Felles elektro/Prosjektering og bygging/Generelle tekniske krav

Fra Teknisk regelverk utgitt 1. februar 2017
Hopp til: navigasjon, søk

1 Hensikt og omfang

De generelle tekniske krav i dette regelverket skal være et minimum sett av krav som skal innfris for å ivareta drifts- og personsikkerhet og elektromagnetisk sameksistens for Bane NORs elektrotekniske anlegg.

2 Miljø, sikkerhet og sårbarhet

a) Alt elektrisk utstyr skal tilfredsstille [FEU], samtidig som alle anlegg under drift skal fungere sikkert og i henhold til funksjonelle krav under alle miljømessige forhold anleggene kan forventes å bli påvirket av.

2.1 Klimatiske forhold

a) Omgivelsestemperatur: Maksimal og minimal omgivelsestemperatur med 50 års returtid definert i nasjonalt tillegg til NS-EN 1991-1-5 skal legges til grunn ved prosjektering.

  1. Vurdering: Det nasjonale tillegget i NS-EN 1991-1-5:2003/NA:2008 angir isotermkart for maksimal- og minimaltemperatur i Norge i skyggen, med returtid på 50 år.

b) Soloppvarming: For materiell, liner, kabler og skap skal det tas nødvendige hensyn til soloppvarming. Solinnstråling vinkelrett på en flate er ca. 1050 W/m2.

  1. Utførelse: Soloppvarming av skap og materiell kan begrenses med en reflekterende overflatebehandling.
  2. Utførelse: En gunstig plassering kan begrense eksponering av sollys.

2.2 Elektromagnetisk miljø

2.2.1 System og utstyr

a) Elektromagnetisk sameksistens: Eltekniske anlegg for jernbane skal utformes i samsvar med EN 50121-serien.

  1. Vurdering: I EMC-planen som kreves i EN 50121-1, bør det legges til grunn en vurdering av kritikalitet for aktuelle systemer og apparater ved fastsettelse av EMC-krav til apparater.
  2. Utførelse: Systemer og apparater med store konsekvenser for tilgjengelighet og sikkerhet i jernbanen skal være testet og fungere i henhold til EN 50121-serien.
  3. Utførelse: Komponenter som ikke er testet etter EN 50121-serien, skal være testet i henhold til egne produktstandarder eller EN 61000-serien.
  4. Verifikasjon: Nødvendige tester i henhold til normene, skal utføres av en akkreditert testinstitusjon – så fremt leverandøren ikke selv er sertifisert til å utføre disse.
På noen punkter stiller EN 50121-serien strengere krav til apparater enn krav som stilles i de grunnleggende standardene for EMC (EN 61000-serien). For å unngå unødvendig omfattende krav om testing av apparater i henhold til EN 50121-serien, er det åpnet for å følge aktuelle produktstandarder eller EN 61000-serien for apparater som vurderes som lite kritisk for jernbanens tilgjengelighet og sikkerhet. Dette omfatter for eksempel generell belysning og strømforsyning, varmeelementer, robust utstyr som viftemotorer og drivmaskiner samt PLS-er med lav kritikalitet.

2.2.2 Kabelføring relatert til soneteorien

Soneteorien er anvendelig ved optimal utforming av elektrisk kapslede komponenter og utstyr montert i kapslinger samt innredning i kabinetter med utstyr. Ofte blir dette ivaretatt av leverandør. Hovedprinsippet i soneteorien er at:

  • jordplan inne i kapslingen utjevnes til kapslingen på innsiden av kapslingen
  • ytre utjevning av kapslingen tilkobles på utsiden av kapslingen.
  • innstråling/utstråling av elektromagnetiske felt kan begrenses ved innplassering av en jordet metallisk skjerm
  • elektromagnetisk interferens mellom elektriske systemer kan begrenses ved å øke avstanden mellom systemene.

a) Transientplate for radiosystemer: Antennekabler og andre kabler som føres inn i elteknisk hus, bør føres gjennom en felles transienplate for å begrense skader forårsaket av lyn.

  1. Utførelse: Transientplaten skal jordes til jordelektrode/ringjord med en kortest mulig, nær rettlinjet føring.
  2. Utførelse: Skjerm på kabler kan med fordel ha elektrisk kontakt med transientplaten.

b) Inntak av kanal-/jord-kabler i eltekniske hus: Kablene kan med fordel føres inn i elteknisk hus i et felles kabelinntak.

  1. Utførelse: For installasjoner der det stilles krav til sårbarhet (tilgjengelighet), bør kabling med redundans føres inn i elteknisk hus på flere godt atskilte kabelinntak (i stor avstand, forskjellig vegg etc.).
Se mer informasjon om soneteorien i Vedlegg e (.pdf) Elektromagnetisk topologi.

2.2.3 For personer med fast tilhold nær elektrifiserte jernbanespor - i eller utenfor bygning

a) For personer med fast tilhold nær elektrifisert jernbanespor – i eller utenfor bygning, skal Bane NOR utføre vurderinger i henhold til krav gitt av ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) og Statens strålevern/NVE-veiledning datert 1.10 2007, som følge av Stortingsprop. Nr 66 (2005-06). b) I henhold til krav gitt av Statens strålevern/NVE-veiledning datert 1.10.2007, som følge av Stortings prp. nr 66 (2005-06), skal Bane NOR utføre vurderinger i forhold til magnetfelt og helse.

2.2.3.1 Kortvarig eksponering

De anbefalte eksponeringsgrensene i henhold ICNIRP er frekvensavhengige. Tabell 1 og Tabell 2 viser anbefalte kortvarige eksponeringsgrenser for elektriske og magnetiske felter for 16,7 Hz og 50 Hz frekvenser for publikum og for yrkesaktive.

Tabell 1: ICNIRPs referansenivåer for elektromagnetiske felt ved 16,7 Hz og 50 Hz,
maksimale verdier for publikum
Frekvens (Hz) E-felt (V/m) H-felt (A/m) B-felt (μT)
16,7 10 000 240 300
50 5 000 80 100

Tabell 2: ICNIRPs referansenivåer for elektromagnetiske felt ved 16,7 Hz og 50 Hz,
maksimale verdier for yrkesaktive
Frekvens (Hz) E-felt (V/m) H-felt (A/m) B-felt (μT)
16,7 20 000 1 200 1 500
50 10 000 400 500

2.2.3.2 Karakteristiske trekk for magnetfelt ved jernbanespor

Med kontaktledning og retur i skinnene og et strømforbruk på 100 A, er øyeblikksverdien av den magnetiske flukstettheten vist i Tabell 3:

Tabell 3: Avstand fra jernbanespor og magnetisk flukstetthet
Høyde over skinnene Avstand fra midten av spor Magnetisk flukstetthet
(μT)
2 m 0 m 14
2 m 5 m 3,5
2 m 10 m 1,0
2 m 20 m 0,275

Det er flere måter å bygge kontaktledningssystem, og disse gir ulik eksponering av magnetisk flukstetthet. Størst eksponering kommer fra enkelt kontaktledningsanlegg. Med egen returleder som tillegg til skinnene, reduseres eksponeringen, og med AT-system blir eksponeringen minst, se Tabell 4:

Tabell 4: Ulike konsept for kontaktledningsanlegg
Kontaktledningssystem Eksponering nær omformer
(normalisert)
Eksponering midt mellom omformere
(normalisert)
BTRR3 1,00 0,50
BTRC3 0,62 0,33
ATKL6c 0,31 0,18

2.2.3.3 Langvarig eksponering, krav til undersøkelser

a) I henhold til krav gitt av Statens strålevern/NVE-veiledning datert 1.10.2007, som følge av Stortings prp. nr 66 (2005-06), skal Bane NOR utføre vurderinger i forhold til magnetfelt og helse.

  1. Ved etablering eller ombygging av elektriske høyspenningsanlegg (kontaktledninger, kabler, matestasjoner eller annet) skal Bane NOR beskrive gjennomsnittlig verdi av magnetfeltet for bygg over ett år før og etter ombyggingen.
  2. Langs det planlagte anlegget skal det beskrives hvor mange bygg som får en gjennomsnittlig belastning av magnetfelt over året på minst 0,4 mikrotesla. Med bygg menes her primært boliger, skoler og barnehager.
  3. For bygg som får minst 0,4 mikrotesla gjennomsnittlig verdi over et år, skal en beskrive mulige tiltak, opplyse om kostnader og andre fordeler og ulemper ved disse, og begrunne de tiltak som foreslås gjennomført eller ikke.
Tiltaksgrensen på 0,4 μT gjelder spesifikt for 50 Hz. Frekvensavstanden fra 50 Hz til 16,7 Hz synes i denne sammenhengen å være av mindre betydning, og en tilsvarende grense for 16,7 Hz bør ta utgangspunkt i verdien 0,4 μT.
For måling og beregning av magnetisk feltnivå generelt refereres det til [EN 50500].

2.3 Kjemisk miljø

2.3.1 SF6-gass i høyspenningsanlegg

a) Bruk av SF6-gass skal begrenses av hensyn til miljørisiko.

  1. Risiko og kostnader skal vurderes og dokumenteres.
  2. Lekkasje av SF6-gass skal iht. EN 62271-1 begrenses til 0,5 % per år for lukkede systemer (f.eks. kapslede anlegg) og 0,1 % for forseglede flasker (f.eks. brytere).
  3. Fremtidige kostnader for avhending av anlegg med SF6-gass bør vurderes.
  4. For koblingsanlegg skal det godtgjøres en vesentlig gevinst før anlegget prosjekteres med SF6-gass.
  5. For brytere i KL-anlegg skal det normalt velges komponenter uten SF6-gass.
Produktkontrolloven (§§ 1, 3 og 3a) gir generelle føringer på at farlige kjemikalier og stoffer skal vurderes erstattet med produkter som er mindre skadelige, og produktforskriften (§6a) gir føringer for begrenset bruk av SF6-gass.

2.4 Personsikkerhet

a) Mennesker skal være beskyttet mot fare som kan oppstå ved direkte berøring av spenningsførende deler og utstyr, eller ved berøring av utsatte (ledende) anleggsdeler som kan bli spenningssatt ved feil (indirekte berøring).

b) For elektriske anlegg skal offentlige forskrifter som [FEL] og [FEF] følges

  1. Ved anvendelse av FEF skal Vedlegg 4d: Bane NORs_kommentarer_til_FEF, følges.
Dette vedlegget gir forskriftskrav og veiledningstekst fra FEF, sammen med Bane NORs kommentarer. Kommentarene er normative dersom de er utformet etter Bane NORs regler for bruk av ”skal”- eller ”bør”-krav, ref. [501], for øvrig er de informative.

c) Kabler som kan føre farespenninger inn på et anlegg med frakoplet spenningsforsyning, bør merkes med spenning og kildested.

  1. Anlegget (skap, tavle etc.) skal merkes. (NEK 400-8-810.574.05:2014)

d) For anlegg tilknyttet banestrømforsyningen og kontaktledningsanlegget, alle installasjoner som kan påvirkes av banestrømforsyningen/kontaktledningsanlegget, og alle faste installasjoner som er nødvendig for å sikre elektrisk sikkerhet ved vedlikehold i banestrømforsyningen skal [EN 50122-1] følges.

e) Høyspenningsanlegg skal merkes med høyspenningsskilt ("HØYSPENNING LIVSFARE").

  1. Anlegg for togvarme der sekundærsiden av transformatoren har linjespenning på 1730 V (1000 V mellom fase og nullpunkt), skal ha slik merking for de deler av anlegget der det er mulig å berøre to faser samtidig (innenfor 2,5 m) - for eksempel ved inn-/utkopling av sikringer.

2.5 Sårbarhet

Skade på kabler – spesielt telekabler men også signalkabler og kabler i energiforsyningen – kan få store følger for togfremføringen fjernt fra skadestedet og ramme også andre viktige funksjoner i samfunnet. Gode arbeidsrutiner og tilpasset materiellvalg kan bidra til å begrense sårbarheten. Et lite branntilløp i en kabelkulvert ved Oslo S lammet togtrafikken samt deler av telefon- og internett (november 2007).
Brann i en rasoverbygning ved Hallingskeid medførte stor risiko for kabler, men kablene var forlagt i betongkanal og lokkene var lagt på plass. Til tross for sterk varmeutvikling var kablene inntakt under hele brannforløpet, og småskader kunne utbedres kontrollert i ettertid (oktober 2008).

a) Sårbare kabler og annen infrastruktur må prosjekteres med tanke på å unngå avbrudd i viktige funksjoner. Mulige tiltak er atskillelse, ekstra beskyttelse, alternativ eller redundant fremføring.

b) Følgeskader kan enkelt begrenses ved at brannskiller reetableres umiddelbart etter utført arbeid med installasjon eller fjerning av kabler. Like viktig er det at kabelkanaler langs sporet er tilfredsstillende plassert og ”alltid” tildekket av lokk.

C) For telekabler i det nasjonale nettet kan det være aktuelt med to uavhengige kabelinnføringer i en bygning. Det kan også være aktuelt med uavhengige fremføringsveier inne i og/eller utenfor bygningen.

For metallfrie fiberoptiske kabler er anvendelsen av soneteorien (elektromagnetisk topologi) uten relevans, og det har ingen elektrisk konsekvens hvor vidt slike fiberoptiske kabler samlokaliseres med andre kabler.

d) Ytterligere krav til sårbarhet for kabler installert i grøfter og kanalanlegg finnes i Felles elektro/Prosjektering og bygging/Kabellegging og kabelkanaler#Sårbarhet

e) Ytterligere krav til sårbarhet for kabler installert i bygninger finnes i Felles elektro/Prosjektering og bygging/Elektrotekniske bygninger og rom#Kabelføring i bygninger.

2.6 Vurdering av risiko og erklæring om samsvar

a) Forestående arbeider som omfatter nybygging eller vesentlige utbedringer/endringer, skal kvalitetssikres gjennom følgende aktiviteter:

  1. Det skal foretas en vurdering av risiki under prosjektering, og det skal der dokumenteres forhold rundt (listen er ikke uttømmende):
    • utstyrsvalg,
    • funksjon,
    • elsikkerhet,
    • påregnelig elektrisk og mekanisk belastning,
    • ytre miljø (omgivelser: klimatisk, geologisk, nærliggende virksomheter etc.),
    • levetid,
    • robusthet,
    • leveringspålitelighet,
    • personsikkerhet for sakkyndige,
    • personsikkerhet for ikke-sakkyndige,
    • anleggssikkerhet,
    • konsekvens for eksisterende anlegg,
    • levetidskostnader (økonomi),
    • omdømme.
  2. Vurderingen av risiki skal følge prosjektet fra prosjektering til bygging (FEF §2-2 og FEL §16) og overlevering.
  3. Prosjekterende enhet skal utstede samsvarserklæring som bekrefter at anlegget er prosjektert i henhold til gjeldende krav og forutsetninger. Utførende enhet utsteder samsvarserklæring som bekrefter at anlegget er bygd i henhold til prosjekterte planer og andre gjeldende krav som utførende enhet må forholde seg til (FEF §3-1 og FEL §12).
Eksempel for stasjonsområde eller driftsbanegård med hensetting av rullende materiell under spenningssatt kontaktledningsanlegg:
  • skal området gjerdes inn?
  • skal det stilles begrensninger til hva slags (klatrevennlig) materiell som kan hensettes?
  • skal kontaktledningsanlegget koples ut? - og/eller seksjoneres? - og/eller forrigles mot togvarmeposter?
  • skal området ha stedlig vakt/oppsyn av Bane NOR eller vekter?
  • skal området være opplyst? - eventuelt i hvilket omfang?
  • skal området ha videoovervåkning? - i tilfellet med hvilket omfang? - uten eller med lagring av opptak?
  • skal området ha kontinuerlig fjernovervåkning?

I analysen bør det innhentes informasjon slik som:

  • behov for hensetting og hva slags materiell som ønskes hensatt
  • kapasitet for området (togoppstillingsplasser)
  • togbevegelser per time/døgn på henholdsvis passerende tog og på hensettinger
  • nabolaget - oversikt over boliger, skoler, idrettsplasser, butikker og andre servicenæringer
  • registreringer av ferdsel over spor
  • registreringer av ferdsel i hensettingsområdet.

Eksempel på samsvarserklæring for prosjektering/bygging finnes i Vedlegg, vedlegg a.

3 Godkjenning av tekniske systemer og komponenter

a) Godkjenning er generelt beskrevet i Felles bestemmelser/Generelle bestemmelser#Anskaffelser.

b) Elektrisitetsmålere for lavspenning som installeres i Bane NORs anlegg og brukes for fakturering av energisalg til tredjepart, er underlagt Forskrift om krav til elektrisitetsmålere (Lovdata: FOR-2007-12-28-1753).

4 Dimensjonerende kortslutnings-strømmer og varigheter for 15 kV-anlegget

a) Dimensjonerende maksimale kortslutningsstrømmer i kontaktledningsanlegget:

Koblingshuset Oslo S Ik = 31,5 kA
Innenfor Oslo området Ik = 25,0 kA
Ofotbanen Ik = 20,0 kA
Resten av landet Ik = 12,5 kA
Verdiene er nærmeste standardverdier i henhold til [IEC 60059]. Ut fra disse er det beregnet dimensjonerende kortslutningsstrømmer for termisk dimensjonering, mekanisk dimensjonering og dimensjonering av jordledere og utjevningsforbindelser, ref. krav b), c) og d) nedenfor. Verdiene er gitt etter anbefalinger i rapport EB.800049-000.

Med Ik menes her effektivverdi av subtransient kortslutningsstrøm (Ikjord).

Koblingshuset Oslo S er avgrenset av samleskinner, utgående kabler og de deler av alle togspor som er endematet fra koblingshuset.

Oslo-området er definert ved alle banestrekninger innenfor stedene:

Nordvest, nord og nordøst: Nittedal stasjon, Jessheim omformer og Fetsund stasjon

Sørvest og sørøst: Drammen koblingshus og Ski koblingshus

b) Termisk kortslutningsstrøm er beregnet til Ith0,3 = 0,744× Ikjord. Det vil si at følgende kortslutningsstrømmer skal legges til grunn ved termisk dimensjonering:

Koblingshuset Oslo S Ith0,3 = 23,4 kA
Innenfor Oslo-området Ith0,3 = 18,6 kA
Ofotbanen Ith0,3 = 14,9 kA
Resten av landet Ith0,3 = 9,3 kA

c) Støtstrøm for mekanisk dimensjonering er:  I_p = \mathbf{\kappa} \sqrt{2} I_k, der usymmetrifaktoren, κ, er beregnet for Bane NOR til å være: κ = 1,55. Det vil si at følgende støtstrømmer skal legges til grunn ved mekanisk dimensjonering:

Koblingshuset Oslo S Ip = 69,0 kA
Innenfor Oslo-området Ip = 54,8 kA
Ofotbanen Ip = 43,8 kA
Resten av landet Ip = 27,4 kA

d) Kortslutningsstrømmer for dimensjonering av jordledere og utjevningsforbindelser er beregnet til Irms0,3 = 0,64× Ikjord. Det vil si at følgende kortslutningsstrømmer skal legges til grunn ved dimensjonering av jordledere og utjevningsforbindelser:

Koblingshuset Oslo S Irms0,3 = 20,2 kA
Innenfor Oslo-området Irms0,3 = 16,0 kA
Ofotbanen Irms0,3 = 12,8 kA
Resten av landet Irms0,3 = 8,0 kA
Ved dimensjonering av jordledere og utjevningsforbindelser er det gitt en sammenheng mellom valg av tverrsnitt og maksimale lengder for at det ikke skal oppstå for høye potensialer eller berøringsspenninger. Se [510], Jording.

e) Kortslutningsstrømmens varighet skal dimensjoneres for ulike komponenter på følgende måte:

Jordledere og
utjevningsforbindelser
0,3 s
Transformatorer 2,0 s
Jordingsapparater 0,5 s
Øvrige komponenter
og konstruksjoner
1,0 s

f) For komponenter der utkoblingstiden er oppgitt i Bane NORs egne tekniske spesifikasjoner, skal disse følges.

Ved en kortslutning på en banestrekning nær en omformer, vil utkoplingstiden være mindre enn 0,1 s for sone 1. En (unntaksvis to) omformere (i sone 2) som mater ut på den samme banestrekningen, kan ha en utkoplingstid i overkant av 0,3 s, men her vil kortslutningsstrømmen være vesentlig mindre enn den dimensjonerende kortslutningsstrømmen.

5 Anleggskonsesjon og meldeplikt

Det gjelder generell konsesjonsplikt for elektriske anlegg i henhold til Energiloven §3-1. Bane NOR har i henhold til brev fra NVE av 22.11.2016 (JBV dokumentnummer 201610074-3) konsesjonsfritak for flere elektriske anlegg. Under er NVE sitt vedtak gjengitt:

Omformerstasjoner og transformatorstasjoner med tilhørende tilknytning til distribusjonsnett eller regionalnett, er konsesjonspliktige anlegg i medhold av energiloven § 3-1. Dersom Jernbaneverket ønsker å bygge og drive kraftverk skal også slike anlegg behandles i medhold av energiloven § 3-1 og eventuelt i medhold av vassdragslovgivningen.

Øvrige elektriske høyspenningsanlegg som er lokalisert på Jernbaneverkets grunn og kun benyttes til egen virksomhet, utløser ikke konsesjonsplikt i medhold av energiloven § 3-1. Konsesjonsfritak for denne type anlegg gjelder ikke for tiltak som, etter Jernbaneverkets vurdering, medfører vesentlige virkninger for omgivelsene.

a) Anleggskonsesjon: Bane NOR skal søke anleggskonsesjon i henhold til NVE sitt vedtak i brev av 22.11.2016.

b) Meldeplikt til DSB: Anlegg som Bane NOR har konsesjonsfritak for, trenger ikke meldes til DSB før utførelse og endring av anleggene. Anlegg det skal søkes konsesjon for, skal også meldes til DSB før utførelse og endring av anleggene.

c) Meldeplikt til SJT: Ved endringer i infrastrukturen skal Statens jernbanetilsyn ha melding i forkant av endringene.

6 Krav til kompetanse

a) Det skal stilles krav til dokumentert kunnskap eller kompetanse på alle nivå i organisasjonene som deltar i prosjekterings- og byggeprosessen.

b) Oppdragsgiver skal sikre at utførende enheter har den nødvendige kompetanse i henhold til det oppdraget som skal utføres.

  1. Prosjekterende og utførende enheter skal overfor oppdragsgiver kunne dokumentere at de oppfyller kravene til kompetanse.

c) Det skal benyttes fagfolk med kvalifikasjon i henhold til [FEK] og kvalifikasjonsforskriften (Ekom).

d) Utførende enhet skal - avhengig av oppdragets art - ha en person med kvalifikasjoner som tilfredsstiller krav til:

  1. Lavspenningskompetanse: se [FEK].
  2. Høyspenningskompetanse: se [FEK].
  3. Ekom: se autorisasjonsforskriften.

e) Den utførende enhet skal sette seg inn i og følge Bane NORs regelverk for arbeider på Bane NORs grunn.

  • Forskrifter fra DSB og Nkom.
  • Bane NORs Teknisk regelverk

7 Vedlegg

Vedlegg a (.pdf) Samsvarserklæring for prosjektering/bygging

Vedlegg b, se vedlegg a

Vedlegg c Normgivende referanser

Vedlegg d Bane NORs kommentarer til FEF

Vedlegg e (.pdf) Elektromagnetisk topologi