. Elfag - fagstoff innen elektro, humor og almenn interresse
Søk i bloggen!
Loading Searchbox

Skrevet 10.02.2015 kl.08:58. Ligger i kategorien Automasjon

0


Et automasjonsskap skal levere spenning og strøm til en elektrisk vekselstrømsmotor på 3 KW. Den elektriske
motoren har et forhold mellom aktiv og reaktiv effekt, Cos(ȹ) = 0,85. Det skal trekkes en 10 meter lang kabel fra 
automasjonsskapet og frem elketromotoren. Kabelen ligger på en uperforert kabelbro sammen med 3 andre
kabler. Ledningsmaterialet i 2 leder kabelen skal være kobber og isolasjonsmaterialet er PVC. Arbeids-
temperaturen der hvor kabelen ligger er på ca 50 Co.



Bestem hva slags vern det vil være aktuelt å bruke, og hva slags dimensjon det vil være aktuelt å bruke for
kabelen. Det er 10 meter mellom automasjonsskapet og den elektriske motoren.


1. Først må vi regne ut belastningsstrømmen.


I b = P / ( U * Cos(ȹ) ) = 3000 / (230 * 0,85) = 15,3 A  WA



2. Bestemmelse av hva slags automatsikring vi vil bruke.

For elektriske motorer benytter vi som oftest automatsikringer av type C fordi disse har "treghet" nok til å
tåle motorens startstrøm, uten å gi en uønsket utløsning. Vi velger en automatsikring av type C16, dvs
en automatsikring som er middels "treg", og som har en merkestrøm på 16 A.



3. Bestemmelse av riktig kabeldimmensjon mht strømføringsevne.

I dette tilfellet så finner vi installasjonsmåten i NEK 400 tabell 52C, Nr 30. (Side 181)


Her finner vi angitt refferanseinstallasjonsmåte C med videre henvisning til tillegg 52A (Side 197) og
tabell 52A-17 No 2 (Side 216).

Vi forsøker først med en kabeldimensjon på 2,5 mm2 kobberleder.

Vi går inn i tillegg 52A, tabell 52A-2 kollonne 6 (Side 202). Her finner vi i utgangspunktet en strømførings-
evne på 27 ampere for en 2,5 mm2 kabel, før korreksjon for omgivelsestemperator og "bundtvis legging"
sammen med andre kabler.

Så må vi finne fram til de faktorene som vi behøver for å korrigere for omgivelsestemperatur og
"bundtvis legging" eller "gruppereduksjonsfaktor", som den mer korrekte betegnelsen er.

I NEK400, punkt 52.A.2.2 (Side 196) så går det fram at tabellene for strømføringsevne er laget slik at de 
forutsetter en omgivelsestempratur på 30C. Hvis temperaturen er en annen så må vi korigere ut i fra tabell 
52A-14 (Side 214) og tabell 52A-15 (Side 215).

Vi går inn i tabell 52A-14, (side 214). Hvis vi forutsetter at kabelen har en PVC kappe, og at den kan være
usatt for direkte berøring, så blir korreksjonsfaktoren for omgivelsestemperaturen 0,67

Vi går så inn i tabell 52A-17, No 2 (Side 216) for å finne gruppereduksjonsfaktoren. Da det er 4 kabler
som er lagr sammen, så kan vi lese ut i fra tabellen at gruppereduksjonsfaktoren for 4 kabler er 0,75

Vi har nå de data som vi behøver for å regne ut strømføringsevnen til denne kobberkabelen på 2,5 mm2:

I max = 27 A * 0,67 * 0,75 = 13,57 A  WA

I forhold til at vi bruker en automatsikring med en merkestrøm på 16 A, så blir denne strømføringsevnen
for liten.

Vi beslutter å gå opp en kabeldimensjon til 4,0 mm2. På basis av dette så lager vi en ny kontroll
i forhold til strømføringsevnen:

Reduksjonfaktoren for omgivelsestemperaturen og gruppereduksjonsfaktoren blir jo som før.

Vi går på nytt inn i tillegg 52A, tabell 52A-2 kollonne 6 (Side 202). Her finner vi i utgangspunktet en 
strømføringsevne på 36A for kabelen på 4,0 mm2, før korreksjonsfaktorene regnes inn.

Vi forsøker så med å regne inn korreksjonsfaktor for omgivelsestemperatur og gruppereduksjon:

I max = 36 * 0.67 * 0.75 = 18,1 A  WA

Dette viser at kabelen på 4,0 mm2 har en tilstrekkelig stor strømføringsevne i forhold til den automat-
sikringen med merkestrøm på 16 A, som den er beskyttet av.



4. Kontroll/vurdering av spenningsfallet i installasjonen.


Til sist, under planleggingen av installasjonen, så må vi tenke litt over problemstillingen rundt maksimalt
tillatt spenningsfall for installasjonen. Hvis vi fordeler de maksimalt anbefalte 4 % (NEK 400, side 192,
øverst) i 2 % før automasjonsskapet og 2 % etter automasjonsskapet, så har vi i utgangspunktet ikke
så mye å gå på. Men vi forstår at 4 mm2 er en forholdsvis grov dimmensjon i forhold til kabellengden
på 10 m, og at dette bør gå bra. 

For sikkerhets skyld så bestemmer vi oss for å lage en kontrollberegning.


Kabelens resistans:

R = 0,0175 * 2*  l / A = 0.0175 * 2 * 10 / 4 = 0,087 Ohm  WA


Da vi nå kjenner strømmen, resistansen i kabelen og cosinus fi til belastningen, så kan vi regne ut
spenningsfallet eller delta U for kabelen:

Delta U = R * I * Cos(ȹ) = 0.087 * 16 * 0.85 = 1,18 V  WA

Omregning til prosent i forhold til merkespenningen:

N % = 1.18 * 100 / 230  WA

N % = 0,51

Dette er godt innefor en godkjent grense.

Kobinasjonen av en C16, 16 ampers middels treg sikring sammen med en 4 mm2 kobberkabel ser ut til å 
fungere bra for denne motorinstallasjonen.



4. Vurdering av problemstillingen rundt minste og største kortslutningsstrøm.


Kursen må også være lagt opp slik at dersom det skjer en kortslutning lengt mulig ute i kretsen, så må det
fremdeles oppstå en stor nok kortslutningsstrøm til at det skjer en tilnærmet øyblikkelig utkopling av vernet.

Det må ikke være så stor resistans i kabelstrekken slik at dette er til hinder for at minste kortslutningsstrøm
som garanterer en tilnærmet øyeblikkelig utkpling av vernet, blir nådd.

Hvor stor kortslutningsstøm som behøves for å garantere en utkopling som er hurtigere enn 0,02 sekund,
det kan vi for eksempel lese ut av karakterestikken for B og C automater.

For en B automat så må man ha en strømstyrke på minst 5 ganger merkestrømmen for å garantere 
utkopling. Det vil si at en B10 automatsikring vil kreve minst 50 ampere for å garantere utløsning i løpet
av 0,02 sekund.

For en C automat så vil det i henkold til karakterestikken kreves en strømstyrke på minst 10 ganger
merkestrømmen for å garantere en utkopling hurtigere enn 0,02 sekund. Det vil si at en C16 automat
vil kunne kreve en strømgjennomgang på 160 Ampere for å garantere en øyeblikkelig utløsning.

Ved å benytte forholdvis små og hurtige sikringer, så vil man ha en større grad av sikkerhet for utkopling ved
overbelastning og utkopling ved kortslutning. Likeledes så vil en grovere kabeldimmensjon bidra til å sikre en
hurtig utkoling ved kortslutning.

Ved å gå litt opp i sikringsstørrelse eller å bruke tregere sikringer, så vil man imidlertid redusere antallet
øønskede utkoplinger, slik at dette må veies mot hverandre.

Vanligvis så vil hensynet til minste kortslutningsstrøm være tatt vare på, nåe man benytter standard
regelverk og anbefalinger i NEK 400 for valg av automatsikringer og kabeldimmensjon. Det går imidlertid
også an å utføre mer detaljerte beregninger med hensyn til hvorvidt minste kortslutningsstrøm vil kunne
påregnes å bli oppnådd, ved en eventuell kortslutning ute i anlegget.

På side 145 og 146 i montørhåndboka å er det en tabell som oppgir maksimal kabellengde i forhold
til minste kortslutningsstrøm.
Når det gjelder problemstillingen rundt største kortslutningsstrøm, så er det slik at dette er et parameter
som opplyses av elektrisitets leverandøren, altså hvor stor strøm en kan risikere kommer inn gjennom 
strøminntaket. Vernets bryterevne må være like stor eller større enn denne størst mulige kortslutnings-
strømmen, slik at man ikke risikerer at vernet brenner fast.


Ingen kommentarer




Velkommen! Takk for at du valgte å stikke innom her, det hadde vært hyggelig om du ville legge igjen et spor før du drar igjen. Legg meg gjerne til som venn på blogg.no og liker gruppen på facebook


Følg oss på facebook!





Støtt elfag.blogg.no med en liten donasjon. Vi ønsker å vidreutvikle bloggen. Om alle som leste dette donerte 40kr så ville dette dekket kostnadene ut året.


Push to mail me

Email me


Nyeste innlegg

















Hva synes du skal plasseres her i margen? Er din web side så spennende at den fortjener en plass her? Har du andre forslag? Send mail med forslag.

hits