Elavbrott på sjukhus orsakade av jordfel

Elavbrott på sjukhus orsakade av jordfel 2010-04-26, utgåva 1.0 Denna rekommendation till handlingsplan utgör ett komplement till boken Det robusta sjukhuset utgåva 2008, ISBN:978-91-85797-15-8

2 MSB:s kontaktpersoner: Lars Berg, 010-240 52 41 Fredrik Pettersson, 010-240 50 74 Publikationsnummer MSB 0148-10 ISBN 978-91-7383-067-6

3 Förord Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB) i samverkan med Socialstyrelsen arbetar med uppdraget Sjukvårdens säkerhet i kris och krig (SSIK). MSBs uppdrag innebär att stödja sjukvårdshuvudmannen med att förbättra sjukvårdens tekniska funktionssäkerhet. Arbetet sker i första hand genom rådgivning, erfarenhetsåterföring och ekonomiskt bidrag. Den tekniska försörjningen har en avgörande betydelse för möjligheterna att upprätthålla sjukvårdens operativa förmåga i samband med kriser. Fungerande elförsörjning är ett av de viktigaste försörjningssystemen för ett fungerande sjukhus. Tre av landets akutsjukhus har under de senaste åren drabbats av avbrott i elförsörjningen på grund av jordfel. Avbrotten har inneburit allvarliga störningar inom sjukhusen vilket har resulterat i Lex Maria- anmälningar. MSB har i denna rekommendation försökt sammanfatta de tre händelserna, och utifrån vunna erfarenheter ger myndigheten rekommendationer för att bidra till att motsvarande fel inte inträffar igen.

4

5 Innehållsförteckning 1. Allmän information... 8 1.1 Bakgrund... 8 1.2 Syfte... 8 1.3 Det robusta sjukhuset... 9 1.4 Allmänt... 9 1.4.1 Läsanvisning...9 1.4.2 Avgränsningar...9 2. Aktuella avbrott... 11 2.1 Karolinska Universitetssjukhuset i Huddinge...11 2.1.1 Beskrivning av kraftsystemet...11 2.1.2 Händelseförlopp... 12 2.1.3 Beskrivning av felkällor... 13 2.1.4 Åtgärder och åtgärdsförslag... 13 2.1.5 Källor... 14 2.2 Universitetssjukhuset i Örebro...14 2.2.1 Beskrivning av kraftsystemet... 14 2.2.2 Händelseförlopp... 15 2.2.3 Beskrivning av felkällor... 15 2.2.4 Åtgärder och åtgärdsförslag... 16 2.2.5 Källor... 16 2.3 Universitetssjukhuset i Linköping...16 2.3.1 Beskrivning av kraftsystemet... 16 2.3.2 Händelseförlopp...17 2.3.3 Beskrivning av felkällor... 18 2.3.4 Åtgärder och åtgärdsförslag... 18 2.3.5 Källor... 19 3. MSB rekommenderar... 20 3.1 Slutsatser...20 3.1.1 Allmänt...20 3.2 Nätfakta...21 3.2.1 Föreskriftskrav... 21 3.2.2 Impedansjordning av 10-20 kv-nät... 21 3.2.3 Jordfelströmmar...22 3.2.4 Intermittenta jordfel...23 3.2.5 Reläskydd...23 3.2.6 Grundtonsmätande reläskydd...24 3.2.7 Transientmätande reläskydd...24 3.2.8 Källor...24 3.3 Rekommenderade åtgärder...25

6 3.3.1 Allmänt... 25 3.3.2 Rekommendationer för det externa elnätet... 25 Kontinuitetsplanering... 27 3.3.3 Rekommendationer för sjukhusets interna elnät... 27 Provning av elanläggningen inom sjukhuset...28 Kontinuitetsplanering...29 Organisation och utbildning...29 Bilaga 1: Externa elnätet... 30 Bilaga 2: Interna elnätet... 32 Bilaga 3: Karolinska Universitetssjukhuset... 34 Bilaga 4: Universitetssjukhuset i Örebro... 35 Bilaga 5: Universitetssjukhuset i Linköping... 36

7 Sammanfattning Erfarenheter från störningar i sjukhusens försörjningssystem visar att den driftorganisatoriska uppbyggnaden tillsammans med organisationens kunskap och handlingsberedskap, påverkar störningens längd och om händelsen får följdverkningar som resulterar i patientsäkerhetsrisker. Denna rekommendation är avgränsad till att omfatta tekniska aspekter på sjukhusens elsystem. Fungerande elförsörjning är ett av de viktigaste försörjningssystemen för ett fungerande sjukhus. Elnätets systemuppbyggnad för sjukhus tillsammans med en säker nätväxlingsautomatik för redundanta el-inmatningsvägar och tillförlitligt reservkraftsystem är viktiga tekniska parametrar som påverkar sjukhusens tekniska driftsäkerhet. I skriften Det Robusta Sjukhuset redovisas myndighetens rekommendationer inom detta område. Den tekniska driftsäkerheten påverkas även av selektivitetsuppbyggnad i kombination med utförandet på installerad skyddsutrustning såsom reläskydd. Sjukhus är försedda med automatstartande reservkraftaggregat som vid avbrott på det ordinarie elnätet strömförsörjer sjukhuset. Trots att sjukhus har installerade reservkraftsystem förekommer det att sjukhus har elavbrott av olika anledningar. Denna rapport beskriver kortfattat tre händelser där elavbrott har drabbat akutsjukhus. Gemensamt för de tre aktuella fallen är att det beror på tekniska problem, som i vissa fall med ganska små insatser kan åtgärdas. I samtliga fall är den utlösande faktorn jordfel i en kabel. Detta har i sin tur lett till följdfel som orsakat betydligt större och längre avbrott än vad det ursprungliga jordfelet i sig borde ha orsakat. Erfarenheter visar att det nästan uteslutande är jordfel, och ej kortslutningar, som orsakar problem av den typ som redovisas här. Detta beror på att det vid kortslutningar uppstår mycket stora strömmar som är enkelt för installerade reläskydd att detektera. Vid jordfel däremot, är strömmarna som uppstår mycket små, vilket är avsiktligt för att få så liten skadeverkan som möjligt. Nackdelen med små jordfelströmmar är dock att de är svåra att detektera på ett selektivt sätt. Då det externa elnätet och sjukhusets egna elnät kan ses som en enhet som samverkar måste det ställas stora krav på båda näten. Det räcker inte att ett av näten är väl fungerande, båda näten måste vara det. Det räcker dessutom inte att de är väl fungerande var för sig, de måste fungera bra ihop. Därför krävs att både ägaren till det externa elnätet och ägaren till sjukhusets elnät, arbetar målinriktat och kontinuerligt för att upprätthålla och förbättra driftsäkerheten. För detta krävs en bra dialog och ett bra samarbete mellan parterna i frågan. På många håll finns redan denna dialog och samarbete men inte överallt.

8 1. Allmän information 1.1 Bakgrund Dagens samhälle blir allt mer beroende av säker elförsörjning. El har blivit en vara att betrakta som självklar. 1 Dagens krav på att elleverantörerna ska leverera el utan avbrott och störningar är höga. Kraven har ökat genom åren. Det kan dels bero på att vi är mer beroende av el till dagligt använda apparater, dels att avbrottsstatistiken förbättras kontinuerligt till följd av bättre driftövervakning samt snabbare felavhjälpning men framförallt säkrare nätuppbyggnad. Att kraven har ökat kan vi konstatera i de flesta rapporter och enkäter som har någon anknytning till vår elförsörjning, och som redovisats de senaste åren. Trots detta så inträffar elavbrott regelbundet i vårt samhälle. De flesta avbrotten är korta och skapar ofta störningar framförallt på datoriserad utrustning som inte är försedda med avbrottsfrikraft så kallad UPS. Årligen inträffar flera längre elavbrott som får allvarliga följder. För att klara dessa händelser, ställs stora krav på bland annat samhällets uppbyggda krisberedskap. Sjukhus är försedda med automatstartande reservkraftaggregat. Vissa sjukhus har reservkraftsystem som klarar hela sjukhusets verksamhet, Andra har reservkraftsystem som sektionerar bort mindre viktig last, och endast strömförsörjer den högst prioriterade lasten. Trots att sjukhus har installerade reservkraftsystem, förekommer det att akutsjukhus blir strömlösa av olika anledningar. Denna rapport beskriver kortfattat tre allvarliga händelser där akutsjukhus har varit strömlösa. Två av felen inträffade i det externa elnätet, långt utanför sjukhusområdet, men resulterade i att viktiga delar i sjukhuset blev spänningslösa. Det tredje felet inträffade i sjukhusets högspänningsnät och medförde även det att stora delar av sjukhuset blev spänningslösa i över en timmes tid. Elsystem inom sjukhus är komplexa med många tänkbara felkällor. I kap 3 ges rekommendationer för att öka kunskapen runt komplexiteten i elsystems uppbyggnad. Detta för att stärka sjukhusens robusthet mot störningar. 1.2 Syfte Det är viktigt att lära sig av inträffade händelser oavsett om händelsen är allvarlig eller om det är en incident som kunde ha utvecklats till en allvarlig händelse. Detta gäller allt från rena tekniska frågor till frågor rörande organisation och utbildning. 1 Acceptabla elavbrott, FOI 2004

9 Erfarenheterna bör fortlöpande inarbetas i rutiner, ändrade arbetssätt samt i olika tekniska lösningar. På så sätt kan förmågan ökas över tiden. Syftet med denna rapport är att kortfattat informera om tre inträffade händelser som drabbat sjukvårdshuvudmännen, samt ge information om hur liknande händelser kan undvikas i framtiden. En viktig del är kunskapsuppbyggnad och erfarenhetsutbyte för säkerhet och uthållighet hos funktioner. 2 1.3 Det robusta sjukhuset Socialstyrelsen publicerade för första gången kunskapsöversikten Det robusta sjukhuset 2002. Efter att dåvarande KBM övertog verksamheten från Socialstyrelsen 2007, reviderades denna skrift och ny utgåva gavs ut 2008. Syftet med utgåvan, 2008, är att förmedla kunskap, erfarenheter och värderingsgrunder, för att bland annat säkra sjukvårdens tekniska funktioner. Delar av denna rapport kommer att inarbetas i nästa utgåva av Det robusta sjukhuset som MSB kommer att ge ut. 1.4 Allmänt 1.4.1 Läsanvisning Rapporten består av tre kapitel samt bilagor 1-5. Kapitel 1 är en allmän del som informerar läsaren om bland annat anledningen till uppkomsten av denna rapport, samt i vilket syfte och med vilka avgränsningar den skrivits. Kapitel 2 är en teknisk sammanställning av de tre inträffade spänningsavbrotten på några av landets akutsjukhus. Texter och underlag till tabeller är hämtade från de rapporter och dokument som MSB har tagit del av. Dessa finns angivna under rubrik Källor. Kapitel 3 beskriver MSB tekniska slutsatser över de inträffade fallen och lämnar även sina rekommendationer och åtgärdsförslag. Bilagorna 1-2 hanterar checklistor, dels för det externa elnätet, dels för det interna elnätet. Bilagor 3-5 hanterar enlinjeschema som visar de tre olika spänningsavbrotten på de drabbade sjukhusen Karolinska Universitetssjukhuset, Universitetssjukhuset i Örebro och Linköpings Universitetssjukhus. 1.4.2 Avgränsningar Inriktningen för denna rapport har varit att fördjupa sig i vissa tekniska problem som har förorsakat de elavbrott som är nämnda. Rapporten omfattar även teknisk fakta som finns tillgängligt för vart och ett av fallen. 2 KAMEDO-rapport 93, Socialstyrelsen

10 MSB rekommenderar en handlingsplan som redovisas i kapitel 3. Rekommendations tyngdpunkt redovisar de tekniska aspekterna som påverkar sjukhusens tillförlitlighet inom kraftförsörjningsområdet. Andra viktiga parametrar som påverkar tillförlitligheten är anläggningens underhållsmässiga uppbyggnad samt organisationsuppbyggnaden runt det tekniska systemet. Erfarenheter visar att det ofta är den organisatoriska uppbyggnaden, tillsammans med organisationens kunskap och handlingsberedskap, påverkar elavbrottets längd och om händelsen får följdverkningar som resulterar i risker för patientsäkerheten. Denna rekommendation är avgränsad till att omfatta tekniska aspekter på sjukhusens elsystem.

11 2. Aktuella avbrott 2.1 Karolinska Universitetssjukhuset i Huddinge På påskafton 2007-04-07 inträffade ett jordfel i en högspänningskabel inom sjukhusområdet. Detta resulterade i att 70 procent av sjukhusets elförsörjning slogs ut. Strömavbrottet varade i 1 timma och 22 minuter, men det tog betydligt längre tid innan verksamheten var i gång igen. Det har senare konstaterats att om strömavbrottet hade inträffat en vanlig vardag, med full verksamhet, hade risken varit stor att följderna blivit mycket mer allvarligare. 2.1.1 Beskrivning av kraftsystemet Sjukhuset strömförsörjs från det allmänna nätet med 20 kv, via stationen i Flemingsberg. Därifrån går matningarna olika vägar in till sjukhusets två mottagningsstationer S0 och A1. Vid normal drift är det bara en av matningarna som används. Den andra ligger som reservmatningsväg. Mottagningsstationerna är av säkerhetsskäl placerade på olika ställen inom sjukhusområdet. S0 byggdes inför millenniumskiftet 1999-2000 och A1 byggdes 2002. Det innebär att båda stationerna är utrustade med modern teknik, se bilaga 3 där nätets övergripande uppbyggnad finns beskrivet. Mottagningsstationerna är sammankopplade med två parallella 20 kv kablar. Dessa kablar försörjer den mottagningsstation som för tillfället inte är ansluten till det externa elnätet. Från respektive mottagningsstation, matas 20 kv via kabelförband i radialmatning ut till de sju nätstationerna. Mottagningsstationerna har också anslutning till reservkraftanläggningen via kabelförband. Reservkraftanläggningen finns i station D. Spänningen på 20 kv transformeras sedan ner i de sju nätstationerna C1, C2, I, G1, M2, F2, K2 till sjukhusets 0,4 kv distributionsnät för Viktig Last (VL) och Övrig Last (ÖL). Det är endast nätstation C2 som har automatisk växling till den transformator som har spänning från någon av mottagningsstationerna. Mottagningsstationernas ställverk är utrustade med fasta jordningskopplare, samt ljusbågsvakter som initierar utlösning av samtliga brytare på både A- och B-skenorna. Nätstationerna C1 och C2 matas med 20 kv från båda mottagningsstationerna S0 (skena A) och A1 (skena B). Nätstationen K2 matas av mottagningsstation A1 (skena A) samt S0 (skena A) via ställverket i nätstation C1. Nätstation I matas av S0 (skena B) och A1 (skena A). När en nätstation matas från de båda mottagningsstationerna är det dock alltid bara en inkoppling som är i drift åt gången. De övriga nätstationerna matas enbart från mottagningsstation A1. Reservkraften har sin nätavkänning vid respektive mottagningsstation. Reservkraftanläggningen som installerades inför millenniumskiftet 1999-2000, består av sju stycken generatoraggregat vilka är placerade i en egen byggnad en bit

12 från sjukhuset, station D. Tillsammans har anläggningen en kapacitet på 12 775 kva/10 220 kw, 20 kv. Reservkraftanläggningen förser hela sjukhuset med elkraft vid ett elavbrott på inkommande matning till station S0 eller station A1. För närvarande är sjukhusets maximala effektbehov cirka 7 800 kw, vilket innebär att reservkraftsanläggningen i dagsläget har ca 30 % högre kapacitet än sjukhusets nuvarande behov. 2.1.2 Händelseförlopp På påskafton 2007-04-07, kl 12:13, inträffade ett jordfel på en av de två parallella högspänningskablar som förbinder mottagningsstationerna S0 och A1. Högspänningskablarna var anslutna till respektive mottagningsstation på gemensamma brytare. Jordfelet inträffade i en tidigare gjord skarvning i den ena kabeln. Skarven fanns ca 60-70 meter från den ena kabeländen. Vid feltillfället fick sjukhuset sin spänning från det yttre nätet till station S0. Reläskyddet för den skadade kabeln utlöste automatiskt den aktuella effektbrytare. Hela mottagningsstationen A1 blev spänningslös när förbindelsen mellan mottagningsstationerna S0 och A1 bröts. Ingen omkopplingsautomatik var installerad för denna typ av fel. Mottagningsstation S0 var fortfarande ansluten till det yttre nätet vilket innebar att bland annat sjukhusets huvudbyggnad hade spänning. Driftcentralen var bemannad av personal från Dalkia, i enlighet med det avtal som var upprättat med Locum. Strömavbrottet varade i 1 timme och 22 minuter. Den långa avbrottstiden berodde bland annat på att den närvarande driftpersonalen hade otillräcklig kompetens. Driftövervakningssystemet var omodernt och svåravläst vilket också påverkade utgången av felets återställning. Händelseförloppet i korthet: Kabelfelet inträffade kl 12.13. Hela Karolinska sjukhuset utom de byggnader som matas av station C1 och C2 blev spänningslöst. Den byggnad som driftcentralen fanns i blev inte spänningslös. Driftsystemet registrerade ett summalarm från mottagningsstationerna samt ett stort antal övriga larm. På grund av det bristfälliga driftövervakningssystemet, samt den mycket stora informationsmängden, kunde vakthavande tekniker inte se vad som var fel i systemet. Vakthavande tekniker ringde in den driftpersonal som låg i beredskap. Problemet försökte först lösas via telefon men försöket misslyckas. Inga ytterligare åtgärder vidtogs innan driftpersonalen kommer in till sjukhuset. Dalkias och Locums arbets- och driftledning blev informerad om händelsen och kallade in ytterligare personal. Locum inledde även flyttning av mobilt reservkraftaggregat från Karolinska Solna. När driftpersonalen anlände så återställdes elförsörjningen, kl 13.25, till viktiga byggnader, som operation, intensivvård, förlossning etc. Efter okulär kontroll i station A1 fortsatte driftpersonalen sedan med att koppla ur förbindelsen mellan S0 och A1 för att isolera felet. När detta var gjort, kopplades den alternativa förbindelsen mellan S0 och A1 via reservkraftstationen i hus D in. 13.35 var elförsörjningen för hela sjukhuset återställd. Efter det inleddes undersökningen av vad det var som orsakade felet. I mottagningsstation S0 upptäcks att bryta-

13 ren för kablarna mot mottagningsstation A1, enligt reläskyddets larmindikering, löst ut för jordfel vilket tyder på ett jordfel i dessa kablar. Kontroll och återställning av larm och reläskydd görs sedan i övriga stationer. Driftpersonalen inleder felsökning på kablarna och hittar felet på kabeln. Återställning av övriga tekniska installationer inleds och beräknades pågå i flera dagar. Beslut togs att byta ut hela den aktuella kabeln på ca 350 meter. 2.1.3 Beskrivning av felkällor Jordfelet, som var i en av kablarna som förbinder mottagningsstationerna, uppstod intill en kabelskarv som gjordes när kablarna förlades. Ett litet jack hade oavsiktligt gjorts i kabeln när kabelskarven utfördes. Med åren så försämrades isolationen vid jacket och till slut uppstod jordfelet. Felet uppstod således av en felaktigt utförd kabelskarvning. Hade de parallella kablarna varit inkopplande på separata brytare hade troligen inte konsekvenserna av jordfelet blivit desamma. Fel i kablar är dock sådant som nätägaren måste förbereda sig på att det händer. Det är därför nätägaren ska ha alternativa matningsvägar och ett driftövervakningssystem som möjliggör en snabb lokalisering av felet, samt en efterföljande snabb omkoppling till alternativ matningsväg. I detta fall var driftövervakningssystemet bristfälligt, vilket försvårade och fördröjde omkopplingen till alternativ matningsväg. Slutligen var gällande rutiner och instruktioner för driftpersonalen otydliga, samt att kompetensen hos den jourhavande personalen var bristfällig. Alla dessa faktorer samverkade till att det tog 1 timme och 22 minuter att återställa ett kabelfel som mer normalt bör kunna återställas på mindre än 10 minuter. 2.1.4 Åtgärder och åtgärdsförslag Denna typ av allvarliga händelser, ger alla inblandade en tankeställare om hur sårbara våra sjukhus är. Det är viktigt att ta vara på de erfarenheter som en sådan händelse ger, och använda detta till att förbättra och öka robustheten på till exempel de tekniska försörjningssystemen inom sjukhuset. Minst lika viktigt, som de tekniska erfarenheterna, är självfallet de organisatoriska erfarenheterna samt erfarenheterna inom vården. Alla erfarenheter bör omgående dokumenteras efter en inträffad händelse. De erfarenheter som både Locum AB och Dalkia skaffat sig av denna händelse går att utläsa av KAMEDO-rapport 93, Socialstyrelsen och här nedan redovisade. Efter denna händelse har fastighetsförvaltaren Locum AB förtydligat sina rutiner och instruktioner till driftentreprenören Dalkias personal, som arbetar i driftcentralen. Dalkia har även, efter strömavbrottet, höjt kompetensen på sin jourhavande driftpersonal. De nu har kompetens att göra eventuella omkopplingar i ett akut skede. Man har även, i driftcentralen, kompletterat med driftinstruktioner om hur de ska gå till väga vid ett eventuellt elavbrott. Dalkia har

14 börjat öva och träna sin personal en gång i veckan gällande olika simulerade situationer med elavbrott. Locum AB har sedan några år tillbaka startat en översyn som ska resultera i ett utbyte av samtliga äldre ställverk. De förbättrar också styr- och övervakningssystemet. Projektet skall vara avslutat under.år 2010. Det bör även övervägas att förlägga redundanta kabelförband mellan mottagningsstationer, beroende på dess betydelse för funktionssäkerheten. 2.1.5 Källor 1. Strömavbrottet på Karolinska universitetssjukhuset Huddinge den 7 april 2007/KAMEDO-rapport 93, Socialstyrelsen. 2. Det robusta sjukhuset, utgåva 2008, Krisberedskapsmyndigheten. 2.2 Universitetssjukhuset i Örebro Tisdagen 2009-03-10 inträffade ett jordfel på nätägarens nät utanför sjukhusområdet. Jordfelet på det externa nätet resulterade i att efter ca 20 sekunder blev hela sjukhuset spänningslöst. Händelseförloppet beskrivs vidare under punkt 2.2.2. 2.2.1 Beskrivning av kraftsystemet Sjukhuset matas från nätägarens nät, med inmatning från Glomman F5 och Vasagatan F2. Respektive inmatningar försörjer i sin tur 2 st mottagningsstationer på sjukhusområdet, HMS:A hus 20 och HMS:B hus 04. Befintliga reservkraftanläggningar och mottagningsstationer är uppförda under åren 2005-2008. Det innebär att elanläggningen på sjukhuset är utrustad med modern teknik beträffande ställverksutrustning, transformatorer och reservkraft med mera. Uppbygganden av elkraftförsörjningen på Universitetssjukhuset i Örebro presenteras i övergripande form under bilaga 4. De bägge mottagningsstationerna HMS:A och HMS:B är sammankopplade med ett internt 10 kv kabelförband. Från respektive mottagningsstation matas 10 kv ut till nätstationerna via kabel. Det interna elnätet på sjukhuset är uppbyggt med ett dubblerat radiellt elnät mellan de två mottagningsstationerna HMS:A hus 20 och HMS:B hus 04. De båda mottagningsstationerna har också anslutning till reservkraftanläggningen via kabelförband. Vid respektive nätstation inom sjukhusområdet sker en nedtransformering av spänningen från 10 kv till sjukhusets distributionsnät 230V/400V, som är den normala spänningsnivån inom sjukhuset. Lågspänningsnätet på sjukhuset är uppdelat för Viktig Last (VL) och Övrigt Last (ÖL). Nätstationerna inom sjukhusområdet är utrustade med automatisk växlingsautomatik mot de två mottagningsstationerna i HMS:A hus 20 och i HMS:B hus 04. Reservkraftanläggningen har även sin nätavkänning mot respektive mottagningsstation i anläggningen. Nätavkänningens syfte är att vid ett eventuellt nätavbrott på det externa nätet ge en startsignal till reservkraftgeneratorerna. Detta för att säkerställa driften till sjukhuset under störning på det externa nätet.

15 Reservkraftsanläggningen består av fyra dieselgeneratoraggregat på vardera 1800 kva. Aggregaten är placerade i station 31 utanför sjukhusområdet. Med samtliga aggregat i drift, har anläggningen en kapacitet på totalt 7200 kva. Reservkraftanläggningen förser hela sjukhuset med elkraft, vid ett eventuellt nätavbrott på inmatningarna till sjukhuset. För närvarande är sjukhusets maximala effektbehov cirka 5500 kva. Det innebär att reservkraftanläggningen i dagsläget har ca 30 % högre kapacitet än sjukhusets nuvarande behov. 2.2.2 Händelseförlopp Tisdagen 2009-03-10 matades sjukhusets elanläggning via nätägarens inmatning från station Glomman F5. Mottagningsstation i HMS: A hus 20 var spänningssatt vid denna tidpunkt, se bilaga 4. Klockan 04:45:16, inträffade det ett jordfel i nätägarens anläggning utanför sjukhusområdet. Jordfelet medförde att brytaren B02 i station 31 löste ut. Det innebar att mottagningsstation HMS: B i hus 04 blev spänningslös, men samtliga ställverk sektionerades omgående över till mottagningsstation HMS: A hus 20, med hjälp av nätväxlingsautomatiken. Efter att automatisk nätväxling skett, var det fortfarande spänning på hela anläggningen. Klockan 04:45:37 löste nätägarens reläskydd och det blev spänningslöst på nätägarens inmatning till sjukhuset från Glomman F5, som matar mottagningsstation HMS: A hus 20. Vid detta ögonblick blev hela sjukhuset spänningslöst. Nätväxling skedde mellan inmatningen från Glomman F5, till inmatningen från Vasagatan F2. I detta skede hade mottagningsstation HMS: B hus 04 spänning. Hela anläggningen förblev fortfarande spänningslös på grund av att samtliga ställverk låg sektionerade mot station HMS:A hus 20, eftersom antal automatiska nätväxlingar var begränsat stationsdatorprogrammet. Reservkraftsanläggningen i station 31 fick ingen startsignal på grund av att det registrerades att station HMS: B hus 04 var spänningsatt. Klockan 05:07:49 kom spänningen åter från nätägaren till sjukhuset via inmatning till mottagningsstation HMS: A hus 20. Hela anläggningen var fortfarande spänningslös i detta skede, på grund av att nätbrytare H5 HMS:A har löst ut i tidigare skede. Efter ytterligare 20 minuter kommer en eltekniker och slår till nätbrytare H5 i mottagningsstation HMS: A manuellt och hela anläggningen spänningssätts. Det totala spänningsbortfallet på sjukhuset varade i ca 41 minuter. 2.2.3 Beskrivning av felkällor Vid undersökning som ABB utförde 2009-03-13, konstaterades att de riktade jordfelsskydden som är integrerat i ABB:s reläskydd REX521, var inställda på en fasvinkel på -90 grader. Reläskydd REX 521 är installerat i fack A02, A03, B02 och B03 i station 31 och samtliga skydd var inställda på en fasvinkel på -90 grader. Vid de inträffade jordfelen, som beskrivs i händelseförlopp under punkt 2.2.2, har jordfelsskydden detekterat en kapacitiv ström från det externa kabelnätet och löst ut brytaren i fack B02 station 31. Jordfelskyddet i fack B02 var inställt, med den kortaste funktionstiden i anläggningen. Vid ytterligare undersökningar har det konstaterats att det har saknats krav och samordning

16 mellan nätägarens reläskydd och reläskydden inom det interna nätet på sjukhuset. 2.2.4 Åtgärder och åtgärdsförslag Med denna typ av allvarlig händelse som grund har ABB tillsammans med elansvarig inom sjukhuset, arbetat med att ta fram ett åtgärdsförslag och plan för att säkerhetsställa elkraftsförsörjningen på sjukhuset. Detta för att undvika liknande störningar i framtiden. Det är viktigt för såväl nätägaren som elansvarig inom sjukhuset, att ta vara på erfarenheter av en sådan allvarlig händelse för framtida förbättringsåtgärder. En av åtgärderna är att ändra programmeringen i stationsdatorprogrammet som begränsade antalet automatiska nätväxlingar. 2.2.5 Källor 1 Rapport gällande spänningsavbrott 2009-03-10, ABB. 2 Strömavbrott, USÖ 2009-03-10. 3 USÖ Händelsebeskrivning incident Strömavbrott 20090310. 2.3 Universitetssjukhuset i Linköping Juldagen 2008-12-25 inträffade ett jordfel på en 10 kv kabel vid arenan Cloetta Center, ca 4 km från sjukhusområdet. Detta jordfel var orsaken till att två brytare, inom elanläggningen på sjukhuset, löste ut för jordfel. Det blev omgående spänningslöst på ca 1/3 av sjukhuset. Sjukhuset var spänningslöst i 40 minuter. Det tog ca 10 timmar innan sjukhuset är uppe i normaldrift igen. Datahallen blev spänningslös eftersom batterikapaciteten för avbrottsfri kraft (UPS) var kortare än spänningsbortfallets längd. Det fick stora konsekvenser för sjukhuset. 2.3.1 Beskrivning av kraftsystemet Både arenan Cloetta Center och Universitetssjukhuset (US) matas från samma 130/10 kv station i det externa elnätet som ägs av Utsikt Nät. Sjukhusets nät är uppbyggt med ett prioriterat nät (P) och ett oprioriterat nät (OP) i en ring med möjlighet till manuell sektionering både i ringen och mellan P och OP nätet. Det finns även manuella sektioneringsmöjligheter mellan P och OP näten på 0,4 kv sidan i alla stationer. En av orsakerna till denna uppbyggnad, är att säkerställa driften på de viktigaste verksamheterna inom US, även vid fel på delar av reservkraftdriften. I nätet finns olika skydd monterade, för att skydda så att inte hela nätet slås ut om fel uppstår. Däribland finns dessa riktade jordfelsskydd som har funktionen att skydda för och minimera följderna av ett kabelfel. För övervakning av elnätet finns ett driftövervakningssystem som kommunicerar på ett separat fibernät bara för denna anläggning. För manövrering av elnätet, krävs instruerad och kunnig personal. Reservkraftanläggningarna är placerade vid mottagningsstation 1 och 2. Vid respektive mottagningsstation finns en så kallad automatisk nätväxling.den

17 kopplar automatiskt till den andra externa inmatningen från Utsikts station M4, vid avbrott på den ordinarie matningen från TS02. Skulle det bli avbrott på båda inmatningarna, känner nätväxlingen av detta och startar reservkraftaggregaten. Dessa kopplas automatiskt samman och kan då förse både P och OP näten med kraft. Reservkraftanläggningen består idag av 3 stycken aggregat på vardera 1888 kva/1510 kw, 10 kv, samt 4 stycken på 550kvA/440kW, 400 V. Totalt blir det 7864 kva/6290 kw (LTP). Då för närvarande maxeffekten ligger på ca 6400 kw, täcker reservkraften ca 98 % av sjukhusets maxeffekt. 2.3.2 Händelseförlopp Jordfelet som inträffade vid arenan Cloetta Center, orsakade att två stycken högspänningsbrytare löste ut i sjukhusets elnät. Först löste brytare B20-10-32, oprioriterad kraft (OP), och strax därefter även brytare B20-10-10 prioriterad kraft (P). Dessa två brytare matar ställverk US8. Ställverk US8 matar även US2 som vidare matar US10 och US5. Dessa ställverk blev också spänningslösa. De hus som blev drabbade var O huset och stora delar av huvudblocket med mera. Det var dock aldrig något avbrott på matningen till sjukhuset, utan det fanns spänning in hela tiden. Någon nätväxling gjordes således inte. Här nedan följer ett utdrag från Utsikt Näts rapport som i stort redovisar händelseförloppet. 2008-12-25 kl 03:44:07 fick Utsikt Näts driftcentral larm att 10 kv-matning till S399, som bland annat matar arenan Cloetta center, är utlöst för jordfel i Utsikts 130/10 kv transformatorstation M2. Ytterligare två ledningar som går ut från M2 löste ut oselektivt det vill säga utan att det var något fel på dessa ledningar. Driftledaren återinkopplade matningen mot S399 som omedelbart löste ut igen. Driftledaren förstod då, att felet låg på denna ledning. I samband med återinkopplingen löste ytterligare en ledning ut oselektivt. Driftledaren spänningssatte sedan station S399 från andra hållet i slingan. Därefter kunde driftledaren spänningssätta även de tre ledningar som löst oselektivt. Därmed hade alla kunder åter spänning. Strax efter det första felet kl 03:44:07, ringde jourpersonalen på sjukhuset och meddelade att de var delvis spänningslösa. Driftledaren gjorde kontroll av matningar till sjukhuset men allt såg riktigt ut. Inga matningar mot sjukhuset hade löst ut utan sjukhuset hade haft full spänning utifrån hela tiden. Driftledaren informerade också jourpersonalen om att ett jordfel hade uppstått i en annan del av nätet, dock under samma matande transformatorstation M2 som sjukhuset ligger på. Det konstaterades att det kunde vara orsaken till att brytare löst ut inne i sjukhusets nät. Utifrån den informationen drog jourpersonalen på sjukhuset slutsatsen att det troligen inte är något internt fel inom sjukhuset utan att det skett en oselektiv bortkoppling. Jourpersonalen gjorde en återinkoppling av bortkopplade delar inom sjukhusets nät. Detta visade sig vara en riktig bedömning och sjukhusets nät var åter fullt spänningssatt. Utsikt Nät har störningsskrivare som kontinuerligt mäter kvaliteten på sitt elnät. Den visade att jordfelet på 10 kv kabeln var av så kallad intermittent karaktär. Det innebar att det var svårt för reläskyddet att lösa ut inom normalt 1-2

18 sekunder. Istället låg jordfelet kvar i ca 4 sekunder. Detta resulterade i att det uppstod stora kapacitiva jordfelsströmmar i kabelnätet, under förhållandevis lång tid. Reläskydden inom sjukhuset reagerade på detta och löste ut oselektivt. 2.3.3 Beskrivning av felkällor Jordfelsskydden som sjukhuset använder i sitt nät är av typ ABB SPACOM. Skydden är av samma typ som Utsikt Nät använder till stora delar i sitt nät. Det är ett bra reläskydd ur de allra flesta perspektiv, med hög kvalitet på komponenter och stabila inställningsvärden. Ett problem finns dock när det gäller detektering av jordfel. Det är ett problem som flera nätägare har med dessa reläskydd. Skyddet är vinkelmätande när den mäter jordfelsströmmar. Det innebär att den mäter vinkelskillnaden mellan strömmen och spänningen. Vid ett riktigt jordfel är denna skillnad i vinkel liten, nära noll grader. Vid de fall det inte är ett jordfel i den ledning som skyddet är monterat på, utan i en intilliggande ledning, är skillnaden mellan jordfelsströmmen och spänningen närmare 90 grader. Det är på detta sätt skyddet avgör om det är ett jordfel eller inte på den ledning skyddet är satt att övervaka. Gränsen för när skyddet ska lösa ut för jordfel ligger på 88 eller 80 grader, och det är omställbart på skyddet. Att det är dessa snäva gränser beror på att reläskyddet ska kunna fungera i alla tänkbara miljöer och förutsättningar, och då måste vissa delar vara en kompromiss. Det är dock här problemet finns. I verkligheten med stora kabelnät, liknande nätet i Linköping, blir aldrig vinkeln mellan ström och spänning 90 grader. Den blir mindre, ibland ner mot 80 grader och ibland ännu lägre. När vinkeln är under 80 grader uppfattar reläskyddet det som att det är jordfel vilket då får till konsekvens att en felfri ledning löser ut för jordfel fast det egentligen inte är ett jordfel. Så var fallet vid denna aktuella händelse. 2.3.4 Åtgärder och åtgärdsförslag Landstinget i Östergötland har tagit tillvara erfarenheter som berörda parter skaffat sig utav den inträffade händelsen och arbetar med åtgärdsförslag för att undvika liknande störningar i framtiden. Kontroll har gjorts av de reläskydd som löste ut oselektivt att de är kopplade i rätt riktning. Vidare har den automatiska nätväxlingen setts över med avseende på att den inte reagerade på den obalans som uppstod i spänningen när jordfelet inträffade. Jordfelsskydden kommer att ses över med avseende på möjligheten att byta e-prom för att kunna ställa ner vinkeln från dagens 80 grader till ett lägre värde för att förhindra liknande händelser. Frågan om driftövervakning kommer att ses över, och möjligheten att skicka vissa summalarm till Utsikt Näts driftcentral för det externa elnätet. Det ger möjlighet för driftledaren på Utsikts driftcentral att hjälpa sjukhusets personal vid störningar på nätet.

19 2.3.5 Källor 1 Störningsrapport över störningen 2009-12-25 kl 03:44:07/Utsikt Nät AB, 2009-02-11. 2 Rapport Elavbrott 2008-12-25 El-anläggningar/Landstinget Östergötland, Bygg och Fastighet. 3 Utredning elavbrott 2008-12-25/ Rejlers Ingenjörer AB.

20 3. MSB rekommenderar 3.1 Slutsatser 3.1.1 Allmänt Gemensamt för de tre aktuella elavbrotten som finns redovisade i denna rapport är att de beror på tekniska och organisatoriska problem som, i vissa fall, med ganska små insatser kan åtgärdas. I alla tre fallen är den utlösande faktorn ett jordfel i en kabel, som sedan lett till följdfel, som orsakat betydligt större och längre avbrott än vad det ursprungliga jordfelet i sig borde ha orsakat. Kabelfel är en mycket vanlig felorsak i ett högspänningsnät på 10 eller 20 kv. Kabelfelen kan bero på många olika orsaker som avgrävning, felaktigt utförda kabelskarvar, materialfel etc. Dessa kabelfel är svåra att begränsa i antal varför man istället får koncentrera insatsen på att försöka minska konsekvenserna av kabelfelen. Kabelfelen är oftast av intermittent karaktär vilket ytterligare försvårar detekteringen av jordfelet. Under avsnittet 3.3 om rekommenderade åtgärder behandlas just vilka åtgärder som kan göras för att minska konsekvenserna av ett jordfel i högspänningsnätet. Ett jordfel i ett högspänningsnät får oftast effekter på hela högspänningsnätet som finns under den aktuella krafttransformatorn. Det vill säga på både sjukhusets egna högspänningsnät och på den externa elnätägarens högspänningsnät. I det första redovisade fallet var parallella kablar inkopplade på gemensamma brytare i mottagningsstationerna. Det bör övervägas att utföra så kallade livlinor mellan mottagningsstationer med redundanta kabelförband. I de två andra aktuella fallen skedde jordfelet i det externa elnätet utanför sjukhusets nät, ändå orsakade det omfattande avbrott inne i sjukhusets nät. Det visar på vikten av att se hela högspänningsnätet. Det vill säga både det externa matande nätet och sjukhusets egna interna nät som en enhet, vilket kräver ett bra samarbete mellan sjukhuset och den externa nätägaren. Exempelvis måste reläskydden ha korrekta inställningar, så att inte fler än just den felaktiga ledningen kopplas bort. En vanlig felaktighet vid ett jordfel är att jordfelskydden kopplar bort felfria anläggningsdelar på grund av felaktigheter i inställningen av jordfelskyddet eller felaktigheter i selektiviteten mellan under- och överliggande jordfelskydd. Detta var fallet i två av de i denna rapport redovisade störningarna. Erfarenheter visar att det nästan uteslutande är jordfel, och ej kortslutningar, som orsakar problem av den typ som redovisas här. Det beror på att det vid kortslutningar uppstår mycket stora strömmar som är enkelt för reläskydden att detektera. Vid jordfel däremot, är strömmarna som uppstår mycket små, vilket är avsiktligt för att få så liten skadeverkan som möjlig. Nackdelen med små jordfelströmmar är dock att de är svåra att detektera på ett selektivt sätt.

21 3.2 Nätfakta 3.2.1 Föreskriftskrav Enligt ELSÄK-FS 2008:1 finns krav på bortkoppling vid fel i en elanläggning. Felstället ska snabbt kopplas ur drift för att minimera person- och materialskador. Där det är rena kabelnät krävs dock inte bortkoppling, utan det är endast krav på signalering. I samtliga nät finns krav på att begränsa spänningssättning av jordade delar vid ett jordfel. Spänningen skall begränsas till max 50 V växelspänning på lågspänningssidan. Ställda krav på att strömmen i felstället måste begränsas, kan göras med en nollpunktsreaktor som ansluts parallellt med ett nollpunktsmotstånd. Krav ställs även på inkopplade jordfelskydd och mättransformatorer för att detektera jordfel på ett riktigt sätt. 3.2.2 Impedansjordning av 10-20 kv-nät Systemjordning innebär att nätets nollpunkt är kopplad mot jord. Transformatorn har ofta nollpunktsuttag på uppsidan respektive nedsidan. Det finns olika typer av nollpunktanslutningar, exempelvis direktjordning, impedansjordning och system med isolerad nollpunkt. Distributionsnäten upp till 22 kv nivån är i regel ett impedansjordat system. Det innebär att nollpunkten på transformatorns sekundärsida (10-20 kv) är förbunden till jord via en impedans. Transformatorns primärsida är att betrakta som ett från sekundärsidan isolerat nät. Vid reservkraftddrift kopplas sjukhusets inkommande nollpunkt från och reservkraftanläggningens egna nollpunkt kopplas till. Nollpunktimpedansen består av en reaktor som är parallellt ansluten med en resistor. Reaktorn, även kallad Petersenspole, används vid jordfel för att kompensera bort nätets kapacitiva ström. Resistorn används för att begränsa den resistiva strömmen vid ett jordfel och kan i vissa system kopplas bort vid jordfel för att öka chanserna för självsläckning.. Det innebär att nollpunktimpedansen begränsar den totala jordfelsströmmen till låga värden. Genom att använda reaktorer i kombination med motstånd och avstämningsautomatik, elimineras riskerna för farliga spänningshöjningar vid intermittenta jordfel. Samtidigt förbättras självsläckningen av jordfel väsentligt. Enligt undersökningar erhålls självsläckning i 35-44% av inträffade jordfel på kablar då reaktorer används i nätet. En bra metod är att använda en så kallad automatisk nollpunktsreaktor. Den ställer automatiskt in så att den induktiva strömmen stäms av mot den kapacitiva strömmen, vilket ger ett väl avstämt nät. Fakta om nollpunktreaktorn: Reaktorn är utrustad med fast eller variabel induktans som, manuellt eller automatiskt, kan justeras efter aktuellt behov. Vid ett jordfel fås en induktiv ström från nollpunktsreaktorn. Den induktiva strömmen ligger i motfas till nätets kapacitiva jordfelsström. Det gör att den resterande jordfelsströmmen blir en låg och nästan rent resistiv ström, vid rätt inställning av nollpunktsreaktorn.

22 Ju bättre kompensering desto mindre blir den resterande kapacitiva jordfelströmmen. En väl avstämd nollpunktsreaktor kompenserar bort nästan hela den kapacitiva jordfelsströmmen. Om reaktorn inte är automatisk behöver en ny manuell avstämning göras efter förändringar på nätet som t.ex. en driftomläggning, utbyggnad eller byte från luftledning till kabel. Fördelar med impedansjordning: Hög personsäkerhet, ger låg felström vilket minimerar höjning i berörings- och stegspänningen. Självsläckning av ljusbågar till följd av fördröjd återuppbyggnad av fasspänningen. Reducering av skadan i felstället. Reducering av störningar på andra markledningar och kablar. Reducerat behov av bra jordning av utsatta delar. 3.2.3 Jordfelströmmar Varje ledning under spänning och isolerad till jord har en viss kapacitans till jord. Kapacitansens storlek är beroende av faktorer som bland annat typ och längd av ledare och dess avstånd till marken. När ett jordfel inträffar uppstår en jordslutningsström. Den flyter från felet genom jord över ledningskapacitanserna till de andra faserna, genom transformatorlindningarna till den felaktiga fasen och åter till felet. Nedanstående bild visar på flödet av de resistiva, induktiva och kapacitiva jordfelsströmmarna vid ett jordfel i en fas. Bild 3.1 Bild över jordfelsströmmar vid jordfel Den sammanlagda kapacitiva jordfelströmmen från de friska faserna, går igenom felstället (röd + blå) kompenseras av den induktiva strömmen (gul) från nollpunktreaktorn. Kvar blir bara en liten resistiv ström (grön) vars storlek bestäms av storleken på nollpunktmotståndet.

23 3.2.4 Intermittenta jordfel I kabelnät kan isolationen mellan fas och skärm sakta försämras ända tills isolationen i ett område är i stort sett helt obefintlig. När isolationen är obefintlig, är inte avståndet mellan ledare och jord tillräckligt stort, för att de dielektriska egenskaperna hos det skadade området ska kunna stå emot fältstyrkan i kabeln. Vid en stötspänning kommer en ljusbåge att gå mellan fas och jord. En högfrekvent transient uppstår på grund av kapacitiva urladdningen. Ljusbågen slocknar vid strömmens nollgenomgång för att sedan återtändas då spänningen över gaskanalen uppnått stötspänning, varvid felet blir intermittent. Problemet med de intermittenta kabelfelen är att felen uppträder som strömspikar. Traditionella jordfelskydd har problem med att detektera intermittenta jordfel eftersom strömmen hela tiden varierar och inte är konstant. I och med att det används mer kabel i distributionsnäten så uppkommer höga kapacitiva strömmar vid enfasiga jordfel. Den kapacitiva strömgeneringen ökar ca 10 gånger jämfört med en luftledning med likvärdiga dimensioner. Det är därför intermittenta jordfel förekommer i främst kabelnät och inte i luftledningsnät. Nedan följer exempel hur ett intermittent jordfel kan se ut. Bild 3.2 Nollpunktspänningen U0 (kv) vid intermittenta jordfel Bild 3.3 Jordfelsströmmen I0 (A) vid intermittenta jordfel 3.2.5 Reläskydd Reläskyddens uppgift är att detektera fel i nätet och ge utlösningspuls till brytaren, som kopplar bort felet. För distributionsledningar finns det olika typer av

24 reläskydd, exempelvis överströmsskydd, jordfelskydd och längsdifferentialskydd. Överströmsskydd skyddar mot överström och kortslutning, jordfelskydden skyddar mot fel mellan fas och jord. Jordfelskydd har i sin tur två olika principer för att detektera jordfel, grundtonsmätande och transientmätande skydd. Längsdifferentialskydden används för skydd av kablar eller friledningar med två ändar, där ett separat hjälptrådspar alternativt fiberkommunikation är tillgängligt. 3.2.6 Grundtonsmätande reläskydd Det grundtonsmätande skyddet samplar (insamling av mätdata) signalerna med relativt låg frekvens. Grundtonsmätande skydd, är i första hand konstruerade för att arbeta i området 50 Hz. De grundtonsmätande skydden har problem med riktningen. Det vill säga om det uppkomna felet ligger framåt på den ledning skyddet mäter på eller bakåt mot den matande transformatorn. Om höga kapacitiva strömmar flyter från frisk ledning med mycket kabel till ett felställe i annan ledning kan skyddet tolka det som att det är fel i den friska ledningen och koppla bort den vilket är felaktigt. En annan stor nackdel med dessa skydd är problemet med att detektera intermittenta jordfel som genererar betydligt högre frekvenser än grundtonen 50 Hz. Skyddet detekterar först felet men sedan återställs det, innan det hinner koppla bort den aktuella ledningen, på grund av det återtändande felet. Därför misslyckas det med att koppla bort den felaktiga ledningen. Eftersom nollpunktspänningen klingar ut mycket långsammare än jordfelsströmmen finns det en stor risk att det överliggande nollpunktsspänningsskyddet ej återgår efter varje återtändning i jordfelet vilket leder till att hela stationen löser ut oselektivt. Alla leverantörerna på marknaden har dock nu tagit fram grundtonsmätande reläskydd som ska klara att detektera den korta strömtransienten och samtidigt fördröja återgångstiden för att detektera intermittenta jordfel. Erfarenheter från branschen har dock visat att detta inte fungerar helt tillförlitligt. 3.2.7 Transientmätande reläskydd Det transientmätande reläskyddet är konstruerat för att mäta strömmen från kapacitansen mellan fasledare och jord innan nollpunktsreaktorn släcker strömmen. Den första strömspiken ska detekteras. Skyddet mäter summan av spänningar och summan av strömmar för alla tre faserna. Så länge symmetri råder kommer summan av de tre fasernas spänningar och strömmar att vara noll i teorin, eller nära noll i praktiken. Detta gäller tills det uppstår osymmetri i nätet, till exempel när det inträffar ett enfasigt fel i anläggningen. 3.2.8 Källor 1 Intermittenta jordfel i kablifierade distributionsnät 2009. 2 Spännande nollpunktsteknik EPSY 1998. 3 Schneider Electric AB 2009. 4 ABB Handbok Elkraft 1989.

25 3.3 Rekommenderade åtgärder 3.3.1 Allmänt Normalt sett är tillförlitligheten på det externa elnätet, d.v.s. det koncessionspliktiga elnätet, som matar sjukhusen i Sverige mycket bra. Leveranssäkerheten i de svenska elnäten är bland de högsta i hela världen. Dock kan det, som exemplen i denna rapport visat, trots det ibland uppstå fel. Dessa fel, både inom sjukhusets elnät och i det externa elnätet, beror i en del fall på faktorer och orsaker som med relativt små och enkla insatser kan påverkas. Det rör sig om faktorer från rent slarv till tekniska problem. Faktorer som avgrävda kablar etc är svårare att påverka och här får man istället koncentrera arbetet på att begränsa konsekvenserna. Det första steget i arbetet med att leveranssäkra elmatningen till och inom sjukhuset borde således vara att så långt det är möjligt arbeta med förebyggande åtgärder som påverkar dessa faktorer och orsaker så att i möjligaste mån avbrott inte uppstår. Det andra steget är sedan att arbeta med reservkraftanläggningen inom sjukhuset som tar hand om de fel som trots allt uppstår. Då det externa elnätet och sjukhuset eget nät kan ses som en enhet som samverkar så måste det ställas stora krav på båda näten. Det räcker inte att ett av näten är väl fungerande utan båda näten måste vara det. Det räcker dessutom inte att de är väl fungerande var för sig utan de måste fungera bra ihop. Det krävs således att både ägaren till det externa elnätet och ägaren till sjukhusets nät arbetar målinriktat och kontinuerligt med att upprätthålla och förbättra driftsäkerheten. För detta krävs det en bra dialog och ett bra samarbete mellan parterna i frågan. På många håll finns denna dialog och detta samarbete idag men säkert inte överallt. En bra start, eller fortsättning, på ett sådant samarbete kan vara att sjukhuset bjuder in ägaren till det externa elnätet till ett möte där man går igenom hela frågan och vilka krav som bör ställas både på sjukhusets nät och på elnätsägarens nät. Man kan på mötet också gå igenom vilka konsekvenser ett avbrott på matningen till sjukhuset får sjukhusets verksamhet. Här följer exempel på lämpliga diskussionsområden som också belyses närmare i de följande avsnitten. Avstämning av nät Nätstruktur Reläskydd Selektivplaner Störningsskrivare Fjärrkontroll Risk och sårbarhetsanalyser Driftfrågor Organisation 3.3.2 Rekommendationer för det externa elnätet Då matningen till sjukhuset är bland de viktigaste matningar en ägare till det externa nätet har så bör det läggas stor fokus på denna matning. Ellagen ställer sedan 2006 krav på att elnätsägare med områdes- eller linjekoncession skall göra en riskoch sårbarhetsanalys för leveranssäkerheten i sitt nät. I början av 2010 kommer en

26 föreskrift som talar om närmare hur denna analys skall göras men för en viktig matning som den till sjukhuset är rekommendationen att en sådan risk- och sårbarhetsanalys görs specifikt för denna matning. Utöver risk- och sårbarhetsanalysen finns det ett antal andra rekommendationer för det externa elnätet enligt följande: Automatiskt avstämda nät Det bör finnas utrustning som automatiskt stämmer av det nät som matar sjukhuset. Med detta menas att det i nollpunkten finns en spole vars inställning justeras automatiskt efter hur stora kapacitiva strömmar det finns i nätet. I ett avstämt nät går det vid ett jordfel i nätet i princip bara resistiv ström genom felstället, inga kapacitiva eller induktiva strömmar, vilket underlättar detekteringen av jordfel i hela det nät som matas samt minskar storleken på den totala jordfelsströmmen. Nätstruktur På den utgående branschen, i matande fördelningsstation i det externa elnätet där brytare och reläskydd sitter som matar sjukhuset, bör det inte finnas någon annan kund än sjukhuset eftersom ett fel hos den andra kunden då också innebär att sjuhuset kopplas bort. Det bör finnas två av varandra oberoende alternativa matningsvägar till sjukhuset. Den alternativa matningen bör helst komma från en annan fördelningsstation och en annan krafttransformator än den ordinarie matningen. Både den ordinarie matningen och den alternativa matningen till sjukhuset bör ha dubblerade åtskilda kabelförband där vart och ett av förbanden ensamt klarar hela sjukhusets försörjning. Reläskydd för matningen till sjukhuset I matningen till sjukhuset bör det inte finnas någon gammal reläskyddsutrustning som t.ex. elektromekaniska reläskydd eller äldre typer av elektroniska reläskydd utan det skall vara moderna reläskydd som klarar intermittenta jordfel. Om mjukvaran i reläskydden är uppgraderingsbar bör den vara uppdaterad till senaste version. Reläskydd för jordfelsdetektering kan ha två olika typer av mätmetod dels vinkelmätning och dels cos phi mätning. Reläskydden för den ordinarie och den alternativa matningen bör ha samma mätmetod. Elnätsägaren bör också redovisa vilken mätmetod som används så att sjukhuset kan använda samma mätmetod. Kontroll skall göras av att den karakteristiska vinkeln står på 0 grader och ej något annat. Vidare så bör redovisning göras av vilken vinkelsektor på jordfelsskydden som gäller för utlösning av brytare och om den går att ställa om till olika vinkelvärden. Selektivplaner Den selektivplan som finns för inställning av reläskydden i det externa mellanspänningsnätet för matningen till sjukhuset bör se till hela matningen d.v.s. inte bara nätägarens eget nät utan även sjukhusets nät.