Banestrømforsyning/Prosjektering og bygging/Sonegrensebryter

1 Hensikt og omfang

For automatisk seksjonering ved feil, samt for effektivisering av strømbrudd i kontaktledningsnettet, har det tidligere vært vanlig å montere en effektbryter inn i nettet på egnede steder. Effektbryteren med omliggende utrustning kalles sonegrensebryter. En sonegrensebryter forbedrer også verndekningen for kontaktledningsanlegget ved tilbakemating fra tog.

2 Plassering

a) Plasssering: Sonegrensebryter med nøytralseksjon kan plasseres i kontaktledningsnettet på strekninger hvor det er:

  • mer enn 40 km mellom utgående linjebrytere i matestasjoner og koblingshus hvis dette er nødvendig for å oppnå nødvendig selektivitet ved feil.
  • mulighet for store vinkelforskjeller i matende 3-fasenett på grunn av utfall av linjer i hovednettet til Statnett. Dette er per 1.1.2006 vurdert til å gjelde strekningene Fåberg – Fron, Fron – Otta og Otta - Dombås (se EK.800204)
  1. Vurdering: Følgende forhold skal vurderes før valg om å bygge sonegrensebrytere gjøres:
  • verndekning,
  • avstander mellom innmatingssteder,
  • stasjonsplassering,
  • togtetthet,
  • koblingshyppighet og
  • feilfrekvens i kontaktledningsnettet (hyppighet av overspenninger).

b) Oslo-området: Sonegrensebrytere bør vurderes opprettet i en ”øy” rundt Oslo-området. Dette vil ved overbelastning eller feil i Oslo-området redusere konsekvensen av et utfall, samt gi større mulighet for hurtig oppkobling etter et større sammenbrudd i nettet (mulighet for å koble inn ulike deler av nettet med faseforskyvning). Behov for disse sonegrensebryterne bør vurderes opp mot risikoen for aktuelle feilsituasjoner i området.

3 Utforming

a) Sonegrensebryter for konvensjonell kontaktledning: I enfaset elektrisk utforming av kontaktledningsanlegget kan en sonegrensebryter bygges av en effektbryter som er koblet til kontaktledningsanlegget som vist på Figur 1

Figur 1: Enlinjeskjema for tilkobling av sonegrensebryter til kontaktledningsanlegg'

Kontaktledningsbryterne som er vist på Figur 1 skal kun være manuelt styrt og montert på kontaktledningsmast. Krav til kontaktledningsbrytere er beskrevet i Kontaktledning/Prosjektering og Bygging/Komponenter/Vedlegg/Kontaktledningsbrytere

b) Sonegrensebryter for autotransformatorsystem:I tofaset elektrisk utforming av kontaktledningsanlegget (autotransformatorsystem) kan en sonegrensebryter bygges av en effektbryter som er koblet til kontaktledningsanlegget som vist i Figur 2.

Figur 2: Enlinjeskjema for tilkobling av sonegrensebryter til kontaktledningsanlegg med autotransformatorsystem'

c) Nøytralseksjon: I forbindelse med en sonegrensebryter skal det bygges nøytralseksjon for å unngå at strømavtaker sammenkopler to anleggsdeler som ikke er i fase når sonegrensebryteren ligger ute.

  1. Utførelse: Se Kontaktledning/Prosjektering og Bygging/Seksjonering for krav til nøytralseksjoner.
  2. Utførelse: Behov for kontaktledningsbrytere over seksjonsdelene i hver ende av nøytralseksjonen skal vurderes i hvert enkelt tilfelle ut fra stedlige forhold (for eksempel sannsynlighet for at tog blir stående på utkoplet seksjon eller behov for forbikopling av sonegrensebryteren). En løsning kan være å erstatte bryterne av en operativ rutine på elkraftsentralen for å få spenning til fastkjørt tog ved å kortvarig under operasjonen legge seksjoneringen til et annet sted der overkjøring kan unngås.

4 Tekniske krav

a) Dimensjonerende kortslutningsstrøm: Påregnelig kortslutningsstrøm skal være iht. Felles elektro/Prosjektering og bygging/Generelle tekniske krav#Dimensjonerende kortslutnings-strømmer og varigheter for 15 kV-anlegget.

b) Dimensjonerende spenning: Ettersom sonegrensebryterens funksjon er å håndtere spenning mellom to anleggsdeler som ikke er i fase skal bryteren dimensjoneres for dette.

5 Funksjonskrav

a) Automatisk utkopling underspenning: Effektbryteren skal kobles ut etter 20 s ved en minimumsspenning.

  1. Utførelse: Minimumsspenningen skal være innstillbar mellom 6 - 12 kV.

b) Automatisk utkopling underspenning og overstrøm: Effektbryteren skal kobles ut tidsforsinket ved en kombinasjon av underspenning og overstrøm.

  1. Utførelse: Tidsforsinkelsen skal være innstillbar og bør normalt stilles inn til 0,4 s.
  2. Utførelse: Minimumsspenning skal være innstillbar mellom 6 - 12 kV.
  3. Utførelse: Maksimalstrøm skal være innstillbar mellom 250 - 850 A.

c) Automatisk gjeninnkobling: Effektbryteren skal kobles automatisk inn etter 10 s når spenningen på begge sider av bryteren er over 6 - 12 kV og spenningsforskjellen ikke er over en innstillbar verdi på 6 - 12 kV. Dette forutsetter at bryteren er utkoblet av et vern beskrevet i pkt 1 og 2.

d) Fasesperre: Effektbryteren skal ikke kunne kobles inn manuelt (herunder fjernstyrt) eller automatisk når spenningene ikke er i fase, se Banestrømforsyning/Prosjektering og bygging/Vern#Sammenkobling og innfasing.

6 Grensesnitt

a) Kontaktledningsanlegg: Sonegrensbryteranlegget tilknyttes kontaktledningsanlegget via en kontaktledningsbryter (kabelendebryter) og mateforbindelse.

  1. Utførelse: Se Banestrømforsyning/Prosjektering og bygging/Mate- og returforbindelser

b) Fjernstyring: Sonegrensebryteren skal kunne fjernstyres fra elkraftsentral.