Dimensjonere en jordfeilbryter

I dette eksemplet skal vi dimensjonere en jordfeilbryter for et industri anlegg.

Vi skal dimensjonere lokal utgjevningsforbindelse mellom motor og “annen ledende del” som er så nære motoren at du kan samtidlig berøre denne og motoren.

Utfører en lokal jording for at det ikke skal være noen potensialforskjeller.

Dimensjonerende norm: NEK 400:2006

Trafoytelse: 400kVA

Trafoytelsen er ikke den som avgjør jordfeilstrømmen men for et IT nett så er det kapasitansen på nettet som avgjør Ij. Kapasitansen for nettet forandrer seg igjennom året. Kapasitansen påvirkes av hvor mange kurser/lengde kabel i ulike fordelinger som brukes samtidlig. På vinteren er det flere boliger som bruker varmekabel og lignende som påvirker kapasitansen da det er flere meter lengde kabel i bruk da enn det er på sommeren.

På grunn av disse forskjellene på sommer og vinter så dimensjoneres jordfeilbryter ved at største dimensjonerende utløsestrøm for jordfeilautomaten settes til 0,5mA pr.kVA

Jordfeilstrømmen for et anlegg anslås for å være ca. 2mA pr kVA.

Jordfeilstrømmen i anlegget forventes å bli: Ij = 2mA x 400kVA = 800m

Jordfeilautomat blir da: Ijn = 0,5mA x 400kVA = 200mA

Den nærmest normerte jordfeilautomaten er på 100mA og vi velger den.

Nå kan vi beregne hva minste overgangsresistanse til jord skal være. Ra = Ub / Ijn = 50V / 0,1A = 500ohm

Tilsførsel til motor føres vi en 2,5mm2 PFXP kabel.

Utgjevingsforbindelsen til “annen ledende del” skal være minst halvparten av beskyttelsejordingen til utsatte ledende delen men dog ikke mindre enn 2,5mm2 når den er beskyttet og 4mm2 når den er ubeskyttet.

Velger en 4mm2 jordleder mellom motor og kontrsuksjonen.

Ved måling av kontiunitet skal måleresultatet vær under 1ohm

eller beregnes til R = p x l / A = 0,0187 x 1 / 4mm2 = 4,45mohm

Skal føres jording direkte fra jordskinnen til konstruksjonen, denne settes til 6mm2

 

 

Hva menes med modernisert ventilasjonssystem??

Det menes at det blir automatisk styr. Den mest vanlige styringen i denne sammenhengen vil være trinnløs regulering ved bruk av frekvensomformer. Ved andre styringsmetoder så bruker man motor med Dhalander koblinger. 2 hastighets motor. Styring kan bli regulert av timer, automatisk inn og utkobling. Fuktighetsføler osv, osv.

Ved 400V så kobles det i stjerne. Minste tverrsnitt til fordeling er alltid 10mm2.

Tilførsel til motor og underfordeling kan være PFXP.

I hovedfordeling bruker man 3 polt overspenningsvern og i underfordeling bruker man 4 polt, når det er TN-C-S.

Se Nek 400 del 4

Motor oppgave

 

Motor oppgave.

Motor styrer ei sirkel sag og brukes dagelig av snekkere.

Dette er ei sag beregnet for trekant kobling.

a) Hvilken kabel må vi bruke?

b)

Vise hvilke fordeler det har ved å skifte til en nyere motor med høyere effekt faktor. Er dette økonomisk forsvarlig?

c)

Hvor stor må den lokale utgjevningslederen være? ( om det er en grunn til å bruke det)

d) Hva må det termiske vernet stilles inn på?

Motoren har merkeskilt med påfølgende opplysninger:

O,25kw

∆/Y 230/ 400 V

1,4 / 0,83 A

Cosϕ 0,7

 

Beregne kabel til motor (tar ikke vern, da du kan finne eksempler på dette i bloggen og ved en portabel sag så må den tilkobles til en egnet kurs på det aktuelle arbeidsområdet)

Beregner først Tilført effekt:

P1 =√3 x U x I x cosϕ =1,73 x 230V x 1,4A x 0,7 = 390w

Beregner virkningsgrad: ɳ = P2 / P1 = 250w / 390w = 0,64

Beregner tilført strøm: It = P2 / √3 x U x cosϕ x ɳ =

250w / 1,73 x 230V x 0,7 x 0,64 = 1,4A  ( viser sensor at vi kan å regne ut det meste)

 

(Koordinering og henvisning til NEK 400 er det flere eksempler av i bloggen, jeg tar ikke det her)

 

OK, kabelen skal være stor nok med tanke på å forhindre mye spenningstap, kabelen kan føre strøm uten og ta skade og den skal være så stor at Ik2pmin blir stor nok til at vernet kan bryte tilførselen.

a)

Velger minst en kabel på 2,5mm2

Im ≤ Iz = 1,4A ≤ 19,5A

( I oppgaven får vi opplyst at sagen vil flyttes på og den vil brukes over alt. Derfor må vi velge kabel ut i fra de ytre påvirkningene. Kabelen bør være bevegelig og olje og støt sikker. Vi koblet til støpsel for industristikk.)

( For sirkelsag trenger vi ikke vanlig styrestrøm)

Men siden det er ei sirkelsag så montere vi PKZM1-1,6 (motorvernbyter med nødstopp kapsling. El. Nummer 43 650 03 og motorvernet El.nummer: 43 650 15 )

 

 

b)

I kabel finner katalog vi en motor med samme avgitte effekt som den gamle motoren. Ny effektfaktor er 0,87 og virkningsgrad 0,91

Effekttapet i motoren er:

Regne først ut strømmen: I = P2 / √3 x U x cosϕ x ɳ = 250w / 1,73 x 230V x 0,87 x 0,91 = 0,79A

P1 = √3 x I x U x cosϕ = 1,73 x 0,79A x 230V x 0,87 = 273,5w

Tap I watt: Ptap = P1 ? P2 = 273,5w ? 250w = 23,5w

Man ser at det er stor forskjell på dimensjonerende strøm og effekttap I disse 2 motor eksemplene. Hadde det vært motorer med flere hundre amper og lange kabelstrekk så ville det utgjort en stor økonomisk forskjell ved valg av kabel. Ved bruk så ville man ha brukt mer av effekten som det blir betalt for, i stede for at den skulle ha gått tapt i motoren.

 

 

Angående jordingen så skal en lokal utgjevningsforbindelse mellom utsatt ledende del og annen ledende del ha tverrsnitt minst halvparten av jordingen som føres i kabelen til motoren, men det skal ikke være mindre enn 4mm2 om den er ubeskyttet eller 2,5mm2 om den er beskyttet.

I dette eksemplet så ville den ikke hatt noen beskyttelse og derfor ville jeg ha montert en PE leder på 4mm2.

Hadde det vært en på 10mm2 måtte jeg ha valgt tverrsnittet 6mm2.

Når vi beregner på denne måten så må vi runde av oppover til det nærmeste normerte tverrsnitt og aldri nedover.

Hadde det vært en kabel med ledere på 1,5mm2 så måtte jeg i dette eksemplet hvor lederen er ubeskyttet hatt 4mm2.

kabel og rør skal ikke krysses

Viktig å planlegge fringsveier. Både rør og kabel skal føres fram slik at de ikke krysser hverandre.

I bloggen så kan du lese NS 3931, som er norsk standard for elektriske installasjoner. Der får du veiledning til plassering av utstyr og føringsveier.

Grunnen til denne standarden er for at andre som skal utføre arbeid i det aktuelle anlegget skal kunne vite sånn ca hvor føringsveier er, sånn at de ikke spikrer igjennom rør osv, osv. Samtidlig blir det lettere å finne en feil når du vet hvor føringsveiene går. Les NS 3931

 

På bilde kan du se hvordan det gjøres. Når du skal føre en kabel ytterst til venstre i anlegget, så starter du ytters til høyre for de andre kablene som skal føres samme vei og det er fra fordelingen. Du må jo ta høyde for om det skal føres kabel til høyre for fordelingen også. Men skal du ikke ha flere kabler/rør denne retningen så er det jo ikke så farlig hvordan du plassere kabelen/rørene.

 

Plassering av klammer er også viktig å plassere med en riktig avstand. Da framstår spikringen som fagmessig.

NS 3931 skriver noe om anbefalte avstander i mellom klammene. Vanlig er det at det er 5 cm fra utstyr, hjørner og lignende.

Ellers så har man gjerne ca.20cm i mellom klammene. Noen bruker 25cm men etter mitt syn så blir dette noe langt.

OBS! Når det er Signal, som for tv så er det viktig at klammene plasseres med ugjevne avstander. For om du plasserer

klammene 20 cm i hele dens lengde så vil signalet bli forstyrret.

Når du nærmer deg oversiden av en dørkarm så kan det være greit og prøve å få klammen på linje med karmen.

Når det er snakk om en fagprøve så er det viktig å gjøre ting så strøkent som overhode mulig. Jeg vet at

prøvenemda bruker målebånd for å måle om avstanden i mellom klammene er like og etter standarden.

Derfor kan det av og til være greit og måle opp, ikke sant?

Vi vet vi SKAL ha 5 cm fra hver av endene og derfor kan vi trekke i fra 10 cm som vi vet går med på dette.

Vi bruker standarden på 25cm som en referanse.

Ok, kabelen er 15m lang, hvor stor avstand i mellom klammene må du ha for at alle klammene skal få en lik avstand seg imellom?

Kcm= (gjør om meter til cm ) (1500cm – 10cm) 20 cm = 1490cm / 25 = 59,6 klammer. Vi vet jo at klammene ikke kommer som en halv, men siden vi nå vet ca antallet vi trenger av klammer så kan vi regne ut ønsket avstand. Nærmeste klamme antall blir 60. Kcm= 1490 cm / 60 = 24,8 cm.

Dette er flisspikkeri, men for en fagprøve så bør man være en del mere nøye enn sånn ellers.

Det som er ok med dette regnestykke er jo at du vet sånn ca hvor mange klammer du trenger å bestille. Når en kunde faktureres så er det jo viktig at det er for rett antal brukte matrialer.

Du skal spikre kabel på et anlegg. Det er 20 m den ene veien og 35 den andre veien. Hvor mange klammer må du bestille?

Kb= (35m+20m) / 25cm= 275 klammer. Vi bestiller da 300 klammer for jobben, da vi må regne med noe svinn.

Eksempel på plassering av utstyr i en bås

Se hvordan illustrasjonen for jordingen for “anlegget” er utført.

Fagprøvenemda vil se at du tenker på jordingssystemet og siden at det mest sansynlig ikke er noen annen ledende deler i båsen så må du vise på en annen måte. For det viktigste i båsen blir jo da å vise at du vet hvor stort tverrsnitt en utgjevningsforbindelse for beskyttelseformål skal være. ( Ikke mindre enn 6mm2 ) Så da ordner du med noen ledere med korrekt tverrsnitt på en jordskinne som du montere under fordelingen som vist på bildet. En for hovedvannkran, ventilasjon, tjømemuffen og jordleder til jordelektrode. Om den ligger i jord så skal den være 25mm2

 

Beregne trefaset motor

Disse formlene gjelder for beregninger på trefaset motor.

√3 er med fordi det er trefase.
cosφ er med fordi vi beregner verdier for en motor.

Forholdet mellom Virkningsgrad, tilført effekt og avgitt effekt

η = P2/P1

η = virkningsgrad
P2 = avgitt effekt
P1 = tilført effekt

Tilførte effekt når du kjenner spenning, strøm og virkningsgrad

P1 = U * I * √3 * cosφ

P1 = tilført effekt
U = spenning
I = strøm
cosφ = effektfaktor

Strømmen nå du kjenner den avgitte effekten

I = P2 / (U * √3 * cosφ * η)

I = strøm
P2 = avgitt effekt
U = spenning
Cosφ = effektfaktor
η = virkningsgrad

Sakking / Turtall

s = ns ? n

s = sakking
ns = synkrone turtall
n = motorens turtall

Synkront turtall

ns = (f * 60) / P

ns = synkront turtall
f = frekvens
P = antall polpar

Tabell over polpar og turtall

P = ant. polpar 1 2 3 4 5
ns = synkront turtall 3000 1500 1000 750 600

 

Resistans i en leder

R = (ρ * l) / a

ρ = resistivitet (resistansen i en leder på 1 m med et tverrsnitt på 1 mm2)
l = lengde i m
a = tverrsnittet i mm2

ρ = 0,0175 for kobber og 0,030 for aluminium

Beregne vinkel for kabelkanal

Fagmessig tilpassing av kanaler!

 

Når vi monterer en kanal så bruker vi ferdiglagde vinkler, værtfall de som er nøye på en fagmessig utførelse. Dette skjer dessverre så alt for skjeldent og ikke for å snakke om prisen på en L skjøt for en standard TEK kanal. Hvordan løser vi dette med tanke på en fagmessig utførelse og samtidlig spare penger? Riktig, vi sørger for å  sage til kanalene i riktig vinkel slik at framtoningen er fagmessig. Det kan være aktuelt med forskjellige vinkler men den mest vanlige er den alla dørkarm vinkelen ( 45 grader ) Om du ser på dørkarmen så ser du jo lett hvordan de har saget det til. Akkurat slik som dørkarmen er saget til, skal vi sage til kanalene.

For å finne vinkelen til en L skjøt så er det kun nødvendig å vite bredden på kanalen,. Grunnen til det er at den bredden kanalen har er den lengden fra yttersiden på kanalen og innover vi trenger for å kunne få ønsket vinkel. Er kanalen 10 cm brei så setter vi målebåndet på enden an kanalen og måler 10 cm innover. Der setter vi ett merke for så og trekke en strek som går på skrå over til motsatt siden i enden av kanalen. Om du sager etter denne streken så får du en vinkel på 45 grader. Du sparer jo tid ved å bruke en gjærsag som du stiller inn på 45 grader. Men har du ikke dette tilgjengelig så er det aktuelt og gjøre som jeg akkurat beskreiv.

Av og til skal vi montere kanalen i en bestemt vinkel ( dog sjeldent) og da er det greit og hvite hvor mange cm/mm fra enden på kanalen og innover til der du skal starte streken som går på tvers på kanalen over til endehjørnet på kanalen. Om det er den delen av kanalen som skal monteres loddrett så tegner vi streken fra eller til venstre hjørnet. Er det kanalen som ligger vannrett så blir det høyre hjørnet.

Om du eksempelvis har oppgitt vinkelen å så skal beregne hvor mange cm inn på kanalen du skal måle så finner du frst cosinus til vinkelen, deretter bruker du faktoren og deler den på bredden på kanalen. Da får du lengden på tverrstreken ( hypotenesus), men den vi hvil ha er streken som går fra enden og innover. Men da er det bare og bruke pytagoras for å finne den lengden vi vil vite ( som er motstående katet)

Eksempel: cosphi= inverse verdien til 45 grader = 0.707

L= C= B / cosphi = 10cm / 0,707 = 14,14cm

L =

Normal
0

21

false
false
false

NO-BOK
X-NONE
X-NONE

MicrosoftInternetExplorer4

/* Style Definitions */
table.MsoNormalTable
{mso-style-name:”Vanlig tabell”;
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:yes;
mso-style-priority:99;
mso-style-qformat:yes;
mso-style-parent:””;
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-para-margin-top:0cm;
mso-para-margin-right:0cm;
mso-para-margin-bottom:10.0pt;
mso-para-margin-left:0cm;
line-height:115%;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:11.0pt;
font-family:”Calibri”,”sans-serif”;
mso-ascii-font-family:Calibri;
mso-ascii-theme-font:minor-latin;
mso-fareast-font-family:”Times New Roman”;
mso-fareast-theme-font:minor-fareast;
mso-hansi-font-family:Calibri;
mso-hansi-theme-font:minor-latin;
mso-bidi-font-family:”Times New Roman”;
mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}

√C² – B²= √14,14cm² – 10cm²= 10cm

Sånn gjør vi det når vi har oppgit ønsket vinkel.