NSS- Teleturva Rakennusten salama- ja ylijännitesuojaus Ismo Saaristola

Transkriptio

1 NSS- Teleturva Rakennusten salama- ja ylijännitesuojaus Ismo Saaristola

2 Perinteet ja innovaatiot 100 vuotta intohimoa muutoksiin Ulrich, Andreas ja Thomas Bettermann OBO BETTERMANN on saksalainen perheyhtiö, joka kehittää, valmistaa ja markkinoi tarvikkeita ja järjestelmiä sähköasennukseen. Pääkonttori sijaitsee Mendenissä Saksassa. Liikevaihto 2010 n. 400M, henkilöstömäärä n

3 OBO Suomessa 2000 alkaen Konttori, näyttely ja varasto Helsingin Konalassa. Ruosilantie 18A, Helsinki Myyntitiimi Anssi Aho, aluemyyntipäällikkö Etelä- Suomi Kimmo Remes aluemyyntipäällikkö, Länsi-Suomi Markku Hukka, aluemyyntipäällikkö, Itä- ja Pohjois-Suomi Ismo Saaristola, tuotepäällikkö Tommy Gröning, toimitusjohtaja Tukitiimi Sami Granö, tekninen asiakaspalvelu Auli Puukari, myyntisihteeri Pasi Turunen, varastonhoitaja Tuomo Karhunen, hallintopäällikkö

4 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 Brasilia: Metallituotantoa 3,000 m² Sveitsi: Muovituotantoa 4,500 m²

5 OBO maailmalla Läsnä yli 60 maassa. 40 tytäryhtiötä. Tuotantolaitos Tytäryhtiö Edustaja

6 Asennus- ja johtokanavat Palonkestävät johtojärjestelmät Asennuskalusteet Asennus- ja kiinnitystarvikkeet Kaapelihyllyt Lattia-asennusjärjestelmät Salama- ja ylijännitesuojat

7 Ylijännite- ja salamasuojauksen rakenne Salamasuojaustarvikkeet Maadoitustarvikkeet 4 3 Potentiaalintasaustarvikkeet Asentamista I- luokassa Ylijännitesuojat

8 Ylijännitteiden syntyminen 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 )

9 Salamapurkauksen osumakohta on arvaamaton

10 Rakennusten salama- ja ylijännitesuojaus Periaatteet EN , -2, -3 ja -4 standardit englanniksi : 850s Salamasuojausmenetelmät perustuvat EN standardiin. Suomessa on aiheesta julkaistu SFS6000- standardit ja SFS käsikirja 609 Verkon ylijännitesuojien vaatimukset on määritelty standardissa EN Telepuolen vaatimukset standardissa on määritelty standardissa EN OBOn salamasuojaustarvikkeet ja ylijännitesuojat täyttävät kaikki vaadittavat standardit ja ST- kortin vaatimukset SFS609- käsikirja suomeksi: 180s SFS 6000 standardit suomeksi

11 Rakennusten salama- ja ylijännitesuojaus Vastuut: EN 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. SFS 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

12 Salamasuojauksen periaate EN 62305, suora salaman osuma, ulkoinen ja sisäinen potentiaalintasaus 100 ka, Suomessa 99,5% < 100kA L 1 L 2 L3 PEN 50 ka/4=12,5ka SPD T1 SPD T1+T2 PMK 50 ka 50 ka Suojausperiaate: 1. Sieppausjärjestelmä kerää rakennukseen osuneen salaman 2. Osumasta aiheutunut salamavirta johdetaan alastulojohtimilla maadoituselektrodin kautta maahan 3. Maadoitusjohtimen kautta rakennuksen päämaadoituskiskoon tuleva osa salamavirrasta johdetaan ylijännitesuojalla turvallisesti jakeluverkkoon 1-porras Ukkosylijännitesuoja = salamasuoja T1 (B-taso) tai yhdistelmäsuoja T1+T2, (B+C- taso)

13 Salamasuojauksen periaate EN 62305, ylijännitteen kytkeytyminen Kauempana sattuvat salamaniskut SPD T2 Conductor loop l>10m Lightning arresters Magneettikenttä SPD T1 l>10 m Lines running parallel SPD T3 Vaikutukset: 1. Salaman sähkömagneettinen pulssi LEMP 2. Salamavirran kytkeytyminen kaapeliverkon silmukoihin Pitkiin kaapeleihin (>10m) indusoitunut ylijännite johdetaan potentiaalintasaukseen ylijännitesuojilla SPD 2- porras - Välisuojilla T2 ( C- taso ) 3- porras - Hienosuojilla T3 ( D- taso )

14 Salamasuojauksen suojatasot EN 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 IV - Ydinvoimalat - Muut - EX- tilat - IT- keskukset LPL II - Kemianteollisuus - Sairaalat - Tietoliikennemastot - Kerrostalot h>100m LPL III - Konttorit - Koulut, hotellit - Museot, kirkot - Liikekeskukset - Kerrostalot h>22m

15 Sieppausrakenteen suunnittelu Verkko- pallo- ja suojakulmamenetelmät Sieppausrakenteen mitoitusarvot Sieppaustangon suojakulma eri suojatasoilla LPL

16 Kolmiportaisen ylijännitesuojauksen periaate Kaapelit ja sähkölaitteet on suunniteltu ja valmistettu kestämään ylijännitteitä IEC standardin mukaan seuraavasti: IEC standardi 4 kv 2.5 kv 1.5 kv Pääkeskus Ryhmäkeskus Koje, laite Tarvitaan ylijännitesuojia pienentämään ylijännitteet sallitulle tasolle!

17 Sähkölaitteiden impulssijännitteen kestävyys IEC kv Laitteet asennuksen syöttöpisteessä Laitteet, jotka ovat osa kiinteää 6 kv asennusta 4 kv Suojataso 230/400 V:n verkossa 2 kv Laitteet, jotka pitää liittää kiinteään asennukseen 2.5 kv 1.3 kv IV III II I Laitteet, jotka tarvitsevat lisäsuojauksen 1.5 kv 1.0 kv T1 (B-taso) T2 (C-taso) T3 (D-taso) Standardi OBOn suojat Esim. pääkeskus Esim. ryhmäkeskus Esim. tietokone

18 Ylijännitesuojat, yleistä Ylijännitesuoja ( Venttiilisuoja): 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

19 OBOn ylijännitesuojat EN BET- tutkimuslaboratorion syöksyvirtagenerattori Iimp 100kA (10/350) Asentamista I-luokassa GRM

20 Ylijännitesuojan valinta 1- Porras, karkeasuoja EN 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

21 Ylijännitesuojan valinta 1- Porras, salamavirta uhkana: - 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

22 Ylijännitesuojan valinta 1- Porras, perussuoja, salamavirta uhkana: ( Asuintalot, liike- ja teollisuuskiinteistöt sekä julkiset rakennukset joiden salamasuojaustaso standardin EN mukaan on LPL III tai LPL IV ) V50-B+C/3-280 TN-C 3L+PEN Snro: V50-B+C/3+NPE TN-S 3L+N+PE Snro: 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

23 Ylijännitesuojan valinta 1- Porras, perussuoja, salamavirta uhkana: ( Voima- yms. Laitokset, teollisuus- ja julkiset rakennukset sekä radiomastot kaikkiin salamasuojaustasoihin LPL I-IV ) MCD50-B/3 TN-C 3L+PEN Snro: MCD50-B/3+1 TN-S 3L+N+PE Snro: 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

24 Ylijännitesuojan valinta 1- Porras, perussuoja, salamavirta uhkana: ( Voima- yms. Laitokset, teollisuus- ja julkiset rakennukset sekä radiomastot kaikkiin salamasuojaustasoihin LPL I-IV ) PS3-VA/TNC TN-C 3L+PEN Snro: PS4-VA/TT TN-S 3L+N+PE Snro: 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

25 Ylijännitesuojan valinta 1- Porras, salamavirta ei uhkana: - 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 SFS609- käsikirjan mukaiset T2 suojatyypit - Asuintalot, liike- ja teollisuuskiinteistöt sekä julkiset rakennukset

26 Ylijännitesuojan valinta 1- Porras, perussuoja, salamavirta ei uhkana: V20-C/3-280 TN-C 3L+PEN Snro: 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: Ylijännitesuoja, välisuoja - Suojatyyppi T2 ( C-taso ) - Purkauskyky 20kA / napa (8/20) - Suojataso Up < 1,3kV - Saatavana potentiaalivapaalla koskettimella

27 Ylijännitesuojan valinta 2- Porras, välisuoja - Sijoitetaan ryhmäkeskukseen - Välisuojaa tarvitaan mikäli kaapelipituus pää- /mittarikeskuksesta lähimpään alajakelukeskukseen on yli 10m (pitkään kaapeliin indusoituu ylijännitteitä) - Välisuojana käytetään ylijännitesuojia T2 (= tyyppi 2, C)

28 Ylijännitesuojan valinta 2- Porras, välisuoja: V20-C/3+NPE-280 TN-S 3L+N+PE Snro: Ylijännitesuoja, välisuoja - Suojatyyppi T2 ( C-taso ) - Purkauskyky 20kA / napa ( 8/20) - Suojataso Up < 1,3kV - Saatavana potentiaalivapaalla koskettimella V50-B+C/0-280 Snro: Suojamoduli ( varaosa ) C25-B+C/0 Snro: Suojamoduli ( varaosa ) V20-VA/0-385 Snro: Suojamoduli ( varaosa )

29 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 )

30 Ylijännitesuojan valinta 3- Porras, hienosuojat: USM-A Snro: Ylijännitesuoja, hienosuoja - Suojatyyppi T3 - Purkauskyky 2,5-3kA - Suojataso Up <1,5kV - Kojerasiaan asennettava suoja akustisella vikailmoituksella - Ilmalämpöpumput, huippuimurit ym. Hienosuoja VF230AC/DC Snro: Keskukseen asennettavaksi ryhmäsuojaksi - Kosketintiedolla etävalvontaan 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: Modul 45- sarjan suoja asennettavaksi johtokanavaan tai lattiarasiaan ryhmä-suojaksi

31 Ylijännitesuojan valinta Tele- ja dataverkon ylijännitesuojat: LSA-B-MAG Snro: Ylijännitesuoja, perussuoja pariselle LSA rimalle - Suojataso 1kA (10/350) - Suojataso 5kA (8/20) ND-CAT6A/EA Snro: Ylijännitesuoja, kojesuoja - RJ-45 liittimet - 10GBit verkkoihin - Kytkimet, tietokoneet - Toimii myös PoE- verkoissa SC-Tele/4-C-G Snro: Ylijännitesuoja, perussuoja - ADSL, ISDN- ja analogiverkkoon - Suojataso 5kA (10/350) - Suojataso 15kA (8/20) TKS-B Snro: Ylijännitesuoja, perussuoja - Suojataso 6kA (10/350) - Suojataso 20kA (8/20) - AC/DC

32 Ylijännitesuojan valinta Antenniverkon ylijännitesuojat: Automaatioverkon ylijännitesuojat: Antennisuoja TV4+1 Snro: Antennisuoja DS-F W/W Snro: Suojataso 2,5kA (10/350) - Suojataso 10kA (8/20) MDP-4D-24-T-10 Snro: ja 4-napainen TKS-B Snro:

33 OBO Suunnitteluohjeet OBOlta löytyy yksityiskohtaiset suunnitteluohjeet myös eri teollisuudenaloille

34 OBOn ylijännitesuojat

35 Kiitos!