Laga av Stian-André Høynes, 5. juni 2006



22kV -> overføringskapasitet på 1-10 MVA

Linjetrase:
- Området rundt ei høgspentlinje som har visse restriksjonar/heftelsar.
- Avgrensar eigars mogelegheit til å bruke området
- Bredde er avhengig av spenninga, kan vere 30-40m.

Mastetyper:
- Kan vere av: impregnert tre, galvanisert stål, aluminium, armert betong eller anna godkjent av DBE.
- Høgspent: Utstyrast med holdbare nummerskilt med entydig og fortløpande nummerering.

Bæremast:
- Enklaste
- Relativt rette strekk
- Slik at mekanisk påkjenning berre kjem frå vekta av linja og snø, is, vind

Forankringsmast:
- Mykje kraftigare
- Brukast med store vinklar og ved kryssingar og om det eine strekket er mykje lenger enn det andre (og ved forskjell på tverrsnitt).
- F.eks. A-mast

Endemast:
- Der linja slutter (overgang til jord eller til koplingsstasjon)
- I praksis det same som ei forankringsmast

Tremaster:
- Jordbånddiameter på 22 cm minimum (2 m over rotenden)

Tremaster:
- Jorbånddiameter på minst 22 cm (2 meter over rotenden)
- Skal vere godt tørka furu som trykkimpregnerast.
- Impregneringsvæske: kreosot eller giftige saltoppløsninger..
- Dei kreosotimpregnerte stolpane får en svart farge og isolerar godt.
- Ulempa er at kreosoten svettar i varmen og er svært ubehageleg å få på seg.
- Dei saltimpregnerte stolpane får en grønnaktig farge og leiar straum godt.
- Fordelen er at dei held seg tørre i varmen.
- Bør bruke kraftige neoprengummierte hanskar ved arbeid med impregnerte stolpar.
- Alle tremaster skal i en avstand på 4 m fra rotenden vere merka med impregneringsår og fabrikkens merke..
- En dybe lik 1/6 av stolpens lengde skal vere under bakken.
- Holet rundt stolpen fyllast til med pukk eller stein og komprimerast med en pinnespett.

H-mast:
- To master som står ved sida av kvarandre og blir bolta saman i toppen ved hjelp av en travers.
- Tåler store påkjenningar og blir vanligvis brukt i høgspenningsnett eller når det skal vere ein trafo i masta.

Stålmaster:
- Skal beskyttast mot klimatiske påvirkningar og ha en korrosjonsbeskyttelse som er minst like god som varmforsinking klasse A.
- Fordelen er først og fremst den store mekaniske styrken.

Betongmaster:
- Lang levetid - lite vedlikehold

Sikkerhetsgrad:
- Alle stolpar må konstruerast for påkjenningar dei kan bli utsatt for (is-, vindlaster)
- 3,5 for impregnert furu
- 2,5 for stål og aluminium
- 3 for armert betong
(f.eks. 1000 N * 3,5 = 3500 N. impregnert furu)

Travers:
- Stål eller trekonstruksjon som ligg horisontalt på toppen av masta.
- Bærande konstruksjon for å feste isolatorar og ledningar.
- Travers for bæremast: som regel støtteisolator på toppen for å feste linjene

Isolatorer:
- Laga etter gjeldande norske normer eller i henhold til internasjonale
- Skal isolere og halde linja på plass
- Må tåle regn, kulde, snø, vind, overspenninger, varmgang ++
- Skal konstruerast for den spenninga og driftsforhold som er aktuelle
- Isolasjonsmateriale: porselen eller glass
- Utført slik at vi unngår radiostøy

Ståisolator (pigger)
- Som oftast spenningar opp til 22kV (men også høgre)
- Skal ha en bruddstyrke på minst 3 ganger den belastninga isolatoren må oppta fra aktuelle belastningstilfeller
- Piggen blir festa til porselenet ved støping, eller vi kan skru den inn i et gjengeparti med ullaktig tråd rundt piggen (hamping).

Hengeisolator (strekkiso.)
- Satt saman av fleire isolasjonsskåler.
- Kan lett henge på fleire skåler for bedre isolasjonsevne ved høgre spenningar.
- Forskjellig utforming etter krava som stillast i forskjellige strøk (kysttype, normal)

Forsterka oppheng
- Ved kryssing av bygg, sterkt befarda stader, andre linjer++ kan det oppstå ekstra store skader som linja fell.
- Må i slike tilfelle bruke forsterka oppheng eller forminske strekklengda
- Ståisolatorar: to isolatorar plassert 3/4 av isolatordiameter fra kvarandre for kvar fase
- Forankringsklemma for forbindelsen til ekstraisolatoren(forankringsklemma) skal kunne ta opp ei kraft på minst 90% av ledningas bruddstyrke
- Hengeisolator: Bruke ett ekstra isolatorledd per kjede (beheld isolasjonsnivået sjølv om et isolatorledd er knust)

Jording i høgspenningsanlegg:
- Alle metalldelar skal jordas når dei er i nærheten av spenningsførande delar eller kan komme i berøring med slike delar.
- Forskriftene krever at dette skal jordast: stålmaster, armeringsstål i betongmaster, beslag ved trafoarrangement, bryterstativ o.l., isolatorfester på bygninger
- Hensikta er å unngå farlige skritt og berøringsspenninger og å kople høgspenningsnettet nøytralpunkt til jord.
- Ved luftledningsnett grev vi som regel ned jorplater, jordspyd eller markliner som jordelektrode.
- Ved kabelnett legg vi ein blank 25mm2 koparledning saman med kabelen i grøfta. -> Godt forbindelse til jord

Toppline:
- Strekkast på toppen av dei strømførande linjene for å beskytte dei mot atmosfæriske overspenninger.
- Vil og sørge for gjennomgåande jordforbindelse.
- Ofte bare brukt ved innføring til fordelingsstasjoner o.l. Blir difor ofte kalla eit innføringsvern.
- Dersom det ikkje er toppline, vil jordledninga henge lenger ned på stolpen (gjennomgåande jordledning).

Luftliner:
Fordelar:
- Billegare

Ulemper:
- Fuglar kan kollidere med linja, eller bli skada av kortslutning.
- Blir påvirka av ver, vind og atmorsfæriske spenningar. 

Høgspenningskabler:
Fordelar:
- Mindre forstyrrelser fra elementene.
- Estetiske. Skjemmer ikke naturen på samme måte.
- Ingen atmosfæriske forstyrrelser.
- Meir driftssikre.

Ulemper:
- Dyrare (8-10 ganger dyrare å bruke i sentralnettet)
- Vanskelgare å vedlikehalde
- Teknisk umogeleg over mange mil.

Luftline
- FeAl (feral) blir brukt i alle høgspenningsanlegg.
- Gode mekaniske egenskaper og aluminiumen har stor konduktans.
- Stålaluminium (stålkjerne i midten, aluminiumstrådar rundt)
- Uisolerte liner
- Linenummer 70 betyr at lina har samme straumføringsevne som en koparkabel på 70mm2 (lina er sjølvsagt ein del større).

Kabel i jord
- TSLE (ser ut som EX-kabel, men er ein del større)
- TSLF er meir brukt i seinare tid. Den har leiande ytterkappe og brukast når det skal kapptestast (finne feil på kabelen).

- Papirisolerte blykablar (massekabel) blir som regel bare brukt opp til 24kV
- PEX-isolerte kabler brukes for spenningar heilt opp til 300kV. (mest brukte typen for spenning over 1kV)
- Oljeisolerte kablar stort sett fra 36-500KV

Pex-isolert kabel:
- Reinsligare å jobbe med enn oljekabel.
- Krever stor reinslighet ved skjøting og endeavslutning
- Finnes både som en og flerledarkabel
- Polyetylen

Oljekabler:
- En eller fleirlederkabel
- Isolert med mange lag papir som er impregnert med olje.
- Avslutta med oljefylt muffe.
- For høgare spenningar brukas det oljematingsanlegg for å regulere oljetrykket under drift.

Endeavslutning og skjøting:
- Unngå skarpe kantar i forbindelse med isolasjon (kratige elektriske felt)
- Isolasjonen må vere fri for luftblærer og forureiningar.
- Oljekabel: Ikkje fuktighet i kabelen eller oljen.
- Følge monstasjeveiledning fra leverandøren nøye.
- Gamle oljekabler behandlast som spesialavfall.

- Instruksjonsark/mal for kvar skjøt
- Følge heilt nøyaktig
- Malen er tilpassa kabelen
- Rett type skøytehylse (sektor/runde...)
- Isolere kvar hylse
- Ta på overtrekksstrømper før skøyting
- Få med jording/skjermen i kabelen (snurr saman og press saman i ei hylse)

Pigging av kabel:
- Kjøre metallpigg gjennom kabel for å kortslutte den.
- For at en skal vere sikker på at det er spenningslaust.
- Piggast der det ska skøytast.

Sentralnettet:
- Statnett eig sentralnettet (3 regionar). Monopol
- Strekk seg over heile landet for å sikre stabil straumforsyning til heile landet og knytte oss til naboland.
- Mindre enn 1% består av kablar.
- Fleste linene berekna for minst 4kg islast per meter.

Fordelar:
- Effektiv utnytting av ressursane i energisektoren
- Utnytte kapasiteten betre
- Selge energi til god pris til naboland.

Ulemper:
- Høgre ytelsar, kortslutningseffekter++
- Ledningsnett og koplingsstasjonar må forsterkast.
- Ledningstverrsnitt økast og isolasjonsnivået forbedrast.
- Effektbryter, måle og overvåkingsutstyr.
- Kortslutning/jordslutning kan resultere i utkopling av heile nettet.

Regionalnett:
- Fordeler energien til en regÏNion
- Fra 22-132KV

Lokalnett
- Som regel 22KV -> Nettstasjonane.
- Brukast i all hovudsak kablar i bakken både på høg og lavspenningssida.

Arbeid på høgspenningsanlegg:
- Driftssjef (everksjef) skal sørge for at personalet instruerast, øvast og lærast opp slik at dei vet kva situasjonen krev av dei.

Før arbeid på 22kv anlegg:
1. Leder for sikkerhet (LFS) skal gje naudsynt instuksjon til arbeidslaget.
2. Ved frakopling av høgspenningslinje må fyrst effektbrytaren koplast ut. Når den er lagt ut, kan skillebrytaren koplast ut nær arbeidsstaden. Deretter kan effektbrytaren leggast inn at slik at resten av anlegget får straum. Skillebrytaren skal ha synleg brudd eller påliteleg stillingsindikator for kvart bevegelege kontaktsystem. Koplinga må utførast etter tillatelse fra leder for kopling (LFK). Koblingsordren bør gis skrifleg. Deretter førast koblingane inn i en protokoll. Dersom koblina gis muntleg (tele, radio), må mottaker skrive ned meldinga og gjenta ordlyden.
3. Skillebryteren skal låsast i utkopla stilling, samtidig som vi set opp skilt om at innkopling ikkje må foretas.
4. Før arbeidet tar til, må det målast om linja eller kabelen er spenningslaus. Det gjerast med ein spenningsindikator (isolert stang for spenningsmåling), som lyser dersom det er spenning over en viss størrelse, vanligvis fleire hundre volt. Spenningsgrensen er satt for at eventuelle restspenninger ikkje skal gje utslag (linja eller kabelen fungerer som en kondensator).Spenningindikatoren skal funksjonskontrollerast umiddelbart før og umiddelbart etter spenningskontrollen.
5. Når linja heilt sikkert er spenningsfri, er det klart for jording. Det gjerast med et jordingsapparat som består av tre isolerte stenger med skruklemmer i enden. Disse skruklemmene er forbundet med en koparleiar og forsynt med ei jordingsklemme.
- Jordklemma må tilkoplast jord før skruklemmene i enden av stengene tilkoplast kvar sin fase. Jordinga skal foretas på arbeidsstaden.
- Ved kabel og motoranlegg kan vi istadenfor jording på arbeidsstedet jorde og kortslutte ved dei kabelstadane der kabelen eller motoren kan få spenning frå. Dersom det ikkje brukast høgspenningskabel under oljetrykk, krevs det i tillegg at kabelen piggast.

Sikkerhetsutstyr:
- Brannslokkingsapparat, førstehjelpsutstyr, mobiltelefon, radiosamband.
- hjelm med visir, høreslsvern, anti flame kle, fallsele, handskar til formålet, vernesko, klatresko, aus verkty.
- Sit skada person fast, må han befris snarast. Slå av straumen om brytaren er nære. Om kleda er tørre kan vi rive den skada laus etter kleda, vi må bare bruke isolerande material som tørre tau, lærbelter o.l. Det er forbundet med stor fare å befri nokon fra høgspentledning, og må bare utførast av kyndige.

Sikringer og vern
- Som oftast rørsikringer. Her ligg smeltetråden inni et porselensrør. Utvendig er desse røra hule, slik at lysbua slokner når lufta strømmer gjennom røret. Til innvendig bruk er dei som regel fylt med finkorna kvartsand som virkar som slokkekammer.
- I hovudkrinsane i hhøgspenningsanlegg bruker vi spesielle verneapparat, eller releer. Dei blir brukt til å overvåke linjenettet, generatorar og trafoar og benyttast i forbindelse med effektbrytarar. Vi har relee som blir påvirka av spenning eller straum (evt. begge).
- Grovt skiller vi mellom primær og sekundærrelee. Primærrelee blir påvirka direkte av dei straumane eller spenningane som er i krinsen. Et sekundærrelee blir påvirka av straum eller spenning via straumtrafoen eller spenningstrafoen. Det finst mange ulike relee:
- Overstraumsreleer, overspenningsreleer, nullspenningsreleer, distansereleer og gassreleer.

Overstraumsreleer:
- Induksjonsreleer og elektromagnetiske, elektroniske eller digitale releer styrt  av mikroprosessorar.
- Dei elektromagnetiske releea ar bygd opp av en spole med jernkjerne og et bevegeleg anker av jern. Gjennom spolen går hovudstraumen (i praksis sekundærstraumen fra en straumtrafO). Når straumstyrken overstig en viss verdi, vil det bli indusert nok spenning i spolen til at effektbrytaren løser ut. 
Svært forenkla skjer det slik: Den induserte spenninga i spolen frembringer ein straum, som igjen dannar eit magnetfeltsom trekk til seg det bevegelege ankeret. Når det bevegelege ankeret blir trukket inn, brytast kretsen som held effektbrytaren inne.
- Desse releea løser ut momentant (0,01s>). Om vi skal oppnå selektivitet mellom dei, må det releet som ligg fyrst i kresten (nærast spenningskilda), tidsforsinkast noko. Selektivitet her innebærer at det siste releet i kretsen løser ut før det foranståande ved overbelastning eller kortslutning.
- i 1990 kom det digitale overstraumsrelee som styres av mikroprosessor for anlegg på opp til 66kV. I desse kan vi styre både utløsestraumar og tider.

Overspenningsreleer:
- Samme prinsipp som overstraumsrelee, men reagerer ved for høg spenning.

Distanserelee:
- Kallast og impedanserelee eller avstandsrelee. Brukast på 66kV og opp.
- Blir påvirka av både spenning og straumstyrke.
- For å oppna selektivitet må bryterne som ligg nærast kortslutningsstaden løse ut raskare enn dei som ligg nært spenningskilda.
- For å hindre at en liten feil skal forårsake store utkoplingar er det viktig med selektivitet.
- Impedansen i en kortslutta krets øker med avstanden frå kortslutningsstaden til spenningskilda.
- Distanserelee er godt egna til å oppnå selektivitet fordi det har en utløsetid som avtar når impedansen avtar. Når impedansen aukar, aukar utløsetida. Z =U/Ì. Når spenninga øker/straumen minkar -> aukar impedansen.

Gassreleer:
- Vanleg som trafovern.
- Blir kobla på røret mellom trafoen og oljereservatoren.
- Ved overbelasta trafo vil den varme oljen lage gassbobler som stig opp i relehuset. Der vil gassen presse en flottør opp slik at en hendel vipper opp og løser ut effektbrytaren.

Differansereleer:
- Et svært følsomt overstraumsrele.

Effekbrytar:
- Inn og utkopling av belasta høgspentlinjer.
- Konstruert for å bryte krinsen og slokke lysbuer ved høg belasting og ved kortslutting (ved hjelp av olje, gass og trykkluft).

Tankoljebrytarar:
- Eldste effektbrytaren som fortsatt er i bruk.
- Ved vanleg høgspenning opp til 22 kv, ligg alle bryterkontaktene i samme oljetank. Oljen fungerer både som isolasjon og slokkemiddel.
- For dei høgste spenningane er det en oljetank per fase. Erfaring viser at disse ikkje klarer å bryte dei store kortslutningsstraumane som oppstår ved kortslutningar i dagens høgspenningsnett.
- Lenge sidan oljebrytarar vart produsert, og dei fleste er bytta ut.

Trykkluftbrytar:
- Opptil 132kv - SF6 brytar.
- Fra 10-22kv utførast desse som vakuumbrytarar.
- SF6 gass er luktfri, usynleg, ikkje brennbar og fri for gift. Egnar seg godt til lysbuesloking og isolasjon.
- tyngre enn luft og vil synke til golvet ved lekkasje.

Skillebrytarar:
- Ikkje konstruert for å bryte belastningar og skal betjenast når effektbrytar har kopla ut belastninga.
- Svært små belastningar (en liten trafo) kan til nøds betjenast med belastning.
- Plassert på dei stadane i ledningsanlegget der det er naudsynt å dele opp anlegget av hensyn til arbeider og isolasjonsmålin- gar.

Lastskillebryter:
- Skillebryter som kan bryter større belastningsstraumar.
- Har momentbrudd og kan ha en anordning som sender kraftig luftstraum mot lysbuen slik at den slokna. 
- Finnest mange typar, både med og uten sikringar. For innbygging og innfelling i fordelingstavler.

Høgspenningsnettets innvirkning på nærmiljøet:
- Elektriske feltet rundt en ledning er sterkest midt under ledningen og midt i spennet mellom to master. Her er avstanden mellom ledningen og bakken minst.
- Magnetiske feltet er størst midt under ledninga midt i spennet.
- Det er fortsatt tvil om magnetisk felt kan føre til sjukdommar, 1. og fremst kreft.

Trafoformlar:

- Omsettningsforhold: O= U1/U2
- Vindingsforhold:    K= U1f/U2f

- Effekt: S1= U1*I1*v3, S2= U2*I2*v3   

- Y (stjerne): I=If,    U= Uf*v3
- D (trekant): I=If*v3, U=Uf
- Usikksakk: UY*0,866

- I1= S1 / U1*v3
- I2= S2 / U2*v3

FEF 2006:
- Samsvarsærklæring side 22
- Avstand, kryssing og nedføring side 29 og 62
- Krav om forsterka oppheng side 61



Laga av Stian-André Høynes, 5. juni 2006