 og M3 som "state of the art").
M2-+M4 M3-+M4	Skal ikke etableres annet enn i svært spesielle eller midlertidige situasjoner Eksisterende installasjoner skal erstattes av M1, M2 eller M3.	Det skal etableres rutiner for operativ håndtering av alarm fra overvåking av vern (M4B).

Distansevern

TRV:03412

Soner i impedansplan: Det skal være mulig å innstille minst to soner i impedansplanet med ulik tidsforsinkelse.

1. Utførelse: I visse tilfeller skal det være en tredje innstillbar sone i impedansplanet, f.eks. ved bruk av koblingskonseptet 2L (Banestrømforsyning/Prosjektering og bygging/Kraftsystem/Koblingskonsept 2L#Vern) eller når dette kreves for omkobling (Banestrømforsyning/Prosjektering og bygging/Koblingsanlegg#Redundans).
2. Utførelse: Det skal være mulig å stille inn hver sone for seg retningsbestemt forover, retningsbestemt bakover eller ikke-retningsbestemt.

TRV:03413

Selektivitetsmargin distansevern: Distansevern i ulike stasjoner skal stilles selektivt mellom sonene.

1. Utførelse: Selektivitetsmarginen bør være minimum 15 % av impedansen til strekningen vernet dekker.

TRV:03414

Sikkerhetsmargin distansevern sone 2: Distansevernets sone 2 skal med sikkerhet dekke hele matestrekningen

1. Utførelse: Sikkerhetsmarginen bør være minimum 20 % av impedansen til strekningen vernet dekker (inklusive overgangsmotstand i feilstedet).
2. Utførelse: Sikkerhetsmarginen bør være enda større for å hensynta tilbakemating dersom dette ikke dekkes av sone 3.
3. Utførelse: Dersom innstillingen fører til konflikt med sone 2 på neste strekning, kan dette håndteres med større tidsselektivitet dersom det vurderes at konflikten gir en uakseptabel reduksjon i tilgjengeligheten.

TRV:03415

Bortfall av spenningsmåling: Ved bortfall av målespenningen til distansevern kan distansevernfunksjonen erstattes med en normalt uvirksom overstrømsfunksjon i samme enhet for å forbedre verndekningen frem til leder for kobling gjør nødvendige aksjoner.

TRV:03416

Klareringstid sone 1: Feil i sone 1 skal frakobles uten tilsiktet tidsforsinkelse og innen 100 ms, som ligger til grunn for bestemmelser i NEK EN 50388-1:2022.

TRV:03417

Klareringstid sone 2: Sone 2 skal være reserve for sone 1.

1. Utførelse: Klareringstiden for sone 2 skal stilles inn tidsselektivt mot sone 1.
2. Utførelse: Utkobling i sone 2 skal koordineres med andre vern for å oppnå selektivitet.
3. Utførelse: Feil i sone 2 skal frakobles innen 300 ms, som ligger til grunn for bestemmelser i NEK EN 50388-1:2022.

TRV:03418

Funksjonstest (montasje): For å oppdage feilmontasje skal retningsbestemte distansevern testes.

1. Utførelse: Der produsenten/leverandøren har angitt en metode for å forsikre seg om at retningen til et retningsbestemt distansevern er stilt riktig, kan denne følges.
2. Utførelse: Alternativt bør funksjonstesten gjennomføres med reell kortslutning i minst en sone.

Dette kravet revurderes i 2023 basert på hendelsene på Follobanen i 2022. Ta kontakt via Kommentarer og spørsmål til Teknisk regelverk.

Nye generasjoner av distansevern har ofte dedikerte metoder for å sikre korrekt retning ved hjelp av avlesning av impedans og effekt ved en kjent lastsituasjon. Dette kan brukes som alternativ til reell kortslutning under forutsetning at linjen som testes er ensidig matet, det bare er et tog på strekningen samt at det er kontakt mellom testpersonell og lokfører.

TRV:03419

Feillokalisering: Kortslutningsvern skal gi bidra med informasjon for lokalisering av feil i ledningsanlegget (for å forenkle feilsøking og raskere reetablere strømforsyning på den delen av strekningen som ikke er feilbelagt).:

1. Utførelse: Distansevern skal beregne avstand til feil basert på målt feilimpedans og erfart (gjennomsnittlig) impedans per km for relevant koblingskonsept og elektrisk utforming. For autotransformatorsystem legges impedansen i sløyfen positivleder-negativleder til grunn.
2. Utførelse: Distansevern eller overstrømsvern skal oppgi maksimal strømstyrke under feilforløpet. For autotransformatorsystem oppgis maksimal strøm for hver fase.

Overstrømsvern

TRV:03420

Selektivitetsmargin mot belastningsstrøm for overstrømsvern: Overstrømvernets laveste trinn Is skal stilles inn selektivt mot belastningsstrøm.

1. Utførelse: Selektivitetsmarginen bør være 20 % av dimensjonerende belastningsstrøm Ibel og hensynta vernets tilbakegangsforhold neta slik at innstillingen Is >= 1,2∙Ibel/neta.
2. Utførelse: Maksimal belastningsstrøm bør vurderes ut fra trafikkforhold på strekningen.

TRV:03421

Sikkerhetsmargin overstrømsvern: Overstrømsvernets laveste trinn Is bør stilles inn til å dekke hele strekningen.

1. Utførelse: Sikkerhetsmarginen bør være 25 % slik at Is <= 0,75 Ikmin hvor Ik min er minimal kortlustningsstrøm på enden av strekningen (inklusive overgangsmotstand i feilstedet).
2. Utførelse: Ved konflikt mellom krav til selektivitetsmargin og sikkerhetsmargin bør krav til selektivitetsmargin prioriteres for å unngå anlegg med for lav tilgjengelighet dersom overstrømsvernet er et reservevern, se Vernkonsept (TRV:03411).

TRV:03422

Maksimal klareringstid overstrømsvern: Den maksimale klareringstiden for hurtig overstrømsvern (som del av hovedvernet i vernkonsept TRV:03411) skal sikre utkobling før vernet enhet når sin smeltestrømgrense.

TRV:03423

Selektivitet bak overstrømsvern: Selektivitet mot kortslutning bak vernet skal vurderes ved reléplanlegging.

TRV:03424

Tidsselektivitet overstrømsvern: Dersom overstrømsvernet har dekning inn i tilstøtende vernet enhet, skal det gis en tidsforsinkelse tilstrekkelig for å oppnå tidsselektivitet med vernet til denne delen av anlegget.

TRV:03425

Seksjonsselektivitetsmargin for hurtig og momentant overstrømsvern: Overstrømsvernets momentantrinn bør stilles inn med minst 20 % selektivitetsmargin mot neste enhet.

Vern mot termisk overbelastning

TRV:03426

Overbelastningsvern: Utgående linjer skal utstyres med vern mot termisk overbelastningsvern for mulig fremtidig reduksjon av belastningsmarginer for å utsette investeringer.

1. Utførelse: Overbelastningsvernfunksjonen skal tas i bruk når en teknisk vurdering av belastningsmarginer (se Banestrømforsyning/Prosjektering_og_bygging/Kraftsystem#Fremtiden) tilsier det.
2. Utførelse: Vernet skal i det ovenfornevnte tilfelle stilles inn etter den dimensjonerende komponenten, dvs. kontaktledning, kabel, autotransformator, sugetransformator, filterimpedans, returledning etc.
3. Utførelse: I (foreløpig) mangel av retningslinjer for innstilling av overbelastningsvern i tofaseanlegg (autotransformatorsystem) angis følgende informasjon:
   1. Autotransformatorsystem på strekninger med over 100 km mellom matestasjonene er normalt spenningsdimensjonert. I mange tilfeller trenger det derfor ikke å være behov for overbelastningsvern.
   2. Det er stor forskjell i belastningen av de to fasene. Sumstrømmåling er derfor lite hensiktsmessig. Det er sannsynlig at det er PL som belastes med høyest strømverdi ettersom den fasen fører både 30 kV-strøm og 15 kV-strøm. NL fører bare 30 kV strøm som retur for 30 kV strøm fra PL.
   3. Det er sannsynlig at den termiske belastningen er størst nærmest matepunktet siden hovedstrømveien er fra matepunktet til belastning ute på linja.

Vern av sporfelt

Banestrømforsyning/Prosjektering og bygging/Matestasjoner#Påvirkning på togdeteksjonsanlegg stiller krav om vern mot forstyrrelse av lavfrekvente sporfelt (95/105Hz).

TRV:03427

Lavfrekvente sporfelt (95/105 Hz): Vern av lavfrekvente sporfelt skal løse ut dersom strømstyrken i det aktuelle frekvensområdet overstiger 5 A i 1 s

Automatisk gjeninnkobling

TRV:03428

Automatisk gjeninnkobling: Effektbryter på utgående linje skal forsøkes automatisk gjeninnkoblet opp til to ganger ved utkobling på grunn av kortslutningsvern (hoved- og reservevern jf. TRV:03411) eller sporfeltvern (TRV:03427).

1. Begrunnelse: Hensikten er at anleggets tilgjengelighet ikke skal bli vesentlig redusert på grunn av feil som ikke vedvarer eller gjenoppstår etter en frakobling, og for å redusere faren for overkjøring av spenning inn på frakoblet seksjon.
2. Utførelse: Effektbryter på aktuell utgående linje skal ikke gjeninnkobles automatisk ved
   1. positiv linjetest (dvs. feil på linjen, jf. TRV:03429).
   2. positiv fasetest (dvs. spenning ute av fase over effektbryteren, jf. TRV:03435).
   3. utløsning av andre vern (eks. samleskinnevern jf. TRV:03407, bryterfeilvern jf. TRV:03440, og termisk overbelastningsvern jf. TRV:03426) som ikke skal gi automatisk gjeninnkobling.
   4. umiddelbar utkobling (innen 1 s) på grunn av kortslutningsvern etter manuell innkobling (f.eks. ved falsk negativ linjetest eller fasetest) (dvs. at en slik hendelse ikke skal starte en ny gjeninnkoblingssekvens).
3. Utførelse: Første gjeninnkoblingsforsøk skal foretas raskest mulig og tidligst 5 s etter utkoblingen iht. NEK EN 50388-1:2022 kapittel 11.3 og senest innen 10 s for å redusere konsekvensene av utkoblingen. Merk at 5 s er tidligste tidspunkt utgående linje kan spenningsettes, også som en del av linjetest. Samtidig er det hensiktsmessig å forberede eventuell fasesperre og linjetest slik at spenningssløs tid utover 5 s begrenses.
4. Utførelse: Ved positiv linjetest (dvs. feil på linjen) eller dersom feilen gjenoppstår og vernet løser igjen innen 70 s, skal det foretas en andre gjeninnkobling etter ytterligere 30 s tidsforsinkelse.
5. Utførelse: Leder for kobling skal kunne aktivere og deaktivere automatisk gjeninnkobling individuelt for hver avgang ved fjernkontroll (for eksempel ved arbeid nær/ved).
6. Utførelse: Det skal være mulig for Bane NOR å aktivere og deaktivere hvert av gjeninnkoblingsforsøkene av gjeninnkoblingssekvensen på hver avgang individuelt oftere enn hvert 10. år jf. TRV:08179.
7. Utførelse: Dersom feilen vedvarer etter den siste automatiske gjeninnkoblingen, skal effektbryteren blokkeres slik at ny innkobling bare kan gjøres etter manuell avblokkering.
8. Utførelse: Leder for kobling skal kunne avbryte en pågående gjeninnkoblingssekvens og avblokkere bryteren ved fjernkontroll (for enkel drift) og bør kunne gjøre tilsvarende ved lokalkontroll (for enkel testing).

Merk at dette ikke gjelder samleskinnevern (selv om samleskinnevern kan implementeres som underspenningsvern i hvert linjefelt). Merk også at hensikten med automatisk gjeninnkobling er å redusere nedetiden ved forbigående kortslutninger, og automatisk gjeninnkobling skal derfor foretas kun etter frakobling initiert av kortslutningsvern (hoved- eller reserve), og ikke andre typer vern som f.eks. overbelastningsvern.

Prøving ved innkobling

(Linjetest)

TRV:03429

Funksjonskrav for linjetest: For å hindre gjentatte strømstøt med full kortslutningsstrøm ved automatisk og manuell innkobling (eks. feilsøking), skal utgående linjer testes for mulige elektriske feil før spenningssetting.

1. Utførelse: Mulige elektriske feil skal omfatte lavohmig kortslutning samt høyohmig kortslutning så langt som rimelig i alle faser. Elektriske feil kan blant annet være direkte kortslutning, indirekte kortslutning via overgangsmotstand eller redusert isolasjonsholdfasthet som gir overslag/lysbue.
2. Utførelse: Linjetesten skal ikke påkjenne anlegget med mer enn i størrelsesorden 50 A.
3. Utførelse: Påregnelige påkjenninger som ikke er feil skal ikke føre til positiv test, for eksempel påregnelig laststrøm (TRV:03201) og innkoblingsstrøm (TRV:03208).
   Typisk valgt grenseverdi for stasjonær belastning som spenningssettes direkte under prøving er 91 Ohm. Det tilsvarer 2-3 MW ved 15 kV og kommer normalt ikke i konflikt med minimal kortslutningsstrøm.
4. Utførelse: Linjetesten skal starte raskest mulig. Dersom den ikke kan starte innen 7 s ved manuell innkobling, skal linjetesten avbrytes og leder for kobling ha beskjed med begrunnelse.
5. Utførelse: Linjetesten skal avsluttes innen 3 s iht. NEK EN 50388-1:2022 punkt 11.3.
6. Utførelse: Ved positiv test (dvs. feil på linjen) skal tilhørende effektbryter ikke kobles inn.
7. Utførelse: Ved negativ test (dvs. feilfri linje) bør tilhørende effektbryter kobles inn før linjetesten fjerner spenningen («make before break»). Hensikten er å redusere innkoblingsstrømmer ved spenningssetting (for eksempel i autotransformatorsystem).
8. Utførelse: For dimensjonering, se TRV:03148 om påregnelige innkoblinger.
9. Verifikasjon og Dokumentasjon: Linjetestens evne til å oppdage elektriske feil (inklusive hvilke elektriske feil) og skille mellom elektrisk feil og påregnelig påkjenning som ikke er feil, skal beskrives teoretisk og verifiseres med måling som dokumenteres i en rapport.

• Det vurderes å innføre et unntak og tillate å utelate prøving ved innkobling i anlegg med beregnet maksimal (subtransient) kortslutningsstrøm under 7 kA, men dette er foreløpig ikke bestemt. Unntaket kan eventuelt innføres i en påfølgende revisjon.

TRV:03430

Utformingskrav av linjetestutrustning: Linjetestutrustningen skal utføres per utgående linje, men kan alternativt utføres felles for flere utgående linjer i samme koblingsanlegg under følgende betingelser:

1. Utførelse: Felles linjetestutrustning skal være dublert i koblingsanlegget.
2. Utførelse: Det skal være mulig å teste hver utgående linje selv ved en enkelt komponentsvikt i felles utrustning.
3. Utførelse: Det skal være minst en linjetestutrustning for hver samleskinneseksjon i koblingsanlegget som har kontaktledningsavganger.
4. Utførelse: For anlegg med flere linjetestutrusninger (for eksempel en for hver samleskinneseksjon), skal hver linjeavgang ved feil på sin normale linjetestutrusting automatisk kunne testes av en annen linjetestutrustning.
5. Utførelse: Linjetestutrustningen skal dimensjoneres for å betjene flere utgående linjer.
6. Utførelse: Linjetestutrustningen bør ha automatisk diagnostikk for å oppdage feil ved utrustningen og dermed redusere utetid ved feil på den.
7. Utførelse: Linjetestutrustningen bør ha kø-funksjonalitet for å støtte automatiske innkoblinger raskest mulig.

TRV:03431

Utformingskrav til linjetest for autotransformatorsystem: For utgående linjer til kontaktledningsanlegg med autotransformatorsystem (elektrisk utforming E og F), kan linjetestutrustningen installeres kun på PL dersom det sikres at NL likevel alltid testes samtidig.

1. Utførelse: Samtidig test av PL og NL kan sikres ved spenningssetting gjennom minst én autotransformator på den aktuelle utgående linjen. (Merk at ved feilsøking seksjoneres ledningsanlegget).

Betingelsen i 1.Utførelse er oppfylt ved:

1. Enfasede koblingsanlegg der NL etableres med autotransformator på den aktuelle utgående linjen utenfor koblingsanlegget.
2. Tofasede koblingsanlegg der det er autotransformator på aktuell utgående linje i umiddelbar nærhet til linjetestutrusningen, dvs. uten bryter mellom dem (som betjenes ved feilsøking).

Betingelsen i 1.Utførelse er ikke oppfylt ved:

1. Tofasede koblingsanlegg der det er avstand mellom autotransformator på aktuell utgående linje og linjetestutrustningen, dvs. at det er bryter mellom dem (som betjenes ved feilsøking). Kun linjetest av PL i slik situasjon kan føre til at feil i NL ikke oppdages og at NL dermed spenningssettes direkte mot feilen.

Dette kravet vurderes fremdeles mtp. risiko og kost/nytte. Ta kontakt via Kommentarer og spørsmål til Teknisk regelverk.

Innkobling mot belastning

TRV:03432

Innkobling mot belastning: Det skal være mulig å spenningssette en utgående linje med de komponenter og belastninger som banestrømforsyningen er dimensjonert for, se TRV:03208.

TRV:03433

Selektivitet mot innkoblingsstrømmer: Innkoblingsstrømmer fra faste installasjoner skal begrenses ved spenningssetting gjennom en tilstrekkelig motstand eller valg av innkoblingstidspunkt basert på formen til spenningssignalet og beregnet remanens i transformatorer fra forrige utkobling.

TRV:03434

Innkoblingsstrømmer fra tog: Banestrømforsyningen skal tillate innkoblingsstrøm fra det antall rullende materiell som kan forventes være på strekningen eller området som forsynes fra minimum 5 s etter at linjen er spenningssatt, i henhold til EN50388:2012.

Sammenkobling og innfasing

TRV:03435

Proaktivt fasevern (fasesperre): Det skal være teknisk forrigling som hindrer at effektbryter kobler sammen to spenningssatte anleggsdeler som ikke er i fase.

1. Utførelse: Bryter skal ikke tillates å bli lagt inn dersom målt spenningsforskjell over bryteren er større enn 13,5 kV (effektivverdi), eller:
2. Utførelse: Bryter skal ikke tillates å bli lagt inn dersom målt vinkelforskjell for spenningen over bryteren er større enn 54°.

TRV:03436

Reaktivt fasevern: Der det er lagt opp til at kontaktledningsanlegget sammenkobles gjennom lastskillebryter uten fasesperre skal vern av utgående linjer stilles inn slik at det løser når spenningen i nabostasjonen ikke er i fase som sikkerhet mot leder for koblings feilvurdering av risiko.

1. Utførelse: Der en slik innstilling kommer i konflikt med lastskjerming, skal lastskjerming prioriteres.
2. Utførelse: Det er tilstrekkelig at kun vern i en av endene kobler ut og bryter samkjøringen ut av fase (EN50633 pålitelighetsklasse M4).
3. Operative tiltak: Leder for kobling skal opplyses om verndekningen.

TRV:03437

Rutine sammenkobling: På strekninger hvor det kan oppstå faseulikhet mellom matestasjoner skal det etableres rutine for kommunikasjon mellom elkraftsentral og Energis driftsentral for å unngå å sammenkoble deler av kontaktledningsanlegget som ikke er i fase.

Sikker utkobling

Dette avsnittet erstatter krav i Banestrømforsyning/Prosjektering/Energiforsyning#Bryterfeilvern.

TRV:03438

Direkte utkobling: Utkobling av effektbryter ved utløsesignal skal skje direkte og uten mellomrelé.

TRV:03439

Doble utløsespoler: Effektbrytere skal ha separate utløsekontakter for manøver og for vern.

TRV:03440

Bryterfeilvern: Feilklarering og nødfrakobling skal sikres selv ved feil på en effektbryter eller kommunikasjon mellom vern og effektbryter.

1. Utførelse. Gjenutløsning: Dersom normal utløsning av effektbryter ikke har skjedd innen en innstillbar og forhåndsbestemt tid etter utløsningsimpuls er gitt, skal ny utløsningsimpuls gis, fortrinnsvis via den andre SUB jf. TRV:03410 Verninndeling.
2. Utførelse. Backup-utløsning: Dersom gjenutløsning ikke har lyktes innen en innstillbar og forhåndsbestemt tid skal, det gis utløsningsimpuls til omkringliggende brytere i koblingsanlegget. Med omkringliggende brytere menes brytere som spenningssetter bryteren som ikke løste som normalt. (Egne avganger til kun autotransformatorer spenningsetter ikke samleskinnen når den er frakoblet).
3. Utførelse: Tidsforsinkelser for gjenutløsning og backup-utløsning skal bestemmes ut fra selektivitet, kortslutningsytelse og det elektriske anleggets evne til å tåle kortslutningsbelastning. Typiske tidsforsinkelser er 0,1 til 5 s.
4. Utførelse: Etter utløst bryterfeilvern skal effektbryter(e) som er løst ut blokkeres.

Vedlegg

Vedlegg a1: Relèplan Krossen – Gandal