NSS- Teleturva 2011 30.9.-1.10.2011 Rakennusten salama- ja ylijännitesuojaus Ismo Saaristola
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. 2200 04.10.2011 2
OBO Suomessa 2000 alkaen Konttori, näyttely ja varasto Helsingin Konalassa. Ruosilantie 18A, 00390 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 04.10.2011 3
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 04.10.2011 4
OBO maailmalla Läsnä yli 60 maassa. 40 tytäryhtiötä. Tuotantolaitos Tytäryhtiö Edustaja 04.10.2011 5
Asennus- ja johtokanavat Palonkestävät johtojärjestelmät Asennuskalusteet Asennus- ja kiinnitystarvikkeet Kaapelihyllyt Lattia-asennusjärjestelmät Salama- ja ylijännitesuojat 04.10.2011 6
Ylijännite- ja salamasuojauksen rakenne 1 1 2 Salamasuojaustarvikkeet Maadoitustarvikkeet 4 3 Potentiaalintasaustarvikkeet Asentamista I- luokassa 4 3 4 4 2 4 Ylijännitesuojat 04.10.2011 7
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 ) 04.10.2011 8
Salamapurkauksen osumakohta on arvaamaton 04.10.2011 9
Rakennusten salama- ja ylijännitesuojaus Periaatteet EN 62305-1, -2, -3 ja -4 standardit englanniksi : 850s Salamasuojausmenetelmät perustuvat EN 62305- standardiin. Suomessa on aiheesta julkaistu SFS6000- standardit ja SFS käsikirja 609 Verkon ylijännitesuojien vaatimukset on määritelty standardissa EN 61643-11 Telepuolen vaatimukset standardissa on määritelty standardissa EN 61643-21 OBOn salamasuojaustarvikkeet ja ylijännitesuojat täyttävät kaikki vaadittavat standardit ja ST- kortin 53.16 vaatimukset SFS609- käsikirja suomeksi: 180s SFS 6000 standardit suomeksi 04.10.2011 10
Rakennusten salama- ja ylijännitesuojaus Vastuut: EN 62305 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. SFS6000 443.3.2.2 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 04.10.2011 11
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) 04.10.2011 12
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 ) 04.10.2011 13
Salamasuojauksen suojatasot EN 62305 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 04.10.2011 14
Sieppausrakenteen suunnittelu Verkko- pallo- ja suojakulmamenetelmät Sieppausrakenteen mitoitusarvot Sieppaustangon suojakulma eri suojatasoilla LPL 04.10.2011 15
Kolmiportaisen ylijännitesuojauksen periaate Kaapelit ja sähkölaitteet on suunniteltu ja valmistettu kestämään ylijännitteitä IEC 60664-1 standardin mukaan seuraavasti: IEC 60664-1 standardi 4 kv 2.5 kv 1.5 kv Pääkeskus Ryhmäkeskus Koje, laite Tarvitaan ylijännitesuojia pienentämään ylijännitteet sallitulle tasolle! 04.10.2011 16
Sähkölaitteiden impulssijännitteen kestävyys IEC 60664-1 6 kv 4 3 2 1 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 04.10.2011 17
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 04.10.2011 18
OBOn ylijännitesuojat EN 61643-11 BET- tutkimuslaboratorion syöksyvirtagenerattori Iimp 100kA (10/350) Asentamista I-luokassa GRM- 04.10.2011 19
Ylijännitesuojan valinta 1- Porras, karkeasuoja EN 61643-11 - 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 04.10.2011 20
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 04.10.2011 21
Ylijännitesuojan valinta 1- Porras, perussuoja, salamavirta uhkana: ( Asuintalot, liike- ja teollisuuskiinteistöt sekä julkiset rakennukset joiden salamasuojaustaso standardin EN 62305-2 mukaan on LPL III tai LPL IV ) V50-B+C/3-280 TN-C 3L+PEN Snro: 58 082 00 V50-B+C/3+NPE TN-S 3L+N+PE Snro: 58 082 01 - 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 04.10.2011 22
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: 58 080 22 MCD50-B/3+1 TN-S 3L+N+PE Snro: 58 080 24 - 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 04.10.2011 23
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: 58 080 26 PS4-VA/TT TN-S 3L+N+PE Snro: 58 080 28 - 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 04.10.2011 24
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 04.10.2011 25
Ylijännitesuojan valinta 1- Porras, perussuoja, salamavirta ei uhkana: V20-C/3-280 TN-C 3L+PEN Snro: 58 082 34 - 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: 58 080 42 - Ylijännitesuoja, välisuoja - Suojatyyppi T2 ( C-taso ) - Purkauskyky 20kA / napa (8/20) - Suojataso Up < 1,3kV - Saatavana potentiaalivapaalla koskettimella 04.10.2011 26
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) 04.10.2011 27
Ylijännitesuojan valinta 2- Porras, välisuoja: V20-C/3+NPE-280 TN-S 3L+N+PE Snro: 58 080 42 - Ylijännitesuoja, välisuoja - Suojatyyppi T2 ( C-taso ) - Purkauskyky 20kA / napa ( 8/20) - Suojataso Up < 1,3kV - Saatavana potentiaalivapaalla koskettimella V50-B+C/0-280 Snro: 58 082 07 - Suojamoduli ( varaosa ) C25-B+C/0 Snro: 58 080 44 - Suojamoduli ( varaosa ) V20-VA/0-385 Snro: 58 080 21 - Suojamoduli ( varaosa ) 04.10.2011 28
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 ) 04.10.2011 29
Ylijännitesuojan valinta 3- Porras, hienosuojat: USM-A Snro: 58 080 23 - Ylijännitesuoja, hienosuoja - Suojatyyppi T3 - Purkauskyky 2,5-3kA - Suojataso Up <1,5kV - Kojerasiaan asennettava suoja akustisella vikailmoituksella - Ilmalämpöpumput, huippuimurit ym. Hienosuoja VF230AC/DC Snro: 58 080 67 - 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: 14 644 87 - Modul 45- sarjan suoja asennettavaksi johtokanavaan tai lattiarasiaan ryhmä-suojaksi 04.10.2011 30
Ylijännitesuojan valinta Tele- ja dataverkon ylijännitesuojat: LSA-B-MAG Snro: 58 080 54 - Ylijännitesuoja, perussuoja - 10- pariselle LSA rimalle - Suojataso 1kA (10/350) - Suojataso 5kA (8/20) ND-CAT6A/EA Snro: 58 082 12 - Ylijännitesuoja, kojesuoja - RJ-45 liittimet - 10GBit verkkoihin - Kytkimet, tietokoneet - Toimii myös PoE- verkoissa SC-Tele/4-C-G Snro: 58 081 88 - Ylijännitesuoja, perussuoja - ADSL, ISDN- ja analogiverkkoon - Suojataso 5kA (10/350) - Suojataso 15kA (8/20) TKS-B Snro: 58 080 68 - Ylijännitesuoja, perussuoja - Suojataso 6kA (10/350) - Suojataso 20kA (8/20) - AC/DC 04.10.2011 31
Ylijännitesuojan valinta Antenniverkon ylijännitesuojat: Automaatioverkon ylijännitesuojat: Antennisuoja TV4+1 Snro: 58 082 15 Antennisuoja DS-F W/W Snro: 58 080 40 - Suojataso 2,5kA (10/350) - Suojataso 10kA (8/20) MDP-4D-24-T-10 Snro: 58 082 13-2- ja 4-napainen TKS-B Snro: 58 080 68 04.10.2011 32
OBO Suunnitteluohjeet OBOlta löytyy yksityiskohtaiset suunnitteluohjeet myös eri teollisuudenaloille 04.10.2011 33
OBOn ylijännitesuojat 04.10.2011 34
Kiitos! 04.10.2011 35