NSS- Teleturva 2011 30.9.-1.10.2011
Rakennusten salama- ja ylijännitesuojaus
Ismo Saaristola
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
Copyright OBO BETTERMANN 2010
Perinteet ja innovaatiot
100 vuotta intohimoa muutoksiin
Ulrich, Andreas ja Thomas Bettermann
OBO Suomessa
2000 alkaen
Myyntitiimi
Anssi Aho, aluemyyntipäällikkö Etelä- Suomi
Kimmo Remes aluemyyntipäällikkö, Länsi-Suomi
Markku Hukka, aluemyyntipäällikkö, Itä- ja Pohjois-Suomi
Ismo Saaristola, tuotepäällikkö
Tommy Gröning, toimitusjohtaja
04.10.2011
3
Tukitiimi
Sami Granö, tekninen asiakaspalvelu
Auli Puukari, myyntisihteeri
Pasi Turunen, varastonhoitaja
Tuomo Karhunen, hallintopäällikkö
Copyright OBO BETTERMANN 2010
Konttori, näyttely ja varasto
Helsingin Konalassa.
Ruosilantie 18A, 00390 Helsinki
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
Sveitsi: Muovituotantoa 4,500 m²
04.10.2011
4
Copyright OBO BETTERMANN 2010
Brasilia: Metallituotantoa 3,000 m²
Copyright OBO BETTERMANN 2010
OBO maailmalla
Läsnä yli 60 maassa. 40 tytäryhtiötä.
• Tuotantolaitos
• Tytäryhtiö
• Edustaja
04.10.2011
5
Asennus- ja johtokanavat
Palonkestävät johtojärjestelmät
Asennuskalusteet
Kaapelihyllyt
Copyright OBO BETTERMANN 2010
Asennus- ja kiinnitystarvikkeet
Lattia-asennusjärjestelmät
Salama- ja ylijännitesuojat
04.10.2011
6
Ylijännite- ja salamasuojauksen rakenne
1
1
4
4
3
2
7
Maadoitustarvikkeet
3
Potentiaalintasaustarvikkeet
4
Ylijännitesuojat
4
4
04.10.2011
2
Copyright OBO BETTERMANN 2010
Asentamista Iluokassa
Salamasuojaustarvikkeet
•
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
Copyright OBO BETTERMANN 2010
Ylijännitteiden syntyminen
Copyright OBO BETTERMANN 2010
Salamapurkauksen osumakohta on arvaamaton
04.10.2011
9
Rakennusten salama- ja ylijännitesuojaus
Periaatteet
EN 62305-1, -2, -3 ja -4 standardit
englanniksi : 850s
SFS609- käsikirja suomeksi: 180s
04.10.2011
10
SFS 6000 standardit suomeksi
Copyright OBO BETTERMANN 2010
• 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
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
Copyright OBO BETTERMANN 2010
•
Salamasuojauksen periaate EN 62305, suora salaman
osuma, ulkoinen ja sisäinen potentiaalintasaus
1.
2.
L1
L2
L3
PEN
50 kA/4=12,5kA
3.
SPD T1
Sieppausjärjestelmä kerää rakennukseen
osuneen salaman
Osumasta aiheutunut salamavirta
johdetaan alastulojohtimilla
maadoituselektrodin kautta maahan
Maadoitusjohtimen kautta rakennuksen
päämaadoituskiskoon tuleva osa
salamavirrasta johdetaan ylijännitesuojalla
turvallisesti jakeluverkkoon
SPD T1+T2
PMK 50 kA
50 kA
04.10.2011
12
1-porras
Ukkosylijännitesuoja =
salamasuoja T1 (B-taso) tai
yhdistelmäsuoja T1+T2, (B+C- taso)
Copyright OBO BETTERMANN 2010
Suojausperiaate:
100 kA,
Suomessa 99,5%
< 100kA
Salamasuojauksen periaate EN 62305, ylijännitteen
kytkeytyminen
Kauempana
sattuvat
salamaniskut
Vaikutukset:
1.
2.
SPD T2
l>10
m
Magneettikenttä
l>10m
Lightning
arresters
SPD T1
13
Lines running
parallel
Pitkiin kaapeleihin (>10m) indusoitunut
ylijännite johdetaan
potentiaalintasaukseen ylijännitesuojilla
SPD
2- porras
- Välisuojilla T2 ( C- taso )
3- porras
- Hienosuojilla T3 ( D- taso )
Copyright OBO BETTERMANN 2010
SPD T3
Conductor
loop
04.10.2011
Salaman sähkömagneettinen pulssi
LEMP
Salamavirran kytkeytyminen
kaapeliverkon silmukoihin
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 II
LPL III
LPL IV
- Ydinvoimalat
- Kemianteollisuus
- Konttorit
- Muut
- EX- tilat
- Sairaalat
- Koulut, hotellit
- IT- keskukset
- Tietoliikennemastot - Museot, kirkot
- Kerrostalot h>100m - Liikekeskukset
- Kerrostalot h>22m
04.10.2011
14
Copyright OBO BETTERMANN 2010
•
Sieppausrakenteen suunnittelu
Verkko- pallo- ja suojakulmamenetelmät
Sieppausrakenteen mitoitusarvot
Copyright OBO BETTERMANN 2010
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
Pääkeskus
Ryhmäkeskus
1.5 kV
Koje, laite
Tarvitaan ylijännitesuojia pienentämään ylijännitteet sallitulle tasolle!
04.10.2011
16
Copyright OBO BETTERMANN 2010
2.5 kV
Sähkölaitteiden impulssijännitteen kestävyys IEC 60664-1
kV
4
3
2
1.3 kV
1
OBOn suojat
Laitteet, jotka
tarvitsevat
lisäsuojauksen
1.5 kV
1.0 kV
IV
III
T1 (B-taso)
Esim. pääkeskus
04.10.2011
Standardi
17
II
T2 (C-taso)
Esim. ryhmäkeskus
I
T3 (D-taso)
Esim. tietokone
Copyright OBO BETTERMANN 2010
6
Suojataso 230/400 V:n verkossa
Laitteet
asennuksen
syöttöpisteessä Laitteet, jotka
ovat osa kiinteää
6 kV
Laitteet, jotka
asennusta
pitää liittää
4 kV
kiinteään
asennukseen
2.5 kV
2 kV
Ylijännitesuojat, yleistä
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
Copyright OBO BETTERMANN 2010
Ylijännitesuoja ( Venttiilisuoja):
OBOn ylijännitesuojat EN 61643-11
BET- tutkimuslaboratorion syöksyvirtagenerattori Iimp 100kA (10/350)
GRM-
04.10.2011
19
Copyright OBO BETTERMANN 2010
Asentamista I-luokassa
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
Copyright OBO BETTERMANN 2010
-
Ylijännitesuojan valinta
-
-
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
Copyright OBO BETTERMANN 2010
1- Porras, salamavirta uhkana:
Ylijännitesuojan valinta
1- Porras, perussuoja, salamavirta uhkana:
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
-
-
-
04.10.2011
22
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
Copyright OBO BETTERMANN 2010
( Asuintalot, liike- ja teollisuuskiinteistöt sekä julkiset rakennukset joiden
salamasuojaustaso standardin EN 62305-2 mukaan on LPL III tai LPL IV )
Ylijännitesuojan valinta
1- Porras, perussuoja, salamavirta uhkana:
MCD50-B/3 TN-C 3L+PEN
Snro: 58 080 22
MCD50-B/3+1 TN-S 3L+N+PE
Snro: 58 080 24
-
-
-
04.10.2011
23
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
Copyright OBO BETTERMANN 2010
( Voima- yms. Laitokset, teollisuus- ja julkiset rakennukset sekä radiomastot kaikkiin
salamasuojaustasoihin LPL I-IV )
Ylijännitesuojan valinta
1- Porras, perussuoja, salamavirta uhkana:
-
04.10.2011
24
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
Copyright OBO BETTERMANN 2010
( Voima- yms. Laitokset, teollisuus- ja julkiset rakennukset sekä radiomastot kaikkiin
salamasuojaustasoihin LPL I-IV )
PS4-VA/TT TN-S 3L+N+PE
PS3-VA/TNC TN-C 3L+PEN
Snro: 58 080 28
Snro: 58 080 26
Ylijännitesuojan valinta
-
-
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 SFS609käsikirjan mukaiset T2 suojatyypit
Asuintalot, liike- ja teollisuuskiinteistöt sekä
julkiset rakennukset
04.10.2011
25
Copyright OBO BETTERMANN 2010
1- Porras, salamavirta ei uhkana:
Ylijännitesuojan valinta
1- Porras, perussuoja, salamavirta ei uhkana:
-
04.10.2011
26
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
Copyright OBO BETTERMANN 2010
V20-C/3-280 TN-C 3L+PEN
Snro: 58 082 34
Ylijännitesuojan valinta
-
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
Copyright OBO BETTERMANN 2010
2- Porras, välisuoja
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 )
04.10.2011
28
C25-B+C/0
Snro: 58 080 44
- Suojamoduli ( varaosa )
V20-VA/0-385
Snro: 58 080 21
- Suojamoduli ( varaosa )
Copyright OBO BETTERMANN 2010
-
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
Copyright OBO BETTERMANN 2010
-
Ylijännitesuojan valinta
3- Porras, hienosuojat:
-
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
04.10.2011
30
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
Copyright OBO BETTERMANN 2010
USM-A
Snro: 58 080 23
Ylijännitesuojan valinta
Tele- ja dataverkon ylijännitesuojat:
LSA-B-MAG
Snro: 58 080 54
ND-CAT6A/EA
Snro: 58 082 12
-
-
SC-Tele/4-C-G
Snro: 58 081 88
-
04.10.2011
31
Ylijännitesuoja, perussuoja
ADSL, ISDN- ja analogiverkkoon
Suojataso 5kA (10/350)
Suojataso 15kA (8/20)
Ylijännitesuoja, kojesuoja
RJ-45 liittimet
10GBit verkkoihin
Kytkimet, tietokoneet
Toimii myös PoE- verkoissa
TKS-B
Snro: 58 080 68
-
Ylijännitesuoja, perussuoja
Suojataso 6kA (10/350)
Suojataso 20kA (8/20)
AC/DC
Copyright OBO BETTERMANN 2010
Ylijännitesuoja, perussuoja
10- pariselle LSA rimalle
Suojataso 1kA (10/350)
Suojataso 5kA (8/20)
Ylijännitesuojan valinta
Antennisuoja TV4+1
Snro: 58 082 15
04.10.2011
32
Automaatioverkon ylijännitesuojat:
Antennisuoja DS-F W/W
Snro: 58 080 40
MDP-4D-24-T-10
Snro: 58 082 13
-
- 2- ja 4-napainen
Suojataso 2,5kA (10/350)
Suojataso 10kA (8/20)
TKS-B
Snro: 58 080 68
Copyright OBO BETTERMANN 2010
Antenniverkon ylijännitesuojat:
OBO Suunnitteluohjeet
Copyright OBO BETTERMANN 2010
OBOlta löytyy yksityiskohtaiset suunnitteluohjeet myös eri teollisuudenaloille
04.10.2011
33
Copyright OBO BETTERMANN 2010
OBOn ylijännitesuojat
04.10.2011
34
Copyright OBO BETTERMANN 2010
Kiitos!
04.10.2011
35