Hei,
Her er en sammenstilling og forklaring av hva NEK 410A:2021/NEK 410B:2021 (som bygger på IEC 60092‑202:2016 m.fl.) sier om vern, kortslutning, jording og overspenningsbeskyttelse for skip, samt hvilke særskilte punkter man bør være særlig oppmerksom på når man dokumenterer, dimensjonerer og installerer motorer (f.eks. 3 kW) i et IT-nett om bord.
NEK 410A del «Systemutførelse – Vern» (bl.a. NEK 410A‑202:2021) angir at vern for ulike typer maskiner og forbrukere skal velges med hensyn til: kortslutningsbryteevne (nominal breaking capacity), nominell slutteevne, koordinering mellom vern (selektivitet).
Det er spesifikt et avsnitt for vern av motorer: «10.6 Vern av motorer» nevnes i innholdsfortegnelsen for NEK 410A-202.
Generelle krav: Vern skal dekke overlast, kortslutning, jordfeil (avhengig av system) og sikre at utstyret ikke utsettes for farlige forhold.
Standard angir krav til nominell kortslutningsbryteevne og sluttevne (”nominell kortslutningsbryteevne” og ”nominell kortslutningsslutteevne”).
For skip og maritime installasjoner må vern og tavler være dimensjonert for de kortslutningsstrømmene som kan oppstå i det maritime nettverket.
Siden IT-nett er vanlig om bord (se punkt nedenfor), må man være klar over at kortslutningsforholdene i IT-nett kan være annerledes enn i TN-system på land.
NEK 410 definitorisk: Skroget til skipet er definert som «jord/earth». For eksempel i NEK 410-1:2008: «Jord – skroget til skipet».
Standard nevner krav til utjevningsforbindelser og jording som del av sikkerheten, beskyttelse mot berøringsspenninger og korrosjon. For eksempel: tekst under NEK 410 refererer til at den maritime jording og jordfeilstrømmenes veier er komplekse og standardene har ikke alltid detaljene for jording.
Overspenningsvern (se under) har krav til at de ikke skal skape fast jordfeil eller forårsake uønsket spenning mellom system og jord.
I NEK 410A-202:2021, avsnitt «13 Overspenningsbeskyttelse» er nevnt som nytt underavsnitt.
For eksempel kapitlet i en praksisbok («Kap 17 Generatorbrytere og vern — K59 Skipselektro for maskinoffiserer») viser til NEK 410A-202 pkt 13.1 hvor overspenningsvern er krav for kretser fra utstyr som generatorer eller eksterne strømkilder.
Her heter det at kretser fra utstyr bør utstyres med overspenningsvern for å unngå skade på tilkoplet utstyr.
Overspenningsvernene skal være dimensjonert, og de skal ikke skape en permanent jordfeillignende tilstand.
Når man installerer en motor (for eksempel en 3 kW motor) i et skip med IT-nett, er det en del punkter som krever spesiell oppmerksomhet:
IT-nett betyr at nøytralpunktet er isolert fra jord eller koblet via høy impedans, og ingen første jordfeil fører ikke nødvendigvis til utkobling. Dette gir spesielle krav til overvåkning og vern ved andre jordfeil.
Derfor: Ved motorinstallasjon i IT-nett må man vurdere hvordan vern og overvåking håndterer jordfeil, og hva slags driftssituasjon man har (kritisk last, redundans etc).
Motorer har startstrøm (inrusning) og kan ha høyere start- og overlastbelastning enn drift: Derfor vern må kunne håndtere startstrøm uten uønsket utkobling, men samtidig beskytte mot overlast og kortslutning.
I NEK 410A-202:2021 punkt 10.6 (vern av motorer) beskrives valg av vern for motorer.
Dimensjonering av kabel, vern og sikringer må skje med hensyn til motorens merkedata (merkestrøm, startstrøm, driftssyklus) og omgivelsene (temperatur, kabellengde, gruppeoppkobling).
Det må dokumenteres at vernet er koordinert med andre vern (oppstrøms og nedstrøms) slik at det er selektivitet – dvs at feil utkobles så nær feilsted som mulig, uten å ramme unødvendig store deler av anlegget. NEK 410A-202:8.5 (Koordinering av vern mht selektivitet) er nevnt.
Dokumentasjon skal inneholde beregninger (f.eks. kortslutningsstrømmer, jordfeil / ventet lekkstrøm i IT-nett, kabeldimensjonering, forventet temperaturøkning) samt verneinnstillinger.
Selv om IT-nett har isolert nøytral, så er metallstrukturer – som motorens ramme, motorkapsling, jordingsforbindelser – koblet til skroget og til beskyttelsesleder. Dette for å sikre at berøringsspenning ved feil er innenfor akseptabel grense.
Jording må dokumenteres: tverrsnitt av jordleder, kontinuitet, forankring i skroget, koblinger og tilstander for korrosjon og galvanisk kobling. Standardene omtaler at jording i maritime installasjoner er kompleks.
Ved motorinstallasjon bør man sikre at motorens beskyttelsesjord/rammejordingen har tilstrekkelig tverrsnitt og lav impedans tilbake til fordelingstavlen/skroget.
Hvis motoren drives via frekvensomformer (VFD) eller styringsanlegg, er overspenningsvern og transientbeskyttelse spesielt viktig. Overspenninger (f.eks. ved generator/bryteroperasjon) kan skade motorviklinger, omformer og styreinstrumenter.
Dokumentasjon bør inkludere type og plassering av overspenningsvern, koordineringskurver og hvordan dette vernet påvirker motorens vern og kabeldimensjonering.
For skip er driftssikkerhet ofte kritisk – motoren kan være del av et system der stopp vil få store konsekvenser. Derfor bør man tenke på: sikkerhetsklasse for lasten, reservevern, overvåkning (isolasjonsovervåkning, jordfeilvarsel), drift med en førstefeil og ev. andrefeil.
I IT-nett kan første jordfeil føre til at installasjonen fortsatt kan være i drift, men man må ha rutine for lokalising og utbedring før andre feil oppstår.
Motorinstallasjon ombord har ekstra krav: korrosjon, vibrasjon, temperaturendringer, saltvann, beskyttelsesgrad (IP - klasse), og kabelsystemer som tåler maritime forhold. Dokumentasjonen må vise at valgt motor, vern og installasjon er egnet for maritim bruk.
For en motor (~3 kW) om bord i skip og tilkoblet IT-nett bør du sjekke og dokumentere minst følgende:
Merkestrøm, startstrøm, driftssyklus for motoren.
Kabeldimensjon og lengde, med korrigering for temperatur, omgivelse og installasjonsbetingelser.
Valg av vern: overlastvern, kortslutningsvern, jordfeil / isolasjonsovervåkning (avhengig av system).
Vernets bryteevne og koordinering med øvrige vern i fordelingen (selektivitet).
Nettets systemtype (IT) og krav til jordfeil – hvordan første og eventuelt andre jordfeil skal håndteres.
Beskyttelsesjord/rammejord: tverrsnitt, koblinger til skrog, dokumentert impedans / kontinuitet.
Overspenningsvern: type, plassering, korrespondanse med motor og styreanlegg.
Isolasjonsovervåkning/alarmsystem dersom krav til kontinuerlig drift eller sikkerhetsklasse for motorens last.
Korrosjons-/maritime forhold: valg av motor, vern og koblinger som tåler skipets miljø.
Dokumentasjon: beregninger (kortslutningsstrømmer, jordfeilstrømmer, kabelimpedanser), verneinnstillinger, testprotokoller og rutiner for vedlikehold.
Plan for drift ved første jordfeil (i IT-nett): hvordan håndtere, hvem varsles, når utkobling/vedlikehold skjer.