Når lynet slår ned – og strømnettet må tåle det

Nå deler han innsikten sin på Lynvernseminaret 15. mai, der brennaktuelle temaer som solcelleanlegg, elbillading og sårbar infrastruktur står på dagsorden.

– Jeg startet karrieren med lynforskning og hvordan lynnedslag virker på lavspenningsnettet, spesielt induserte lynoverspenninger og transiente kortvarige forstyrrelser. Det norsk lavspenningsnettet bruker IT-systemet og flytende nullpunkt, noe som er ekstra utsatt for lynnedslag og induserte overspenninger. Dette var utgangspunktet for doktorgraden min i 1998. Etter lynforskningen har jeg jobbet med transformatorer, en nøkkelkomponent i kraftnettet, og programvare for transiente beregninger. Fagfeltet mitt handler kort fortalt om forstyrrelser i kraftnettet, sier Hans Kristian Høidalen, professor ved Institutt for elektrisk energi på fakultet for informasjonsteknologi og elektroteknikk ved NTNU.
 

Høidalen forteller om en egen gruppe for høyspenningsteknologi på instituttet. 

– Arbeidet i gruppen består blant annet av testing av komponenter med overspenning i laboratoriet. Vi jobber også med materialkunnskap og hvordan materialer tåler strøm og overspenning, og hvordan de brytes ned over tid. 

– Vi ser også på problemer som kan oppstå i komponenter og systemer i kraftnettet, og analyserer etter en feil og forslå tiltak for å forhindre feil. Vi jobber også med simuleringer, som har vært min inngang til gruppen, sier han.

Bakgrunnen for Lynvernseminaret i regi av NEK er standardarbeidet i NEK og standarden NEK 320.

– Min rolle i seminaret er en innledning til temaet som medlem i komiteen. Lynnedslag utløser noen hundre millioner i forsikringer i året. Forsikringsbransjen kaller det ofte elektrisk fenomenskade, som kan være alt av havarier av utstyr på grunn av elektriske problemstillinger. Lynnedslag er en egen kategori og vanligvis dominerer elektrisk fenomenskade statistikken. Det er også mye ukjent, så statistikken er ikke veldig god. Samtidig er det store variasjoner i tilfeller fra det ene til det andre året. 

Han peker på to kategorier av lynnedslag, direkte lynnedslag i bolig og overspenning fra tilstøtende kraftlinje.

– Direkte lynnedslag gir alvorlige og store skader, men om man har overspenningsvern, som alle nye installasjoner har, beskytter dette ganske bra. Man kan også få skader som kommer gjennom det elektriske anlegget. De aller fleste tilfellene er induserte overspenning som slår ned i nærheten og fører til overspenninger og skader på utstyr. Slike tilfeller kan være litt uforklarlige, og det blir vanskelig å si om var et direkte lynnedslag eller indusert overspenning, sier han.

Høidalen forteller at det har krav om overspenningsavleder i NEK 400 i nye installasjoner i 15 år. 

– Det er i utgangspunktet bare krav til overspenningsvern, mens lynvernanlegg skal beskytte der det er interne retningslinjer og lokale forskrifter, eksempelvis kirkebygg, forsvaret, kommunikasjon og kritisk infrastruktur.

– Norsk lov sier at alle anlegg skal være så godt beskyttet som mulig slik at det ikke er fare for liv, helse og eiendom. Videre er det standarder som sier noe om hvordan man kan gjøre det. Det blir ofte en avveining mellom hvilke muligheter man har, og hva som er økonomiske forsvarlige, sier han.

En av de sentrale temaene på seminaret er beskyttelse av solcelleanlegg, elbilladere og landbruksbygg.

– Om du ser på solceller på tak står disse utendørs og er eksponert, noe som skaper hodebry for elektrikeren som skal vurdere lynvern. Det samme kan man si om landbruket hvor det begynner å komme store verdier i driftsbygninger, eksempelvis roboter, alarmsentraler og annet elektrisk utstyr. Mange av anleggene er også langt unna sikringsskapet hvor man naturlig plasserer avledere. Da må man gjøre vurderinger om hvor man plasserer avledere på anlegget.

– Med egen elbillading er det ofte en egen kurs ut til laderen i garasjeanlegget, også en tilkoblet komponent med høy verdi. Spørsmålet blir om avstanden til sikringsboksen er så lang at det må opprettes egen avleder i garasjen. For elektrikeren er det krav om avleder i sikringsskapet, men det er ikke sikkert at det er nok, og at det bør være opprettes egen avleder på ladepunkter, i driftsbygninger eller på solcelleanlegg. Dette er vurderinger elektrikeren må gjøre og som vil diskuteres på seminaret. Dette blir en hel dag med faglig påfyll om risikovurderinger og lynvern av flere typer elektriske anlegg, avslutter Høidalen.

Lær mer på Lynvernseminaret i regi av NEK.