Åskskydd för värmemätare

Transkript

1 Åskskydd för värmemätare

2 Metrima AB Denna anvisning är framtagen av Emicon elektromagnetisk konsult AB Lund, December

3 Innehåll sida Bakgrund... 4 Vad händer vid åska... 4 Uppkomst... 4 Verkan på elektriska och elektroniska system... 5 Skyddsprincip... 6 Allmänt... 6 Behärskad elektromagnetisk topologi... 6 Yttre zongräns... 6 Inre zongräns... 6 Förhöjning av tåligheten... 7 Skyddsfördelning... 7 Så skapar vi en yttre zongräns... 8 Allmänt... 8 Inkommande ledningar... 8 Kompletterande potentialutjämning... 9 Intagsplåt Byggnadsskärm Så skapar vi en inre zongräns Transientskydd på mätare Val av material Val av material Jordplan Skärmning av kablar Skärmning med jordplan Skarvning och anslutning Skärmad kabel Skärmande strumpa, slang eller rör Ändanslutningar Potentialutjämning Märkning Underhåll Skyltning Skyddsansvarig Rapportering Referenser

4 Bakgrund För att klara de allt högre kraven på effektiv övervakning av energiförbrukningen innehåller dagens värmemätare alltmer avancerad elektronik. Elektronik är ofta känslig för störningar och kraven på att elektroniken konstrueras på ett störningståligt sätt måste alltid beaktas. Metrima s apparater är CE-märkta och uppfyller kraven enligt SS-EN-1434 men även om apparater dimensioneras för kraftiga elektriska påkänningar behöver installationen utformas på ett sätt så att påkänningarna inte blir alltför stora. Att konstruera för ett 100%-igt åskskydd kan bli orimligt kostsamt och vid varje installation måste en avvägning mellan risker, konsekvenser och kostnader göras. Denna åskskyddsanvisning innehåller därför en beskrivning av olika skyddsmöjligheter så att användaren kan välja en lämplig skyddsnivå. De råd som föreslås i det följande ska utföras på ett sätt som överensstämmer med starkströmsföreskrifterna. Vad händer vid åska Uppkomst Åskmoln bildas genom att varm och fuktig luft stiger. När den fuktiga luften stiger, sjunker temperaturen och vattenånga kondenseras och när temperaturen sjunker ytterligare fryser den till ispartiklar. Ispartiklarna växer och blir till slut så stora att de, på grund av tyngdkraften, börjar falla nedåt. Beroende på växelverkan mellan de nedåtgående ispartiklarna och de uppåtgående vattendropparna skapas en elektrisk uppladdning. De uppåtgående vattendropparna är positivt laddade och de nedåtgående ispartiklarna är negativt laddade. Härigenom blir molnet positivt laddat upptill och negativt laddat i underdelen. När laddningsseparationen blir alltför stor sker en urladdning, antingen inne i molnet, vilket är det vanligaste, eller mellan två moln eller mellan molnet och marken. För elektriska installationer är det allvarligast när urladdningen sker till marken men även andra urladdningar kan ge störningar på grund av elektromagnetisk koppling. Blixturladdningen är naturens sätt att skapa jämvikt och är alltså en slutning av en gigantisk strömkrets så att laddningsseparationen neutraliseras. I Sverige finns två blixtlokaliseringssystem. Det ena, kallat LLP, ägs och sköts av Svenska Kraftnät men Uppsala Universitet står för lagring och analys av data. Systemet består av 9 mätstationer och bygger på mätning av den elektromagnetiska puls som genereras vid blixtnedslag. Det andra, kallat LPATS, ägs av SMHI och består av 6 mätstationer. Data från systemen kan exempelvis användas för bedömning av risken att en specifik anläggning utsätts för blixtnedslag, eller för undersökning av korrelation mellan blixtnedslag och uppkomna skador i anläggningar. Ungefär 100 gånger per sekund sker ett blixtnedslag någonstans på jorden. I Sverige inträffar varje år ca blixtnedslag och under ett våldsamt åskdygn 1992 registrerades omkring 4

5 32000 nedslag i södra och mellersta Sverige. Normalt kan man årligen räkna med några 10- tals blixtnedslag per 100 km 2. Verkan på elektriska och elektroniska system Vid åska uppstår potentialskillnader mellan olika ledningssystem. Är ledningssystemen utbredda ökar risken för att de inducerade spänningarna ska bli mycket höga. Exempelvis kan höga spänningar uppstå mellan el- och telenät eller mellan elnät och fjärrvärmerör. Detta sker inte bara när blixten träffar ledningarna direkt utan också när nedslaget sker i närheten. En värmemätare är speciellt utsatt för överspänningar pga. åska, eftersom den är ansluten till elnätet, tele- och signalkabelnätet samt fjärrvärmenätet. Värmemätaren sitter så att säga som spindeln i nätet och måste klara de potentialskillnader som åskan ger mellan näten. Vissa platser är speciellt utsatta för åskväder medan andra orter sällan drabbas. Ett faktum som också måste beaktas vid val av åskskyddsåtgärder. 5

6 Skyddsprincip Allmänt En blixturladdning är alltså naturens sätt att sluta en gigantisk strömkrets som neutraliserar uppladdningen av molnet. Urladdningen driver då en ström som delar upp sig och letar sig fram enligt minsta motståndets lag. Skydd mot åska handlar i princip om att se till att den krets som sluts för att utjämna laddningsseparationen mellan moln och mark inte går genom den utrustning som man vill skydda. Det handlar alltså om att hjälpa blixtströmmen att gå en lämplig väg, där den gör minimal skada, snarare än att försöka stoppa den. Till syvende och sist gäller det att för varje apparat som ska skyddas, begränsa potentialskillnader mellan apparatens ledningsanslutningar eller mellan anslutningarna och apparathölje/jord. Behärskad elektromagnetisk topologi Ett viktigt tankesätt för att systematisera elektromagnetiska störningsproblem är den så kallade behärskade elektromagnetiska topologin. Denna handlar om att skapa en systemuppbyggnad med zoner där varje zon har sin bestämda elmiljö. Man får då en överblickbar struktur där varje skyddsåtgärd utförs i en zongräns med ett specifikt krav. Varje zongräns tilldelas ett krav som ger erforderlig isolation mellan respektive zoner. I ett komplext system eller där elmiljökraven är höga kan antalet zoner ibland bli stort men i vissa fall kan skyddet utformas som en enda zongräns. Även i det senare fallet behövs en strukturering och överskådlighet som gör det topologiska tankesättet till ett kraftfullt verktyg för att säkerställa skyddseffektiviteten. Yttre zongräns En värmemätare sitter ju oftast placerad i en byggnad och i vårt fall är det i allmänhet lämpligast att välja byggnaden som den yttre zongränsen. I vissa undantagsfall kan det dock vara aktuellt att exempelvis låta endast en del av byggnaden utgöra den yttre zongränsen. För störningar som har ett huvudsakligt frekvensinnehåll som är relativt lågt, upp till någon MHz, såsom exempelvis åska, kan man skapa en zongräns även om det saknas en omslutande skärm runt zonen. Det handlar då i huvudsak om ledningsbundna störningar som kan reduceras genom potentialutjämning. Om väggarna har en skärm, exempelvis i form av armering, förstärks zongränsen och zongränsens frekvensområde höjs. Den elektromagnetiska topologin är dock oförändrad. Inre zongräns Om den yttre zongränsen inte är tillräckligt effektiv behöver man skapa ytterligare en eller flera zongränser. Detta kan exempelvis lösas med skyddsåtgärder i närheten av mätaren och dess kringutrustning. 6

7 Förhöjning av tåligheten Zongränserna skapar ett skydd och en begränsning av påkänningarna på elektroniken. Man kan också som ett alternativ eller komplement införa tålighetshöjande åtgärder på elektroniken. Således kan specifika åtgärder genomföras både på kretskortsnivå och apparatnivå, exempelvis genom att montera transientskydd/filter i lämpliga punkter. Skyddsfördelning Vilka skyddsåtgärder som är mest kostnadseffektiva beror på hur installationen ser ut, det kan exempelvis vara en befintlig installation som ska åtgärdas eller det kan gälla en nybyggnation. Vid en nybyggnad får man automatiskt en yttre zongräns i form av den numera lagstadgade potentialutjämningen, som också relativt enkelt kan förstärkas med hjälp av smärre kompletteringar. Ibland kan det vara enklare att förse mätaren med ett skydd som höjer dess tålighet medan i andra fall det kan vara enklare att införa jordnings- och skärmningsåtgärder som skapar en zongräns som ger en minskad påkänning på mätare och kringutrustning. 7

8 Så skapar vi en yttre zongräns Allmänt Alla installationer utförda enligt ELSÄK-FS 1999:5 är utförda med potentialutjämningssystem, PUS. Det innebär att alla inkommande ledningar är sammankopplade i en huvudjordningsskena. Syftet med PUS är framförallt att höja elsäkerheten men det har även goda funktionstekniska effekter och ger också en viss reducering av elektromagnetiska störningar. Även äldre installationer kan vara utförda med potentialutjämning. Ett exempel på detta är byggnader åskskyddade enligt svensk standard SS Åskskydd för byggnader. I det följande beskrivs hur PUS byggs upp och hur kompletteringar kan göras för att förstärka den zongräns som skapas i och med PUS. Vid nybyggnation är PUS ett lagkrav men även befintliga installationer kan med fördel förses med PUS. Inkommande ledningar Samtliga inkommande ledningar ansluts till en gemensam skena, huvudjordningsskenan. Detta gäller bl. a - skärmen hos skärmade kablar (el-, tele-, signal- och antennkablar) - vatten- och avloppsledningar av metall - gasledningar av metall - fjärrvärmerör - jordledare - åskskyddsledare Ledare i oskärmade kablar bör också anslutas till huvudjordningsskenan. Det är inget krav för PUS men förbättrar dämpningen i zongränsen. I så fall sker anslutningen via transientskydd/ filter. Detta är speciellt viktigt för oskärmade kablar. Saknas anslutningen blir zongränsen väsentligt sämre. Bild 1 nedan visar principen för anslutningen. 8

9 Bild 1. Samtliga inkommande ledningar ansluts till huvudjordningsskenan. Kompletterande potentialutjämning För att ytterligare höja säkerheten ska enligt ELSÄK-FS 1999:5 s.k. kompletterande potentialutjämning genomföras. Detta innebär att större elektriskt ledande delar inne i anläggningen ansluts till huvudjordningsskenan. Detta är även gynnsamt för reduceringen av åskpåkänningarna. Exempel på sådana delar kan vara: - kabelstegar - ventilationstrummor - armering Principen illustreras i bild 2 nedan. Bild 2. Kompletterande potentialutjämning ansluts till huvudjordningsskenan. 9

10 Intagsplåt Huvudjordningsskenan kan med fördel monteras på en s.k. intagsplåt. Speciellt om inkommande kablar ska förses med transientskydd/filter. Dessa skyddskomponenter monteras i lådor som i sin tur monteras med god elektrisk kontakt på intagsplåten. Det är viktigt att skyddskomponenternas jordanslutning är lågimpediv och har kortast möjliga anslutningsväg till intagsplåten/huvudjordningsskenan. Därför ska skyddslådor helst skruvas eller svetsas direkt i intagsplåten med god kontakt och vara utförda på ett sätt som möjliggör lågimpediv montering av skyddskomponenterna. Saknas intagsplåt ska skyddskomponenternas jordanslutningskabel vara så kort som möjligt. De restspänningar som kvarstår efter intaget bestäms till hög grad av hur väl monteringen utförs. Om byggnaden har någon form av skärm, exempelvis i form av armering, är det nödvändigt att använda intagsplåt om skärmen ska komma till sin rätt. Intagsplåten ansluts då till armeringen i minst 16 punkter fördelade runt periferin. För att undvika att åskströmmen passerar genom byggnaden ska alla inkommande ledningar samlas till samma intagsställe. I vissa fall måste man av praktiska skäl acceptera att ledningar tas in på olika ställen i byggnaden men det försämrar zongränsen och ska om möjligt undvikas. I så fall är det viktigt att intagspunkterna kopplas ihop med en lågimpediv sammanbindning. Här kan med fördel eventuella ventilationstrummor eller armering utnyttjas. Anslutningsåtgärderna i den yttre zongränsen sammanfattas i principskissen nedan, bild 3. Bild 3. Princip för anslutning till den yttre zongränsen. 10

11 Byggnadsskärm Om byggnadens väggar är armerade kan man med fördel utnyttja armeringen som en elektromagnetisk skärm som ytterligare förstärker zongränsen. Armeringen ska då sammankopplas så att den bildar en bur som omsluter zonen. Det innebär att de olika väggarnas armering kopplas samman och att armering i taket och golvet kopplas ihop med väggarnas armering. Utgörs armeringen av lösa stänger ska dessa najas ihop i minst 10 punkter/kvadratmeter. I en befintlig byggnad går det normalt inte att uppfylla kraven på sammankoppling av armeringen. Det har dock visat sig att man får en hyfsad skärm även om detta inte var tanken från början. Det beror dels på att armeringen ofta kopplas ihop av mekaniska skäl och dels på att betongen har en överbryggande verkan. Det är dock ytterst väsentligt att armeringen ansluts till huvudjordningsskenan/intagsplåten. Armeringen kan då behöva bilas fram ur betongen. Detta ska göras i omedelbar anslutning till intaget så att anslutningen till huvudjordningsskenan/intagsplåten kan genomföras med en lågimpediv anslutning. 11

12 Så skapar vi en inre zongräns Den yttre zongränsen som skapats av potentialutjämningssystemet kan i de flesta fall vara ett tillräckligt åskskydd. Exempelvis inom tättbebyggda områden och platser som sällan drabbas av åskoväder. I andra fall kan man dock befara att det skydd den yttre zongränsen ger är otillräckligt för att värmemätningens funktion ska kunna säkerställas. Vi behöver då skapa ytterligare en barriär, en inre zongräns. Det kan även vara så att det inte är ekonomiskt motiverat att skapa den yttre zongränsen och man tvingas nöja sig med den inre. Detta kan vara aktuellt exempelvis i befintliga installationer där ledningar tas in på olika ställen i byggnaden och installationen utförts enligt äldre normer. Den inre zongränsen blir då ett alternativ snarare än ett komplement till den yttre zongränsen. Den inre zongränsen byggs upp genom en lokal potentialutjämning eller skärmning, koncentrerad till värmemätaren och dess kringutrustning. Alla delar sammankopplas med potentialutjämnings-/skärmningsåtgärder så att spänningar mellan dem reduceras. I nedanstående principskiss sammanfattas de åtgärder som genomförs lokalt kring värmemätaren och dess kringutrustning. Varje åtgärd beskrivs sedan i det följande. Bild 4. Principskiss för åtgärder som skapar den inre zongränsen. 12

13 1 Värmemätaren monteras på ett skärmplan av plåt, exempelvis mätartavlan. Kabelskärmar, skärmande kabelrör och jordplan ansluts till plåten. 2 Har temperaturgivarna metallhölje ansluts det till värmeröret. Anslutningen underlättas om givaren har en anslutningsskruv. Anslutningen bör utföras med kortast möjliga ledare. Enkelledare eller fläta med minst 6 mm 2 area. 3 Eventuella kablar mellan värmerören förses med skärm. Värmerören kan utnyttjas som jordplan och därigenom skärma kablar som dras utmed dem. Förutsättningen är att kablarna kan dras nära intill röret, under isoleringen. Ska någon kabel dras från ett rör till ett annat får inget avbrott i skärmningen uppstå. Skärmningen kan här skapas med hjälp av skärmad kabel, oskärmad kabel dragen i metallrör eller genom att kabeln förläggs på en plåt. Kabelskärmen, röret eller plåten skall sammankopplas med båda värmerören. Inga kablar får dras mellan värmerören utan att skärmas. 4 Värmerören sammankopplas utanför givarna. Härigenom reduceras potentialskillnaden mellan dem, vilket reducerar påkänningen på givare och mätare. Om det finns en yttre zongräns, PUS, är detta redan genomfört och ytterligare sammankoppling är onödig. Detsamma gäller om åtgärder enligt punkt 3 ovan är genomförda. Rören blir ju även då sammankopplade. 5 Flödesmätare överbryggas med jordledning. Enkelledare eller fläta med minst 6 mm 2 area. 6 Givarledningar skärmas, antingen genom att skärmad kabel nyttjas, alternativt att kabeln dras i metallrör, -slang eller på jordplan. Skärmen ansluts i ena änden till värmemätarens skärmplan och i den andra till givarens chassi eller till värmeröret. 7 Datakommunikationskabel skärmas. Kabeln dras ofta in tillsammans med värmerören och ska först och främst avledas i den yttre zongränsen om en sådan existerar. Detta sker antingen genom att skärmen ansluts eller om skärm saknas förses med transientskydd. Innanför yttre zongränsen skärmas kabeln. Detta kan ske på olika sätt. Använd skärmad kabel, installera kabeln på ett jordplan eller dra kabeln i ett skärmande rör. Det är viktigt att skärmen i ena änden ansluts till mätarens jordplansplåt och i den andra änden till den yttre zongränsen. Saknas kabelskärm och yttre zongräns ska trasientskydd monteras på mätarens jordplansplåt. 8 Om flödesgivare med separat elektronikenhet används placeras denna lämpligen på jordplanet intill mätaren. Om utrymme saknas kan den monteras på ett eget jordplan. Det är då viktigt att de båda jordplanen sammankopplas ordentligt. Se kapitlet Val av material nedan. I den principiella figuren ovan har flera alternativ på lösningar illustrerats och det kan se ut som om värmemätaren sitter som en spindel mitt i nätet, med kablar dragna åt alla håll. Vid en riktig installation ska man sträva efter att kablarna samlas ihop och i möjligaste mån samförläggs så att de inte sprids ut mer än nödvändigt. 13

14 Bild 5. Värmemätaren monteras på ett jordplan i form av en plåt på väggen. Se punkt 1 ovan. Värmemätaren monteras på en metallplåt med god elektrisk kontakt mellan plåt och mätarchassi. Plåten utgör ett jordplan som ger en skärmande verkan för mätarelektroniken och är en nödvändighet för att man ska kunna potentialutjämna anslutna kablar. Skärmarna till samtliga kablar anslutna till mätaren ansluts till plåten. Detta gäller även eventuella skärmande kabelrör och jordledare. 14

15 Bild 6. Flödesmätare överbryggas med jordledare. Se punkt 5 ovan. Bild 7. In- och utgående värmerör sammankopplas, se punkt 4 ovan. 15

16 För att inte åskan ska ge upphov till spänning mellan temperaturgivare och värmerör ska dessa sammankopplas. Givarna bör ha en jordskruv monterad i chassit för att förenkla anslutning av jordledare. Anslutning sker genom att en jordledning skruvas i givaren och i värmeröret. Vidare ska tillses att givarkabeln är skärmad och att skärmen är ansluten till givarens chassi i ena änden och till värmemätarens jordplansplåt i andra änden. Alternativt dras kabeln i ett rör eller längs ett jordplan som sammanbinder givarens hölje med mätarens jordplan. Bild 8. Temperaturgivarna ska ha god elektrisk kontakt med rörledningen. Givarkabeln skärmas och skärmen ansluts i båda ändar. Se punkterna 2 och 6 ovan. Som tidigare nämnts ska in- och utgående fjärrvärmerör vara sammankopplade i huvudjordningsskenan om byggnaden är försedd med PUS. I annat fall ska de sammankopplas med en jordledare, så nära den punkt där rören passerar ytterväggen som möjligt. Någon ytterligare sammankoppling längre in i anläggningen är inte nödvändig. 16

17 Transientskydd på mätare Tidigare beskrivna åtgärder syftar till att minska åskpåkänningarna på värmemätare och kringutrustning. Detta sker genom att med hjälp av potentialutjämning och skärmning, leda bort åskströmmen från apparaterna. Ett komplement eller alternativ till detta som också minskar risken för åskskador är att förhöja tåligheten hos mätaren. Ett åskskydd för värmemätare har utvecklats och finns att beställa som tillbehör. Åskskyddet höjer tåligheten hos mätaren avsevärt. I kombination med ovanstående påkänningssänkande åtgärder ger det ett näst intill 100%-igt åskskydd som gör att mätaren även klarar direktnedslag i byggnaden eller i inkommande ledningar. Skyddet innehåller transientskyddskomponenter i form av gasurladdningsrör på samtliga anslutna ledningar, såväl matningsspänning som givar- och dataledningar. Åskskyddet är monterat i en separat låda som normalt monteras på jordplanet omedelbart nedanför värmemätaren. Transientskyddets jord ansluts lågimpedivt till jordplansplåten. I bilden nedan ser vi även att kablaget till mätaren skärmats genom att det dragits på ett jordplan i form av en metallränna. Kablage skärmat med jordplan i form av metallränna Mätare monterad på jordplan Transientskydd Kablarnas och mätarens jordplan måste sammankopplas med god kontakt Bild 9. Värmemätare med transientskydd monterad på jordplan. 17

18 Val av material Jordplan I de fall skärmning ska skapas med hjälp av jordplan utförs dessa enligt följande. Jordplanet ska vara en elektriskt väl ledande yta i form av en plåt. Ledningsförmågan hos i stort sett alla vanligt förekommande metaller är tillräcklig, även om plåten är tunn. Stor valfrihet gäller därför vid val av material. Man ska dock vara observant på korrosionsproblem. Det är av yttersta vikt att en långsiktig, god elektrisk kontakt kan garanteras i anslutningspunkterna, där jordplansdelarna sammanfogas och där kabelskärmar och eventuella filter ansluts. Av samma orsak måste man tänka på att eventuell ytbehandling måste avlägsas i anslutningspunkterna om ledningsförmågan är låg, såsom exempelvis vid lackering eller eloxering. Ett ofta använt material för jordplan är ordinär, galvaniserad, 0,8 mm stålplåt men även aluminiumplåt är användbar. Skärmning av kablar Den enklaste skärmningen av kabel, som endast fungerar för låga frekvenser, är att dra en jordledare utmed kabeln. En åtgärd som snarare måste betraktas som potentialutjämning än som skärmning. Jordledaren måste vara väl ansluten till lokal jord/skärm i båda ändar och utgöres lämpligen av kopparledare med en area på minst 6mm 2. En sådan åtgärd innebär dock endast en mycket måttlig reducering av åskpåkänningarna. Skärmning med jordplan Avsevärt bättre skärmning erhålles om jordledaren ersätts med en jordplansplåt. Kabeln/-arna ska förläggas omedelbart dikt an mot plåten. Plåtens bredd ska vara minst 3 gånger kabelns/kabelknippets bredd. Extra skärmning får man om plåten förses med kanter och därigenom utformas som en ränna. Man kan då reducera bredden, vilket kan vara önskvärt på grund av utrymmesskäl. I så fall ska den totala plåtbredden, b+2h, ska vara minst 3 gånger kabelns/kabelknippets bredd, a. Jordplan utan kanter Jordplan med kanter Kablar Jordplan h a 3a b b+2h a Bild 10. Förläggning av kablage på jordplan. 18

19 Ännu bättre är att dessutom förse rännan med lock. En åtgärd som är verkningsfull för högfrekventa störningar men onödigt påkostad för åska. Det är av yttersta vikt att jordplanet följer kabeln/kabelknippet hela vägen och att inga avbrott finns i plåten. Plåten måste absolut anslutas till den lokala skärmen i båda ändar, exempelvis värmemätarens jordplansplåt. Lämpligen används kommersiellt tillgängliga kabelrännor som finns i en rad olika utföranden och det viktigaste är egentligen att se till att god skarvning och anslutning till andra skärmar/jordplan kan säkerställas. Se även bild 9 ovan där kablaget skärmats med metallränna med u-format tvärsnitt. Nedanstående bild visar ett fall där ett kabelknippe skärmats med jordplan i form av slät galvaniserad stålplåt. Bild 11. Kabelknippe skärmat med jordplan i form av slät galvaniserad stålplåt. Skarvning och anslutning I ändarna på jordplanet ska det anslutas till den lokala skärmen/jorden. Jordplanet kan också behöva skarvas om det är utsträckta och komplexa installationer som ska skärmas. I båda fallen är kvaliteten på dessa anslutningar avgörande för den resulterande skärmningseffekten. Sammankoppling och anslutning till lokal skärm, exempelvis det lokala jordplanet vid mätaren ska göras med 5 cm överlapp och skruv/nitavstånd enligt nedanstående bild. 5 cm 5 cm Bild 12. Jordplan sammanfogas med god elektrisk kontakt. 5 cm överlapp och 5 cm skruv/nitavstånd. 19

20 Skärmad kabel Väljs skärmad kabel används helst sådan med flätad skärm. Med fördel kan man välja en kabel som har både flätat skärm och folieskärm. Den flätade skärmen har lägre resistans vilket ofta är viktigt då åskpåkänningar kan medföra höga strömstyrkor i kabelskärmarna. Folien har goda högfrekvensegenskaper och ger därför god skärmning för i första hand andra typer störningskällor. Folieskärmar är ofta isolerade på insidan och kan då vara svåra att kontaktera i ändarna. Hur väl skärmningen fungerar är oftast helt beroende på hur väl skärmens ändanslutningar utformas. Skärmande strumpa, slang eller rör Ett bra alternativ för skärmning av kablar är att förlägga dem i metallstrumpa, -slang eller -rör. Skärmstrumpor finns kommersiellt tillgängliga i en rad utföranden, även i grova storlekar som möjliggör dragning av flera kablar i samma strumpa. Bild 13 nedan visar den vanligaste typen av skärmstrumpa. Bild 13. Skärmstrumpa för skärmning av kablar. Även metallslangar finns kommersiellt tillgängliga i en rad utföranden. Slangen ska vara konstruerad för skärmning, så att den är elektriskt tät. I nedanstående bild visas ett exempel på en vanligt förekommande konstruktion med mycket hög skämningseffektivitet. Den har runtomkretsande ändanslutningar som möjliggör god koppling till anslutande skärmar. Dimensionen är tillräcklig för att rymma ett flertal kablar. 20

21 Bild 14. Metallslang för skärmning av kablar. Kablar kan även skärmas med hjälp av stela metallrör. Liksom för jordplanen ovan gäller här att ledningsförmågan i de flesta vanligt förekommande metallrören är fullt tillräcklig, även om röret är tunt. Återigen måste korrosionsrisken beaktas, så att bestående, god elektrisk kontakt kan garanteras vid ändanslutningarna och vid eventuell skarvning. Ändanslutningar För att kabelskärmningen ska vara till någon nytta måste den ovillkorligen anslutas till den lokala skärmen/jorden i ändarna. Exempelvis, om man följer en kabel från en givare till mätaren ska skärmen följa med obruten hela vägen, från givarens chassi till mätarens jordplan. Ett avbrott i skärmen ger i princip samma verkan som att ta bort skärmen. Skärmen behöver dock inte vara densamma hela vägen. Den kan bestå av en metallslang på en del av sträckan och av ett jordplan på en annan del. De olika delarna måste dock vara väl ihopkopplade. Anslutning av kabelskärm till ett skärmplan kan ske på en rad olika sätt men nedanstående bild visar ett förslag på en enkel lösning. Anslutningsklamma Jordplan Bild 15. Exempel på kabelskärmsanslutning till jordplan. 21

22 Potentialutjämning Enligt starkströmsföreskrifterna ska huvudpotentialutjämningsledare dimensioneras med en area som är minst hälften av den största skyddsledararean i installationen, dock minst 6 mm 2. Arean behöver inte vara större än 25 mm 2 om ledaren är av koppar. Då potentialutjämningsledare ska användas för funktionsjordning, exempelvis för att skapa ett åskskydd, är det i allmänhet inte arean som är kritisk. För åska är det, inne i byggnaden, fullt tillräckligt med 6 mm 2 för att ledaren ska hålla. För att åstadkomma en god avledning/sammankoppling för störningar är det väsentligt att en lågimpediv anslutning skapas. Det innebär att induktansen är viktigare än resistansen. Således fungerar en potentialutjämningsledare utformad som en kort och bred plåtremsa mycket bättre för att avleda störningar än en lång tunn ledare, även om resistansen kanske är högre. För åskskyddets skull är det lämpligt att komplettera ett befintligt potentialutjämningssystem med låginduktiva jordanslutningar. När det gäller nyinstallation, är det bra att se till att potentialutjämningsledare utförs på ett sätt som uppfyller både starkströmsföreskrifternas krav på låg resistans och åskskyddets krav på låg induktans, dvs. breda, korta anslutningar. Bild 16 nedan visar ett exempel på en kommersiellt tillgänglig jordfläta, lämplig för potentialutjämning. Bild 16. Jordfläta för potentialutjämning. Märkning Isolerade potentialutjämningsledare som anordnas av elsäkerhetsskäl bör enligt starkströmsföreskrifterna vara märkta med färgkombinationen grönt och gult. Potentialutjämningsåtgärder av funktionsskäl får däremot inte vara märkta med färgkombinationen grönt och gult. I princip gäller: - Kan potentialutjämningsledaren tas bort utan att elsäkerheten påverkas - Påverkas elsäkerheten om potentialutjämningsledaren tas bort Den får inte vara märkt med färgkombinationen grönt och gult Den bör vara märkt med grönt och gult 22

23 Underhåll För att ett åskskydd ska fungera varaktigt fordras ett underhåll. En plan bör upprättas för en återkommande besiktning av skyddsåtgärderna. Förutom okulärbesiktning bör samtidigt resistansmätning med milliohmmeter genomföras för att säkerställa god funktion hos samtliga skärmnings- och jordningsdetaljer. Skyltning En eller flera skyltar ska placeras i anläggningen där det tydligt framgår att installationen är försedd med åskskydd och att förändringar inte får genomföras på ett sätt som kan försämra skyddet. Skyddsansvarig En för skyddet ansvarig person ska utses. Dennes namn och telefonnummer ska finnas på skylt i anläggningen. Den skyddsansvarige ska alltid informeras och godkänna installationer som utförs i en åskskyddad anläggning. Erfarenheten har visat att om detta inte sker är risken för att skyddets funktion äventyras uppenbar. Rapportering Eventuella åskskador i en skyddad anläggning ska rapporteras till den skyddsansvarige så att orsaken utreds och lämpliga åtgärder vidtages. Referenser [1] Elektromagnetisk Miljö Användarhandbok EMMA, Försvarets Materielverk, [2] Potentialutjämning i byggnader, SEK Handbok 413, Utgåva 2 [3] Avdelningen för elektricitetslära och åskforskning, Uppsala Universitet, [4] SMHI, 23