Julkaisija: Sähkötieto ry Kustantaja: Sähköinfo Oy Harakantie 18 B, PL 55, 02601 Espoo Puhelin (09) 547 610 www.sahkotieto.fi Copyright: Sähkötieto ry Kopioiminen sallittu omaan käyttöön. ST RAKENNUSTEN SÄHKÖ- JA TIETOTEKNISTEN JÄRJESTELMIEN YLIJÄNNITESUOJAUS LAADITTU 2011-09-15 (Korvaa kortin ST laadittu 1999-04-15) RAKENNUSTEN SÄHKÖ- JA TIETOTEKNISTEN JÄRJESTELMIEN YLIJÄNNITESUOJAUS SISÄLLYS 1 Määritelmät, symbolit ja lyhenteet 1.1 Määritelmiä 1.2 Lyhenteitä 1.3 Suureet ja symbolit 2 Taustastandardit 2.1 Suojaus jännitehäiriöiltä ja sähkömagneettisilta häiriöiltä (SFS 6000-4-44) 2.2 Sähkölaitteiden valinta ja asentaminen (SFS 6000-5-53) 2.3 Surge protective devices connected to low voltage power distribution systems Selection and application principles (CLC/TS 61643-12) 2.4 Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks Selection and application principles (CLC/TS 61643-22) 2.5 Muut standardit ja kirjat 3 Ylijänniterasitukset ja ylijännitesuojauksen tarve 3.1 Ylijänniterasitukset 3.2 Ylijännitesuojauksen tarve 3.3 Ylijännitesuojauksen tarpeen arviointi 3.4 Sähköverkkoa koskevat viranomaismääräykset 3.5 Viestintäviraston määräykset 3.6 Päätös ylijännitesuojauksesta 4 Rakennusten salamasuojaus 4.1 Ulkoinen ja sisäinen salamasuojaus 4.2 Ylijännitesuojaus salamasuojauksen yhteydessä 5 Ylijännitesuojat 5.1 Ylijännitesuojauksen keinot 5.2 Ylijännitesuojien tyypit ja rakenteet 5.3 Sähköteknisten järjestelmien ylijännitesuojat 5.4 Tietoteknisten järjestelmien ylijännitesuojat 5.5 Yhdistelmäsuojat 6 Ylijännitesuojauksen suunnittelu ja TOTEUTTAMInen 6.1 Ylijännitesuojaussuunnitelma 6.2 Sähköverkon ylijännitesuojien sijoitus 6.3 Sähköverkon ylijännitesuojien valinta 6.4 Tietoteknisten järjestelmien ylijännitesuojaus 6.5 Ylijännitesuojien välinen koordinaatio 6.6 Apulaitteet 6.7 Ylijännitesuojaus käytännössä 6.8 Ylijännitesuojauksen kunnossapito 7 Lähteet ja muu kirjallisuus 7.1 Keskeiset lähteet 7.2 Muita aihepiirin tietolähteitä Tämä ST-kortti koskee rakennusten sähköasennusten (pääkeskus, ryhmäkeskukset, johtojärjestelmät ja kiinteästi asennetut sähkölaitteet sekä tietoliikenneverkot ja -laitteet) ylijännitesuojausta. Kortti ei koske sähköenergialaitoksia, sähkönjakelulaitoksia eikä tietoteknisten palvelujen tuottamista varten rakennettuja rakennuksia kuten teleasemia. Kortti koskee rakennuksen ulkopuolisia sähköverkkoja ja viestintäverkkoja vain talojakamojen osalta. 1 Määritelmät, symbolit ja lyhenteet Tässä luvussa esitellään tässä ST-kortissa ja taustastandardeissa käytetyt tärkeimmät termit, lyhenteet ja symbolit. 1.1 Määritelmiä Termi Termi ja/tai selitys suomeksi Surge protective device SPD Ylijännitesuoja: laite, joka sisältää vähintään yhden epälineaarisen komponentin ja on tarkoitettu rajoittamaan ylijännitteitä ja siirtämään syöksyvirtoja Multiservice SPD Monipalveluylijännitesuoja: yhteen koteloitu ylijännitesuoja, joka on varustettu suojaamaan useita palveluita, kuten sähkö- ja erilaisia tietoteknisiä palveluita ja jonka kotelo muodostaa (suoraan tai ylijännitesuojan kautta kytketyn) tasapotentiaalikiskon näille palveluille 70.12
Combination type SPD Yhdistelmäylijännitesuoja: ylijännitesuoja, joka sisältää sekä jännitettä kytkeviä että jatkuvatoimisesti jännitettä rajoittavia komponentteja ja joka osoittaa jännitettä kytkevää tai jännitettä rajoittavaa käyttäytymistä tai molempia riippuen suojaan vaikuttavan jännitteen ominaisuuksista Surge (transient) suppressor diode Purkausdiodi (suojadiodi), joka on suunniteltu vaimentamaan transienttijännitteitä Surge arrestor Ylijännitesuoja Voltage limiting-type, clamping type SPD Jännitettä rajoittava, jatkuvan virta-jänniteominaiskäyrän omaava ylijännitesuoja, esim. varistori ja ABD Voltage switching-type SPD, crowbar type SPD Jännitettä kytkevä ylijännitesuoja, ylijännitteen takia lähes oikosulkuun menevä suojatyyppi esim. kipinäväli, kaasupurkausputki (GDT), tyristori, triac One-port SPD Yksiporttinen ylijännitesuoja: suojattavan piirin rinnalle kytkettävä ylijännitesuoja, jolla voi olla erilliset tulo- ja lähtöliittimet, mutta ei määriteltyä impedanssia näiden liittimien välillä Two-port SPD Kaksiporttinen ylijännitesuoja: suoja, jolla on kahdet tuloja lähtöliittimet ja joka sisältää tietyn, tulo- ja lähtöliittimien väliin kytketyn sarjaimpedanssin Impulse reset Jännitettä kytkevän ylijännitesuojan sammumiskyky ylijänniteimpulssin jälkeen, palautuminen suuri impedanssiseen tilaan Insertion loss Väliinkytkemisvaimennus (kaksiporttisen suojan tai yhdistelmäsuojan sarjaimpedanssin aiheuttama) Return loss Heijastussvaimennus Near end cross-talk Lähipään ylikuuluminen (NEXT) Rated current Maximum current a current-limiting SPD can conduct continuously with no change in the impedance of currentlimiting component; virtaa rajoittavan ylijännitesuojan mitoitusvirta, jonka suoja kestää jatkuvasti; sovelletaan myös lineaarisiin sarjakomponentteihin Resettable current limiting Action of an SPD that limits current and can be manually reset after operating, toiminnan jälkeen manuaalisesti palautettava ylijännitesuojan virran rajoitus Self-resetting current limiting Action of an SPD that limits current and will self-reset after the disturbing current is removed, virtaa rajoittavan ylijännitesuojan toiminnan itsestäänpalautuminen häiriövirran poistuttua Current reset time Time required for a self-resettable current limiter to revert to its normal or quiescent state, itsestään palutuvan virranrajoittajan normaali- tai lepotilaan palautumiseen tarvittava aika Mode of protection Suojausmuoto: ylijännitesuojan suojaava komponentti voidaan kytkeä äärijohtimien väliin, äärijohtimesta nollaan tai nollasta maahan; näitä reittejä kutsutaan suojausmuodoiksi Connection type A Liitäntätyyppi A tai 3 + 0: suojausmuoto, jossa ylijännitesuojat asennetaan vaihejohtimista yhdistettyyn suoja- ja nollajohtimeen (PEN-johtimeen) tai maadoitukseen (kumpi reitti on lyhyempi); tämä tulee kyseeseen syöttöpisteessä silloin, kun syöttö jakeluverkosta tuodaan nolla ja PE yhdistettynä (PEN) Connection type B, connection type 1 Liitäntätyyppi B tai 1 tai 4 + 0: suojausmuoto, jossa ylijännitesuojat asennetaan vaihejohtimista ja nollajohtimesta suojajohtimeen tai maadoitukseen (kumpi reitti on lyhyempi) Connection type C, connection type 2 Liitäntätyyppi C tai 2 tai 3 + 1: suojausmuoto, jossa ylijännitesuojat asennetaan vaihejohtimista nollajohtimeen sekä nollajohtimesta suojajohtimeen tai maadoitukseen (kumpi reitti on lyhyempi) Overvoltage category Nimellisjännitteen mukaan valittu ylijänniteluokka; impulssiylijännitteen suuruus, jota käytetään suoraan verkosta syötettyjen laitteiden luokitteluun; taulukko 1 [2] Insulation coordination Eristyskoordinaatio, eristysten porrastus suhteessa ylijänniterasituksiin ja suojalaitteiden suojausominaisuuksiin ottaen huomioon eristysten vioittumisten ja käyttöhäiriöiden taloudelliset seuraukset Coordination criteria Peräkkäisten ylijännitesuojien välinen koordinaatio edellyttää koordinaatiota sekä energian että suojaustason suhteen Coordination with energy coordination criterion Koordinaatio energiakriteerillä: samaan johtimeen peräkkäin kytkettyjen ylijännitesuojien valinta siten, että kukin ylijännitesuoja kestää sen osalle tulevan energian 2
Coordination with voltage protection level criterion Koordinaatio suojaustasokriteerillä: ensimmäisen ylijännitesuojan suojaustaso ei saa missään tunnetuissa olosuhteissa ylittää toisen suojan tulon jännitekestävyyttä 1.2 Lyhenteitä Lyhenne Termi ABD Avalance breakdown diode, vyörypurkausdiodi, purkausdiodi, suojadiodi BE2 Tila, jossa on käsiteltävien tai varastoitavien materiaalien luonteesta johtuva palovaara [9] CWG Combination wave generator, jännite-virtageneraattori EB, EBB Equipotential bonding bar, suojamaadoituskisko EFT Electrical fast transient, nopea sähköinen transientti EMI Electromagnetic interference, sähkömagneettinen häiriö ESD Electrostatic discharge, sähköstaattinen purkaus Ex-tila Räjähdysvaarallinen tila [16] GDT Gas discharge tube, kaasupurkausputki IT Sähkönjakelujärjestelmä, jossa tähtipiste on erotettu maasta tai kytketty maahan impedanssin välityksellä [1] ITE Information technology equipment or process control, tietotekninen laite tai ohjausjärjestelmä LEMP Lightning electromagnetic impulse, salaman sähkömagneettinen pulssi LLS Lightning location system, salamanpaikannusjärjestelmä LPS Lightning protection system, salamasuojausjärjestelmä LPZ Lightning protection zone, salamasuojausvyöhyke MCR Measurement and control system, mittaus- ja automaaatiojärjestelmä MDB Main distribution board, pääkeskus MEB Main equipotential bonding, pääpotentiaalintasaus MOA Metal oxide arrestor, metallioksidisuoja MOV Metal oxide varistor, metallioksidivaristori NEXT Lähipään ylikuulumisvaimennus OCPD Overcurrent protective device, ylivirtasuoja PE Protective earth, suojamaa PEC Parallel earthing conductor: rinnakkainen maadoitusjohdin eromuotoisen (poikittaisen) signaalin johtimissa kulkevan yhteismuotoisen (pitkittäisen) virran pienentämiseksi pienentämällä pitkittäistä impedanssia ja silmukoiden pintaaloja PTC Positive temperature coefficient resistor (thermistor), positiivisen lämpötilakertoimen omaava vastus RCD Residual current device, vikavirtasuoja SA Semi-conductor arrester, puolijohdeylijännitesuoja SAA SA assembly, yhden tai useamman puolijohdesuojan muodostama ylijännitesuojakokonaisuus SPC Surge protective component, ylijännitesuojan komponentti SPD Surge protective device, ylijännitesuoja SPM Electrical and electronic system protection, sähkö- ja tietoteknisten järjestelmien (salama)suojaus TN Sähkönjakelujärjestelmä, jossa yksi piste on maadoitettu suoraan teholähteessä ja sähkölaitteiston jännitteelle alttiit osat on yhdistetty tähän pisteeseen suojajohtimilla. 3
Nolla- ja suojajohtimen keskinäisen järjestelyn perusteella erotetaan kolme eri TN-järjestelmää [1] TN-C TN-järjestelmä, jossa nolla- ja suojamaadoitusjohdintoiminnot on yhdistetty yhteen johtimeen koko järjestelmässsä [1] TN-C-S TN-C-järjestelmä, jossa nolla- ja suojamaadoitusjohdintoiminnot on yhdistetty yhteen johtimeen osassa järjestelmää [1] TN-S TN-järjestelmä, jossa on erillinen nollajohdin ja suojajohdin koko järjestelmässä tai nollajohdin puuttuu kokonaan [1] TT Sähkönjakelujärjestelmä, jossa sähköverkolla ja jännitteelle alttiilla osilla on erilliset maadoitukset [1] TTE Telecommunication terminal equipment, telepäätelaite TOV Temporary overvoltage, pientaajuinen ylijännite TSS Thyristor surge suppressor, tyristori(ylijännite)suoja ZnO Sinkkioksidi; sinkkioksidivaristori on nimityksenä vanhentunut, sillä muut metallioksidit ovat suojaustoiminnon kannalta tärkeämpiä, ks. MOV 1.3 Suureet ja symbolit Symboli Suure I c Continuous operating current, ylijännitesuojan läpi kulkeva I L Rated load current of SPD, ylijännitesuojan läpi kulkeva kuormitusvirta: suurin jatkuvan virran tehollisarvo, joka voidaan syöttää erilliset tulo- ja lähtöliittimet omaavan ylijännitesuojan suojattuun lähtöön kytkettyyn kuormaan I max Maximum discharge current for class II operating duty test of SPD, ylijännitesuojan virran huippuarvo luokan II toimintatestauksessa (8/20 µs), I max > I n I n Nominal discharge current of SPD, ylijännitesuojan mitoituspurkausvirta (purkauskyky) (8/20 µs) I p Prospective short circuit current of the power supply at the point of SPD installation, mahdollinen oikosulkuvirta ylijännitesuojan asennuspaikassa I peak Peak value of impulse current I imp, mitoitussalamavirran I imp huippuarvo I PE Residual current, jäännösvirta suojan PE-liittimen läpi suurimmalla käyttöjännitteellä U c Q (Virtapulssin) varaus U Line to line voltage of the system, pienjännitejärjestelmän pääjännite U c Maximum continuous operating voltage of SPD, ylijännitesuojan suurin käyttöjännite (jatkuva) U oc Open circuit voltage of CWG, jännite-virtageneraattorin tyhjäkäyntijännite (1,2/50 µs) virta suurimmalla käyttöjännitteellä U c I sc Short circuit current of CWG, jännite-virtageneraattorin oikosulkuvirta (Z in = 2 Ω) I f Follow current, jälkivirta I fi Follow current interrupting rating, jälkivirran katkaisukyky I imp Lightning impulse current of SPD, ylijännitesuojan mitoitussalamavirta (purkauskyky), impulssivirta (10/350 µs) U cs Maximum continuous operating voltage of the power system, sähköverkon suurin käyttöjännite U p Voltage protection level of SPD, ylijännitesuojan suojaustaso: valmistajan ilmoittama arvo, jonka pitää olla vähintään ylijännitesuojan liittimistä tietyissä testauksissa mitatun suurimman jännitteen hetkellisarvon suuruinen U 0 Line to neutral voltage of the system, pienjännitejärjestelmän vaihejännite U res Residual voltage, jäännösjännite 4
U T Temporary overvoltage of SPD, ylijännitesuojan kestojännite pientaajuisella ylijännitteellä U TOV Temporary overvoltage, pientaajuinen ylijännite U TOV,HT Temporary overvoltage of the network inside the highvoltage system, suurjänniteverkon sisäinen pientaajuinen ylijännite U TOV,LV Temporary overvoltage of the network inside the lowvoltage system, pienjänniteverkon sisäinen pientaajuinen ylijännite U w Rated impulse withstand voltage of the equipment, valmistajan ilmoittama laitteen tai sen osan ylijännitekestävyyttä kuvaava, virtajohtimen ja maan välinen kestojännite standardisyöksyjännitteellä 1,2/50 µs W/R (Virtapulssin) ominaisenergia (J/Ω) Z in Generator impedance, jännite-virtageneraattorin impedanssi 2 Taustastandardit Rakennusten sähkö- ja tietoteknisiä järjestelmiä rasittavia ylijännitteitä, ylijännitesuojauksen lähtökohtia ja perusteita, ylijännitesuojille asetettavia vaatimuksia, ylijännitesuojia sekä ylijännitesuojauksen toteuttamista ja ylijännitesuojien valintaa kuvataan lukuisissa IEC-, EN- ja SFS-standardeissa, IEC:n teknisessä raportissa ja CENELEC:n spesifikaatioissa (standardeissa) ja HD-asiakirjoissa sekä ITU-julkaisuissa. Tämän ST-kortin käyttö edellyttää, että lukijalla on välittömästi käytettävissään seuraavat standardit: SFS 6000-4-44, 2007-05 (korjattu 2008-03) [2] SFS 6000-5-53, 2007-05 (korjattu 2008-03) [3]; päivityksiä julkaisussa CENELEC HD 60364-5-534, 2008-04 [4] CLC/TS 61643 12, 2009-12 [5] CLC/TS 61643 22, 2006-04 [6]. Mainittujen neljän standardin osuus ja merkitys tämän ST-kortin taustana on keskeinen. Tässä kortissa esitetään näiden standardien ydinkohdat ja opastetaan standardien käytössä. Kortin kohdissa 2.1 2.4 kuvataan lyhyesti mainittujen neljän standardin sisältöä. Muista standardeista korostettakoon erityisesti vuonna 2011 uusitun standardin IEC EN 62305-4 [10] informatiivista merkitystä ylijännitesuojauksen suunnittelussa ja toteuttamisessa. Se opastaa yksityiskohtaisin esimerkein sähkö- ja tietoteknisten järjestelmien ylijännitesuojauksen toteuttamisessa osana rakennusten salamasuojausta. Vuonna 2010 uusitun standardin IEC EN 60728-11 kolmas painos [11] kuvaa kaapeli-tv-verkon laitteiden kautta laajasti ja perusteellisesti erilaisten rakennusten potentiaalintasausta ja maadoituksia sekä suojautumista pääasiassa ilmastollisilta ylijännitteiltä. Turvallisuus- ja kemikaalivirasto Tukes määrää standardien soveltamisesta sähköjärjestelmien osalta ja Viestintävirasto viestintäjärjestelmien osalta. 2.1 Suojaus jännitehäiriöiltä ja sähkömagneettisilta häiriöiltä (SFS 6000-4-44) Standardissa SFS 6000-4-44 ylijännitesuojaukseen liittyvät vaatimukset on jaettu kolmeen lukuun: 2.1.1 Pienjänniteasennusten suojaaminen suurjännitejärjestelmien pientaajuisilta ylijännitteiltä ja maasulkujen vaikutuksilta Yleensä suurjännite- ja pienjännitemaadoitukset yhdistetään. Ne pitää yhdistää, jos pienjänniteasennus on kokonaan suurjänniteasennuksen kattaman alueen sisäpuolella. Luvussa annetaan pienjännitejärjestelmän käyttötaajuiset rasitus- ja vikajännitteet eri tapauksissa. Käyttötaajuinen vikajännite U f esiintyy vian aikana pienjännitejärjestelmässä jännitteelle alttiiden osien ja maan välillä. Maasulun aiheuttama suurin sallittu vikajännite maasulkuvirran kulkuajan funktiona annetaan. 2.1.2 Suojaus ilmastollisilta ja kytkentäylijännitteiltä Tässä rajoitutaan jakelujärjestelmän siirtämiin ilmastollista alkuperää oleviin transienttijännitteisiin ja kytkentäylijännitteisiin. Transienttien suuruus riippuu syöttävän jakelujärjestelmän rakenteesta (maakaapeli vai ilmajohto) ja mahdollisesta ylijännitesuojien käytöstä ennen liittymiskohtaa ja syöttävässä järjestelmässä. Ylijänniteluokat eristyskoordinaation toteuttamiseksi kuvataan. Luvussa kuvataan myös yksinkertaistettu, tulevien johtojen kriittiseen pituuteen perustuva riskinarviointimenetelmä. 2.1.3 Suojaus sähkömagneettisilta vaikutuksilta Salama, kytkentätoimenpiteet, oikosulut ja muut sähköilmiöt aiheuttavat sähkömagneettisia häiriöitä (EMI), jotka voivat häiritä tai vahingoittaa tietoteknisiä järjestelmiä ja muita elektronisia komponentteja sisältäviä laitteita. Luvussa kuvataan sähkömagneettisten häiriöiden lähteitä sekä esitetään perussuosituksia ja lukuisia toimenpiteitä häiriöiden ja niiden vaikutusten pienentämiseksi. 2.2 Sähkölaitteiden valinta ja asentaminen (SFS 6000-5-53) Standardin SFS 6000-5-53 osa 534 (Ylijännitesuojat) antaa ohjeita ylijännitesuojien käytöstä, liitännästä, valintaan vaikuttavista tekijöistä, suojauksesta, vikasuojauksen järjestämisestä, asentamisesta eri maadoitusjärjestelmissä ja vikavirtasuojien yhteydessä sekä muista asennukseen ja käyttöön liittyvistä laitteista ja näkökohdista. 5
Harmonisointiasiakirja HD 60364-5-534 [4] sisältää ylijännitesuojausta koskevan, 2008-08 uusitun tekstin, joka otetaan käyttöön Suomessa standardisarjan SFS 6000 uusimisen yhteydessä vuonna 2012. Tässä ST kortissa muutokset on jo otettu huomioon. 2.3 Surge protective devices connected to low voltage power distribution systems Selection and application principles (CLC/TS 61643-12) Tässä standardissa [5] on otettu huomioon kaikki CENELEC:n hyväksymät muutokset ja poikkeamat verrattuna standardiin IEC 61643-12: 2008-11. Standardi kuvaa nimellisjännitteeltään enintään 1000 V (r.m.s.) 50 60 Hz sähköverkkoihin ja -laitteisiin kytkettävien ylijännitesuojien (SPD) valinnan, käytön, sijoittamisen ja koordinoinnin periaatteita. Siinä annetaan myös useita esimerkkejä suojauksen toteuttamisesta. Rakennukseen tulevien johtojen kriittiseen pituuteen perustuva riskinarviointimenetelmä koskien suojausta transienttijännitteiltä toistetaan samanlaisena kuin asiakirjassa CENELEC HD 60364-4-443: 2006 [8] ja standardissa SFS 6000-4-44 [2], mutta lisäksi annetaan sovellusesimerkkejä. Näitä tarkasteltaessa on huomattava, että vuoden 2009 painoksessa liitteen E kaavoissa ja esimerkkien hakasulkuihin merkityissä selityksissä numeron 4 pitäisi olla jakaja eikä alaindeksin osa. Siten d 2/4 pitää olla d 2 /4, ja d 3/4 pitää olla d 3 /4. Riskianalyysi on kaksiosainen: 1) tarvitaanko ylijännitesuojia 2) ylijännitesuojan energiankestävyys kytkemiskohdassa tai suojattavan laitteen läheisyydessä. Standardissa CLC/TS 61643-12 kuvataan ylijännitesuojien perus- ja vikatoimintoja, luokittelua, käyttöolosuhteita ja valintaparametrejä sekä annetaan tietoa ylijännitesuojien valintaperusteista perusteellisesti ylijännitesuojien valintaa ja soveltamista erilaisiin jakelujärjestelmiin lyhyesti ylijännitesuojien koordinointia (energiakriteeri ja jännitesuojauskriteeri) sekä signaali- että teholiittimiä sisältävien laitteiden osalta erilaisia ylijännitesuojatekniikoita ja CWG-pulssin vasteita erilaisille ylijännitesuojille lyhyesti testauksia standardin EN 61643-11 mukaan salamavirran jakauman laskemista rakennusten maadoitusten kesken yksinkertaistettua tyypin 1 ylijännitesuojan impulssivirran I imp laskentaa salamasuojauksen yhteydessä esimerkein standardin soveltamista ja mm. ylijännitesuojan etusulakkeiden valintaa. 2.4 Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks Selection and application principles (CLC/TS 61643-22) Tässä standardissa [6] on otettu huomioon kaikki CENELEC:n hyväksymät muutokset ja poikkeamat verrattuna standardiin IEC 61643-22: 2004-11. Standardi kuvaa nimellisjännitteeltään enintään 1000 V (AC) ja 1500 V (DC) tietoteknisiin järjestelmiin kytkettyjen ylijännitesuojien (SPD) valinnan, käytön, sijoittamisen ja koordinoinnin periaatteita. Standardi koskee myös samaan koteloon liitettyjen signaali- ja tehojohtojen suojausta. Standardi sisältää jännitettä ja virtaa rajoittavien ylijännitesuojalaitteiden teknologioiden kuvauksen sekä pääosin samankaltaisia asioita kuin standardissa CLC/TS 61643-12. Ylijännitesuojien soveltamista, valintaa ja asennusta salaman vaikutusten ja muiden transienttien pienentämiseksi sekä pientaajuisten pulssien rajoittamiseksi kuvataan perusteellisesti. Ylijännitesuojien yhteensopivuutta suojattavan laitteen kanssa ja suojien siirto-ominaisuuksia suhteessa tietoteknisiin järjestelmiin kuvataan yksityiskohtaisesti. 2.5 Muut standardit ja kirjat Suuri joukko muitakin standardeja (IEC, CENELEC, ITU, ETSI) ja kirjoja kuvaa rakennusten sähkö- ja tietoteknisten järjestelmien ylijännitesuojia ja ylijännitesuojausta, esimerkiksi standardissa EN 50310 [18] ja maadoituskirjassa [34] kuvataan perusteellisesti potentiaalintasausta ja maadoitusta sekä sähkö- että tietoteknisten järjestelmien osalta standardisarjassa SFS EN 50174 [19] kuvataan perusteellisesti tietoteknisten järjestelmien kaapeloinnin järjestämistä, vapaita etäisyyksiä ja asentamista; standardisarjassa kuvataan myös toimenpiteitä suojautumiseksi hyvin pientaajuisilta kentiltä sekä induktiiviselta, kapasitiiviselta ja sähkömagneettiselta kytkennältä; suotimien, eristysmuuntajien, optoerottimien ja ylijännitesuojien asentamista kuvataan esimerkein standardisarjan IEC 61643-300 osa 311 kuvaa kaasupurkausputken (GDT), osa 321 avalanssidiodin (ABD), osa 331 metallioksidivaristorin (MOV) ja osa 341 tyristorisuojien (TSS) ominaisuuksia ja testausvaatimuksia suositus ITU T K.12 [25] kuvaa kaasupurkausputken (GDT) ja suositus ITU T K.28 [26] puolijohdeylijännitesuojien ominaisuuksia ja testausta suositus ITU-T K.66 [29] kuvaa yksityiskohtaisesti pientalon sähkö- ja tietoteknisten järjestelmien ylijännitesuojausta suositus ITU-T K.30 [27] kuvaa itsepalautuvia ylivirtasuojia: PTC-termistoreita ja puolijohdesuojia kirja Rakennusten ylijännite- ja ukkossuojaus [33] kuvaa sähkö- ja tietoteknisten järjestelmien jänniterasituksia, ylijännitesuojia ja ylijännitesuojausta Harry Sjögrenin diplomityö [36] kuvaa ylijännitesuojien ominaisuuksia ja automaatiojärjestelmien ylijännitesuojausta 6
Peter Hassen kirja [35] kuvaa erilaisten pienjännitejärjestelmien ylijännitesuojausta lukuisin ja monenlaisin esimerkein valmistajien tuoteluetteloissa on käyttöominaisuuksien lisäksi runsaasti tietoa myös ylijännitesuojien rakenteesta. usealle taholle ja virtajakaumien laskenta tai arviointi on tärkeä osa ylijännitesuojien virrankestävyyden mitoittamisessa. Toisaalta kaukoisku jopa 2 km päässä voi indusoida suurjännitepulsseja rakennuksen järjestelmiin, vaikka osittainen ylijännitesuojaus olisi toteutettu. 3 Ylijänniterasitukset ja ylijännitesuojauksen tarve 3.1 Ylijänniterasitukset Rakennusten sähkö- ja tietoteknisiä järjestelmiä rasittavat [2], [5], [13], [30] sähköverkon sisäiset ylijännitteet, kuten maa- ja oikosulun yhteydessä ja resonanssitilanteissa esiintyvät pientaajuiset ylijännitteet (TOV), sekä kytkintoimintojen yhteydessä esiintyvät kytkentäylijännitteet rakennukseen, rakennuksen läheisyyteen, viereiseen rakennukseen, rakennukseen liitettyihin johtoihin, niiden läheisyyteen tai läheiseen sähköverkkoon osuvien salamaniskujen aiheuttamat ylijännitteet sähkö- ja tietoteknisten järjestelmien keskinäisvaikutuksista johtuvat ylijännitteet, kuten sähköverkon vian aiheuttamat potentiaalinmuutokset tai vikavirran indusoimat jännitteet, tai ylijännitesuojan toiminnan yhteydessä esiintyvät nopeat virranmuutokset ja jännitetransientit sähköstaattiset purkaukset (ESD) ja muut nopeat transientit (EFT). Ylijännitteet vaikuttavat johtoihin ja laitteisiin suoran (rakennukseen liitettyjä johtoja pitkin tulevan), resistiivisen, induktiivisen, kapasitiivisen ja sähkömagneettisen kytkennän kautta (kuva 1). Ylijännitteet voivat siirtyä merkittävän suuruisina keskijänniteverkosta jakelumuuntajan läpi rakennuksen sähköverkkoon ja tietoteknisiin järjestelmiin. Ylijännitteiden lisäksi rakennuksen järjestelmiin voi siirtyä myös suuria virtoja erityisesti salamaniskun seurauksena. 3.1.2 Kytkentäylijännitteet Nämä virta- ja jänniterasitukset ovat tavallisesti pienempiä kuin salamaniskun aiheuttamat virta- ja jänniterasitukset, mutta ne voivat olla jyrkempiä ja kestoajaltaan pitempiä. Erityisesti painekaasukatkaisijoiden aiheuttamat kytkentäylijännitteet ovat usein jyrkempiä kuin salaman aiheuttamat ylijännitteet. Joissakin tapauksissa, erityisesti syvällä rakennuksen sisällä tai kytkentäylijännitteen lähteen läheisyydessä, kytkentäylijännite voi myös olla suurempi kuin salamaniskun aiheuttama ylijännite. Näihin kytkentäylijännitteisiin liittyvä energia on tunnettava ylijännitesuojan valitsemiseksi. Kytkentäylijännitteiden kestoaika (ml. vian ja varoketoiminnan aiheuttamat transientit) voi olla paljon pitempi kuin salamaniskun aiheuttamien syöksyaaltojen kestoaika. 3.1.3 Pientaajuiset ylijännitteet Suurjännitepuolen vian yhteydessä, TT- ja IT-järjestelmissä vaiheen ja maan välisten, yli 5 s kestävien pientaajuisten ylijännitteiden maksimiarvo on U 0 + 250 V. Enintään 5 s kestävien ylijännitteiden maksimiarvo on U 0 + 1200 V. Tähtipisteen ja maan väliset suurimmat pientaajuiset ylijännitteet ovat vastaavasti 250 V (> 5 s) ja 1200 V ( 5 s). Pienjännitepuolen vioissa pientaajuiset ylijännitteet ovat enintään 3 U 0. Pientaajuisia ylijännitteitä selostetaan yksityiskohtaisesti standardissa SFS 6000-4-44 [2]. 3.1.4 Muut sähkömagneettiset vaikutukset Sähkömagneettisten ilmiöiden vaikutukset ovat suurimpia, kun asennuksissa on suuria metallisilmukoita erilaiset sähköiset johtojärjestelmät, esimerkiksi tietotekniikan laitteiden tehonsyöttöverkot ja viestintään 3.1.1 Salamaniskun aiheuttamat ylijännitteet ja virrat käytetyt verkot, on asennettu samoille reiteille. MarttiAro ST Korjattulausuntoversio26.5.2011 Useimmissa tapauksissa salamoinnin yhteydessä esiintyvät Indusoituneen jännitteen suuruus riippuu lisäksi häiriövirran nousunopeudesta (di/dt). virta- ja jänniterasitukset ovat tärkein tekijä ylijännitesuojien valinnassa. Iskukohdan jälkeen salamavirta jakautuu u di/dt Kuva2.1 Ylijännitteidenkytkeytyminen:vasemmallasuorajainduktiivinenkytkentä,oikeallaresistiivinen Kuva 1. Ylijännitteiden kytkeytyminen: vasemmalla suora ja induktiivinen kytkentä, oikealla resistiivinen ja kapasitiivinen jakapasitiivinenkytkentä. kytkentä. 7 R
Sähkömagneettisia häiriöitä ja vaikutuksia voidaan pienentää välttämällä TN-C-järjestelmää asentamalla TN-S-järjestelmä heti liittymiskohdasta eteenpäin toteuttamalla rakennukseen tulevat syötöt suojatuilla kaapeleilla, joiden vaipat maadoitetaan molemmista päistä (kohta 5.1) käyttämällä metallittomia kaapeleita hyvin toteutetuilla maadoitus- ja potentiaalintasausjärjestelyillä tarkoituksenmukaisilla johtoreitityksillä ja kaapelien sijoituksilla hyllyille (kohta 5.1). 3.2 Ylijännitesuojauksen tarve Eristyskoordinaation periaatteiden mukaisesti ylijännitesuojauksen tarve riippuu siitä, aiheuttavatko suojaamatonta järjestelmää rasittavat ylijännitteet ylijännitesuojauksen kustannuksia suurempia korjaus- ja keskeytyskustannuksia tai muita menetyksiä. Tässä on otettava huomioon myös mahdolliset henkilö- ja eläinvahingot. Ylijännitteiden aiheuttamat kustannukset riippuvat ylijännitteiden esiintymistiheydestä ko. rakennuksessa ylijännitteiden aiheuttamien vahinkojen lukumääristä vahinkojen vakavuudesta, esim. potilashoidon keskeytyksistä, tiedostojen menetyksistä tai korvaamattomista omaisuuden menetyksistä vaurioiden korjauskustannuksista muista seuraamuksista kuten käyttökeskeytyksistä ja menetetystä työajasta tai tuotannosta. Käytännössä laitteiden ja järjestelmien ylijännitesuojaukselle asetetaan vaatimuksia mm. laitteiden ylijännitekestävyyden mitoituksen kautta. Laitteiden ja johtojen täytyy kestää tietyn suuruisia ylijännitteitä, jotta ne voidaan suojata tehokkaasti näitä suuremmilta ylijännitteiltä. Laitteen impulssijännitekestävyys voi olla testattu joko eristyskoordinaation vaatimusten (EN 60664-1) tai EMC siedon vaatimusten (IEC 61000-4-5) mukaisesti [5]. Näitä kestävyystietoja ja ylijänniterasitustietoja vertaamalla todetaan ylijännitesuojauksen tarpeellisuus. Impulssiylijännitteen arvoa (ylijänniteluokkaa) käytetään suoraan verkosta syötettyjen laitteiden luokitteluun [2]. Ylijänniteluokkia on neljä, joista luokan IV laitteet ovat kestävimpiä ja niiden impulssiylijännitteiden kestävyys on suurin (taulukko 1). Ylijänniteluokitusta kuvataan standardissa [2]. 3.3 Ylijännitesuojauksen tarpeen arviointi Rakennusten sähköjärjestelmien ylijännitesuojaus ei Suomessa yleensä ole pakollista. Tiettyjen räjähdetilojen osalta lainsäädäntö ja Tukes edellyttävät kuitenkin salamasuojausta ja sen osana ylijännitesuojausta [14]. Myös tietyissä muissa räjähdysvaarallisissa tiloissa ylijännitesuojaus on vähintäänkin suositeltavaa. Standardisarja SFS 6000 7 nostaa esille aurinkosähköjärjestelmien alttiuden ilmastollisille ylijännitteille ylijännitesuojauksen suositeltavuuteen vaikuttavana tekijänä. Muissakin tapauksissa ylijännitesuojaus on suositeltavaa yhä useammin. CENELEC [5] ja SFS [2] vaativat ylijännitesuojausta johtojen tuloon (liittymiskohtaan), jos keskimääräinen salamatiheys on yli kaksi maasalamaa/km² vuodessa ja rakennukseen liittyy ilmajohto. Jos vain toinen mainituista ehdoista toteutuu (esim. salamatiheys on pieni), ylijännitesuojausta vaaditaan silti, kun sen puuttuminen A. voi aiheuttaa hengenvaaran (suoran salamaniskun aiheuttama hengenvaara, esim. turvapalvelut, lääkintälaitteet sairaalassa) B. voi vaikuttaa julkiseen palveluun, kuten suuren ihmismäärän palvelun tai kansallisaarteen menetys, esim. tietokeskukset, museot C. voi vaikuttaa kaupalliseen tai teolliseen aktiviteettiin (tuotannon menetys, taloudelliset menetykset, esim. hotellit, pankit, liikekeskukset, maatilat). Suomessa koko maan keskimääräinen salamatiheys (pitkäaikainen keskiarvo) on noin 0,4 iskua/km² vuodessa, joskin vuosittaiset ja paikalliset vaihtelut ovat suuria [23]. Ylijännitesuojauksen tarve jää selvitettäväksi niissä tapauksissa, jolloin D. salamoinnilla ei ole välitöntä vaikutusta ihmisryhmien turvallisuuteen, esim. suuret asuinrakennukset, kirkot, toimistot, koulut E. salamoinnilla ei ole välitöntä vaikutusta yksilöiden turvallisuuteen, esim. asuinrakennukset, pienet toimistot. Näissä kahdessa tapauksessa ylijännitesuojauksen tarvetta voidaan arvioida yksinkertaistetulla, kriittiseen johtopituuteen d c perustuvalla menettelyllä, josta CENELEC [5] antaa yksityiskohtaiset ohjeet esimerkein (ks. myös kohta 2.3: painovirheet). Jos liityntäjohtoja on paljon, ylijännitesuojaus vaaditaan. Tapauksissa A C kriittistä johtopituutta ei tarvitse laskea, koska tulos aina osoittaa ylijännitesuojauksen tarpeelliseksi. Standardin SFS 6000 uudistamisen yhteydessä (2012) harkitaan ylijännitesuojauksen vaatimista kaikissa sellaisissa asennuksissa, joita syötetään ilmajohdoilla. Taulukko 1. Laitteilta vaadittavat impulssiylijännitteen kestävyyden mitoitusarvot [2]. Asennuksen nimellisjännite (V) Kolmivaihejärjestelmä Laitteelta vaadittava äärijohtimen ja suojajohtimen välinen impulssiylijännitteen (testaus syöksyjännitteellä 1,2/50 µs) kestävyys (kv) Laitteet asennuksen liittymiskohdassa (ylijänniteluokka IV) Pää- ja ryhmäjohtojen laitteet (ylijänniteluokka III) Laitteet (ylijänniteluokka II) Erityisesti suojatut laitteet (ylijänniteluokka I) 230/400 6 4 2,5 1,5 400/690 8 6 4 2,5 1000 12 8 6 4 8
Tapauksissa D ja E ylijännitesuojaus ei ole tarpeen, kun salamatiheys on pieni ja rakennukseen ei liity ilmajohtoja. Toisaalta, jos rakennus varustetaan salamasuojauksella, ylijännitesuojaus on sen olennainen ja välttämätön osa. 3.4 Sähköverkkoa koskevat viranomaismääräykset Turvallisuus- ja kemikaaliviraston (Tukes) ohjeessa S10 [15] on lueteltu standardit, joita noudattamalla saavutetaan säädöksissä vaadittu turvallisuustaso. Ylijännitesuojauksen toteuttamisesta on vaatimuksia standardissa SFS 6000-4- 44 [2]. Myös ATEX-oppaassa [16] annetaan ohjeita ja vaatimuksia räjähdysvaarallisten tilojen asennuksista. Ohjeessa S10 mainitussa standardissa SFS-EN 60079-14 [17] (räjähdysvaaralliset tilat) on ehdollisia vaatimuksia salamasuojauksesta, potentiaalintasauksesta, maadoituksesta ja ylijännitesuojauksesta (kohdat 6.5, 12.2 ja 12.3). Standardin osassa SFS-EN 60079-25 annetaan lisäohjeita ylijännitesuojien käytöstä ja koordinoinnista. Velvoittavana viitteenä on myös standardi IEC 62305-3 [22] ja sen velvoittava liite D Additional information for LPS in the case of structures with risk of explosion. Määräykset eivät vaadi ylijännitesuojausta kaasu- eikä pölyräjähdysvaarallisissa tiloissa, mutta monet tekijät tukevat tilojen ylijännitesuojausta kuten edellisestä ilmenee. Tukes-oppaassa Räjähdetilojen ukkossuojaus [14] vaaditaan salamasuojausta ja siten myös ylijännitesuojausta salamasuojauksen osana. Ylijännitesuojauksen toteuttamisen osalta viitataan standardiin SFS 6000-4-44 [2]. 3.5 Viestintäviraston määräykset Viestintäviraston määräyksissä 21, 25 ja 43 (www.ficora.fi) annetaan ohjeita myös rakennusten viestintäjärjestelmien ylijännitesuojaukseen liittyen. 3.5.1 Määräys kiinteistön sisäisestä yhteisantenniverkosta ja -järjestelmästä Tämä määräys 21 ei vaadi varsinaista ylijännitesuojausta, mutta maadoitusta ja potentiaalintasausta korostetaan. 8: Kiinteistön sisäiseen yhteisantenniverkkoon ja -järjestelmään on tehtävä standardien mukaiset tai vastaavan lopputuloksen antavat toiminnalliset sekä häiriöiltä ja ilmastollisilta ylijännitteiltä suojaamiseen tarkoitetut maadoitukset ja potentiaalintasaukset. Määräyksen perusteluissa todetaan lisäksi: Hyvin tehdyt maadoitukset suojaavat verkkoa ylijännitteiltä ja häiriöiltä. Uusitussa, standardin IEC EN 60728-11 kolmannessa painoksessa [11] määritellään kaapeli-tv-verkon laitteiden sähköturvallisuusvaatimukset sekä kuvataan laajasti ja perusteellisesti erilaisten rakennusten potentiaalintasausta, maadoitusta sekä suojautumista ilmastollisilta ylijännitteiltä salamasuojauksen yhteydessä ja ilman salamasuojausta. Viimeksi mainitussa tapauksessa korostetaan maadoituksen ja potentiaalintasauksen hyvää toteuttamista ja mm. metallisten kaapelivaippojen maadoittamista. Riskilaskennan pohjalta suositellaan liian suuren riskin pienentämistä sähköjärjestelmän liittymisjohdolle (ilmajohto tai kaapeli) metallista vaippaa tai ylijännitesuojausta. Erityisesti standardisarjan IEC 62305 toinen painos on otettu huomioon suojauksessa ilmastollisilta ylijännitteiltä ja potentiaalierojen eliminoinnissa. Määräyksen 21 viitteenä olevassa käsikirjassa ST 12 [32] todetaan, että suorassa salamaniskussa antennijärjestelmästä ei saa aiheutua palonvaaraa eikä vaaraa putoavista antennin osista. 3.5.2 Määräys kiinteistön sisäjohtoverkosta Tämän määräyksen 25 9 sisältää vaatimuksia sisäjohtoverkon maadoituksista ja potentiaalintasauksesta. Määräyksen 10 mukaan taajama-alueen ulkopuolella ylijännitesuojan tasasyttymisjännitteen pitää olla vähintään 370 V, jotta sähköverkon jännite ei pääsisi ylijännitesuojien kautta takaperoisesti televerkkoon talon sähkönsyötön PEN-johtimen mahdollisesti katketessa. 3.5.3 Määräys viestintäverkon sähköisestä suojaamisesta Tämä määräys 43 koskee yleisten viestintäverkkojen ja niihin liitettyjen laitteiden ja viestintäverkkojen suojaamista ilmastollista alkuperää olevilta ja sähkölaitteistojen aiheuttamilta ylijännitteiltä ja ylivirroilta. Määräystä sovelletaan kuitenkin kiinteistöjen talojakamoihin siltä osin, kuin niissä on yleiseen viestintäverkkoon kuuluvan talokaapelin rakenteita ja yleisen viestintäverkon laitteita. On huomattava, että kiinteistön kautta kulkevaa yleisen viestintäverkon kaapelia ei pidetä kiinteistön sisäverkon osana. Määräyksiä annetaan laitteiden ylijännitteen- ja ylivirrankestävyydestä, maadoituksista, kaapelien metallivaippojen yhdistämisistä, ylijännitesuojauksesta sekä sähkölaitteiden ja -järjestelmien vaikutusten huomioonottamisesta. Määräyksen 43 perusteluissa pidetään kaasupurkaussuojia luotettavina ja suositellaan ensisijaisesti niiden käyttämistä. Puolijohdesuojiakin saa käyttää, mutta niiltä edellytetään yhtä hyvää suojauskykyä ja luotettavuutta. Lisäksi vaaditaan, että ylijännitesuoja itse ei saa vaurioitua purkauksen tapahtuessa. Tämä vaatimus ei ole linjassa ylijännitesuojien nykyisten teknisten ominaisuuksien kanssa. 3.6 Päätös ylijännitesuojauksesta Jos rakennuksen omistaja tai rakennuttaja ei ole päättänyt ylijännitesuojauksen toteuttamisesta, päätöksen valmistelu tai tekeminen jää suunnittelijalle. Kun ylijännitesuojauksen toteuttamisesta on päätetty, suunnittelija laatii suunnitelmat. Ne edellyttävät joitakin selvityksiä ja lukuisia valintoja, kuten seuraavissa luvuissa kuvataan. Rakennuksen omistaja tai rakennuttaja päätöksen tekijänä voi päätöksessään viitata tähän ST-korttiin. Suunnittelijalta odotetaan yksityiskohtaista suunnitelmaa asianmukaisine selvityksineen ja valintoineen. Johtopäätöksenä edellä kuvatutusta rakennus tai tila on syytä varustaa ylijännitesuojauksella, kun rakennus varustetaan salamasuojauksella rakennus on räjähdetila 9
rakennuksessa on kaasu- tai pölyräjähdysvaarallinen luokan 0 tai 20 tila rakennuksen sähkö- tai tietotekninen liittymäjohto on metallijohtiminen mutta metallivaipaton ilmajohto rakennus kuuluu kohdassa 3.3 kuvattuihin ryhmiin A C. Jos sähkötekninen järjestelmä päätetään varustaa ylijännitesuojauksella, yleensä myös tietotekniset järjestelmät on syytä varustaa ylijännitesuojauksella. Ylijännitesuojat on asennettava ainakin liittymiskohtaan, mikäli verkkoyhtiö ei ole asentanut ylijännitesuojia viimeiseen pylvääseen tai rakennuksen seinälle. Jälkimmäisessä tapauksessa mahdolliset lisäsuojat on koordinoitava niitä ennen (upstream) asennettujen ylijännitesuojien kanssa. 4 Rakennusten salamasuojaus Rakennusten salamasuojauksen tarvetta, vaihtoehtoja ja toteuttamista kuvataan standardisarjassa IEC EN 62305 [20], [21], [22], [10], standardissa EN 60728 11 [11], suosituksissa ITU-T K.11 [24], ITU-T K.66 [29], käsikirjassa SFS 609 [23] sekä kortissa ST.01, Rakennusten salamasuojaus [37]. Standardeissa ja käsikirjassa SFS-609 kuvataan salamasuojauksen tarpeen arviointia ja salamasuojauksen toteuttamista. Erilaiset potentiaaliset vahingot, kuten hengenvaara, palvelun keskeytys, kulttuuriarvojen tuhoutuminen ja taloudelliset menetykset, vaikuttavat eri kohteiden suojauksen tarveharkintaan ja valintaan. Standardisarjassa IEC EN 62305 tarkastellaan myös salaman vauriovaikutuksia erilaisiin kohteisiin, rakenteisiin ja komponentteihin sekä tietoliikenne-, sähkö-, vesi-, kaasu-, polttoaine- ja muihin teknisiin järjestelmiin ja palveluihin. Standardeissa esitetään rakennusten, sen järjestelmien ja rakennukseen liitettyjen järjestelmien sekä palvelujen suojaamisen yleiset periaatteet ja annetaan yksityiskohtaisia ohjeita ja suosituksia eri kohteiden suojaamiseksi salaman vaikutuksilta eri tapauksissa. Sekä rakenteellisia että sähköisiä suojausmenetelmiä käsitellään perusteellisesti. 4.1 Ulkoinen ja sisäinen salamasuojaus Rakennuksen salamasuojauksen tärkeimmät elementit ovat ulkoinen ja sisäinen salamasuojaus. Jos ulkoinen suojaus päätetään rakentaa, myös sisäinen salamasuojaus on välttämätön. Ulkoinen salamasuojaus sisältää salaman vastaanotto- eli sieppausrakenteet, muut kattojohtimet, alastulojohdinjärjestelmän ja maadoitusjärjestelmän. Sisäinen salamasuojaus käsittää tarvittavat eristykset ylilyöntien ja kipinöinnin ehkäisemiseksi, potentiaalintasaukset ja ylijännitesuojaukset sekä mahdollisen magneettisen suojauksen herkkien sähköja elektroniikkalaitteiden rikkoutumisten vähentämiseksi. Magneettisen suojauksen avulla voidaan myös vähentää ylijännitesuojien tarvetta. 4.2 Ylijännitesuojaus salamasuojauksen yhteydessä Jos rakennus päätetään suojata salamoilta, ylijännitesuojaus toteutetaan osana suojausta. Standardi IEC EN 62305 4 [10] on keskeinen ylijännitesuojauksessa. Ylijännitesuojauksen tason määrää valittu salamasuojaustaso (LPL). Ylijännitesuojauksessa noudatetaan luvuissa 4, 5 ja 6 esitettyjä periaatteita. Salamasuojauksen yhteydessä on erityisesti huomattava, että ylijännitesuojat asennetaan vyöhykkeiden (LPZ) rajalle ylijännitesuojien virtamitoitukselle ja virrankestävyydelle asetetaan tavanomaista ylijännitesuojausta ankarampia vaatimuksia (ks. kohta 6.2); on lähdettävä siitä, että rakennukseen osuu suora salamanisku ja osa salamavirrasta pääsee sähkö- ja tietoteknisiin järjestelmiin sähkö- ja tietoteknisen järjestelmän liittymiskohdassa tarvitaan tyypin 1 ylijännitesuojia (karkeasuojia) potentiaalintasauksessa on käytettävä tyypin 1 ylijännitesuojia. 5 Ylijännitesuojat 5.1 Ylijännitesuojauksen keinot Ylijännitteitä ja niiden vaikutuksia voidaan pienentää ylijännitesuojilla, erityisillä erotusmuuntajilla tai suotimilla tai näiden kombinaatioilla, tai optisilla erottimilla käyttämällä tiedonsiirtoon optisia kuituja ilman metallivaippaa tuomalla kaikki liittymisjohdot ja putkistot rakennukseen samasta kohdasta, johon asennetaan potentiaalintasauksen pääkisko johtojen sijoittelun ja reititysten avulla; johdonmukaista ja selväpiirteistä johtojen sijoittelua ja silmukoiden välttämistä korostetaan ja kuvataan standardissa SFS 6000-4-44 [2]; silmukoita välttävää reititystä kuvataan myös standardissa IEC EN 62305-4 [10], standardisarjassa SFS EN 50174 [19] ja käsikirjassa SFS 609 [23] kuljettamalla teho- ja signaalijohdot erillään; yksityiskohtaisia ohjeita on annettu standardissa SFS 6000-4-44 [2], standardisarjassa SFS EN 50174 [19] ja ST-kortissa 51.02 [12] kuljettamalla suojattujen ja suojaamattomien järjestelmien johdot erillään [2] johtojen ja laitteiden sähkömagneettisen suojauksen avulla; silmukoita välttävän reitityksen lisäksi johdot voidaan varustaa molemmista päistään maadoitetulla metallivaipalla tai asentaa metalliputkiin [10], [23]; kaapelin metallivaipassa kulkevien häiriöitä aiheuttavien ja vaippaa kuumentavien tasoitusvirtojen katkaisemiseksi metallivaipan toisen pään maadoitus toteutetaan tarvittaessa kaasupurkausputken välityksellä laite-eristyksiä parantamalla hyvin tehtyjen potentiaalintasausten ja maadoitusjärjestelyjen avulla: standardit SFS 6000 4 44 [2], IEC EN 62305 3 [22], Annex E, standardisarjassa SFS EN 50174 [19] ja IEC EN 62305 4 [10] 10
pienentämällä ylijännitteitä ja ylivirtoja niiden lähteessä kaapelointien ja suojausten sekä johtojen sijoittelun ja koordinoinnin avulla. 5.2 Ylijännitesuojien tyypit ja rakenteet Ylijännitesuojien rakenteita ja tekniikoita kuvataan standardin CLC/TS 61643 12 [5] luvussa 5 ja liitteessä A, standardin CLC/TS 61643 22 [6] luvussa 4 ja liitteissä A ja B sekä suosituksessa ITU T K.36 [28]. Ylijännitesuojan pääkomponentti voi olla jännitettä portaattomasti rajoittava (clamping type), kuten varistori ja erilaiset suojadiodit jännitettä kytkevä, kuten ilmaväli, kipinäväli, kaasupurkausputki, tyristori ja triac virtaa rajoittava, kuten sulake, sulaketoiminen vastus, PTC-vastus tai suojattavan kohteen tulon oikosulkeva nopea ja palautuva kytkin (nopea ja palautuva elektroninen automaattisulake). Ylijännitesuoja voi koostua yhdestä komponentista, komponenttien sarja- ja/tai rinnankytkennästä tai laajemmasta komponenttiverkosta [5]. Usean komponentin yhdistelmän avulla parannetaan suojan suojaus- ja käyttöominaisuuksia ja vähennetään haittavaikutuksia verrattuna yhden komponentin suojaan. Esimerkiksi kipinäväli tai kaasupurkausputki sarjassa metallioksidivaristorin kanssa vaimentaa kipinävälipurkauksen aiheuttamaa värähtelyä. Kytkentä mahdollistaa myös pelkkää varistoria tehokkaamman suojan, sillä varistori voidaan mitoittaa pienemmälle suojaustasolle. Lisäksi vältetään varistorin vuotovirran haitat, ja esimerkiksi vikavirtasuojan käyttö helpottuu. Ylijännitesuojien perustyyppejä on kaksi: suojassa on vähintään yksi edellä kuvattu, jännitettä alentava komponentti, muttei virtaa rajoittavia komponentteja; näitä käytetään sekä sähkö- että tietoteknisten järjestelmien ylijännitesuojissa suojassa on sekä jännitettä että virtaa rajoittavia komponentteja samassa kotelossa; näitä käytetään pelkästään tietoteknisten järjestelmien ylijännitesuojissa. Kipinäväli, kaasupurkausputki ja varistori ovat yleisiä karkeasuojissa. Varistori on yleinen myös välisuojissa. Hienosuojissa voi myös olla kaasupurkausputki ja/tai varistori ja lisäksi puolijohteita. Kaasupurkausputken ja tyristorin reaktioaika on 0,1 µs luokkaa, kun varistorin reaktioaika on 1 ns ja zenerdiodin 0,1 ns luokkaa. Varistorin ja zenerdiodin kapasitanssi on suuri. Puolijohteiden jyrkkien virtojen kestävyys on pienehkö. [28] 5.3 Sähköteknisten järjestelmien ylijännitesuojat Tässä ST-kortissa tarkastellaan vain suojattavan laitteen ulkopuolisia ylijännitesuojia. Suurin osa sähköverkon ylijännitesuojista on toteutettu yhdellä suojakomponentilla. Suojat, joissa on kaksi eri komponenttia, ovat harvinaisia. Tavallisin näistä on kipinäväli tai kaasupurkausputki sarjassa varistorin kanssa. Tämä soveltuu ylijännitesuojaksi erityisesti vikavirtasuojan yhteydessä. Taulukko 2. Ylijännitesuojien luokittelu. Kriteeri Ominaisuus Portteja yksi tai kaksi (suojan sisäinen kytkentä, kaksiporttinen suoja sisältää sarjaimpedanssin, kohta 1.1) Rakenne jännitettä kytkevä, jännitettä rajoittava tai näiden kombinaatio Testausvaatimus 3) luokka I 1), II 2) ja/tai III 2) (IV 5) ) Tyyppi (EN) tyyppi 1 (karkea suoja), tyyppi 2 (välisuoja), tyyppi 1 + 2, tyyppi 3 (hienosuoja) tai tyyppi 4 5) Luokka (IEC) class I, class II, class I + II tai class III (vastaavat tyyppejä 1, 2 ja 3) Sijainti sisällä tai ulkona Pääsy päästävissä tai ei pääsyä Asennus kiinteä tai siirrettävissä Erotin sijainti (ulkoinen, sisäinen, sekä ulkoinen että sisäinen tai ei mitään) ja suojausfunktiot (lämpö, vuotovirta tai ylivirta) Ylivirtasuojaus spesifioitu tai ei Kotelointiluokka IP-luokka Lämpötila-alue normaali tai laajennettu Ilmanpaine asennuskorkeus enintään 2000 m 4), 80 kpa 106 kpa 5) Kosteusalue 30 % 90 % 4), kontrolloitu tai ei kontrolloitu 5) 1) Testausluokka I on tarkoitettu simuloimaan osaa salamavirrasta. Luokan I mukaisesti testattuja ylijännitesuojia suositellaan yleisesti suurille virroille alttiisiin paikkoihin salamasuojauksen yhteydessä. Näitä suojia käytetään potentiaalintasauksessa salamasuojauksen ja sähköjärjestelmän välillä. Testausvirtapulssin kestoaika luokan I testauksessa on paljon pitempi kuin luokan II ja III testauksissa (kuva 2). 2) Pitää huomata, että ylijännitesuojien testausluokilla I III ei ole mitään tekemistä ylijännitekestävyysluokkien I IV kanssa. 3) Luokan I ja II testauksissa suojan läpi johdetaan tietty virta (virtageneraattori). Luokan III testauksessa suojan läpi kulkeva virta riippuu jännite-virtageneraattorin CWG tyhjäkäyntijännitteestä U oc ja suojan ominaisuuksista. 4) Sähköteknisten järjestelmien ylijännitesuojat 5) Tietoteknisten järjestelmien ylijännitesuojat 11
Kuva2.1 Ylijännitteidenkytkeytyminen:vasemmallasuorajainduktiivinenkytkentä,oikeallaresistiivinen jakapasitiivinenkytkentä. Kuva5.1 2. Salamavirran(impulssivirran)10/350µsjapurkausvirran8/20µsvarausjaenergiaovathyvineri purkausvirran varaus eri suuria. suuria. Ylijännitesuojien apulaitteet(kuva6.1). ominaisuuksia kuvataan perusteellisesti jonka aikana ylijännitesuojan impedanssi palaa suureksi standardin CLC/TS 61643-12 [5] luvussa 5. Suojan valinnassa on tarkasteltava seuraavia ominaisuuksia (paranaisuudet spesifioidaan tietylle käyttöjännitteen taajuudelle ja mahdollinen jälkivirta sammuu. Ylijännitesuojan omimetreja) (osa parametreista on valittava erikseen kullekin ja kuormitusvirralle. suojausmuodolle): Ylijännitesuojat on mitoitettu kestämään toistuvia toimintoja. Ylijännitesuoja voi rikkoutua, jos syöksyaallon energia a) suurin jatkuva käyttöjännite U c b) pientaajuisten ylijännitteiden kestävyys ylittää suojan mitoitusenergian. Suojan rikkoutuessa sen c) mitoituspurkausvirta, purkauskyky (8/20 µs) I n sisältävä virtapiirin osa voi jäädä joko avoimeksi tai oikosulkuun. Edellisessä tapauksessa ylijännitesuojaus ei enää d) virran huippuarvo luokan II toimintatestauksessa (8/20 µs) I max toimi, eikä vioittunutta suojaa havaita ilman lisälaitetta. mitoitussalamavirta (purkauskyky) luokan I toimintatestauksessa (10/350 µs) I imp Jälkimmäisessä tapauksessa suoja kuormittaa järjestelmää, ja oikosulkuvirta voi aiheuttaa palovaaran, mikäli ylivirtasuojausta ei ole toteutettu asianmukaisesti. Standardin CWG:n tyhjäkäyntijännite luokan III toimintatestauksessa (1,2/50 µs) U oc CLC/TS 61643 12 [5] liitteessä I kuvataan ylijännitesuojien oikosulkusuojausta ja sulakkeiden impulssivirtojen e) suojaustaso U p : suurin ylijännitesuojan liittimistä mitattu jännitteen hetkellisarvo testauksessa standardisyöksyjännitteellä 1,2/50 µs, lineaarisella jännitteellä jyrkkyydellä kestävyyttä. 1 kv/µs (kipinävälit ja GDT) tai jäännösjännite U res Jos suojattavan järjestelmän oikosulkusuojaus ei erota nimellispurkausvirralla I n (8/20 µs) tai maksimivirralla rikkoutuvaa suojaa, se on varustettava erityisellä suojaerottimella (erotuskytkimellä) tai varokkeella. Erotin voi olla I max Tyyppien 1 ja 2 ylijännitesuojan jäännösjännite U res erillinen tai se voi olla suojakokonaisuuden yhteydessä mitataan suojan läpi kulkevalla virralla I n (8/20 µs) samassa kotelossa. Ylijännitesuojan vioittuminen ilmaistaan virta alueella parhaiten suojaa jatkuvasti tarkkailevalla ja viasta viestin arvosta 0,1 I n arvoon I peak tai I n (kumpi on suurempi); luokan I testaus (tyyppi 1) lähettävällä ilmaisimella. 1 arvosta 0,1 I n arvoon I n ; luokan II testaus (tyyppi 5.4 Tietoteknisten järjestelmien 2). Tyypin 3 ylijännitesuojan suojaustaso U p on suojan liittimissä vaikuttava suurin hetkellinen jännite standardoi- Tietoteknisiin järjestelmiin tarkoitettujen ylijännitesuojien ylijännitesuojat dussa testauksessa jännite-virtageneraattorilla; luokan III ominaisuuksia ja järjestelmävaatimuksia kuvataan standardin CLC/TS 61643-22 [6] luvussa 5 ja liitteessä D. testaus. f) suojan rappeutuminen Seuraavia ominaisuuksia (parametreja) on tarkasteltava g) vikaantumistapa: oikosulku (ylivirta, kuumeneminen) tai suojan valinnassa: piirin avautuminen a) suurin jatkuva käyttöjännite U c h) oikosulunkestävyys b) suojaustaso U p : kohta 5.3 i) jälkivirran katkaisukyky (ei jännitettä jatkuvatoimisesti c) ylijännitteen mentyä ohi ylijännitesuojan pitää sammua rajoittavilla tyypeillä) ja palata normaaliin suuri impedanssiseen tilaan (impulse reset) j) mitoituskuormitusvirta I L (2-porttisille suojille, 1-porttisille suojille erillisin tulo- ja lähtöliittimin) d) ylijännitesuoja ei saa haitata signaalin läpäisyä normaalioloissa: kaistanleveys (ylärajataajuus), kapasitanssi, k) jännitehäviö (2-porttisille suojille, 1-porttisille suojille erillisin tulo- ja lähtöliittimin) impedanssitaso, heijastusvaimennus, väliinkytkemisvaimennus l) jäännösvirta I PE. Syöksyaallon esiintyessä ylijännitesuojan impedanssi pienenee, jolloin suoja johtaa virtaa ja rajoittaa jännitet- e) eristysresistanssi, vuotovirta f) virtaa rajoittavan ylijännitesuojan tai muun sarjassa tä jäännösjännitteen määrittämälle suojaustasolle (U p ). olevan komponentin mitoitusvirta (kohta 1.1). Syöksyaallon jälkeen suojan läpi voi kulkea jälkivirtaa (I f ), 12 Pulssimuoto 10/350µs 8/20µs I max (ka) 10 10 Q(As) 5 0,2 W/R(kJ/) 25 1,6
Suojattava järjestelmä asettaa erityisvaatimuksia ylijännitesuojien ominaisuuksille. Jotkin ylijännitesuojan ominaisuudet vaikuttavat järjestelmän siirto-ominaisuuksiin: kapasitanssi, sarjaresistanssi, väliinkytkemisvaimennus, heijastusvaimennus, maaepäsymmetria ja lähipään ylikuulumisvaimennus (NEXT). Kuhunkin tarpeeseen on omat ylijännitesuojansa, jotka voivat olla koteloituina yhdeksi monipalvelusuojaksi. Standardin CLC/TS 61643 22 liitteessä D on taulukoitu erilaisten tietoteknisten järjestelmien siirto-ominaisuuksia ylijännitesuojien valintaa ajatellen: telejärjestelmät väylät, mittaus ja automaatio kaapeli-tv-järjestelmät. 5.5 Yhdistelmäsuojat Monipalvelusuojassa samassa kotelossa olevat ylijännitesuojat voivat suojata kahta tai useampaa palvelua, kuten sähkö- ja erilaisia tietoteknisiä verkkoja. Samalla monipalvelusuoja muodostaa yhteisen tasapotentiaalipisteen näille palveluverkoille. Eri järjestelmien tasapotentiaalikiskot yhdistetään tarvittaessa ylijännitesuojan välityksellä. Toisaalta yhdistelmäsuoja voi sisältää tyypin 1 ja tyypin 2 tai tyypin 2 ja tyypin 3 suojausominaisuudet toteuttavan suojan samassa kotelossa. 6 Ylijännitesuojauksen suunnittelu ja toteuttaminen 6.1 Ylijännitesuojaussuunnitelma Jos ylijännitesuojauksen toteuttamisesta on päätetty, suunnittelijan on ennen ylijännitesuojauksen suunnittelun aloittamista selvitettävä, vaatiiko rakennuttaja tai muu päättäjä salamasuojauksen ja sen osana tehokkaan ylijännitesuojauksen vai ainoastaan suojauksen pientaajuisilta ylijännitteiltä, kytkentäylijännitteiltä ja kaukana tapahtuneiden, epäsuorien salamaniskujen aiheuttamilta ylijännitteiltä. Lisäksi on selvitettävä onko kyseessä uudisrakennus vai olemassa olevan rakennuksen saneeraus (vm. ks. [10], Annex B) tilojen luonne: onko tila räjähdetila tai räjähdysvaarallinen tila käsiteltävien tai varastoitavien materiaalien luonne: onko palovaaraa (BE2) [9] suojausta tarvitsevat laitteet ja järjestelmät suojattavien laitteiden ja järjestelmien ylijänniteluokat (taulukko 1) ja mahdollinen EMC-sieto laitteiden mahdolliset sisäiset ylijännitesuojaukset. Osana sähkö- ja tietoteknisten järjestelmien suunnittelua ylijännitesuojaussuunnitelma sisältää oikosulkuvirtojen selvittämisen tarvittavissa asennuksen kohdissa ylijännitesuojien sijoitussuunnitelman ottaen huomioon suojattavien kohteiden sijainti ja suojien suojausetäisyys ylijännitesuojien tyyppien ja lukumäärien valinnan; ylijännitesuojan rakenteen täytyy olla järjestelmävaatimusten mukainen sekä vastata asennusolosuhteita; esimerkiksi räjähdysvaarallisilla alueilla mahdollisesti käytettävien ylijännitesuojien on täytettävä Ex-tilojen laitteille asetetut vaatimukset ylijännitesuojien valinnan jatkuvan käyttöjännitteen (U c ) perusteella ottaen huomioon pientaajuiset ylijännitteet (U TOV ) ylijännitesuojien valinnan ottaen huomioon purkausvirta (I n ), maksimivirta (I max ) tai impulssivirta (I imp ) sekä kyseisessä asennuksen kohdassa odotettavissa oleva oikosulkuvirta jännitettä kytkevän ylijännitesuojan jälkivirran (I f ) katkaisukyvyn riittävyyden tarkistamisen ylijännitesuojien suojaustason (U p ) valinnan ottaen huomioon järjestelmän nimellisjännite sekä suojattavien laitteiden syöksyjännitteenkestävyys ja syöksyaaltojen sieto (EMC) ylijännitesuojien välisen koordinaation suunnittelun (tarkistuksen), kun samassa johtimessa on kaksi tai useampia ylijännitesuojia suojauksen ylijännitesuojien vioittumisesta johtuvaa ylivirtaa ja seurauksia vastaan vikasuojauksen säilymisen tarkistuksen (suunnittelun); vikasuojauksen on säilyttävä tehokkaana silloinkin, kun ylijännitesuojat vioittuvat ylijännitesuojien asennussuunnitelman vikavirtasuojien yhteydessä; ylijännitesuojan rakenteen valinnalla voidaan vähentää suojan vuotovirtoja ja estää vikavirtasuojan tarpeeton toiminta; esimerkiksi varistorin kanssa sarjaan kytketty kaasupurkausputki katkaisee vuotovirran ja estää vikavirtasuojien laukeamiset ylijännitesuojien ja muidenkin laitteiden keskinäisvaikutusten tarkistamisen normaalioloissa ja vikatilanteissa asennusjohtojen poikkipintojen valinnat ylijännitesuojien tilan osoittimien valinnat ylijännitesuojien kunnon valvonnan ja kunnossapidon suunnittelun yksityiskohtaisen dokumentoinnin. 6.2 Sähköverkon ylijännitesuojien sijoitus Ylijännitesuojien sijoittamista eri maadoitustavoilla kuvataan standardeissa [3], [4] ja [5]. Standardin CLC/ TS 61643-12 [5] kohdassa 6.1 käsitellään sijoittamista yksityiskohtaisesti. Siinä käytetään liitäntätyypistä B nimitystä CT 1 ja liitäntätyypistä C nimitystä CT 2. Ks. kohta 1.1. Suojaus epäsuorien kaukoiskujen aiheuttamilta ylijännitteiltä ja kytkentäylijännitteiltä toteutetaan normaalisti asentamalla tyypin 2 ja tarvittaessa tyypin 3 ylijännitesuojia. Ensimmäiset suojat pitää asentaa lähelle asennuksen liittymiskohtaa. Suomessa rakennusten ulkopuolella, varsinkin ilmajohtoverkossa, käytetään TN-C-järjestelmää (4 johtimista AMKAa), joka rakennuksen sisällä muutetaan TN-S-järjestelmäksi. Tällöin rakennuksen pääkeskuksessa on nolla ja PE yhdistetty, eikä niiden välillä tarvita ylijännitesuojaa. Kolmen ylijännitesuojan suojalaite voi olla yksi kokonaisuus, joka sisältää myös valmistajan määrittelemät ylivirtasuojat ja apulaitteet (kuva 3). 13
ro ST Korjattulausuntoversio26.5.2011 sennuksenmaadoitusjohdin 6.3.2 Virtamitoitus (I n/ I max /I imp ) 3 Asennuksen maadoitusjohdin lijännitesuojalaitteenmaadoitusliitäntä,joko5atai5bsenmukaankumpireittionlyhyempi 5 Ylijännitesuojalaitteen joko tai Ylijännitesuojan suojaustaso (U p ) mitataan ja ilmoitetaan 5b sen mukaan kumpi reitti on lyhyempi suojan läpi kulkevalla mitoituspurkausvirralla I olmenylijännitesuojanylijännitesuojalaite,jokavoisisältääylivirtasuojatjaapulaitteet n (8/20 µs). SPDA Kolmen ylijännitesuojalaite, joka Mitoitussalamavirta I iittymiskohdassaolevaylivirtasuoja sisältää ylivirtasuojat ja apulaitteet imp (10/350 µs, testausluokka I), toimintatestausvirta I max (8/20 µs, testausluokka II) ja testaus- OCPD Liittymiskohdassa oleva ylivirtasuoja sennuksenjasyöttävänjärjestelmänmaadoituselektrodit(maadoitusresistanssit) RA, RB Asennuksen syöttävän järjestelmän maadoituselektrodit (maadoitusresistanssit) tausluokka III) taas määrittävät suojan energiankestävyyden generaattorin CWG tyhjäkäyntijännite U oc (1,2/50 µs, tes- KolmivaiheinenylijännitesuojaryhmäpääkeskuksessaSuomessatavallisessa testausluokan mukaisesti. TNCSjärjestelmässä. Kuva 3. Kolmivaiheinen ylijännitesuojaryhmä pääkeskuksessa Suomessa tavallisessa TN-C-S-järjestelmässä. tää tai arvioida. Virran jakautumista on yleisesti vaikea Virtamitoitusta varten asennuspaikan virrat pitäisi määrit- issasfs6000553[3]annetaanmaadoitusjohtimellekaksivaihtoehtoistareittiäsenmukaan ittionlyhyempi.käytännössäonkuitenkinsuositeltavaakytkeämolemmatreitit,elleireitti5a arvioida ja siksi ohjeissa otetaan varmuutta ja viitataan )oleaivanlyhyt(<20cm).johtimen5apoisjättäminenaiheuttaasen,ettämaadoitusvirtaa(esim. valmistajiin. Standardissa SFS 6000 5 53 [3] annetaan maadoitusjohtimelle kaksi vaihtoehtoista reittiä sen mukaan, kumpi irtaa)kierrätetäänrakennuksessapitempimatka,jolloinsyntyyenemmänindusoituneitajännitteitä Ylijännitesuojan energiankestävyyttä ei kannata valita liian ohtimiin. suureksi varmuuden vuoksi. Jos jännitettä rajoittavan suojan reitti on lyhyempi. Käytännössä on kuitenkin suositeltavaa energiankestävyys (I kytkeä molemmat reitit, ellei reitti 5a (kuva 6.1) ole aivan max ) valitaan suureksi, ts. jos I max on jattaviakohteitaonuseitajaneovatetäällätoisistaan,suojienlukumäärääonlisättävä paljon suurempi kuin I lyhyt (< 20 cm). Johtimen 5a poisjättäminen aiheuttaa n, jäännösjännite U res maksimivirralla ylittää laitteen syöksyjännitelujuuden. Näin suoja ssa.myösherkkiälaitteitasuojaamaanvoidaantarvitalisäsuojia.lisäsuojatonmerkittävä sen, että maadoitusvirtaa (esim. salamavirtaa) kierrätetään voi kestää poikkeuksellisen suuren energian, mutta suojattava laite rikkoutuu. Toisaalta, saatavana on myös suuren senalkupäähänjakoordinoitavalähemmäksiliittymiskohtaaasennettavienylijännitesuojien rakennuksessa pitempi matka, jolloin syntyy enemmän uojienliitäntäjohtimientuleeollamahdollisimmanlyhyitä.josasennuksessakauempana indusoituneita jännitteitä muihin johtimiin. energiapurkauskyvyn omaavia suojia, joiden suojaustaso ksesta(etäisyysselvästiyli10m)tarvitaanylijännitesuojausta,suojaasennetaanmyösnollanja Kun suojattavia kohteita on useita ja ne ovat etäällä toisistaan, suojien lukumäärää on lisättävä tarvittaessa. Myös on 1,5 kv. le(kuva6.2).tnsjärjestelmässänollaajape:täeisaayhdistääliittymiskohdanjälkeenmuuten Jos suojaus ilmastollisilta ylijännitteiltä tai kytkentäylijännitteiltä vaatii ylijännitesuojaa, mitoituspurkausvirran I kellisestiylijännitesuojantoimiessa. herkkiä laitteita suojaamaan voidaan tarvita lisäsuojia. Ne on merkittävä asennuksen alkupäähän ja koordinoitava n (purkauskyvyn) tulee olla vähintään 5 ka (8/20 µs) kussakin lähemmäksi liittymiskohtaa asennettavien ylijännitesuojien suojausmuodossa kanssa. Suojien liitäntäjohtimien tulee olla mahdollisimman lyhyitä. Jos asennuksessa kauempana pääkeskuksesta. Tätä virtaa voidaan pitää sähköteknisiin järjestelmiin valittavien ylijännitesuojien purkauskyvyn minimiarvona. Toisaalta esimerkiksi 230/400 V järjestelmään (etäisyys selvästi yli 10 m) tarvitaan ylijännitesuojausta, valitun purkauskyvyltään 12,5 ka tyypin 2 suojan suojaustaso 5 ka virralla voi olla 1 kv, joten purkausvirraltaan suoja asennetaan myös nollan ja PE:n välille (kuva 4). TN S järjestelmässä nollaa ja PE:tä ei saa yhdistää liittymiskohdan jälkeen muuten kuin hetkellisesti ylijännitesuojan 5 ka tai pienemmät suojat ovat käytännössä hienosuojia (tyyppi 3) tai laitesuojia. toimiessa. 2 Liitäntätyypin C (CT 2) mukaisessa asennuksessa liittymiskohdassa nollan ja PE:n välille kytkettävän ylijännitesuojan 6.3 Sähköverkon ylijännitesuojien valinta mitoituspurkausvirran I n pitää kolmivaihejärjestelmässä Sähköverkon ylijännitesuojien valintaa kuvataan yksityiskohtaisesti standardin CLC/TS 61643-12 [5] kohdassa 10 ka. olla vähintään 20 ka ja yksivaihejärjestelmässä vähintään 6.2. Jos Ylijännitesuojan salamasuojaus suojaava tai varautuminen komponentti suoraan voidaan kytkeä iskuun äärijohtimien väliin, äärijohtimesta nollaan tai nollasta maahan. Näitä vaatii ylijännitesuojia, asennuskohdan impulssivirta olisi arvioitava. 14 Ylijännitesuojan suurimman jatkuvan käyttöjännitteen U c pitää olla sijoituspaikassa vaikuttavaa jännitettä U cs suurempi, jotta suoja ei toimi tarpeettomasti eikä sen läpi kulkeva virta kuormita verkkoa tai lämmitä suojaa. Suojan käyttöjännite U c on valittava vähintään taulukossa 3 annetun minimiarvon suuruiseksi. Suojattavien kohteiden on siis kestettävä taulukossa 3 annetut jännitteet. 6.3.1 Pientaajuisten ylijännitteiden kestävyys Ylijännitesuojan pientaajuisten ylijännitteiden kestävyyden U T pitää olla suurempi kuin asennuksessa odotettavissa olevat pienjänniteverkon viasta johtuvat suurimmat pientaajuiset ylijännitteet U TOV,LV. Standardoidut ylijännitesuojien vaihtojännitekestävyydet eli testausjännitteet: ks. [5], Table 5. Jos suurjänniteverkossa käytetään maasulun hälytystä laukaisun sijasta, pienjänniteverkkoon asennettavan ylijännitesuojan pitää kestää pienjänniteverkon suurinta pääjännitettä tunteja. reittejä kutsutaan suojausmuodoiksi (mode of protection).
MarttiAro ST Korjattulausuntoversio26.5.2011 1Muuntamo pääkeskuksessa 7Suojattavakiinteälaite F1, F2, F3 Ylivirtasuojia 2Jakokeskus 8Tyypin2ylijännitesuojat Kuva 3Jakelunlähtö 4. Tyypin 1, 2 ja 3 ylijännitesuojien sijoittaminen Suomessa 9Tyypin2tai3ylijännitesuojat tavallisessa TN-C-S-järjestelmässä. Ylivirtasuojat F2 eivät aina ole tarpeen. 4Päämaadoituskisko 10Etäisyyspääkeskuksestahuomattava 5Tyypin1tai2ylijännitesuojatpääkeskuksessa F1,F2,F3Ylivirtasuojia 6Ylijännitesuojienmaadoitusjohdin Taulukko 3. Pienin ylijännitesuojalta vaadittu jatkuva käyttöjännite U c eri sähkönjakelujärjestelmissä [4], [5]. Laajoissa IT-järjestelmissä voidaan tarvita suurempia arvoja. Kuva6.2 Tyypin1,2ja3ylijännitesuojiensijoittaminenSuomessatavallisessaTNCSjärjestelmässä. Suojausmuoto Sähkönjakelujärjestelmän maadoitustapa YlivirtasuojatF2eivätainaoletarpeen. (ylijännitesuoja välillä) 1 Muuntamo 2 Jakokeskus 3 Jakelun lähtö 4 Päämaadoituskisko 5 Tyypin 1 tai 2 ylijännitesuojat 6 Ylijännitesuojien maadoitusjohdin 7 Suojattava kiinteä laite 8 Tyypin 2 ylijännitesuojat 9 Tyypin 2 tai 3 ylijännitesuojat 10 Etäisyys pääkeskuksesta huomattava TT TN-C TN-S IT, jossa jaettu nollajohdin IT ilman jaettua nollajohdinta vaihe nolla 1,1 U 0 1,1 U 0 1,1 U 0 vaihe PE 1,1 U 0 1,1 U 0 U a) U a) nolla PE U 0 a) U 0 a) vaihe PEN 1,1 U 0 vaihe vaihe 1,1 U 1,1 U 1,1 U 1,1 U 1,1 U a) Nämä ovat pahimman tapauksen arvoja, joten 10 % toleranssia ei tarvita. U 0 a) Standardi IEC EN 62305-4 [10] antaa ohjeita salamavirran jakautumisen laskemisesta. Standardi CLC/TS 61643-12 antaa lisätietoa esimerkein. Jos arviointi ei ole mahdollista, oletetaan että salamavirta on vähintään 100 ka. Tämä on salamasuojaustasojen LPL 3 ja LPL 4 mukainen salamavirta [23]. Salaman iskiessä ilmajohtoon salamavirta jakautuu molempiin suuntiin etenevään, suunnilleen yhtä suureen osaan 50 ka. Jos salama iskee rakennukseen, salamavirta jakautuu likimain tasan maadoituksen ja sähköjärjestelmän kesken. Koska rakennuksen sähköliittymässä on yleensä neljä johdinta (kolme vaihejohdinta ja PEN-johdin), virta jakautuu neljään suunnilleen yhtä suureen osaan ja mainittu 50 ka jaetaan neljällä. Näin tullaan vaatimukseen: Jos salamasuojausstandardi IEC EN 62305-4 vaatii ylijännitesuojia ja virran jakautumi- sen arviointi ei ole mahdollista, mitoitussalamavirran I imp pitää olla vähintään 12,5 ka kussakin suojausmuodossa 1. On huomattava, että metalliputkistojen (vesi, kaasu ym.) ja metallivaippaisten johtojen liittäminen tasapotentiaalikiskoon pienentää sähköjohdoissa kulkevia salamavirtoja, mikä lisää marginaalia suojauksessa suurempien salamavirtojen vaikutuksilta. Liitäntätyypin C (CT 2) mukaisessa asennuksessa nollan ja PE:n välille kytkettävän ylijännitesuojan impulssivirta I imp pitää laskea edellä mainittujen standardien [10] ja [5] mukaisesti. Jos tätä ei voida tehdä, mitoitussalamavirran I imp pitää kolmivaihejärjestelmässä olla vähintään 50 ka ja yksivaihejärjestelmässä vähintään 25 ka. 3 1 Ylijännitesuojan suojaava komponentti voidaan kytkeä äärijohtimien väliin, äärijohtimesta nollaan tai nollasta maahan. Näitä reittejä kutsutaan suojausmuodoiksi (mode of protection). 15
Lisäsuojien virtamitoitus tehdään koordinaatiosääntöjen mukaan. Huom. Tyypin 2 ylijännitesuoja valitaan yleensä purkausvirran I n perusteella. Erityistiloissa mitoitus voidaan tehdä energianpurkauskykyä vastaavan virran I max perusteella, jolloin suojan odotettavissa oleva elinikä on pitempi. Tällöin on tarkistettava, että suojaustaso U p on riittävän pieni myös liitäntäjohdot huomioon ottaen. 6.3.3 Suojaustason valinta Ylijännitesuojan suojaustason U p valintaa kuvataan standardissa CLC/TS 61643 12 kohdassa 6.2.5 ja liitteessä B [5]. Ks. myös kohta 5.3. Laitteen syöksyjännitelujuus on määritetty jännitetestauksessa virrattomana (eristyskoordinaatio) ja syöksyaallon sietokyky virrallisena EMC testauksessa jännite-virtageneraattorilla CWG (1,2/50 µs, 8/20 µs). Kun näitä lujuuksia verrataan transienttialtistukseen käyttöpaikalla, todetaan ylijännitesuojauksen mahdollinen tarve. Valitun ylijännitesuojan suojaustason U p pitää olla pienempi kuin asennuskohdan laitteiden ja johtojen ylijänniteluokan koejännite eli syöksyjännitelujuus (taulukko 1). Jos laitteen jatkuva toimintakyky on kriittinen (hyvin tärkeä), suojaustason pitää olla laitteen EMC-sietotasoa pienempi. Ylijännitesuojan suojaustasoa pienentävät suojan liitosjohdot, joiden tulee olla mahdollisimman lyhyitä. Jos suojan energiankestävyys on turhan suuri, jäännösjännite U res voi olla liian suuri (kohta 6.3.2). Jännitettä kytkevän suojan syttymisjännite on sitä suurempi mitä suurempi on jännitetransientin jyrkkyys. Jännitettä jatkuvatoimisesti rajoittavien tyyppien 1 ja 2 ylijännitesuojien suojaustaso riippuu mitoituspurkausvirrasta I n. Tyypin 3 ylijännitesuojan suojaustason määrittää testaus jännite virtageneraattorilla CWG (U oc ). 6.3.4 Suojausetäisyys Ylijännitesuojan sijoituksen (asennuksen liittymiskohtaan, suojattavan laitteen läheisyyteen jne.) määrittämiseksi on välttämätöntä tuntea suojan suojausetäisyys eli riittävän suojan antava hyväksyttävä etäisyys ylijännitesuojan ja suojattavan laitteen välillä. Suojausetäisyys riippuu ylijännitesuojan ominaisuuksista (U p jne.), järjestelmän tyypistä, tulevan syöksyaallon jyrkkyydestä, asennuksesta rakennuksessa (johtojen pituus jne.) ja suojattavan laitteen ominaisuuksista (impedanssista jne.) [10], Annex C. Jos ylijännitesuoja on kaukana (> 10 m) suojattavasta laitteesta, jännitteen värähtelyt välijohdossa voivat olla jopa kaksinkertaisen suojaustason U p suuruisia ja rikkoa laitteen. Toisinaan laitteessa on sisäinen ylijännitesuoja (esimerkiksi varistori), joka pienentää värähtelyjä. Tällöin on huolehdittava suojien välisestä koordinaatiosta. 6.3.5 Ylijännitesuojan valinta oikosulkuvirran ja jälkivirran katkaisukyvyn perusteella Ylijännitesuojan ja ylivirtasuojan yhdistelmän oikosulunkestävyyden pitää olla vähintään asennuskohdassa odotettavissa olevan suurimman oikosulkuvirran suuruinen. Vaiheen ja nollan välille kytkettävän ylijännitesuojan jälkivirran katkaisukyvyn pitää olla vähintään asennuskohdassa odotettavissa olevan vaiheen ja nollan välisen oikosulkuvirran suuruinen. TT- tai TN-järjestelmässä nollan ja PE:n väliin kytkettävän ylijännitesuojan jälkivirran katkaisukyvyn pitää olla vähintään 100 A, jos käyttötaajuista jälkivirtaa voi esiintyä (kipinävälit). IT-järjestelmässä nollan ja PE:n väliin kytkettävän ylijännitesuojan jälkivirran katkaisukyvyn pitää olla sama kuin vaiheen ja nollan väliin kytketyillä ylijännitesuojilla. Ylijännitesuojan jälkivirran katkaisukyky on sitä tärkeämpi, mitä tärkeämpää on sähkön syötön jatkuvuus. Asiaa kuvaa parhaiten tieto siitä, mikä on pienin asennuspaikassa esiintyvän suojan jälkivirran sulamatta kestävä sulakekoko. Lisäksi suojan elinikä on sitä pitempi, mitä nopeammin se katkaisee jälkivirran. 6.4 Tietoteknisten järjestelmien ylijännitesuojaus Ylijännitesuojien valinnasta annetaan ohjeita ja määräyksiä standardissa CLC/TS 61643 22 [6] ja suosituksessa ITU-T K.36 [28]. Tietoteknisten järjestelmien ylijännitesuojauksen toteuttamista kuvataan myös monessa muussa ITU-T K.- sarjan julkaisussa [31]. Ylijännitesuojia on saatavana monenlaisiin tietoteknisiin sovelluksiin ja verkkoihin: mittaus- ja automaatiojärjestelmät, erilaiset signaaliväylät, puhelin- ja telejärjestelmät, tietoverkot (digitaaliset laajakaistaverkot), suurtaajuusjärjestelmät, antenniverkot, ohjelmien lähetys- ja vastaanottojärjestelmät ja videojärjestelmät. Ylijännitteiden kytkeytymismekanismeja sekä ylijännitesuojien soveltamista, valintaa ja asentamista kuvataan laajasti standardin CLC/TS 61643 22 [6] luvussa 7. Vaatimuksista erityisesti signaalin läpäisy muuttumattomana on tärkeä. Ylijännitesuojan rakenteen täytyy vastata asennusolosuhteita. Esimerkiksi räjähdysvaarallisilla alueilla mahdollisesti käytettävien ylijännitesuojien on täytettävä Ex-tilojen laitteille asetetut vaatimukset. 6.5 Ylijännitesuojien välinen koordinaatio Ylijännitesuojien välinen koordinaatio tarkoittaa sen seikan varmistamista, että samaan johtimeen kytkettyjen ylijännitesuojien virranjako vastaa suojien virrankestävyyttä ja että suojaustasot vastaavat suojien kestävyyttä. Koordinoinnissa on käytettävä sekä energiakriteeriä että jännitesuojauskriteeriä. Ylijännitesuojan valmistaja antaa dokumenteissaan tietoja keinoista koordinaation saavuttamiseksi. Koordinaation varmistamiseksi on yksinkertaisinta käyttää vain yhden valmistajan ylijännitesuojia. Tällöin valmistajalta voidaan kysyä vaatimuksia suojien väliselle etäisyydelle ja impedanssille. Huonosti tai puutteellisesti toteutetun koordinaation seurauksena voi olla ylijännitesuojan tai suojattavan laitteen vaurioituminen tai tulipalon vaara. 16
SPD (I) ITE X1 Y1 (h) X2 (2) Y2 U P(D) (f) (g) X1 SPD (0) (1) (1) (1) U P(C) c (q) X2 (d) (p) (c) yhteismuotoisia (pitkittäisiä) ylijännitteitä rajoittavan ylijännitesuojan referenssipiste (d) tasapotentiaalikisko (EBB) (f) (g) (c) IT-liittimet yhteismuotoisia(pitkittäisiä)ylijännitteitärajoittavanylijännitesuojanreferenssipiste (d) tehonsyötön tasapotentiaalikisko(ebb) liittimet (h) IT-johto tai -verkko (f) ITliittimet SPD (0) tehonsyötön ylijännitesuoja SPD (1) (g) ylijännitesuojat tehonsyötönliittimet eromuotoisille (poikittaisille) ja ja yhteismuotoisille (pitkittäisille) ylijännitteille (p) (h) maadoitusjohdin ITjohtotaiverkko (q) (l)tarpeellinen ylijännitesuojateromuotoisille(poikittaisille)jajayhteismuotoisille(pitkittäisille)ylijännitteille liitosjohto (mahdollisimman lyhyt) liittimen C ja EBB:n välisen johtimen aiheuttaman suojaustason U P suurentumi- sen välttämiseksi (o) tehonsyötönylijännitesuoja UP(C) yhteismuotoinen (pitkittäinen) suojaustasoon rajoitettu jännite UP(D) (p) eromuotoinen maadoitusjohdin (poikittainen) suojaustasoon rajoitettu jännite X1, X2 (q) ylijännitesuojan liitoskohdat suojaamattomalla puolella Y1, Y2 ylijännitesuojan liitoskohdat suojatulla puolella (1) ylijännitesuoja pitkittäisen ylijännitteen rajoittamiseksi UP(C) yhteismuotoinen(pitkittäinen)suojaustasoonrajoitettujännite (2) ylijännitesuoja poikittaisen ylijännitteen rajoittamiseksi UP(D) tarpeellinen liitosjohto (mahdollisimman lyhyt) liittimen C ja EBB:n välisen johtimen aiheuttaman suojaustasonupsuurentumisenvälttämiseksi eromuotoinen(poikittainen)suojaustasoonrajoitettujännite Kuva 5. X1,X2 Esimerkki ylijännitesuojanliitoskohdatsuojaamattomallapuolella suojaustoimenpiteistä yhteismuotoisilta ja eromuotoisilta jännitteiltä tietoteknisen laitteen datan (f) ja tehon (g) Y1,Y2 tuloissa. ylijännitesuojanliitoskohdatsuojatullapuolella (1) ylijännitesuojapitkittäisenylijännitteenrajoittamiseksi Ylijännitesuojien (2) ylijännitesuojapoikittaisenylijännitteenrajoittamiseksi välistä koordinaatiota kuvataan perusteellisesti standardin CLC/TS 61643-12 [5] luvussa 6 Kuva6.3 Esimerkkisuojaustoimenpiteistäyhteismuotoisiltajaeromuotoisiltajännitteiltätietoteknisen 6.7 Ylijännitesuojaus käytännössä liitteessä J sekä standardin CLC/TS 61643-22 [6] luvussa Kun ylijännitesuojaus on päätetty toteuttaa, käytännön laitteendatan(f)jatehon(g)tuloissa 9 ja liitteessä E. Eri valmistajilla on erilaisia keinoja koordinaation toteuttamiseksi. suojausvaatimuksia (purkauskyky, suojaustaso ym.) valintaa varten on tarkasteltava suojattavan järjestelmän ominaisuuksia (jännite, virta, Ylijännitteidenkytkeytymismekanismejasekäylijännitesuojiensoveltamista,valintaajaasentamista siirto-omaisuudet) 6.6 Apulaitteet kuvataanlaajastistandardinclc/ts6164322[6]luvussa7. asennusympäristöä (mm. liittimet, kiskot, sertifikaatit: Ylijännitesuojan vioittuminen voi aiheuttaa oikosulun ja VDE, KEMA, UL jne.) ylikuumenemisen tai se voi altistaa tahattomalle koskettamiselle. Vikatapauksessa suoja on erotettava verkosta. sekä perustietoja että yksityiskohtaista tuotetietoa materiaa- Valmistajien luetteloissa on ylijännitesuojan valintaa varten Kaikki kolme mainittua erotintoimintoa (oikosulku-, lämpenemis- ja kosketussuojaus) voivat olla samassa laitteessa. litietoineen. Ylijännitesuojan vika on tärkeää ilmaista myös suojauspiirin katketessa. Vian ilmaisu voi olla paikallinen tai vietävissä valvomoon. Suojauksessa ylijännitesuojan vioittumisen seurauksilta voidaan asettaa etusijalle syötön jatkuvuus tai suojauksen jatkuvuus. Jos molempia pidetään tärkeinä, suojat ja suojalaitteet on kaksinkertaistettava. Tätä kuvataan standardissa SFS 6000 5-53 [3]. 17 Uusissa rakennuksissa ja uusasennuksissa Suomessa käytetään yleensä TN C S järjestelmää, jossa sähköjohto tuodaan rakennukseen TN C järjestelmänä (vaiheet ja PEN) ja muutetaan asennuksen alussa TN-S-järjestelmäksi (vaiheet, nolla ja PE). Tällöin ylijännitesuojaus asennuksen liittymiskohdassa toteutetaan kuvan 3 mukaisesti. Jos rakennukseen tulee eri järjestelmien ilmajohtoja samasta suunnasta, toteutetaan liittymiskohdassa yksi suojakokonaisuus kaikille johdoille. Valitaan tyypin 1 suojat, jos salamasuojaus toteutetaan, muuten tyypin 2 suojat. Sopiva valinta sähköteknisten järjestelmien suojaksi on 12,5 ka purkauskyvyn suoja: liitäntätyyppi on A (3 + 0). 1
Muiden palvelujen suojat valitaan tarpeen mukaan. Kullakin valmistajalla on järjestelmä- ja ympäristövaatimukset täyttäviä tietoteknisten järjestelmien ylijännitesuojia noin kahdelle purkauskyvylle. Käytännön lähtökohtana voisi olla, että salamasuojauksessa käytetään tehokkaampaa tyypin 1 vaihtoehtoa ja muuten pienempivirtaista tyypin 2 vaihtoehtoa. Eri palvelujen suojat kytketään yhteen tasapotentiaalikiskoon, joka maadoitetaan lyhyellä johtimella. Eri järjestelmien liittymiskohdat on hyvä sijoittaa lähekkäin, jotta liittymisjohdin potentiaalintasauskiskoon saadaan mahdollisimman lyhyeksi. Tässä voidaan käyttää hyväksi myös metallisia laitekoteloita. 6.8 Ylijännitesuojauksen kunnossapito Ylijännitesuojiensuojauksen kuntoa, tilaa ja toimintakykyä on valvottava eri tavoin. Vialliset ylijännitesuojat on ilmaistava ja suojien aktiiviosat on vaihdettava tarvittaessa. Asennuksen eristysresistanssin mittauksessa syöttöpisteeseen, sen läheisyyteen tai jakokeskukseen asennetut ylijännitesuojat on erotettava, jos niitä ei ole mitoitettu eristysmittauksessa käytettävälle jännitteelle. Sähköverkon suojissa on tyypillisesti aina paikallinen vikaindikointi (esimerkiksi vihreä/punainen tilaikkuna tai merkkivalo) ja optiona saatava (rinnakkaismalli) hälytyskosketin, jolla vikatieto voidaan siirtää valvomoon. Tietoteknisten järjestelmien suojat on perinteisesti täytynyt irrottaa kannastaan tai muusta asennusalustasta ja testata tarkoitukseen suunnitellulla testauslaitteella. Saatavana on kuitenkin testauslaitteita, joilla ylijännitesuojan kunto voidaan todeta irrottamatta suojaa kiskosta tai kannastaan ja suojauskin pysyy mittauksen aikana aktiivisena. Saatavana on myös jatkuvatoimisia, testattavien suojien rinnalle samaan kiskoon asennettavia testauslaitteita, jotka antavat hälytyksen suojan viasta tai huomattavasta rappeutumisesta (suojan ollessa vielä toimintakykyinen) kontaktitietona tai väylän kautta. 7 Lähteet ja muu kirjallisuus 7.1 Keskeiset lähteet 1. SFS 6000-1. Pienjännitesähköasennukset. Osa 1. Perusperiaatteet, yleisten ominaisuuksien määrittely ja määritelmät. 2. painos, 2007 05, 58 s. 2. SFS 6000-4-44. Pienjännitesähköasennukset. Suojausmenetelmät Suojaus jännitehäiriöiltä ja sähkömagneettisilta häiriöiltä. 2. painos, 2007-05 (korjattu 2008-03), 40 s. 3. SFS 6000-5-53. Pienjännitesähköasennukset. Osa 5-53. Sähkölaitteiden valinta ja asentaminen. Erottaminen, kytkentä ja ohjaus. 2. painos, 2007-05 (korjattu 2008-03), 29 s. 4. CENELEC HD 60364-5-534. Low-voltage electrical installations Part 5-53. Selection and erection of electrical equipment Isolation, switching and control Clause 534: Devices for protection against overvoltages. 2008-04, 19 9 s. 5. CLC/TS 61643 12. Low-voltage surge protective devices Part 12. Surge protective devices connected to low voltage power distribution systems Selection and application principles. CENELEC 2009-12 (IEC 61643-12:2008, modified), 81 s. 6. CLC/TS 61643 22. Low-voltage surge protective devices Part 12. Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks Selection and application principles. CENELEC 2006-04 (IEC 61643-12:2008, modified), 43 s. 7. HD 60364-4-443. Electrical installations of buildings Part 4-44. Protection for safety Protection against voltage disturbances and electromagnetic disturbances. Clause 443: Protection against overvoltages of atmospheric origin or due to switching. 2006-06, 6 s. IEC 60364-4-44: 2001/A1:2003 modified. 8. CENELEC HD 60364-4-443. Electrical installations of buildings Part 4-44. Protection for safety Protection against voltage disturbances and electromagnetic disturbances. Clause 443: Protection against overvoltages of atmospheric origin or due to switching. 2006-06, 6 s. IEC 60364 4 44: 2001/A1:2003 modified. 9. SFS 6000-5-51. Pienjännitesähköasennukset. Osa 5-51. Sähkölaitteiden valinta ja asentaminen. Yleiset säännöt. 3. painos, 2007-05-28, 25 s. 10. IEC EN 62305-4. Protection against lightning Part 4. Electrical and electronic systems within structures. Ed 2.0, 2011, 87 s. (engl.) 11. EN 60728-11. Cable networks for television signals, sound signals and interactive services. Part 11. Safety. 3. Ed. 2010-06, 74 s. 12. ST 51.02. EMC-näkökohdat Sähkö- ja telesuunnittelussa sekä -asennuksissa. ST-kortisto 2011, 11 s. 13. IEC TR 62066. Surge overvoltages and surge protection in low-voltage a.c. power systems General basic information. 1. painos, 2002-06, 131 s. 14. TUKES. Räjähdetilojen ukkossuojaus. Turvatekniikan keskus, opas 4/2003, 12 s. 15. TUKES. Sähkölaitteistojen turvallisuutta ja sähkötyöturvallisuutta koskevat standardit. Turvatekniikan keskus, ohje S10 2010. 16. TUKES. ATEX Räjähdysvaarallisten tilojen turvallisuus. Turvatekniikan keskus, opas 10/2009, 20 s. 17. SFS-EN 60079-14. Räjähdysvaaralliset tilat. Osa 14. Sähköasennusten suunnittelu, laitevalinta ja asentaminen. 2009-05-25, 201 s. 18. EN 50310. Application of equipotential bonding and earthing in buildings with information technology equipment. 2010-10, 35 s. 19. SFS-EN 50174-sarja Information technology Cabling installation: Part : 1: Installation specification and quality assurance. 2009-05, 47 s + A1: 2011-03, 18 s. Part 2: Installation planning and practices inside buildings. 2009-05, 60 s + A1: 2011-02, 52 s. Part 3: Installation planning and practices outside buildings. 2003-11, 47 s. 18
7.2 Muita aihepiirin tietolähteitä 20. IEC EN 62305-1. Protection against lightning Part 1. General principles. Ed 2.0, 2011, 67 s. (engl.) 21. IEC EN 62305-2. Protection against lightning Part 2. Risk management. Ed 2.0, 2011, 84 s. (engl.) 22. IEC EN 62305-3. Protection against lightning Part 3. Physical damage to structure and life hazard. Ed 2.0, 2011, 156 s. (engl.) 23. SFS 609. Rakennusten ja rakenteiden salamasuojaus. SFS-käsikirja 609, syyskuu 2009. 177 s. 24. ITU-T K.11. Principles of protection against overvoltages and overcurrents. Recommendation ITU T K.11, 2009-01, 28 s. www.itu.int/rec/t-rec-k/en. 25. ITU-T K.12. Characteristics of gas discharge tubes for the protection of telecommunications installations. re- Recommendation ITU T K.12, 2010-05, 28 s. 26. ITU-T K.28. Characteristics of semi-conductor arrester assemblies for the protection of telecommunications installations. Recommendation ITU T K.28, 1993-03, 15 s. 27. ITU-T K.30. Self-restoring overcurrent protectors. re- Recommendation ITU T K.30, 2004-12, 13 s. 28. ITU-T K.36. Protection against interference. Selection of protective devices. Recommendation ITU T K.36, 1996-05, 9 s. 29. ITU-T K.66. Protection of customer premises from overvoltages. recommendation Recommendation ITU-T ITU T K.66, 2004-2, 2004 12, 64 s. 30. ITU-T K.67. Expected surges on telecommunications and signalling networks due to lightning. Recommendation ITU T K.67, 1996-05, 2006-02, 38 s. 31. ITU-T. Guide to use of ITU-T publications produced by study group 5 aimed at achieving electromagnetic compatibility and safety. 2008-01, 34 s. www.itu.int/ oth/t0e02000002/en. 32. Sähkötieto. Antennijärjestelmät. ST-käsikirja 12, 4. painos, 2008, 302 s. 33. STUL. Rakennusten ylijännite- ja ukkossuojaus. Sähköja teleurakoitsijaliitto STUL, 2005, 170 s. 34. STUL. Maadoituskirja. Sähkö- ja teleurakoitsijaliitto STUL, 2007, 176 s. 35. Hasse Peter. Overvoltage protection of low voltage systems. 2nd edition, 2004, 358 s. 36. Sjögren Harry. Automaatiojärjestelmän ylijännitesuojausratkaisut. Diplomityö, TTY, 2009, 65 s. 37. ST.01. Rakennusten salamasuojaus. Kortin käsikirjoitus: Matti Aro 19