Kenth Ryeskog
För första gången i Europa har man varit i stånd till att enas om gemensamma standarder inom ett elinstallationsområde, högspänningsanläggningar över 1 kV.
De säkerhetsbestämmelser som gäller för starkströmsanläggningar har vi tidigare funnit i Elsäkerhetsverkets starkströmsföreskrifter, som alltsedan 1904 getts ut i många olika utgåvor. Den så kallade Blå boken, ELSÄK-FS 1999:5, är den sista utgåva som innehållit detaljerade regler. Från och med utgåvan ELSÄK-FS 2004:1 innehåller föreskrifterna enbart grundläggande bestämmelser och föreskrifterna måste därför vanligen användas tillsammans med gällande svensk standard som anger detaljerade fordringar.
Från den 1 oktober 2008 gäller tre nya föreskrifter som är aktuella för utförande och kontroll av såväl hög- som lågspänningsanläggningar:
- ELSÄK-FS 2008:1 Elsäkerhetsverkets föreskrifter och allmänna råd om hur elektriska starkströmsanläggningar ska vara utförda, med ändringsföreskrift ELSÄK-FS 2010:1
- ELSÄK-FS 2008:2 Elsäkerhetsverkets föreskrifter och allmänna råd om varselmärkning vid elektriska starkströmsanläggningar, med ändringsföreskrift ELSÄK-FS 2010:2
- ELSÄK-FS 2008:3 Elsäkerhetsverkets föreskrifter och allmänna råd om innehavarens kontroll av elektriska starkströmsanläggningar och elektriska anordningar, med ändringsföreskrift ELSÄK-FS 2010:3
I ELSÄK-FS 2008:1; 2010:1 ingår nu också föreskrifter för elektriska järnvägsanläggningar, som i huvudsak hämtats från Blå boken.
Föreskrifterna säger att en starkströmsanläggning ska vara utförd enligt god elsäkerhetsteknisk praxis så att den ger betryggande säkerhet mot person- eller sakskada på grund av el. Om svensk standard tillämpats som komplement till föreskrifterna anses normalt anläggningen utförd enligt god elsäkerhetsteknisk praxis. Avviker däremot utförandet från svensk standard, till exempel genom att man använder internationell standard eller följer en beprövad branschpraxis, ska man dokumentera de bedömningar som ligger till grund för utförandet.
I det fall inte gällande standarder eller föreskrifter behandlar en fråga som reglerats i tidigare föreskrifter kan man efter en riskbedömning baserad på den aktuella situationen överväga att tillämpa tidigare regler med åberopande av ”god elsäkerhetsteknisk praxis”.
För lågspänningsanläggningar är den standard som i första hand är aktuell de så kallade Elinstallationsreglerna, SS 436 40 00 Elinstallationer i byggnader – Utförande av elinstalla-tioner för lågspänning. Utg. 2, för bland annat. luftledningar måste man dock anlita andra standarder.
För högspänningsanläggningar gäller främst SS-EN 61936-1 ”Starkströmsanläggningar med nominell spänning överstigande 1 kV AC” samt SS-EN 50522 ”Jordningssystem överstigande 1kV AC.
Den tidigare gällande SS 421 01 01 baserades på HD 637 S1, vilket i sin tur till både struktur och innehåll till stora delar svarade mot den tidigare utgåva 1 av IEC 61936-1. Vid läsning av SS-EN 61936-1 kommer läsaren att känna igen sig, eftersom den påminner i sin struktur om SS 210101.
En väsentlig skillnad är ”Avsnitt 9, Jordningssystem”, i SS 421 01 01, detta avsnitt har förändrats i SS-EN 61936-1 vilket här endast lämnar allmänna fordringar. Däremot är standarden SS-EN 50522 en helt ny standard som saknar motsvarighet på IEC-nivå. SS-EN 50522 har utarbetas inom Europa av CENELEC för att närmare lämna fordringar för jordningssystem för högspänning
Dessa två standarder omfattar regler för utförandet av de flesta typer av elektriska högspänningsanläggningar, till exempel kraft- och transformatorstationer, industri, anläggningar, jordbruk och offentliga byggnader. Ett viktigt undantag är luftledningar och kablar som är dragna mellan olika, inte sammanhörande, anläggningar, till exempel mellan ett yttre matande ställverk och en industrianläggning. Sådana ledningar behandlas inte i SS-EN 61936-1. Däremot behandlas de kortfattat senare i detta dokument. Andra undantag är järnvägar och fabrikstillverkad, typprovad kopplingsutrustning. För dessa fall får man gå till de särskilda standarder som beskriver respektive utrustning.
Högspänningsstandard SS-EN 50522 och SS-EN 61936-1, kommer att ges ut som en del av SEK Handbok 438, som även kommer att innehålla en guide med nyttiga kommentarer till dessa två standarder.
För luftledningar har några av de viktigaste kraven från tidigare föreskrifter, såsom minsta höjd över mark, minsta avstånd till byggnad förts in i ELSÄK FS 2008:1. Kompletterande fordringar för luftledningar och ledningskorsningar, markförlagda kablar etc. finns i svensk standard. Förteckning över tillämpliga standarder kan erhållas från SEK. www.elstandard.se
Förutom svensk standard finns en mängd olika branschstandarder, till exempel IBH som gäller för anslutning av högspänningsanläggningar och som ges ut av Svensk Energi. Branschstandarder äger giltighet i den mån respektive parter kommit överens om det.
Allmänna fordringar på högspänningsanläggningar
Vid ombyggnad eller utvidgning av en anläggning ska, oavsett när anläggningen ursprungligen togs i bruk, de nya bestämmelserna tillämpas på ombyggnaden eller utvidgningen. (ELSÄK-FS 2008:1, Ikraftträdandet och övergångsbestämmelser).
Texten i högspänningsstandarden (SS-EN 61936-1 pkt 6.1) öppnar en möjlighet att vid ombyggnad eller utvidgning tillämpa de regler som gällde vid den ursprungliga uppbyggnaden, under förutsättning att god elsäkerhetsteknisk praxis är säkerställd. Detta bör i det längsta undvikas, och de bedömningar som ligger till grund för det valda utförandet ska vara väl motiverade och dokumenterade.
Vad är det då som har hänt?
Som tidigare nämnts, SS 421 01 01 baserades på HD 637 S1, vilket i sin tur till både struktur och innehåll till stora delar svarade mot den tidigare utgåva 1 av IEC 61936-1. Läsaren känner igen sig vid tolkning av SS-EN 61936-1. SS-EN 50522 är en helt ny standard. SS-EN 61936-1 tar upp de grundkrav som gäller för en högspänningsanläggning:
- Elektriska fordringar
- Mekaniska fordringar
- Klimat- och omgivningsförhållanden
- Särskilda fordringar
I standard SS-EN 61936-1 beskrivs hur anläggningarna ska vara skyddade av anordningar för automatisk frånkoppling av kortslutningar mellan faser samt hur de skall vara skyddade av automatiskt verkande reläskydd för antingen frånkoppling vid farliga jordfel eller i en del fall indikera för jordfel. Valet av detta är beroende av hur systemet är neutralpunktsjordat.
Vidare i standarden upptas de krafter som påverkar våra utrustningar och bärande konstruktioner, innefattande stativ och fundament på kraftanläggningar som ska motstå förväntade mekaniska påkänningar.
I det normala belastningsfallet skall följande laster tas hänsyn till; egenvikt, dragpåkänning, montagelast (100 kg x 9,81 = 1 000 N), islast, vindlast.
Egenvikt och dragpåkänning som uppträder samtidigt med den största av de följande tillfälliga lasternas reaktionskrafter, kortslutningskrafter förlust av ledares dragkraft etc.
SS-EN 50522 ”Jordningssystem av högspänningsanläggningar”
I denna nyskrivna standard, SS-EN 50522 är det sagt att ett jordningssystem ska: ”fungera under alla förhållanden och garantera säkerheten för mänskligt liv på en plats som personer har legitim tillgång till. Det ges också kriterier för att säkerställa att integriteten av ansluten utrustning och i närheten av jordningssystem bibehålls” Vilket i klartext betyder att det ställs stora krav på jordningssystemets design, installation, provning och underhåll av ett jordningssystem.
Vid utformning av ett jordningssystem så är det tre viktiga parametrar som på berör jordningssystemets dimensionering:
- storleken på felströmmen
- felets varaktighet
- markens egenskaper
De två första punktsatserna beror huvudsakligen på hur högspänningssystemets neutralpunkt är systemjordad. Den tredje och sista punktsatsen kanske man som läsare inte reagerar så mycket över men den säger att vi måste ta hänsyn till markens egenskaper. Dessa egenskaper varierar var vi befinner oss i Europa, ja Till och med mellan olika platser i landet. Därav är det oerhört viktig när vi dimensionerar vårt jordningssystem att vi tar hänsyn till markens egenskaper (till exempel jordens avledningsförmåga) för att inte erhålla för höga beröringsspänningar.
För att verifiera att tillåtna beröringsspänningar uppfyller lagstiftningens krav ska enligt Elsäkerhetsverkets föreskrifter om hur elektriska starkströmsanläggningar ska vara utförda (ELSÄK-FS 2008:1) och Elsäkerhetsverkets föreskrifter om innehavarens kontroll av elektriska starkströmsanläggningar (ELSÄK-FS 2008:3) ske genom kontrollmätning.
I standarden anges enligt ett diagram för tillåten beröringsspänning som funktion av frånkopplingstiden. Kurvan för tillåten beröringsspänning är baserad på normalt förekommande situationer, och beaktar både gynnsamma och ogynnsamma situationer inom ramen för det allmänna fallet. Resultatet motsvarar ett värde som av erfarenhet visat sig ge en acceptabel risk för normala förhållanden. Det är viktigt att de förutsättningar som ligger till grund för en sådan bedömning vidmakthålles under alla driftförhållanden. Risker som kan förbises är till exempel situationer vid underhållsarbeten eller driftstörningar.
I praktiken betyder detta att de riktlinjer som angavs i SS 4210101 för utformning av kraftanläggningar ersätts nu av SS-EN 61936-1 ”Starkströmsanläggningar med nominell spänning överstigande 1 kV AC” samt SS-EN 50522 ”Jordningssystem av högspänningsanläggningar”.
Kenth Ryeskog
STF ingenjörsutbildning
Ledamot TK 99
