130 43 181MB
Norwegian Pages 368 Year 1995
Terje Christensen og Helge Strømme
Elektromstallasjon 2 By gningsinstallasj oner Bokmål
DeP°tobfoteke;
Universitetsforlaget
© UNIVERSITETSFORLAGET AS 1995
ISBN 82-00-41639-9
Det må ikke kopieres fra denne boka i strid med ånds verkloven og fotografiloven eller i strid med avtaler om kopiering inngått med Kopinor, interesseorgan for rettig hetshavere til åndsverk. Godkjent av Nasjonalt læremiddelsenter august 1995 til bruk i den videregående skole.
Spørsmål om denne boka kan rettes til: Universitetsforlaget Postboks 2959 Tøyen 0608 Oslo 6
Tegning: David Keeping og Øivind Torbo Omslag: Tor Berglie Trykk: PDC Printing Data Center as, Aurskog 1995
Forord Elektroinstallasjon 2 er en av bøkene i en serie på fire som til sammen dekker hele pensumet i VK 1 Elektro. Den dekker alle mål og hovedmomenter i faget Elektriske bygningsinstallasjoner, som er modul 3 og 4. Boka er delt i to deler. Del 1 dekker modul 4 - Bygningsinstalla sjoner og del 2 dekker modul 3 - Elektroteknikk. Det er lagt vekt på intensjonene i Reform -94 og anbefalingene i lærerveiled ningen. Den generelle delen av læreplanen og de felles målene for studieretningsfagene er integrert i hele lærebokserien. Lærestoffet er rikt illustrert, og det er kontrollspørsmål, oppga ver og øvelser til hvert kapittel. Kapittel 12 kan brukes til grup peoppgaver og prosjektoppgaver.
Forfatterne har skrevet en egen innledning til hver del av boka. Den bør dere lese før dere tar boka i bruk. Vi takker de mange bidragsyterne som har stilt fagstoff, tegning er og bilder til disposisjon. Uten det hadde det vært vanskelig å få skrevet boka. Spesielt vil vi takke ABB, ASEA SKANDIA, BRANN- TEKNIKK a.s, MERLIN GERIN, ALCATEL, ELKO, Atlas Copco, Per Wiik, Opplysningskontoret for energi og miljø as, AEG, Kløckner-Moeller, Norges Vassdrags- og Energiverk, NEK og en rekke andre bidragsytere.
Henvendelser om boka kan rettes til forlaget eller direkte til for fatterne. Universitetsforlaget, juli 1995, elektroredaksjonen
Innhold Innledning 11 1 Elektriske installasjoner i boliger 13 Innledning 14 Installasjonstegning 15 Målestokk 18 Symboler 19 Planlegging av en installasjon 21 Plassering av utstyret 22 Skjult eller åpent anlegg 22 Eiernes og brukernes ansvar for elektriske installalsjoner 24 Elektrisitetstilsynets oppgave 24 Spesielle installasjoner 25 Forhåndsmelding og ferdigmelding 25 Beregning av materiell 27 Beregning av arbeidstid 28 Kontrollspørsmål 28 Oppgaver 29 2 Inntak 31 Innledning 32 Fra nettet til boligen Inntak fra luft 34 Inntak fra jord 35 Inntaksboksen 37 Kortslutningsvern 38 Jordfeilvarsling og isolasjonsovervåking 40 Berøringsspenning 41 Selektivitet 41 Litt om fordelingssystemer 42 IT-system 43 TN-S-system 44 TN-C-system 44 TT-system 45
Kontrollspørsmål 45 Oppgaver 46 3 Åpne og skjulte anlegg 49 o Apne anlegg 50 Festemateriell 50 Skjulte anlegg 51 Kontrollspørsmål 57 Oppgaver 57 4 Sikringsskap 59 Innledning 60 Sikringsskapet - hjertet i det elektriske anlegget 60 Plassering av sikringsskapet 61 Montering på sikringsskinner 62 Utstyr i sikringsskapet 63 Sumstrømtransformatoren 64 Overspenningsvern 65 Målersløyfe 66 Energimåler - kWh-måler 68 Fordeling av fasene i sikringsskapet 69 Kontrollspørsmål 71 Oppgave 71
5 Sikrimger 73 Innledning 74 Sikringer og sikringselementer 74 Patronsikringer 75 Oppbygningen av patronsikringer 75 Høyeffektsikringe 76 Oppbygningen av automatsikringer 78 Utløsekarakteristikker 71 Karakteristikker for automatsikringer 82 Kontrollspørsmål 86 Oppgaver 86 6 Jording 87 Innledning 88 Jordelektroder 89 Overgangsresistans 89 Berøringsspenning 92 Tilkopling av hovedjordleder 92 Beskyttelsesledere 94 Eksempel på hvordan en enebolig kan jordes 95 Fargemerking av PE-ledere 96 Beskyttelse mot direkte berøring 96 Beskyttelse mot indirekte berøring 96
Jordfeilvarsling og isolasjonsovervåking 97 Jordfeilbryter 99 Kontrollspørsmål 100 Oppgaver 100 7 Kabler 103 Innledning 104 Definisjoner 104 Kabler 105 Oppbygning og merking av rørtråd 105 Norske typebetegnelser 105 CENELEC - ny europeisk standard for merking av kabler og ledninger 108 Tiltak mot brann og brannskader 114 Brannårsaker 114 Brannbeskyttelse av kabler 114 Branntetting av kabelgjennomføringer 114 Brannsikker tetningsmasse 115 Kontrollspørsmål 116 8 Husinstallasjon 117 Innledning 118 Planlegging 118 Kurs nr. 1 Stue 119 Kurs nr. 2 Gang, bad og soverom 2 119 Kurs nr. 3 Komfyr og vannvarmer 129 Kurs nr. 4 Kjøkken og vaskerom 130 Kurs nr. 5 Soverom 1 131 Kurs nr 6 Vaskemaskin 132 Plassering og dimensjonering av sikringsskap 132 Kontrollspørsmål 134 Oppgaver 134 9 Dimensjonering av installasjonen 135 Innledning 136 Dimensjonering av overbelastningsvernet og inntakskabelen 136 Samtidighetsfaktor 137 Lederens strømføringsevne 137 Omgivelsestemperatur (FEB § 523.2) 137 Grupper med mer enn én kurs (FEB § 523.4) 138 Forlegningsmåte 140 Beskyttelse mot overbelastning 143 Koordinering mellom ledere og vern 143 Strømforsyningsevnen for hovedkabelen i boliginstallasjonen 144 Spenningsfallberegning 146
Beregning av gjennomsluppet energi ved kortslutning 147 Kortslutningsberegninger 152 Beregning av vernets størrelse og karakteristikk og lederens tverrsnitt 163 Kontrollspørsmål 191 Oppgaver 192
10 Belysning 195 Innledning 196 Lystekniske enheter 196 Lyskilder 200 Glødelamper 201 Utladningslamper 201 Planlegging av lysanlegget i en bolig 203 Styring av lys 205 Lysdemper 207 Plassering av lysbrytere 208 Fotocelle 208 Store lysanlegg 208 Belysning og enøk 210 Kontrollspørsmål 210 Oppgaver 210 Øvelser 212 11 Elektriske varmeinstallasjoner 215 Innledning 216 Oppvarming og miljø 216 Varmebehov 217 Gratis varme 222 Skjult eller åpen varme? 222 Montering og plassering 223 Apen varme 223 Varmeovner 223 Skjult varme 225 Varmekabel 225 Varmefolieanlegg231 Styring og regulering 232 Brytere 232 Trinnløs regulering 233 Termostater 233 Nattsenking og sonekontrollere 235 Alternative varmemetoder 236 Varmepumper 236 Solenergi 238 Varmtvannstanker 239 Ventilasjonsanlegg 240 Varmeanlegg i store bygg 240
Atferd og enøk 244 Kontrollspørsmål 244 Oppgaver 245 Øvelser 246
12 Fullstendig installasjonstegning 247 Innledning 248 Oppgaver 249
13 Installasjoner i større bygg 253 Innledning 254 Fordelingssystem 254 Energimåling 255 Forlegning 257 3-faset belastning 258 Styring av lys og varme - bussystemer 259 Ventilasjonsanlegg 260 Store kabler og fordelingsanlegg 261 Branntetting 262 Kontrollspørsmål 262 Oppgaver 262 Øvelser 263 14 Reparasjon av elektriske verktøy og apparater 265 Innledning 266 Reparasjonsfirmaer 268 Sikkerhet 269 Reparasjonshåndbøker 270 Forebyggende vedlikehold Reparasjoner 270 Miljø 271 Oppgaver 272 Øvelser 272 Elektroteknikk 279 Innredning 279 15 Ledningsberegninger 281 Innledning 281 Oppgaver 289 Øvelser 290
16 Resistansforandring ved temperaturendringer 289 Innledning 289 Oppgaver 290 17 Serie- og parallellkoplede elementer 291 Innledning 291
Oppgaver 292 Øvelser 296
18 Resistive, induktive og kaoasitive belastninger 297 Innledning 297 Oppgaver 302 Øvelser 311 19 Fasekompensering 315 Innledning 315 Oppgaver 318 Øvelser 324 20 Trefasede resitive belastninger 327 Innledning 327 Oppgaver 330 Øvelser 334 Vedlegg 335 Norsk Standard 3931 og 3931 TI 336 Febdok 352 Enøk - tiltak 363
Stikkord 365
Innledning Boka Elektroinstallasjon 2 er delt i to deler. Den første delen tar for seg Bygninginstallasjoner og den andre delen Elektroteknikk.
Del 1 Bygningsinstallasjoner begynner med et kapittel om installasjonstegninger, lover og forskrifter, planlegging, symbo ler, Norsk Standard, eiere og brukeres ansvar, Elektrisitetstilsy net, forhåndsmelding/ferdigmelding og beregning av arbeidstid og materiell. I de neste kapitlene tar boka for seg en boliginstallasjon, som ble beskrevet i det første kapitlet, steg for steg. Det er egne kapitler for inntak, åpne og skjulte anlegg, sikringsskap, sikringer, jor ding og kabler. I kapittelet Husinstallasjon blir en konkret installasjon gjennomgått kurs for kurs. Dimensjonering av installasjonen Den nye læreplanen fokuserer på beregninger av installasjoner, og vi har derfor valgt å beregne hele installasjonen manuelt og ved hjelp av data i et eget kapittelet.
Boka inneholder også egne kapitler for lys, varme, reparasjoner av elektriske verktøy og apparater og installasjoner i større bygg. Kapittel 12 er en prosjektoppgave eller gruppeoppgave der ele vene kan foreta en fullstendig installasjon på egenhånd. Alle kapitlene avsluttes med kontrollspørsmål, oppgaver og øvelser.
Norsk Standard 3931 og 3931.TI er med som vedlegg bak i boka.
11
Del 2 Elektroteknikk I faget Elektriske bygningsinstallasjoner inngår en modul på til sammen 75 timer elektroteknikk. Denne modulen lagt bak i boka og begynner med en liten innledning før kapittel 15. Målet med modulen er å lære å bruke de grunnleggende reglene for spenning, effekt og energi i sammenheng med resistanser, induktanser og kapasitanser for veksels- og likestrømskretser. Målet skal nås ved hjelp av beregnings- og måleoppgaver.
Oppgavene i denne boka bygger på teorien fra grunnkurset. Du kan finne all den teorien du trenger, i boka Elektroteknikk av Svein Olaf Michelsen (grunnkursboka) eller i bøker med tilsva rende innhold. Det kan også være en fordel å bruke en elektro teknisk formelsamling. Hvert kapittel starter med en kort teoretisk innføring i emnet og en oversikt over de viktigste formlene som du trenger i bereg ningsoppgavene. Det er også tatt med ett eller to forslag til løs ning på oppgaver. Du bør lese gjennom teorien og eksemplene i grunnkursboka før du begynner på beregningsoppgavene i de enkelte kapitlene.
Til slutt i hvert kapittel finner du forslag til øvelser eller laboppgaver. Det kan hende at noen av komponentene i oppgavene ikke passer helt med dem du har til disposisjon på skolen. Da velger du komponenter med størrelser så nær størrelsene i de kompo nentene vi har valgt, som mulig. Vi ønsker deg lykke til med faget og boka. Vi vil gjerne ha tilba kemelding på innholdet — både hva du er fornøyd med, og hva du er misfornøyd med. Hvis du finner feil i boka, håper vi at du tar kontakt, slik at vi kan rette opp feilene til neste utgave. Du kan enten henvende deg til oss eller til Universitetsforlaget.
Skien og Steinsholt, mai 1995 Terje Christensen og Helge Strømme
12
1 Elektriske installasjoner i boliger
Mål
I dette kapitlet skal du bli kjent med hva en elektrisk installasjon i en bolig er, og du får en innføring i bruk av installasjonstegninger. Vi vil gjennomgå disse hovedemnene:
• • • • •
elektroinstallasjon installasjonstegning symboler forhåndsmelding og ferdigmelding beregning av materiell
13
Innledning Elektriske installasjoner i boliger er som regel utarbeidet av en elektroinstallatør eller en elektrokonsulent i samsvar med bygg herrens ønsker. Installasjonen konkretiseres i den tekniske beskrivelsen, som er en skriftlig framstilling av installasjonen og på installasjonstegningen, som er installasjonen tegnet inn på bygningstegningen fra arkitekt eller bygningskonsulent. På grunnlag av disse dokumentene skal elektroinstallatøren planlegge arbeidet, gi pris til byggherren, bestille materiell og utføre selve arbeidet.
Montøren som utfører arbeidet på bygget, bruker begge doku mentene for å få utført installasjonen korrekt. Eventuelle tillegg eller fradrag (endringer av selve installasjonen eller utstyret) i forhold til dokumentene kan medføre prisendringer. Derfor er det viktig at montøren noterer og begrunner alle endringer under arbeidets gang. Elektriske boliginstallasjoner er regulert gjennom strenge for skrifter og lover. Dette har sammenheng med de faremomentene som er forbundet med elektrisitet. Du kan lese mer om lover og forskrifter grunnkursboka Elektroinstallasjon 1 og i boka Automatiserteanlegg 2. Denne boka bygger på "Forskrifter for elektriske bygningsinstal lasjoner" (FEB) og "Sikkerhetsforskrifter for lavspenningsanlegg" (SL). Vi skal komme tilbake til de forskjellige og forskrif tene etter hvert.
Det stilles også krav til utdannelse for dem som skal utføre arbeidet, og det stilles strenge estetiske krav til utførelsen.(Se kapittel 1 i Elektroinstallasjon 1 (grunnkursboka) og kapittel 1 i Automatiserte anlegg 2)
14
I denne boka tar vi for oss en vanlig installasjon i en bolig, og går igjennom installasjonstegningen, fra hovedinntaket til lysbryterne.
Installasj onstegning Utgangspunktet for en installasjonstegning er bygningstegningen fra arkitekt eller bygningskonsulent, se figur 1.1. På denne tegningen blir inntak, sikringsskap, kurser, stikkontakter, bryte re, lyspunkter, varmeovner og koplingsbokser og annet utstyr
Figur 1.1 Plan tegn ing aven bolig
For oversiktens skyld deler vi en boliginstallasjon opp i mindre deler. 1 Inntaket som består av stikkledning, inntaksboks og hoved ledning. Inntaket er den delen av anlegget hvor energiverkets nett avsluttes og husets anlegg overtar. Det kan utføres som luftstrekk inn til huset eller som kabel i jord. I dag er det mest vanlig med kabel i jord, men enkelte boliger har fortsatt luftstrekk. 2 Sikringsskapet som inneholder overbelastningsvern, jordfeilbryter, jordfeilvarsling, kurssikringer, måler og eventuelt ringetransformator. Det kan også være annet utstyr i et sikringsskap dersom installasjonen krever det.
15
3 Jordingen som gir beskyttelse mot feil, og som består av fundamentjord og eventuelt av energiverkets jord- og utjevningsforbindelser. 4 Kursledningene som fører fram til de ulike punktene. Kursene kan være utført som åpent eller skjult anlegg.
5 Lysinstallasjonen som viser lampepunkter og brytere for lys i hvert rom. 6 Varmeinstallasjonen som blant annet kan være egne uttak for tilkopling av panelovner, varmekabler, varmefolie osv. 7 Svakstrømsanlegget som blant annet består av av telefon, antenne- og ringeklokkeanlegg. Det vil være til stor hjelp for oss å huske disse punktene når vi skal lage installasjonstegningen.
De første seks punktene vil vi gå igjennom i denne boka. Det sis te punktet er utførlig behandlet i boka Elektroinstallasjon 3 kommunikasjons-, signal- og alarmanlegg. Installasjonstegningen er det første trinnet i planleggingen av en elektrisk installasjon. Tegningen bør utføres etter bestemte ret ningslinjer som er gitt i Norsk Standard 3931. Figur 1.2 viser hvordan en installasjonstegning kan se ut.
Figur 1.2 Skjult anlegg i en bolig. Sikringsskap, kurser, lampepunkt, brytere, stikkon takter, komfyr og varmtvannstank er tegnet inn
16
Tegningen skal vise hvor hovedkabelen kommer fra og hvor den skal legges fram til sikringsskapet. Hver kurs er inntegnet fra sikringsskapet og fram til de forskjellige punktene. (En kurs er en egen strømkrets med egne sikringer som sitter i sikringsska pet.) Ledningssymbolene skal så godt som mulig angi ledningenes virkelige forlegning. Ved åpent anlegg blir ledningene tegnet minimum 1 mm fra veggen, slik at tegningen blir lett å lese. Det skal gå fram av tegningen om det er skjult eller åpent anlegg. Ved et skjult anlegg er det røranlegget og boksene som tegnes inn, mens det ved et åpent anlegg vil være kabe len som tegnes.
Tegningen utføres som et såkalt enlinjeskjema. Det betyr at det tegnes én strek for hver kabel (eller rør ved skjult anlegg). På enlinjeskjemaet kan det angis med streker eller tall hvor mange ledere det skal være i kabelen, eller - ved skjult anlegg - hvor mange ledere som skal trekkes i røret. Dersom vi bruker toledere i kabler eller rør, blir dette vanligvis ikke angitt. Alt som avviker fra dette, må derimot angis i form av streker eller tall.
Figur 1.3 Enlinjeskjema
Dersom det er kompliserte koplinger, må vi noen ganger tegne flerlinjeskjemaer. På flerlinjeskjemaet tegnes alle lederne, og det viser en fullstendig kopling for den aktuelle oppgaven. Flerlinjeskjemaet tegnes vanligvis ikke på installasjonstegningen, men på en egen tegning.
17
Figur 1.4 Flerlinjeskjema
Tegningen bør ikke inneholde for mange opplysninger, siden den da kan bli uoversiktlig og vanskelig å lese.
Målestokk Alle installasjonstegninger blir tegnet i målestokk. Det betyr at tegningen er forminsket et visst antall ganger i forhold til virke ligheten. De mest vanlige målestokkene for installasjonstegninger er 1 : 50 og 1 : 100. Målestokk 1 : 50 vil si at det du måler på teg ningen, er 50 ganger større i virkeligheten (20 mm på tegningen er 1000 mm, eller 1 meter, i virkeligheten).
I en del tilfeller er det ønskelig å ha større (tydeligere) tegninger av noen detaljer. Disse detaljtegningene er det vanlig å tegne i målestokk 1 : 10. Her vil 10 mm målt på tegningen være ti gang er så stort i virkeligheten (100 mm). De målene som oppgis på tegningen, er de virkelige målene i millimeter.
Er målene oppgitt i en annen enhet enn millimeter, skal dette opplyses på tegningen. Alle nødvendige opplysninger om teg ningen er som regel plassert i tittelfeltet, som er nederst til høyre. Det kan også stå viktige opplysninger på selve tegningen, så vi må studere den nøye før vi setter i gang med arbeidet.
18
PROSJEKTETS NAVN,ADRESSE OG BELIGGENHET
TEGNINGENS INNHOLD
DATO SIGN. SAK NR.
MÅLESTOKK
PROSJEKTERENOE
—
FIRMAS NAVN,ADRESSE OG TELEFON
TEGNINGENS INNHOLD
TEGN. NR
REV.
UTBYGGING ENTREPRISE
PROSJEKTETS NAVN,ADRESSE OG BELIGGENHET
TEGNET KONTR. MÅL
PROSJEKTERENOE
FIRMAS
SAK NR.
TEGN NR
REV.
NAVN,ADRESSE OG TELEFON
DATO
________
Figur 1.5 Tittelfelt på en tegning
Symboler Når vi skal lage en installasjonstegning, bruker vi ulike symboler for de forskjellige elementene på tegningen. Disse symbolene er standardiserte, slik at for eksempel tegnet for en stikkontakt er det samme uansett hvem som har laget tegningen. Symbolene skal tegnes slik det er angitt i NEK 144, som inneholder de elektro tekniske symbolene vi trenger i en installasjonstegning. De mest brukte symbolene er gjengitt på figur 1.6. 4.2
Ledningsopplegg
42001 IEC
Ledning, hovedsymbol. Hvis ikke annet er angitt, forutsettes at led ningen utgjør en del av det faste opplegg
42002 IEC
Skjult forlegning Innfelt ledning.
42003 IEC
Åpen forlegning. Utenpåliggende ledning.
42004 IEC
Ledning forlagt i rør eller kanal
42005 IEC
Ledning som går oppover
42006 IEC
Ledning som går nedover
42007 IEC
Ledning som pas serer vertikalt gjen nom et rom.
42008
Utgår
Disse symbolene er meget lite benyttet i Norge
mmm
LULLJUJ
Observert fra etasjeplan tegningen representerer.
*
Den fylte sirkel markerer koblings- eller forgreningsstedet. Tidligere ble det be nyttet pilhoder for å angi energiforingens retning.
f 19
44 014 (IEC) 11-13-01
44 015 IEC
Stikkontakt, topolet. (tilkobler én fase)
Stikkontakt, trepolet (tilkobler tre faser)
44 016 IEC 11-13-02
Stikkontakt med flere uttak. Eksempel: Tre uttak.
44 017 IEC 11-13-04
Stikkontakt med jord.
44 018 IEC 11-13-06
Stikkontakt med énpolet bryter.
44 019 IEC 11-13-08
Stikkontakt med skilletransformator.
44 020 IEC 11-13-09
Stikkontakt for telekommunkasjon. Se også avsnitt 4 8.
44 021
~(Z
—(2
«Barberstikkontakt».
—GC
—q
Stikkontakt for høytafon, intercom etc.
©
Ikke IEC~normert.
44 022
Stikkontakt for personsøker.
Lystablå Ikke IEC-normert. 44 023 IEC 11-13-07
4.5
Belysningsmateriell.
45 001 IEC 11-15-01
Uttak for belysning. Lampe(punkt). Lampegruppe.
45 002
45 003
45 004 IEC 11-15-02 45 005
Figur 1.6 De mest brukte symbolene i en installasjonstegning
20
Stikkontakt med forriglet bryter.
Eksempel: Symbol 45 001 vist med tilledere.
Eksempel: Armatur med tre 40 watt lamper. Enhetssymbolet er utelatt.
X
Xr
-x
X 3 x 40
Lampe(punkt) på vegg Symbolet er vist med tilleder.
Høyde over gulv angis i meter. Eksempel: 2 meter over gulv.
zk
VERT1KALSNITT
HORISONTALSNITT
4
INSTALLASJONER - ENLINJE ETASJEPLANER
4.1
GENERELLE TEGNEREGLER
41001
Installasjonstegninger tegnes i målestokk 1:50, men 1:100 kan aksep teres når det benyttes spesielle tegnesystemer hvor detaljtegninger inngår som et ledd i systemet. Alle henvisninger til detaljtegninger og spesialtegninger angis på etasjetegningen.
41002
Tegningene utføres i samsvar med NS 3035 Byggetegninger Grunnregler. Særlig viktig er reglene vedrørende format, rammer, brettingsregler, tittelfelt og lokaliser!ngsfigur.
41003
Elmstallasjoner tegnes inn topografisk i rettvinklet projeksjon. Det benyttes tusj eller blyant med en strektykkelse som gir god kontrast og tydelig skiller seg ut fra bygningskonstruksjonene. Teksting utfores med bokstaver og tall i henhold til Norsk Standard.
41004
Det må tydelig fremgå av den enkelte tegning om det er et skjult eller et åpent anlegg. I tvilstilfeller tilføyes symbol 42002 eller 42003.
41005
Som en hovedregel gjelder at begrensningssnittet skal ligge i ovre betongsjikt av etasjeskiller, men under påstøp, oppbygget tregulv eller lignende. På den enkelte etasjetegnmg mntegnes samtlige installa sjoner mellom det øvre betongsjikt i underliggende etasjeskiller og det tilsvarende sjikt i overliggende etasjeskiller.
41006
Rørføringer i påstøp eller oppbygget gulv tegnes inn på den etasjetegning de tilhører. Røroppføring fra betongdekke til f.eks. stikkontakt på gulvstender tegnes inn på den etasjetegning den tilhører. Rorføring i undre betongdekke tegnes inn på tegningen for underliggen de etasje.
41007
Kablegrøfter, kanaler, rør etc. under nedre plan, tegnes på en særskilt tegning.
41008
På den enkelte etasjetegning skal rørforing i oppbygget gulv eller påstøp
2. ETASJE
Y....... Rørførir^ I oppbyrøe’ Qutv
eltet i påstøp
Begrensningssnitt
stiples, mens rorføring i øvre etasjeskiller (tak) skal angis med heltrukne strekner. Se figur i avsnitt.
1. ETASJE
41009
1 målestokk 1 50 kan krafttekniske og teletekniske installasjoner tegnes inn på samme tegning, såfremt dette ikke gar utover klarheten. I målestokk 1:100 bør det være adskilte tegniner for kraft- og teleteknikk.
41010
Sentraler tegnes i skala og markeres særlig tydelig på tegningen. De skal være påført referansebetegnelser. Kurser merkes med kursnummer. Alle rør større enn 16 mm påføres dimensjon.
41011
Standard høydeangivelse for uttak (brytere, kontakter, termostater etc.) angis i beskrivelsen og regnes fra ferdig gulv til senter uttak. Avvik fra standard høyde angis tydelig på tegningen
41012
Kabel- og rorføring gjennom flere etasjer påføres kursnummer ved pilhodene på samtlige plan.
Rørtødng i betongdekke
Begrensningssnitt
UNDERETASJE
Rørfønng i betongdekke
Figur 1.7 a Generelle tegneregler fra Norsk standard
b Eksempel på tegning av rørforlegning i gulv og vegg
Planlegging av en installasjon Før vi starter planleggingen av en installasjon, bør vi studere FEB § 113 og 114. Det første vi må bestemme oss for, er plasse ringen av stikkontakter, lampepunkter, brytere, sikringsskap, varmeovner osv. Dette gjør vi gjerne i samarbeid med byggher ren, og ved større bygg er også arkitekten med.
21
Romtype
Størrelse Kjøkken 6-10 m2 10-12 m2 12-15 m2 Mindre soveeller opp holdsrom 6- 8 m2 8-11 m2 11-15 m2
Større opp holdsrom 20-25 m2 25-30 m2 30-35 m2 35-40 m2
Klassifisering (totalt antall uttak)
Mini mum
Bra
Svært bra
6 7 7
8 10 11
10 12 13
Figur 1.8 Plassering av stikkontakter, lampepunkter, brytere, og varmeovn
2 3 3
3 4 5
4 5 7
Ved plassering av det elektriske utstyret bør vi bruke Norsk Standard 3931, hvor det finnes regler for plassering av stikkon takter, brytere, kraftanlegg og teletekniske anlegg. Vi bør i størst mulig utstrekning følge disse reglene.
Standarden finne du som vedlegg bak i boka. 5 6 7 8
8 9 10 12
9 11 13 15
Vindfang eller gang mindre enn 4 m2
1
2
3
Gang eller hall 4- 8 m2 8-10 m2
2
3 4
4 5
Vaskerom mindre enn 9 m2
2
5
6
Boder generelt
1
2
2
Bad generelt
1
2
3
WC generelt
1
1
2
Figur 1.9 Tabellen angir normer for antall elektriske uttak i forskjellige rom. Den forutsetter doble stikkon takter. Uttak for elvarme, vannvarmer, oppvaskmaskin og svakstrøm er ikke med.
22
Plassering av utstyret
Under planleggingen er det viktig at vi vet hvor inntaket kom mer, og vi må vite om det er luftstrekk eller jordkabel inn til huset. Det blir vanligvis avgjort i samråd med energiverket.
Etter at vi har plassert stikkontakter, brytere, lampepunkter og lignende på tegningen, må vi dele installasjonen inn i et passe antall kurser. Dette er også avhengig av belastningen på de enkelte uttakene i installasjonen.
Det finnes ingen forskrifter som forteller oss hvor mange stikkkontakter eller hvor mye lys som skal monteres i en installasjon. Vi kan velge fritt hvor mange stikkontakter det enkelte rommet skal ha, men vi må selvfølgelig ta hensyn til antall forbruksapparater og tenke på hvor forskjellige typer utstyr skal plasseres. Elforsyningens forskningsinstitutt har gitt anbefalinger når det gjelder uttak, se figur E9.
Skjult eller åpent anlegg Tidlig i planleggingsprosessen må vi avgjøre om anlegget skal være skjult eller åpent. I et åpent anlegg ligger kablene synlig utenpå vegger og tak og festes med klarner. Alt materiell, som
brytere, stikkontakter og koplingsbokser, blir festet utenpå veg gen. I et slikt anlegg er det som regel lett å forandre på installa sjonen dersom vi vil ha flere punkter på et senere tidspunkt.
I et skjult anlegg legger vi rør inne i vegger og tak. Stikkontakter, brytere og lignende monteres i veggbokser og takbokser. Det er dermed vanskeligere å utvide installasjonen på et senere tids punkt, og vi må være nøye under planleggingen, slik at vi får plassert punktene riktig. Vi må også planlegge hvilke forbruksapparater og rom som trenger egne kurser.
23
I vårt eksempel, hvor installasjonen skal være skjult, vil det være mest hensiktsmessig å dele anlegget på seks kurser. • • • • • •
Kurs nr. Kurs nr. Kurs nr. Kurs nr. Kurs nr. Kurs nr.
1 2 3 4 5 6
16 A lys og stikk - stue 13 A gang, bad og soverom 2 25 A komfyr, vannvarmer 13 A lys og stikk - kjøkken, vaskerom 13 A lys og stikk - soverom 1 16 A vaskemaskin Lys og stikk, stue
Kurs 2
Kortslutningsvern
Overbelastningsvern 35A
Isolasjonsovervåkning
__ Lys og stikk gang, bad og sov 2
,------- Ringeanlegg
Kurs 3_________ Komfyr og Vannvarmer
Kurs 4________
Lys og stikk, kjøkken vaskerom
Lys og stikk sov 1
Vaskemaskin
Kurs 7
Reserve
Figur 1.12 Kursfortegnelse over de seks kursene på figur 1.1
Eiernes og brukernes ansvar for elektriske installasjoner Eiere og brukere av elektriske installasjoner har plikt til å sørge for forsvarlig vedlikehold og ettersyn av den elektriske installasjonen slik at den til enhver tid er i forskriftsmessig stand.
Dette er omtalt i FEB §121. Vi bør også se på FEB §114, som omhandler valg av elektrisk utstyr, når vi skal planlegge den elektriske installasjonen.
Elektrisitetstilsynets oppgave I følge FEB §122.2 har elektrisitestilsynet til oppgave å påse at de bestemmelsene som er fastsatt i lov av 24. mai 1929 om tilsyn med det elektriske anlegget overholdes. Ved besiktigelse av meldingspliktige elektriske installasjoner skal tilsynet kontrollere at forskriftene blir fulgt.
24
Spesielle installasjoner Vi vil i vårt eksempel installere varmekabel på badet. Det er ofte et krav fra energiverket at varmekabel og varmefolieanlegg teg nes på egen tegning, som viser forlegningen og de beregningene som er utført. Det kan også være nødvendig med egne svakstrømstegninger dersom installasjonen er omfattende. For å få et driftssikkert anlegg som virker tilfredsstillende er det viktig at varmekabelinstallasjonen er nøye planlagt, og at instal lasjonen av kablene foregår i overensstemmelse med planene og montasjeinstrukser.
Derfor er det nødvendig at elektrikerne som skal installere anlegget utstyres med skisser som viser kablenes forlegning i hvert enkelt areal.
b) Figur 1.13 Varmekabler a 2-leder kabel med filleder. Kabeltampen føres ikke tilbake til koplingsboksen
b To 1-leder kabel med tiHeder forlagt parallelt. Kabelendene avsluttes i felles koplingsboks
C)
c En 1-leder kabel med tilleder. Begge kabelendene avsluttes i koplingsboks
Forhåndsmelding og ferdigmelding Når vi har planlagt og tegnet ferdig installasjonen, kan vi starte installasjonsarbeidet når vi har meldt fra til energiverket på ste det. Det skal gjøres av installatøren i form av en forhåndsmel ding. Når anlegget er ferdig, må vi sende et nytt varsel. Det skal være i form av en ferdigmelding. Anlegget kan ikke tas i bruk før elektrisitetsverket har gitt sin tillatelse.
25
Elektroinstallatør (Navn, adresse, telefonnummer)
Hansen Elektro A/S
^Ref.nr.
Anleggsnr.
k_______________________ 'Transformatorkrets
Måler nr.
__ 7 ______________ 7
Melding av elektriske installasjoner
,Autorisasjonsnr.
i henhold til lov av 24. mai 1929 om tilsyn med elektriske anlegg og forskrifter utferdiget med hjemmel i denne loven, jf § 122.9.
Til Det lokale elektrisitetstilsynet
Storgt.
Eiendommens/installasjonens anvendelse
---------- X
Eier, adresse, tlf.nr.
Helge Strømme
Eneboligveien 17
PORSGRUNN
!~x| Ny installasjon Stikkledning:
|
| Jordkabel
|
x
Enebolig
Kunde, anleggsadresse, g.nr., b.nr.
k 3900
Forhåndsmelding/ Ferdigmelding
159 B
PORSGRUNN
3900
0278009
Nr.
S. K. K.
3283 Steinsholt
________________ /
| Midlertidig installasjon |~xl Luftledning
|
| Utvidelse
|
3
| Skinner
x
1 50
1 Omlegging
mm2 jx~j Al
|
| | Cu
| Sammenkobling |
| er lagt
| Utskillelse
|
[x~| ønskes |
| må skiftes
Arbeidsbeskrivelse - Enkelt stigeledningsskjema med alle data - Vedlegg som bestemt i installasjonsreglene. Bygningsvolum '
Innstallasjon i ny bolig (skjult anlegg) Elvarme 6
Sikr.skap igang1. etg.
kW
Hovedoppv.måte
3
stk.kurser
2 x
13 A
2
"
"
2 x
16 A
Spenning
1
"
"
2 x
25 A
Fordelingssystem
Elektrisk.
230
v
IT-nett Tariff
INSTALLASJONSDATA
På loft X
Inntaksledn.
80
A
3
x
J
1.1.96
3
X
KA
^Målerpl. -sted/rom
H.sikring blir
H.sikring er A
) AJ
Overb.vern blir:
35
Forhåndsmelding
A
A,
1 [Saksbehandler
30.1.96
......
J [Terje Christensen
fData ved inntakspunkt i IT-system. (Øvrige system som vedlegg.) (jKj max=
'
kW
Overb.vern er: mm2
10
1 [Antatt ferdig
Påbegynnes
Antall anl.
Effektbehov
Fundament jorc 110
Kortsl. vern
3
ANLEGGSDATA Jordelektr. jf § 542.2
Kortsl.vernets plass.
| IK2 min=
KA
Stempel og underskrift installatør
Dato
R fase=
n Jordslutningsstrøm
X fase=
0
mA
^2
Overspenningsvem må monteres jf § 443.2.4
Dato
Underskrift Det lokale elektrisitetstilsynet
Arbeidsbeskrivelse - Dokumentasjon som bestsemt i installasjonsreglene og forskriftenes § 514.5.1.
Montert el.anlegg i h.h.til forhåndsmeldt
arbeid. Antall punkter
38 Ferdigmeldt installasjon er kontrollert og prøvet, jf § 116.2
Øariffapparat:
Q ikke oppsatt
Q prov- koblet
|
| Spenning ikke påsatt stikkledn.
)
Dato
Underskrift installatør
k
KONTROLL ETTER FERDIGMELDING Isolasjonsmotst.
aQ
Forbr.kode/kontr.type Kontr.hyppighet
MO Merknader
Figur 1.14 Eksempel forhåndsmelding/ferdigmelding
26
Rapport nr./kode
X
Frist for retting ________________ 7
JJato
Underskrift inst.inspektør
Beregning av materiell Når installasjonstegninger! er ferdig og godkjent, kan vi beregne forbruk av materiell til hele installasjonen og prissette den. Vi teller da opp hvor mange vi trenger av de forskjellige kompo nentene og systematiserer dem på en liste, slik at vi kan regne ut prisen. Vi måler også opp hva vi trenger av rør og kabler, og fin ner prisen på dette materiellet også. Denne listen brukes siden som bestillingsseddel når vi skal kjøpe inn materiellet, så det er viktig at vi er nøye med utarbeidelsen. O. nr
Kalkyleskjema for anlegg: Benevnelse
Side Kode El-nr
Akkordberegnmg
Materiell og utstyr
Antall
Nto listepris
Enh.pris
Nto tilbud
■ Brto u/moms Enh pris
Sum
TRANSPORT
—
r i
—
f"
—
t
■
Figur 1.15 Eksempel på materialliste fra Nelfo
i
■
Sum/transport K/S Trykk-FUm Q$«O
Skjema lOlO
27
Beregning av arbeidstid Installasjonstegningen og materiellisten brukes sammen med akkordtariffene til å beregne hvor mange timer installasjonsarbeidet vil ta. Ut fra dette kan vi så beregne de totale kostnadene for arbeidet. Akkordtariffene er en egen bok hvor vi kan finne ut hvor mye montøren skal ha i lønn for å utføre de forskjellige installasjonene og koplingene. Det er arbeidsgiver- og arbeidsta kerorganisasjonene som forhandler om innholdet i tariffen (tarif forhandlinger).
Kontrollspørsmål 1 Hvor mange punkter er det tillatt å ha på en kurs? 2 Hva mener vi med at installasjonstegningen er i målestokk 1 : 50? 3 Kan sterkstrømsinstallasjonen og svakstrømsinstallasjonene tegnes på samme tegning? 4 Når og til hvem skal det sendes forhåndsmelding og ferdigmelding? 5 Hvem er ansvarlig for at disse meldingene blir sendt? 6 Tegn symbolene for: vannvarmer, reguleringsbryter ulik, topolet bryter, lampe på vegg, dobbeltstikk m/jord, koplingsboks og serievender. 7 Hvordan kan vi av installasjonstegningen se om det er åpent eller skjult anlegg? 8 Hva er forskjellen mellom et enlinjeskjema og et flerlinjeskjema? 9 Hva bør vi ta hensyn til når vi skal bestemme antall kurser? 10 Hvilke paragrafer i FEB handler om planlegging av elektriske installasjoner? 11 Hva er det som bestemmer valg av ledningsmateriell og installasjonsmåter i en elektrisk installasjon? 12 Hvilket ansvar har eieren/brukeren av en elektrisk installasjon? 13 Hvilke oppgaver har Elektrisitetstilsynet i forbindelse med elektriske installasjoner? 14 Hvilke paragrafer i FEB dreier seg om valg av elektrisk utstyr?
28
Oppgaver 1
Lag en liten tegning av soverommet ditt i målestokk 1:50.
2
Plasser stikkontakter, brytere og lyspunkter på tegningen.
3
Tegn enlinjeskjema og flerlinjeskjema for installasjonen.
4
Sett opp en materielliste over det materiellet som du mener er nødvendig for å kunne utføre innstallasjonen.
29
2 Inntak
Mål I dette kapitlet skal du bli kjent med hvordan ulike inntak utføres og hvilke deler som inngår i inntaket. Følgende hovedemner blir gjennomgått:
• • • •
forskjellige måter å utføre inntaket på inntaksboksen jordfeilvarsling og isolasjonsovervåkning selektivitet
31
Innledning Det er en forutsetning at du har tilgang til FEB, og at du har lest § 801 i forskriftene før du begynner å arbeide med dette lære stoffet. § 800 INNLEDNING
Bestemmelsene i del 8 gjelder spesielle installasjoner som ikke er dekket av normer utgitt av de internasjonale standardiseringsorganene IEC og/ eller CENELEC. Etterfølgende paragrafer er basert på tilsvarende be stemmelser i Forskrifter for elektriske bygningsinstallasjoner m.m. av 20. november 1987, ikraftsatt 1. april 1988.
I stor utstrekning gjelder bestemmelsene i del 8 i tillegg til eller erstatter bestemmelsene i de øvrige delene av i forskriftene. § 801 INNTAK I BYGNINGER 801.1
Omfang
Bestemmelsene i denne paragrafen gjelder for inntaksledninger.
Veiledning: Med inntaksledning menes kabel eller ledere som forsyner en bygning og er ført fra inntakspunktet (se figur 801 A) til første overbelastningsvern i bygningen. Dersom overbelastningsvernet er plassert foran inntakspunktet har bygningen definisjonsmessig ingen inntaksledning. Be stemmelsene om inntak i bygninger kommer da ikke til anvendelse. 801.2
Vern
Vern mot ovebelastning og kortslutning skal være samord net som fastsatt i § 435. Ved valg av vern må det dessuten tas nødvendig hensyn til selektivitet.
Veiledning: Kravet til selektivitet er oppfylt når det vernet som er nærmest et feilsted kobler ut før foranstående vern. Kravel til selektivitet gjelder såvel ved overbelastning som ved kortslutning. Når del gjelder kortslutning må beregninger eller målinger foretas for å fastlegge dimensjonerende strøm. (NVE—1991—FEB) Fig. 2.1 FEB § 800 og 801
32
255
Fra nettet til boligen Det er det lokale energiverket som har ansvaret for å føre spen ningen fram til boligen. Herfra er det eierens ansvar å føre spen ningen videre. Det vil i praksis si at et lokalt godkjent installasjonsfirma må utføre det videre arbeidet. Det punktet hvor energiverkets anlegg når huset, kalles inntakspunktet. Tilførselen fra energiverkets nett og fram til inntaket kalles stikkledning. Stikkledningen kan være utført som luftstrekk eller som kabelinntak med kabel i bakken.
I boligfelt blir det vanligvis installert kabelinntak fra bakken, o mens det ved spredt bebyggelse blir installert luftinntak. Årsa ken er blant annet kostnadene. En jordkabel er mye dyrere enn luftkabel, og i tillegg kommer utgifter til graving. Figur 2.3 viser hvordan et inntak fra luft kan utføres. Kabler i bakken har imidlertid en del fordeler. Det skjer færre feil med dem enn med kabler i luft, noe som fører til at vedlike holdsutgiftene blir lavere. I tillegg er kabelinntak fra bakken mindre skjemmende for omgivelsene, og vi får et bedre anlegg sett fra et estetisk og miljømessig synspunkt.
stikkledning (inntakskabel) inntakspunkt vern (ikke rør) sikringsboks (sikringsskap) inntakskabel
Figur 2.2 Inntak fra jord
33
Inntak fra luft Ledningen fra inntakspunktet og videre gjennom veggen til inntakssikringene, kaller vi inntaksledningen.
1 2 3 4 5
stikkledning (Ex) inntakspunkt inntaksledning flerløps inntaksrør sikringsskap (sikringsboks) direkte tilknyttet inntaksrør 6 inntakskabel
Figur 2.3 Inntak fra luft
Ledningen som brukes mest til denne typen inntak, har betegnel sen EX og er som regel av aluminium. Den er isolert, og størrel sen skal tilpasses boligens strømforbruk. De fleste energiverk standardiserer størrelsen. 3 • 50 mm2 er mye brukt. Ifølge FEB § 818.52 skal ledningens høyde over bakken være minst 4 m, men på private og lite trafikkerte områder kan høyden reduseres til 2,5 m. Vi bruker spesialutstyr som er tilpasset stikkledningen for å feste den på veggen.
Vi fører inntaksledningene gjennom veggen i et inntaksrør. Inntaksrøret er vanligvis av porselen, og det har atskilte løp, ett løp for hver fase. Inntaksrøret går direkte inn i inntaksboksen.
34
Røret bør helle utover og være sikret mot vridning, slik at fuktighet ikke trenger inn i inntaksboksen.
Det er et krav i FEB at inntaksboksen er plassert lett tilgjengelig, slik at sikringene kan skiftes på en enkel måte. Fra inntaksbok sen går det en kabel eller ledning fram til sikringsskapet. Ved åpent anlegg bruker vi kabel som kan være av type PFXP, TFXP eller lignende. Kabelen skal ha et tverrsnitt som er minst 10 mm2 dersom det er kopperkabel (Cu), og minst 16 mm2 dersom det er aluminiumskabel (Al)(se FEB § 801.3). Det er vanlig å bruke kabel med noe større tverrsnitt enn minstekravet, slik at vi dekker opp for et større effektbehov i framtiden. Ved skjult anlegg bruker vi vanligvis en ledning med bokstavbetegnelsen PN i plastrør. Her gjelder de samme reglene angående tverrsnitt som ved bruk av kabel. Selve inntaksboksen blir behandlet som eget emne senere i dette kapitlet, siden den er felles for inntak i både jord og luft. Inntaksboks med effektbryter og jordfeilvarsler
Inntaksboks
PFSP
Figur 2.5 Inntaksbokser
Inntak fra jord Stikkledning legges vanligvis av elverket. Kabelen kommer fra energiverkets fordelingsskap. Fra energiverkets skap går det vanligvis flere kabler til forskjellige husstander. I skapet er det sikringskurser for hver husstand. Det kan brukes kabel av typen PFSP eller annen kabel som er godkjent for bruk i bakken. Elverket bruker ofte spesielle kabler til dette formålet. Typebetegnelsen på disse er TFLP, TFSP og TFXP.
35
Fig. 2.6 Stikkledning i jord
Kabelen skal ligge minst 500 mm ned i bakken. Over kabe len legges det merkebånd og kabelvern av plast,
Merkebånd og kabelvern av plast legges for at kabelen lett kan oppdages ved graving. På private gårdsplasser der det er lite tra fikk, kan vi kan fravike kravet til dybde og legge kabelen mini mum 200 mm under bakken. Se FEB § 818.52 Det stedet der kabelen treffer grunnmuren, er definert som innta ket. Det er flere måter å gjøre inntaket på fra grunnmuren og inn til sikringsskapet. En mulighet er å gå opp utvendig langs grunn muren til en utvendig plassert inntaksboks. Inntaksboksen må da ha en kapslingsgrad på IP 67 og være plassert minst 500 mm over terrenget. Kabelen må ikke komme nærmere brennbare trevegger enn 300 mm. Trevegg Inntakspunkt
Overbel.vern
Vern i skap
Min. 30cm
Min. 50cm
Inntaks kabel
Inntakskabel eller -ledere
Beskyttelse (ikke rør)
Inntakspunkt
Figur 2.7 Utvendig inntaksboks
En annen måte å utføre inntaket på er å gå direkte fra energiver kets skap til sikringsskapet. Dette kan gjøres dersom energiver ket har kortslutningssikret stikkledningen i fordelingsskapet
36
eller stolpen. Da kan vi gå direkte til overbelastningsvernet i sik ringsskapet. Vi må da plassere vernet i en kapsling som har mini mum IP 30. Vernet kan også plasseres i et eget skap, vanligvis under sik ringsskapet, med en kapslingsgrad på IP 20. Dersom vi utfører inntaket på denne måten, er det viktig at vi fører kabelen (stikk ledningen) i rør i gulvdekket med minst 50 mm overstøp av betong. Røret må også være innstøpt eller innmurt der det går opp i veggen, med 50 mm beskyttelse i alle retninger. Dette røret avsluttes i et innstøpt sikringsskap der inntakssikringene blir plassert. Vi må også ta med oss elverkets jord, slik det er beskrevet ovenfor.
fordeling
Overbel.vern
Inntakspunkt
Inntaks ledning
Kabel eller ledere til fordeling
Figur 2.8 Plassering av vernet i eget skap
Inntaksboksen I inntaksboksen sitter inntakssikringene. De fungerer vanligvis som kortslutningsvern. Kortslutningsvernets merkestrøm skal vanligvis ikke være høyere enn 2,5 ganger overbelastningsvernets merkestrøm. Dette vernet skal beskytte inntaksledningen mot kortslutning.
37
Inntaksboks med sikringer
Inntaksboks med effektbryter og jordfeilvarsler
PFXP eller TFXP
Leder med strømpe
PFSP
Figur 2.8 b Inntaksbokser
Som kortslutningsvern kan vi bruke høyeffektsikringer med knivkontakt, automatiske brytere, flerpolede automatsikringer eller spesielt godkjente vern. Bryteevnen må minst være lik kortslutningsstrømmen som forventes ved inntaket eller der vernet er plassert. Disse verdiene får vi oppgitt fra leverandøren. I FEB § 801.2.2 kan du lese om vern mot kortslutning.
Vi kommer tilbake til sikringer i kapittel 5. Fra inntaksboksen legges hovedkabelen inn til sikringsskapet. I sikringsskapet sitter vanligvis overbelastningsvernet. Vi kan sløyfe overbelastningsvernet og isteden bruke en hovedbryter dersom betingelsene nedenfor er oppfylt.
Kortslutningsvern For eneboliger, rekkehus og lignende tillater FEB § 801.2.3 at vi bruker et vern som beskytter både mot kortslutning og mot over belastning av hovedkabelen. Dette er et såkalt “kombivern”. Betingelsene er at vernet er plassert foran hovedkabelen, at det har merkestrøm på 63 A eller lavere, og at det har en bryteevne på 10 kA. Dette vernet trenger ikke forankoplede smeltesikringer. Det betyr at vi kan installere kombinert vern mot kortslutning og overbelastning i inntaksboksen dersom kravet om tilgjenge lighet overholdes. Valg av sikringer, bryteevne og lignende blir nærmere beskrevet i kapittel 5.
38
a)
Stikkledning
39
Jordfeilvarsling og isolasjonsovervåking Alle nye installasjoner skal ha overvåking mot jordfeil, noe som skal beskytte oss mot skader (se FEB § 413.1.5.4). I alle ITinstallasjoner (se side 00) kreves det at vi ved første jordfeil får et synlig og hørbart signal. Det synlige signalet skal ikke kunne slås av. Det hørbare signalet kan slås av, men skal tre i funksjon igjen dersom det oppstår en ny feil. Overvåkningen skal dekke installasjonen helt fra inntakspunktet.
Jordfeilvarslingsenheten kan plasseres i sikringsskapet der som inntaket og inntakskabelen er av klasse 2.
Klasse 2 oppnår vi ved å trekke en isolerende strømpe på inntaksledningene som går inn i inntaksboksen. Vi må også bruke hovedkabel av klasse 2. Det oppnår vi ved å bruke en kabel av type PFXP, TFXP eller lignende fra inntaksboksen til sikrings skapet. Jordfeilvarslingsenheten kan også plasseres i inntaksboksen der som det er mest hensiktsmessig. Velger vi en slik løsning, må vi legge kabel av typen PFSP eller lignende kabel med skjerm.
40
Berøringsspenning Se FEB § 410 om berøringsspenning
Fig. 2.11 Virkninger av 25-100 Hz vekselstrøm på mennesker. Strømvei fra venstre hånd til begge føttene.
Sone 1: Vanligvis ingen virkning Sone 2: Følbar. Faren for muskellammelse øker med strømmen, men vanligvis ingen skadelig fysiologisk virkning Sone 3: Vanligvis ingen organiske skader. Sannsynligheten for pustevansker og midlertidig hjertestans øker med strøm og varighet Sone 4: Fare for hjerteflimmer. De stiplede kurvene angir gren sene for 5 % og 50 % sannsynlighet for hjerteflimmer
Selektivitet Selektivitet betyr evne til å velge ut. FEB § 801.2 (side 255) pålegger oss å ta hensyn til selektiviteten når vi skal velge riktig vern. Det betyr at bare det vernet som ligger nærmest feilstedet, skal slå ut. Dersom en kurssikring i et sikringsskap slår ut ved en feil, er det viktig at inntakssikringene ikke løser seg ut.
Kravet til selektivitet er oppfylt når det vernet som ligger nærmest feilstedet, kopler ut før det foranstående vernet. Det er krav til selektivitet både ved kortslutning og ved overbe lastning i en installasjon. Det kan være vanskelig å oppnå selek tivitet ved høyeste kortslutningsstrøm, og det er også vanskelig å tilfredsstille kravet om at vernet skal løse ut ved laveste kortslut ningsstrøm. For å komme fram til selektiviteten ved en kortslut ning må vi foreta beregninger eller målinger for å finne størrel sen på strømmen. For å finne selektiviteten kan vi tegne et diagram over utløsekarakteristikkene til de forskjellige sikringene vi bruker i installa-
41
sjonen. Dette gjør vi for å se om noen av kurvene til de forskjel lige sikringene krysser hverandre. Hvis dette ikke er tilfelle, har vi selektivitet mellom vernene i installasjonen. Smeltesikring, 25 A
Høyeffektsikring 125 A
Automatsikring, AZK 63 A
Figur 2. i2 Diagram over utløsekarakteristikkene til de forskjellige sikringene vi bruker i installasjonen
Litt om fordelingssystemer (nettsystemer) Ifølge FEB § 312.2 er det tillatt å bruke flere ulike fordelings systemer her i landet. Hvilket fordelingssystem vi bruker, avgjør hvilke utkoplingskriterier som gjelder ved feilsituasjoner og der med som beskyttelse av personer og materiell.
Her i landet bruker vi følgende fordelingssystemer: • • •
IT TN-S TN-C-S
Bokstavkoder Første bokstav - fordelingssystemets forhold til jord: T : Det er direkte forbindelse fra ett punkt til jord, vanligvis fra nøytralpunktet. I : Alle spenningsførende deler er isolert fra jord. Nøytralpunktet eller en av ytterlederne kan ha gjennomslagsvern til jord.
42
Andre bokstav - utsatte delers forhold til jord: T : Det er direkte forbindelse fra utsatte deler til jord, uavhengig av jording andre steder i systemet. N : Det er direkte forbindelse fra utsatte deler til det jordede punktet i systemet. Eventuelle påfølgende bokstaver - anording av PE- og N-ledere:
S : Funksjonene til PE-ledere og N-ledere er ivaretatt av seperate ledere (femledersystem). C : Funksjonene til PE-ledere og N-ledere er kombinert i én leder (fireledersystem).
IT-system IT-systemet, som er det mest brukte nettsystemet til boligsystemer her i landet, kan brukes for alle formål med nominell spen ning til og med 230 V. Ved industriinstallasjoner og for spesielle formål kan IT-systemet også brukes med nominell spenning over 400, 690 og 1000 V, men det må da ikke brukes for lys, romopp varming, installasjoner for styrestrømmer osv. Dersom feilstrømmen i et IT-system ved én enkelt jordfeil er så lav at berøringsspenningen ikke overstiger 50 V, er det ikke nød vendig med utkopling av hensyn til berøringsfaren. Dersom berøringsspenningen ved feil overstiger 50 V i et IT-system, skal det benyttes jordfeilbryter.
Ingen spenningsførende ledere i installasjonen skal være for bundet med jord. For hver installasjon i et IT-system skal det være installert jord feilbryter eller jordfeilvarsler som kopler ut eller varsler ved første jordfeil mellom spenningsførende dei og utsatt del, eller mellom spenningsførende del og jord.
Figur 2.13 IT-system
43
TN-S-system Et TN-S-system kan brukes til alle formål med nominell spen ning til og med 230/400 V. Unntak er områder for medisinsk bruk. PE- og N-ledere skal være atskilte gjennom hele systemet.
I alle TN-systemer skal det være overstrømsvern eller strømstyrt jordfeilvern som beskyttelse mot elektriske støt.
Figur 2.14 TN-S-system
TN-C-S-system Et TN-C-S-system kan brukes til forsyning av installasjoner med nominell spenning opp til 230/400 V. PE-lederen og N-lederen er kombinert i én leder fram til første fordeling. Dermed får vi et TN-C-system fram til første fordeling og deretter et TN-S-system. TN-C-systemer er ikke tillatt i eksplosjonsfarlige områder. Alle utsatte deler skal være tilknyttet systemets jordede punkt ved PE-lederen, eventuelt også en PEN-leder.
44
TT-system TT-systemet brukes til alle formål med nominell spenning opp til og med 230 V, bortsett fra områder for medisinsk bruk eller for nødstrømsforsyning. Alle utsatte deler som er beskyttet av ett og samme vern, skal være forbundet innebyrdes av PE-ledere med en felles jordelektrode for alle delene.
I et TT-system skal det benyttes strømstyrt jordfeilvern som beskyttelse mot elektrisk strøm.
Kontrollspørsmål 1 2 3 4 5 6
7
8 9 10 11
Hvem er ansvarlig for å føre spenningen fram til boligen? Hva kalles ledningen som fører spenning fram til boligen? Hvor høyt over bakken skal ledningen fram til boligen være? Hvilken type kabel er det mest vanlig å bruke fra inntaks boksen og fram til sikringsskapet? Hva er det minste tillatte tverrsnittet på denne kabelen? Hvor dypt skal kabelen fram til boligen ligge dersom vi har jordinntak? Hvilken type kortslutningsvern kan vi bruke dersom kortslutningsvernet sitter i inntaksboksen? Hva er hensikten med kortslutningsvernet? Hva krever FEB ved første jordfeil i en IT-installasjon? Hva mener vi med selektivitet? Hvordan kan vi finne selektiviteten i en installasjon?
45
Oppgaver 1 Sett deg inn i hvordan inntaket er utført der du bor. Tegn en figur som viser inntaket, og angi størrelsen på stikkledningen, inntakskabelen, kortslutningsvernet og overbelastningsvernet. 2 Kontroller om det er jordfeilvarslig der du bor. Tegn en figur og forklar hvordan jorfeilvarslingen virker.
46
o
3 Apne og skjulte anlegg
Mål I dette kapitlet får du en innføring i hvordan vi utfører åpne og skjulte anlegg. Du får også kjennskap til det materiellet som blir brukt i slike installasjoner. Kapitlet gir en innføring i
• åpen og skjult installasjon • de vanligste kabeltypene som brukes i åpne og skjulte anlegg • valg av plastrør • riktig montering av takbokser og veggbokser • skjult installasjon med kabel
49
o
Apne anlegg o
Apne anlegg er enkle a forandre og utvide, og hele anlegget kan utføres i én operasjon. Kabelen skal ligge slik at den blir mest mulig beskyttet mot mekanisk påkjenning. Det betyr at den skal ligge inntil lister og lignende. Den kabelen som er mest brukt i åpne anlegg, har typebetegnelsen PR. Den finnes i størrelsene 1,5 mm2, 2,5 mm2, 4 mm2 og 6 mm2. Materiell som brytere, stikkontakter og koplingsbokser festes utenpå veggen. Vi kan ikke se av tegningen hvor høyt det for skjellige utstyret er plassert. Høyden blir vanligvis angitt i en beskrivelse eller direkte på tegningen. Dersom det ikke er gjort, kan vi ta utgangspunkt i Norsk Standard 3931, se vedlegg 1 bak i boka.
NS 3931 gjelder både for åpne og skjulte anlegg.
Festemateriell I åpne anlegg ligger kablene synlig utenpå vegger og tak, og fes tes med klamrer. Det finnes en rekke forskjellige typer, se figur 3.1. Når vi velger klamrer, er det underlaget som kablene skal festes til, som bestemmer valget.
Figur 3.1 Festemateriell for kabel
Ved åpne installasjoner i en enebolig er det vanligvis treverk som underlag for kablene. Da bruker vi en klammertype som kalles Letti-klamrer. Slike klamrer finnes i forskjellige størrelser, avhengig av kabelen som skal brukes. Dersom underlaget er av mur/betong, må vi bore opp hull til plastplugger som klamrene kan festes i. Da brukes det vanligvis
50
en klammertype som blir kalt APK. Det finnes også en rekke andre typer plastklamrer som kan brukes til dette formålet. De fleste typene leveres i forskjellige størrelser som er tilpasset uli ke kabeltyper.
Det finnes også dekklister som kan monteres over kablene der som det er flere kabler ved siden av hverandre. Dekklistene kan brukes som gulvlister, taklister, dørlister osv.
I større installasjoner, for eksempel i kontorlandskap og lignen de, blir kablene ofte installert i kanaler. De er gjerne montert i høyde med underkanten av vinduene. Kanalene kan vanligvis deles inn i tre føringsveier ved hjelp av skillevegger. Dermed er det mulig å holde sterkstrømskabler, svakstrømskabler og datakabler atskilt. I kanalene kan vi montere stikkontakter og annet utstyr som installasjonen krever. Det finnes kanaler i en rekke forskjellige farger og fabrikater.
Figur 3.2 Kanaler
Skjulte anlegg Et skjult anlegg har den fordelen at bare en liten del av installa sjonen blir synlig, og det blir derfor ofte et penere anlegg. Dessuten slipper vi å bruke koplingsbokser.
Ulempen med skjult anlegg er at det kan være vanskelig å foreta utvidelser. Når vi installerer et skjult anlegg, legger vi rør inne i vegger og tak, sammen med takbokser og veggbokser. Veggboksene brukes til brytere og stikkontakter, mens takboksene brukes til lampepunkter. Vanligvis legger vi røranlegget i taket først. Det er en fordel å ha kortest mulig ledningsføring, og siden røranlegget blir skjult, bør vi legge rørene mest mulig direkte mellom tak boksene. For å få strøm ned til brytere og stikkontakter i dele-
51
veggene må vi måle på tegningen hvor veggen kommer, og føre røret ned fra takboksen eller fra sikringsskapet.
Figur 3.3 Bokser
Figur 3.5 Montering av takpunkt
52
Rørene skal være godt festet. De må forlegges slik at det ikke kommer fuktighet i rørene på steder hvor det er fare for kondens. Dette gjør vi slik det er vist på figurene. Det finnes på markedet spesielle klamrer for festing av rør. Når vi installerer røranleg get, må vi passe på å unngå skarpe bend på rørene. Det kan ska pe store problemer når vi skal trekke inn ledningene.
Figur 3.7 Inntrekking av ledning
Diameteren på rørene må avpasses etter hvor mange ledninger som skal trekkes i rørene. Den minste tillatte rørdiameteren i elektroinstallasjoner er 16 mm. Figur 3.8 viser hvor mange led ninger som kan trekkes i rør av forskjellig diameter.
53
Antall ledninger som kan trekkes i rør (230 V) Fyllfaktor 0,35—0,40 Lednings-
tverrsnitt mm2
Rørdimensjon i mm
Type
12
16
20
25
32
40
50
1,5
PN
4
5
8
15
2,5
PN
2
3
5
10
19
4
PN
2
4
7
13
6
PN
2
3
5
10
16
10
PN
2
3
5
10
16
PN
3
5
7
25
PN
2
3
5
9
35
PN
2
4
7
50
PN
2
5
Figur 3.8
Etter at røranlegg, veggbokser og takbokser er montert, blir veg ger og tak kledd med plater eller panel. På større bygg blir rørene ofte innstøpt i betong. Ved slike anlegg er det vanskelig å utvide installasjonen på et senere tidspunkt. Vi bør derfor være nøye under planleggingen og monteringen, slik at vi får plassert punk tene riktig. FEB §521.6.1 tillater at vi legger flere kurser i sam me rør dersom kursene kommer fra samme fordeling og alle lederne er isolert i samsvar med kravene til den kursen som har høyest spenning. På den måten kan vi får et betydelig enklere røranlegg enn dersom vi bruker egne rør til hver kurs. Etter at røranlegget er ferdig montert, kan vi begynne å trekke inn ledningene. For å unngå skader på ledningene må panel, list verk og lignende være på plass før ledningene trekkes. FEB § 521.6.8 tillater likevel at vi trekker gjennom ledningene før list verket er montert, dersom vi har tatt hensyn til faren for gjennomspikring. Ledninger av type PN er mest brukt som ledere i skjulte anlegg. De kan leveres i mange forskjellige størrelser og farger.
Et skjult anlegg kan også utføres med kabel, som vist på figur 3.9. Det freses da spor i reisverket som vi kan legge kabelen i. Sporet må være så stort at vi får plass til kabelbeskytteren, som skal beskytte kabelen mot gjennomspikring. På veggbokser og takbokser må vi dessuten montere strekkavlastninger som holder kabelen på plass etter monteringen. PFXP er en type kabel som ofte benyttes i skjulte anlegg.
54
Figur 3.9 Skjult anlegg med kabel
Ved skjulte installasjoner i eneboliger bruker vi vanligvis korru gerte plastrør. De er enkle å installere fordi de er myke og lette å bøye. Ulempen ved korrugerte plastrør er at det kan bli tyngre å trekke ledningene dersom det er lange strekk med mange sving er. Rør med diameter 16 mm, 20 mm og 25 mm er mest brukt.
Figur 3.10 Forskjellige typer rør og bend
Figur 3.11 Bøying av rør med bøyefjær
55
Ved større skjulte installasjoner der det ofte er lange rørstrekk som skal monteres, bruker vi vanligvis stive plastrør. De er enklere å feste ved lange, rette strekk, og er lette å trekke ledninger gjennom ved lange avstander.
Rørene blir levert i en rekke forskjellige diameter, blant annet 12 mm, 16 mm, 20 mm, 25 mm. Det er ikke tillatt å bruke mindre rørdimensjon enn 16 mm for røranlegg i elektroinstallasjoner (FEB § 521.6.3). 12 mm kan brukes i teletekniske anlegg. For å skjøte sammen slike stive plastrør, som leveres i lengder på 4 m, bruker vi spesielle skjøtemuffer. De samme skjøtemuffene brukes også til å skjøte sammen korrugerte plastrør. Stive plast rør kan bøyes ved hjelp av en bøyefjær. Det finnes også bend i forskjellige vinkler som vi kan bruke dersom vi må bøye plastrø ret. De brukes helst ved større rørdiameter.
Korrugerte rør (Brukes der det er vanskelig å komme fram med stive rør) Figur 3.12 Bøying og skjøting av rør
56
Kontrollspørsmål 1 Gjør kort rede for fordeler og ulemper ved åpne og skjulte anlegg. 2 Hvilke kabeltyper er mest brukt ved åpne installasjoner? Hvilke brukes mest ved skjulte installasjoner? 3 Hva blir takbokser og veggbokser brukt til? 4 Gjør kort rede for fordeler og ulemper ved bruk av korrugerte plastrør og stive plastrør. 5 Hvor mange ledere er det tillatt å trekke i et 16 mm plastrør? 6 Er det tillatt å trekke ledninger i røranlegget før listverket er montert? 7 Er det tillatt å installere kabel som skjult anlegg? 8 Tillater FEB at vi har flere kurser i samme rør? 9 Hva må vi passe på dersom vi installerer kabel som skjult anlegg? 10 Hvilke kabeltyper er det tillatt å bruke i skjulte anlegg? 11 I hvilke anlegg er det vanlig å installere kanaler?
Oppgaver 1
Dere skal montere opp et skjult anlegg på et brett eller direkte på et stenderverk dersom dette er mulig. Det skal være veggbokser, takbokser og korrugerte rør i installasjonen. I taket skal dere installere en lampe som betjenes av en enpolet bryter. Installasjonen skal også inneholde minst to stikkontakter.
2
Tegn enlinjeskjema og flerlinjeskjema for koplingen.
57
4 Sikringsskap
Mål I dette kapitlet vil du lære om sikringsskapets oppbygning og virkemåte. FEB stiller visse krav til personsikkerhet og dokumentasjon i forbindelse med sikringsskap. Kapitlet gir en innføring i
• sikringsskapets oppbygning og virkemåte • materiell og utstyr som brukes i sikringsskap • fordeling av utgående kurser til elektrisk utstyr • plassering av sikringsskap • jording av sikringsskapet • tilkopling av forskjellig utstyr
59
Innledning Et sikringsskap kan se ut som på figur 4.1. Det inneholder sikringer, kWh-måler og annet utstyr. Sikringene kan være automatsikringer eller skrusikringer. I nye installasjoner blir det van ligvis montert automatsikringer. KWh-måleren er vanligvis plas sert nederst i skapet. Den måler hvor stort effektforbruk huset eller leiligheten har.
Figur 4.1 Ferdig montert sikringsskap
Sikringsskapet hjertet i det elektriske anlegget Sikringsskapet blir også kalt fordelingsskap og fordelingssentral. Det er selve hjertet i det elektriske anlegget. Alle utgående kur ser til de forskjellige forbrukerne kommer fra sikringsskapet.
60
Sikringsskap leveres i mange forskjellige størrelser, og vi kan velge skap på grunnlag av hvor stort det elektriske anlegget er.
På større bygg er det vanligvis en hovedsentral, og fra den kom mer det utgående kurser (også kalt stiger) til flere undersentraler. Dersom det er et bygg med flere etasjer, kan vi for eksempel plassere en undersentral i hver etasje. De får spenning fra en sti ger som kommer fra hovedsentralen. Utgående kurser til lys, varme, forskjellige styringer og lignende i de enkelte etasjene kommer da fra nærmeste undersentral. Se figur 4.2.
Plassering av sikringsskapet Sikringsskapet bør plasseres sentralt i boligen. Et vindfang hvor det kommer naturlig lys inn, kan være en god plassering. Det er også viktig at sikringsskapet plasseres slik at vi får kortest mulig føringsvei for ledninger eller rør (dersom det er skjult anlegg) ut til forbrukerne. Fig. 4.2 1) inntakssikringer, 2) hovedsentral, 3) stigeledningssikringer, 4) fordelingstavle for gårdens fellesanlegg, 5) stigeledninger, 6) fordelingssentraler (sikringsskap) 7) abonnentmålere (kWh-målere)
Høyden til overkanten av skapet bør være 2000 mm (se NS 3930).
Vi bør unngå å plassere sikringsskapet i vaskerom, bod, bad og kjellertrapp. Det kan monteres direkte på veggen dersom det er et åpent anlegg, eller felles inn i veggen og festes til reisverket ved skjulte anlegg.
61
Øverst i sikringsskapet sitter vanligvis en tilkoplingsskinne for tilkopling av jordledninger (PE-skinne), se figur 4.4.
Hoved vannledning
Lynavleder
Hovedrør for sentralvarme
Hoved utjevningsskinne
Figur 4.4 PE-skinne for tilkopling av jord
Montering på sikringsskinner Alt elektrisk utstyr som brukes i sikringsskapet, blir vanligvis montert på sikringsskinner. Sikringsskinnene blir skrudd fast i sideveggene på sikringsskapet, slik at utstyret vi bruker i sik ringsskapet, får en sikker og god plassering. Det er ingen bestemte regler for hvor det forskjellige utstyret skal plasseres i sikringsskapet, bortsett fra kWh-måleren, som vanligvis monte res i bunnen av sikringsskapet.
Det er vanlig å montere sikringsautomater for de utgående kur sene på den øverste skinnen i sikringsskapet. Dersom automate ne ikke fyller skinnen helt ut, kan vi fortsette videre med for eksempel jordfeilbryteren. På neste skinne kan vi for eksempel montere ringetransformator og jordfeilvarslingsenheten, deretter overbelastningsvernet (eller eventuelt hovedbryteren dersom overbelastningsvernet er plas sert ved inntaket). Under dette må det være plass til et målerbrett som kWh-måleren skal monteres på.
kWh-måleren er det vanligvis energiverketsfolk som monte rer, etter at hele installasjonen er ferdig.
62
Utstyr i sikringsskapet I tillegg til overbelastningsvern, en eventuell hovedbryter, kurs sikringer og kWh-måler kan sikringsskapet inneholde en del annet sikringsutstyr, blant annet • overbelastningsvern, som kopler ut ved overbelastning av det elektriske anlegget • jordfeilvarsling, som gir signal hvis det er jordfeil på anlegget • jordfeilbryter, som kreves for eksempel på badet dersom det er installert varmekabler • overspenningsvern, som beskytter mot overspenning for eksempel ved lynnedslag • transformator, som gir spenning til ringeanlegget • strømtrafo til kjøkkenwattmeteret, som viser strømforbruket Når vi har bestemt oss for hvilket utstyr vi vil ha i sikringsska pet, og hvordan utstyret skal plasseres, bør vi tegne et kursfordelingsskjema i form av et enlinjeskjema. Et slikt skjema som viser kursfordelingen, blir utarbeidet samtidig med planleggingen og tegningen av selve installasjonen. Vi bestemmer her størrelsen på og plasseringen av forbrukerne, og fordeler dem på et passen de antall kurser, avhengig av belastning, ledig kapasitet osv.
Figur 4.5 Sikringsskap
Vi må også ta hensyn til de forbrukerne som skal ha egne kurser, reservekurser og lignende.
Kurs 1
2x16A
Kortslutningsvern
Overbelastningsvern 35A
Isolasjonsovervåkning
Lys og stikk, stue
Lys og stikk gang, bad og sov 2
2x13A
Ringeanlegg
Kurs 3 2x25 A
NH3x80A 2x 13 A
Komfyr og Vannvarmer
Kurs 4________ Lys og stikk, kjøkken vaskerom
Overspennings vern
Lys og stikk sov 1 2x13A
Kurs 6
Vaskemaskin
2x16A
Kurs 7
Reserve
Figur 4.6 Kursfordelingsskjema
63
INSTALLATØR:
ANLEGG NR. :
4638 TILKOBLET FASE:
Hansen Elektro
3 V INNTAKSKABEL:
TLF.:
KURS NR.
3 x 10
ADVARSEL! Abonnenten er elter straffeloven ansvarlig for
Elektrisitetsverket har plikt til a anmelde
mm2 SIKRING AMPERE
LEDNING
1
Stue
16 A
2,5
2
Gang, bad og soverom 2
13 A
1,5
3 4
Komfyr og vannvarmer
25 A
4
Kjøkken og vaskerom
13 A
1,5
5 6
Soverom 1
13 A
1,5
Vaskemaskin
16 A
2 5
7
Reserve
16 A
KURSFORTEGNELSE:
KLEMME NR.
Når sikringsskapet er ferdigmontert, må vi passe på å skrive en kursfortegnelse som skal stå i sikringsskapet. Den skal vise bru keren av skapet hvor de forskjellige kursene går, dersom en sik ring skulle gå. Den brukes også når elektromontøren skal feilsøke på anlegget.
Sumstrømtransformatoren
8
Hovedkabelen fra inntaksboksen ender i sikringsskapet. Den blir avisolert, og vi trer en isolerende strømpe utenpå lederne, slik at de blir dobbeltisolert (FEB § 413.2). Deretter føres lederne gjen nom sumstrømtransformatoren, se figur 4.7.
9 10 11
12 13 14
15 16
17 18 19 20
21 22
23 24 NB! SKRU SIKRINGENE GODT TIL MINST EN GANG 1 ARET!
ABl» .»»««««.
ABB Distribusjon AS J
Divisjon ^«penn.ngsapparater FREDRIKSTAD
- PN til måler
Figur 4.8 b Kursfortegnelse
Kombinert vern eller overbelastningsvern alt etter om e-verket har kortslutningsvern i sin fordeling. Komplett kapsling IP 30
Kurssikringer
Jordfeilrelé
Sumtransformator for jordfeilvarsling
Til måler (målersløyfe). Senteråpning for direkte gjennomføring av faseledere.
,. Isolerende strømpe
Skjerm (jording) med isolerende strømpe for tilkobling til jordskinne
PFSP kabelstikkledning fra elverkets kabelfordeling
Figur 4.7 Sumstrømtransformator
64
Sumstrømtransformatoren er den enheten som gir signal til jordfeilvarslingen. Deretter koples kabelen direkte inn på overbelastningsvernet som sitter i sikringsskapet. Vi skal merke oss at sum strømtransformatoren må være godkjent for foranstående sikringer større enn 63 A dersom den monteres før overbelastningsvernet. Hvis den ikke er godkjent for større foranstående sikringer enn 63 A, må den monteres etter overbelastningsvernet. I til legg til å isolere lederne fram til overbelastningsvernet må vi da også isolere lederne etter dette vernet og fram til sumstrømtrans formatoren. Dette gjør vi for å unngå isolasjonsfeil. Dersom vi velger kombinert kortslutningsvern og overbelastningsvern (“kombivern”) i inntaksboksen, kan vi bruke en hovedbryter i sikringsskapet. Framgangsmåten for tilkopling av hovedkabelen blir den samme som for overbelastningsvernet.
Hovedbryteren brukes for å gjøre sikringsskapet spenningsløst når vi skal utføre reparasjoner og vedlikehold i skapet.
Overspenningsvern I enkelte installasjoner kreves det overspenningsvern (FEB § 443.2.4.) Det bør tilkoples etter sumstrømtransformatoren, men før overbelastningsvernet (hovedbryteren). Overspenningsvernets jord skal være forbundet med installasjonens jordingsystem. FEB § 443.2.2 krever ikke overspenningsvern dersom installasjonen er forsynt med jordkabel som er lengre enn 150 m, men det anbefales for å hindre uønsket utkopling av jordfeilvern og for å beskytte utstyr mot skader (FEB § 443.2.2). Overspenningsvernet beskytter mot overspenning som kan komme av lyn i tordenvær, og innkopling/utkopling av store belastninger.
65
L1
Figur 4.8 Overspenningsvern
66
Målersløyfe Fra overbelastningsvernet (hovedbryteren) tilkopler vi PN-ledningene til den såkalte målersløyfen. Disse ledningene tilkoples overbelastningsvernet. Deretter skal ledningene føres ned til bunnen av sikringsskapet og ut av skapet, slik at de rekker 300-400 mm under skapet. Deretter skal de tilkoples sammenkoplingsskinnene (kamskinnene) for kurssikringene. Målersløy-fene brukes av energiverket for tilkopling av kWh-måleren.
Reservekurser
Utgående kurser________________________________
Inntaksledning eller inntakskabei
Figur 4.9 Målersløyfe
67
Energimåler - kWh-måler KWh-målere brukes for å måle forbruket av elektrisk energi og er utgangspunktet for strømregningen. Det er vanligvis energi verket som setter opp kWh-måleren. Energien måles i kilowat timer, som forkortes kWh. Målerens virkemåte bygger på forme len P = U • IV3 (W) eller W = P • t (Wh) P • t (kwh W =-----------1000
KWh-måleren måler strøm og effekt og beregner energien ut fra dette.
Figur 4.10 Koplingsskjema for enfase- og trefaseskjema
KWh-måleren består av spole, magnet, rotorskive, bremsemagnet og telleverk. Det er belastningen til forbrukerne som bestem mer hastigheten på rotorskiven og dermed telleverket til kWhmåleren. Ved installasjon i boliger som har overbelastningsvern opp til 63 A, blir kWh-måleren koplet direkte til målersløyfen. Ved større installasjoner brukes det strømtransformatorer for til kopling av kWh-måleren. Strømtransformatorene koples mellom overbelastningsvernet og kurssikringene. Det er viktig at sekundærsiden på strømtransformatoren aldri åpnes under drift. Det kan da induseres høye spenninger som kan være farlige. Strømtransformatorene kan også ta skade av dette.
68
Figur 4.11 Målertilkopling med strømtransformator
Vanligvis leses kWh-målerene av manuelt. Det ser ut til at elekt roniske målere kommer til å overta i framtiden.
De mest moderne elektroniske målerne kan fjernavleses via nettet. De kan se ut som på figur. 4.12
Figur 4.12 Elektronisk kWh-måler
69
Fordeling av fasene i sikringsskapet De fleste energiverk forlanger i dag trefasefordeling i sikrings skapet. Det betyr at vi må fordele de sikringene vi har planlagt å ha i installasjonen, på tre faser. Det betyr også at vi må ha tre sløyfer til kWh-måleren. Kurssikringene er vanligvis automat sikringer. Til dem kopler vi sammenkoplingsskinnene. Det er isolerte faseskinner, som også kalles kamskinner med isolerte endedeksler. Disse skinnene er konstruert slik at kurssikringene automatisk blir fordelt på trefaser.
Figur 4.14 Trefasefordeling automatsikringer
Figur 4.13 Sammenkoplingsskinne
Det finnes også enkle installasjoner av typen enfaseanlegg. Der fordeles kurssikringene vanligvis av en topolet sammenko plingsskinne (kamskinne). Vi vil ikke få delt installasjonen på trefaser, og elverket kan dermed få en skjev fordeling av strøm men på sine nett. Her trenger vi bare to målersløyfer til kWhmåleren. Overbelastningsvern, jordfeilvarsling og overspenningsvern blir brukt som i en trefaseinstallasjon.
Figur 4.15 Trefasfordeling sikringselementer
70
Kontrollspørsmål 1 Hva er hensikten med et kursfordelingsskjema? 2 Er det tillatt å montere jordfeilvarslingen i sikringsskapet? 3 Dersom det er tillatt, hva må vi i så fall passe på? Begrunn svaret. 4 Kreves det overspenningsvern i alle installasjoner? 5 Hva beskytter overspenningsvernet mot? 6 Skal overspenningsvernet tilkoples en egen jordelektrode? 7 Hvorfor trenger vi målersløyfer? 8 Kan vi utelate jordfeilvarsling i et IT-nett? 9 Hvorfor fordeler vi anlegget på trefaser i et sikringsskap? 10 Hvor skal sumstrømtransformatoren monteres? 11 Hvorfor har vi kWh-måler? 12 Hvorfor skal vi ikke åpne strømtransformatorens sekundærside under drift? 13 Nevn de viktigste komponentene i en kWh-måler. 14 Hvilket måleprinsipp bygger en kWh-måler på?
Oppgave Vi har en boliginstallasjon med følgende kurser: Kurs nr. 1 Komfyr: 2 • 20 A Kurs nr. 2 Lys og stikk - kjøkken/gang: 2 • 13 A kurs nr. 3 Vaskemaskin/tørketrommel: 2 • 16 A Kurs nr. 4 Lys og stikk - stue: 2 x 13 A Kurs nr. 5 Lys og stikk - soverom 1 og 2: 2 • 13 A Kurs nr. 6 Oppvaskmaskin: 2 • 13 A
a) Tegn et enlinjet kursfordelingsskjema med overbelastningsvern, sumstrømtransformator, jordfeilbryter, kWh-måler og ringetransformator. b) Sett opp en materielliste over det materiellet vi må ha for å kunne bygge sikringsskapet. c) Monter sikringsskapet på verkstedet med materiell og utstyr fra materiellisten.
71
5 Sikringer
Mål I dette kapitlet skal vi se nærmere på sikringer og sikringselementer. Vi skal blant annet gjennomgå automatsikringenes oppbygning, bruksområder og virkemåte. Kapitlet gir en innføring i • • • • • •
sikringens oppbygning og virkemåte sikringens forskjellige bruksområder forskjellige typer sikringselcmenter bruk av fargekode på sikringspatroner automatsikringens oppbygning og virkemåte bruk av sikringskarakteristikker
73
Innledning Sikringenes oppgave er i hovedsak å beskytte mot skader på mennesker, dyr og utstyr som følge av kortslutning og overbe lastning. Sikringene er vanligvis plassert i sikringsskapet. De er dimensjonert slik at de beskytter lcdninger og kabler mot over belastning og kortslutning.
Vi kan velge mellom patronsikringer eller automatsikringer. Som overbelastningsvern brukes det nå nesten bare automatsik ringer. De er sikrere og enklere å montere enn sikringselementer med skrusikringer. De er også blitt betydelig billigere enn tidli gere. Det er mange beregninger som må utføres før vi kan velge riktig størrelse på sikringen. Det er derfor viktig at vi kan bruke og for stå betydningen av sikringskarakteristikker for de enkelte sikringstypene.
Sikringer lages i en rekke ulike utgaver med forskjellige egen skaper. Når vi skal velge sikringer, må vi blant annet ta hensyn til
• • • • •
anleggets kortslutningsstrøm anleggets belastningsstrøm sikringenes selektivitet sikringenes karakteristikk kablenes forlegningsmåte
I et senere kapittel i boka skal vi se nærmere på de beregningene som må gjøres før vi kan velge riktig sikring.
Sikringer og sikringselementer Til kurssikringer kan vi velge mellom patronsikringer og auto matsikringer. Patronsikringer er de sikringene som brukes til DIAZED-elementer, eller UZ-elementer, som de også kalles. Tidligere var UZ-eiementene mest brukt som sikringselementer i boliginstallasjoner. Ettersom det lett kunne oppstå varmgang i
74
tilkoplingsklemmene for ledningene og i overgangsflaten mel lom sikringen og sikringselementet, har man nå gått nesten helt over til automatsikringer.
Det er forbudt å bruke patronsikringer som overbelastningsvern og kortslutningsvern, men det er fortsatt tillatt å bruke UZ-elementer som kurssikringer.
Patronsikringer Tidligere ble det brukt patronsikringer, såkalte D-sikringer, som kurssikringer. Vi monterte vanligvis UZ-elementene over hver andre på to sikringsskinner for enfasekurser. Der det var trefasekurser, brukte man tre skinner. UZ-elementene ble fordelt på enfaser eller trefaser ved hjelp av PN-ledninger eller skinner.
En annen type sikringselementer som kan brukes, er NEOZEDelementer. Til slike elementer bruker vi også patronsikringer. De tar mindre plass, utvikler mindre varme og har gode selektivitetsegenskaper. Alle sikringselementer av typen NEOZED har de samme målene, også i forhold til automatsikringer, jordfeilbrytere og lignende. De må monteres og koples på samme måte som UZ-elementene. Denne sikringstypen er nå lite bruk, men de ble tidligere brukt i en del industrianlegg, på skip og på platt former i Nordsjøen. Både DIAZED-systemet og NEOZED-systemet har vanligvis sikringer som er godkjent for opptil 500 V. Merkestrømmen er fra 2 til 200 A, men det anbefales at merkestrømmen ikke over skrider 63 A, siden den da kan føre til varmgang i kontaktflatene. Med kontaktflate mener vi overgangen mellom sikrings patronen og sikringselementet.
Hver sikringsstørrelse har en egen fargekode. Dette gjelder beg ge systemene. Disse fargekodene finner vi igjen i enden av sik ringene i form av en farget perle. Vi har også bunnskruer med fargekode. De blir skrudd inn i sikringselementet, slik at vi ikke kan sette inn andre sikringspatroner enn dem som kursen er beregnet for.
Fargekoden på sikringspatronen må være den samme som på bunnskruen for at disse skal passe sammen. 2 A - rosa 4 A - brun 6 A - grønn 10 A - rød 16 A-grå
20 A - blå 25 A - gul 35 A - svart 50 A - hvit 63 A - kopper
75
Oppbygning av patronsikringer I patronsikringene, som også kalles smeltesikringer, er det en tråd som smelter og dermed bryter strømmen ved kortslutning og ved for stor belastning. Indikatorperlen, som sitter i enden av sikringen, spretter vanligvis ut ved hjelp av en liten fjær og indi kerer at sikringen er i stykker. Det finnes kvikke og trege patronsikring. Kvikke sikringer brukes til lys og varme. Trege sikringer brukes til motoranlegg, ettersom de en kort stund kan tåle en mye høyere strøm enn en kvikk sikring. Trege patronsikringer er merket med et sneglehus.
Patronsikringen består utvendig av porselen. Inne i patronen er det motstandstråd, smeltetråd og kvartssand som er med på å kjøle ned energien som oppstår når smeltetråden ryker. I enden av sikringen sitter indikatorperlen, som viser størrelsen på sik ringen (fargemerking) og om sikringen er i orden. Den andre enden er utformet slik at den passer inn i bunnskruen som hører til den sikringsstørrelsen.
Figur 5.2 Patronsikring (smeltesikring)
Høyeffektsikringer Vi har også en type sikringer som blir kalt høyeffektsikringer eller NH-sikringer. Høyeffektsikringer er bygd opp på samme måte som en smeltesikring, og de blir ofte brukt som kortslutningsvern. Dette er en sikring med en bryteevne som vanligvis ligger på 100 kA ved 10 % overspenning. Det er på grunn av den store bryteevnen at sikringen blir kalt høyeffektsikring.
I en boliginstallasjon brukes vanligvis høyeffektsikringer som kortslutningsvern.
76
Figur 5.3 Høyeffektsikringer (NH-sikringer)
Høyeffektsikringer finnes i forskjellige størrelser, for eksempel 00, 1, 2, og 3. For å unngå faren for personskade bør høyeffekt sikringer alltid skiftes i strøm- og spenningsløs tilstand. Det er bare tillatt å benytte høyeffektsikringer som vern mot overbelast ning når de betjenes av sakkyndig eller instruert personell (se FEB § 801.2.1). På sikringene finnes det en del merking, blant annet størrelse, nominell strøm, nominell spenning og bryteevne. På toppen eller fronten av sikringen sitter det en fjær som spret ter opp og indikerer brudd dersom sikringen går. Før brukte man betegnelsene kvikk og treg sikring, men dette er nå erstattet med internasjonale betegnelser, for eksempel gG og aM.
Merkingen består av to bokstaver. Den første angir området for sikringens bryteevne, g eller a, og den andre angir beskyttelsesobjektet, G, M. R. eller L. Dersom den første bokstaven er g, er det en sikring med bryteev ne over hele området som overbelastning og kortslutningsbeskyttelse.
Dersom den første bokstaven er a, er det en sikring som bare egner seg som kortslutningsbeskyttelse, siden den ikke har evne til å bryte små overstrømmer. G som andre bokstav betyr at sikringen kan dekke de fleste områder. Den er tilstrekkelig kvikk til å beskytte ledningen mot overbelastning og kortslutning, samtidig som den kan beskytte apparater mot kortslutning. M som andre bokstav betyr at sikringen bare kan brukes som kortslutningsbeskyttelse for apparater og komponenter.
R betyr at sikringen kan brukes som kortslutningsbeskyttelse for halvledere.
77
L betyr at sikringen kan brukes som kortslutningsbeskyttelse for ledninger.
Det er vanligvis høyeffektsikringer av typen gG som blir brukt til beskyttelse mot overbelastning og kortslutning av ledninger. aM er en sikring for motorkretser. Den skal ikke brukes uten at vi har overstrømbeskyttelse for motoren. 500V
660 V
Størrelse
gG
aM
gG
aM
00
160A
100A
100A
160A
0
160A
100A
100A
160 A
1
250A
250A
200A
200A
2
400A
400A
315A
315A
3
630A
630A
500A
500A
Figur 5.4 Oversikt over hvilke størrelser ABB leverer.
Oppbygning av automatsikringer Automatsikringer bygger på et annet prinsipp enn patronsikringen. En automatsikring kan løse ut på to måter: den gir termisk utløsning ved overbelastning og elektromagnetisk utløsning ved kortslutning. Termisk utløsning, eller bimetallutløsning, som det også kalles, vil si at det er varmen som oppstår på grunn av for stor strøm, som fører til utløsningen. Ved elektromagnetisk utløsning er det et strømsjokk som skaper utløsningen. Strømsjokket blir registrert av en spole og et anker, som oppfat ter kortslutningstrømmen og gir en momentan utløsning.
Figur 5.5 Snitt av automatsikring
78
Automatsikringer finnes med forskjellige karakteristikker, alt etter hvilke bruksområder de skal ha, se tabellen. Beskrivelse
Brukes på følgende typer last
Kvikk på startstrøm
Vanlige boligkurser med ohmsk last, som varmeovner, glødelamper og lignende.
C
Treg på startstrøm
D
Treg på startstrøm
K
Kvikk på overbelastning og treg på startstrøm Ekstra kvikk
Som B-karakteristikk, men også last med lav startstrøm, for eksempel mikrobølgeovner, varmekabel og lettstartede motorer. Som karakteristikk B, men de tåler større startstrømmer, for eksempel fra store grupper lysrør, kraftig belastede varmekabelkurser, selvregulerende varmekabel, større mikrobølgeovner, motorer, høytrykksnatriumlamper. Samme som D-karakteristikk
Karakte ristikk B
Z
Treg på overbelastning og kvikk på startstrøm Kvikk på U overbelastning, noe treg på __________ 1 startstrømmer
L
Kurser med svært lave kortslutningsstrømmer og last som trenger ekstra god beskyttelse, som halvlederkomponenter og små transformatorer. Som karakteristikk B Som karakteristikk C
Utløsekarakteristikker Vernet skal kunne bryte enhver overstrøm og kortslutningsstrøm på det stedet der vernet er installert (FEB § 432.1). Det er derfor viktig at vi kan lese utløsekarakteristikken til de forskjellige sikringstypene.
Vi har utløsekarakteristikker som viser oss hvor lang tid det tar før en sikring løser ut ved overbelastning. Se figur 5.7
For automatsikringer gjelder det termisk utløsning ved over belastning og elektromagnetisk utløsning ved kortslutning. Vi har også tabeller og karakteristikker som viser hvor stor gjennomsluppet energi en sikring slipper gjennom ved kortslutning. Se figur 5.6 Ved en kortslutning kan sikringen slippe gjennom så stor gjennomsluppet energi at den utsetter ledere og utstyr for høye temperaturer, slik at de tar skade. Vernet må derfor ikke slippe gjennom mer energi enn kabelen kan transportere uten at den tar skade på grunn av oppvarming.
79
Formelen for gjennomsluppet energi er I2 ■
t
For NH-sikringer oppgir sikringsleverandøren i enkelte tilfeller bare kurver for smelteenergien. Smelteenergien er den energien en smeltesikring slipper gjennom før den bryter. For å finne gjennomsluppet energi kan vi multiplisere med en faktor som blir oppgitt av sikringsleverandøren. Denne faktoren er gjerne på mellom 2 og 4.
r- r max
*
A
A2s (smelte)
2 4 6 10 16 20
0,68 4.9 16,4 67,6 291 640
A2s (bryte)
16.4 67,6 194
640 1 210 2 500
'mm
(zvs = i ms)
A2s 60000 80000100000
l2 'mm
for selektivitetsberegning
— —
—
40000
4
250 450
25 32 35
1 210 1 740 3 030
4 000 5 750 6 750
810 1 400 2 000
40 50 63
4 000 5 750 9 000
9 000 13 700 21 200
2 500 4 000 6 300
80 100 125
13 700 21 200 36 000
36 000 64 (XX) 104 (XX)
10 000 16 000 24 000
160 200 224
64 000 104 000 139 000
185 (XX) 302 000 412 000
42 500 78 000
250 315 400
185 000 302 000 557 000
557 000 900 000 1 600 000
500 630 800
900 (XX) 1 600 000 2 700 (XX)
2 700 000 5 470 000 10 000 (XX)
1000 5 470 000 1250 10 000 000
17 400 (XX) 33 100 000
|
-
—
— —
— —
Figur 5.8 Grenseverdier for smelte- og bryteenergi for smeltesikringer i henhold til VDE 0636, del 21
Figur 5.6 Smelteenergien for NH-patroner, størrelse I med gL/gl
80
Sikringens sme
(miles i sekund
Forventet (prospektiv) kort
Typebetegnelse
(f.eks gL/gl) Type
slutnings/feil strøm (in.lles i Ampere)
Merkespenning ^500V/-440V Merkestrøm 35-160A
Tid / strøm smeltekurve
TV 8831-1283
Figur 5.7 Strøm-/tidkurve for en NH-patron, størrelse gL/gl-karakteristikk
81
Karakteristikker for automatsikringer Vi må kunne dokumentere om en automatsikring løser ul på det termiske området eller det elektromagnetiske området. Dette kan vi lese ut av sikringskarakteristikken for den enkelte sikringen. Det punktet hvor overbelastningsstrømmen eller kortslutningsstrømmen treffer kurven, viser om sikringen kopler ut termisk eller elektromagnetisk. Dette er vist på figur 5.9. FEB § 433.2 er særlig opptatt av Z1. Det er den minste strømmen som vernet slår ut ved før det er gått en time, altså en termisk utløsning. Z5 er også viktig. Ved denne prøvestrømmen skal ver net løse ut innen 0,1 sekund, altså ved en elektromagnetisk utløs ning.
Figur 5.9 Sikringskarakteristikk for automatsikringer
• Z1 er laveste prøvestrøm. Vernet skal ikke løse ut ved denne verdien innen 1 time. • Z2 er høyeste prøvestrøm. Vernet skal løse ut ved denne verdien innen en time. • Ved prøvestrømmen Z4 skal vernet ikke løse ut innen 0,1 sekund. • Ved prøvestrømmen Z5 skal vernet løse ut innen 0,1 sekund. Eksemplet fra ABB, se figur 5.10, viser hvordan vi leser utløsekarakteristikken for en 10 A automatsikring med B-karakteristikk ved en overbelastning på 20 A. Av kurven ser vi at den tåler 20 A i ca. 15 sekunder, og at den garantert vil kople ut innen ca. 2 minutter. Vi kan også lese av kurven at den tåler en startstrøm på 30 A i mer enn 0,1 sekund, og at den må ha minst 50 A for garantert å kople ut innen 0,02 sekunder.
82
AUTOMAT B 10
Figur 5.10 Utløsekarakteristikk for for en W A automatsikring med B-karakteristikk ved en overbelastning på 20 A
83
Strøm-/tidkurve for automatsikringer
Utløserkarakteristikk B
Antall ganger merkestrømmen -—*
Utløserkarakteristikk K
Utløserkarakteristikk D
Antall ganger merkestrømmen
Utløserkarakteristikk Z Figur 5.11 Strøm-/tidkurver for automatsikringer
84
På automatsikringer må vi også kontrollere hvor mye gjennomsluppet energi vernet slipper gjennom ved kortslutning. Det er vist på figur 5.12.
Automatsikring S 240 B/C og S 260 B/C
Automatsikring S 270 B/C
Beregnet kortslutningsstrøm —*■
Automatsikring S 270 -K, S260 -D
Automatsikring S 270 -Z
Q mm. melting i?t (pre-arcing). e.g. In = 80 A gL @ max Let-through l?t of M.C.B . e.g. B20A
Figur 5.12 Gjennomsluppet energi for automatsikringer
85
Kontrollspørsmål 1 Hvilken type sikring er det mest vanlig å bruke som kortslutningsvern? 2 Er det lov å bruke sikringspatroner som inntakssikringer? 3 Nevn de vanligste sikringstypene vi har. 4 Hva er det viktig å ta hensyn til ved valg av automatsikringer? 5 Dersom vi skal sikre en motor, hvilke sikringskarakteristikk velger vi da? 6 Hvorfor bruker vi fargekoder på sikringer? 7 Hva er hensikten med bunnskruer? 8 Hvorfor blir automatsikringer mer brukt enn sikrings patroner? 9 Tegn symbolet for en treg sikringspatron. 10 Merkingen på en høyeffektsikring består av to bokstaver. Hva står de to bokstavene for? 11 Hvorfor er det viktig å kontrollere gjennomsluppet energi for sikringene. 12 Hvordan kan vi på sikringskarakteristikken for en automatsikring se om den har elektromagnetisk utløsning?
Oppgaver 1 Tegn en prinsippskisse av en automatsikring.
2 Dere skal kople opp en 10 A automatsikring med B-karakteristikk som er tilkoplet en belastning, for eksempel en var meovn på 3000 W. Belast sikringen med 100 %, 150 % og 200 % belastning. Kontroller ved hjelp av et tangamperemeter og en stoppeklokke når sikringen løser ut. Kontroller om sikringen løser ut etter sikringskarakteristikken. Utfør samme forsøket, men nå med en 10 A patronsikring.
NB! Før disse forsøkene gjøres, må læreren kontrollere kop lingene. 3 Vis ved hjelp av en tegning hvordan du vil bygge opp et sik ringsskap. Sikringsskapet skal inneholde fem 13 A kurser, en 20 A kurs og en 16 A kurs. Det skal også monteres overbelastningsvern, jordfeilvarsling, jordfeilbryter og ringetrafo.
86
6 Jording
Mål I dette kapitlet skal vi se på jording og de forskjellige jordingssystemene som blir brukt i forbindelse med byg ningsinstallasjoner. Kapitlet gir en innføring i • • • • • • •
forskjellige typer jordelektroder som er tillatt oppbygningen av jordingssystemet forskjellen mellom jordspyd og fundamentjord forskjellige typer tilkoplingsklemmer hva som skal tilkoples jordingssystemet utjevningsforbindelse overgangsmotstand til jord
87
Innledning Når det oppstår feil på elektrisk materiell og utstyr, kan det føre til personskader dersom vi berører dette samtidig som vi berører jord (for eksempel et vannrør). Vi må derfor beskytte mennesker og dyr mot farlige berøringsspenninger og strømgjennomgang. Denne formen for jording blir kalt beskyttelsesjording. For å redusere faren for skader er det påbudt med beskyttel sesjording i en del elektriske installasjoner. Jording og jordingssystemer er behandlet i FEB, kapittel 54. Vi forutsetter at du leser det samtidig med at du gjennomgår dette kapitlet.
a Jordspydelektroder
Figur 6.1 Jording og jordingssystemer
88
b Jordplateelektrode
Jordelektroder For å få en godkjent jording må en sørge for en forbindelse fra det elektriske anlegget til jord. Til dette bruker vi jordelektroder i forskjellige utførelser. Ifølge FEB § 542.2 kan disse jordelektrodene brukes: • • • • • •
spyd bånd eller tråd plater elektroder i fundamentet armering i betong metallkonstruksjoner i jord (ikke rørsystem, FEB § 542.2.6)
Som jordelektrode i eneboliger bruker vi vanligvis fundamentjord, spyd, plate og tråd av kopper. Tråd (copperweld) som blir lagt i bunnen av grøft for vann og avløp, kan være en god løsning. Vi kan også legge tråd som ringjordelektrode i bunnen av sålene til eneboligen. Dette gir en lav overgangsmotstand til jord. Vi kan dessuten bruke armering for betong, noe som også gir en lav overgangsmotstand til jord. Da skal ledningen til hovedjordskinnen være tilkoplet minst to armeringsjern med en diameter på minimum 12 mm. Det skal være minst én tilkopling for hver påbegynt 100 m2 bebygget fla te og normalt ikke over fem tilkoplinger. Dette er det vi kaller for fundamentjord.
Jordledere som legges direkte i jord, skal ha et tverrsnitt på minst 25 mm2 kopper eller minst 50 mm2 varmgalvanisert stål. Dersom vi bruker kopperkledd ståltråd, skal det samlede tverr snittet være minst 20 mm2, og av det skal minst 6 mm2 være kopper (FEB § 542.3.1). Uansett hvilke jordelektroder vi bruker, er det viktig at vi har en god overgangsresistans til jord. Vi må derfor passe på at jording en blir montert og forlagt på en måte som gjør at overgangsresistansen til jord blir best mulig.
Overgangsresistans Overgangsresistansen mot jord er den resistansen vi får mellom jorden som jordelektroden ligger i, og jordelektroden. Overgangsmotstanden er avhengig av jordsmonnets sammensetning, om det er fuktig eller tørt jordsmonn, og av jordelektrodenes utførelse. God jord karakteriseres ved lav motstand.
89
Måling av overgangsresistansen til jord Forskriftene gir oss ikke noen bestemt verdi for overgangsresis tansen, men for å unngå for høye berøringsspenninger i IT- og TT-systemene er det viktig å ha en god overgangsresistans til jord. En jordelektrode er vist på figur 6.3. Elektrodens motstand har disse komponentene:
• metallets motstand og motstanden i tilkoplingen til metallet • kontaktmotstanden mellom jorden omkring elektroden og elektroden • motstanden i jorden omkring Jordingselektrode og klemme
Konsentriske skall i jorden
Kontaktmotstand mellom elektrode og jord
Jordelektrodens motstandskomponenter
Figur 6.3 Jordelektrodens motstandskomponenter
Jordelektroder er vanligvis laget av kopper, som leder godt, og som har så stort tverrsnitt at totalmotstanden blir ubetydelig. Undersøkelser viser at overgangsmotstanden mellom jordelektroden og jorden omkring er ubetydelig hvis elektroden er fri for maling, fett eller annet belegg, og hvis jorden er hardpakket.
Den eneste gjenværende komponenten er dermed motstanden til jorden omkring jordelektroden. Jordens spesifikke motstand er derfor den viktigste faktoren som bestemmer motstanden til jordelektroden. Dybden på jordelektroden er med på å redusere motstanden vesentlig. Saltholdig sjøvann
> 1Wm
Fuktig myrjord
20-50 Wm
Ferskvann
10-100 Wm
Fuktig dyrket jord eller leire
50-150 Wm
Fuktig sandjord
100-300 Wm
Tørr sandjord eller morene
1000-3000 Wm
Fjellgrunn med vannfylte sprekker
1000-10 000 Wm
Figur 6.4 Resistivitet for ulike typer jordsmonn
Temperatur og fuktighet virker inn på jordens spesifikke mot stand. Derfor bør et jordingssystem konstrueres med jordelektro-
90
den ganske langt ned under jordens overflate. Vi får best resultat hvis jordelektroden når det permanente fuktighetsnivået. En annen regel er at dersom vi dobler lengden på jordelektroden, blir motstanden redusert med 40 %. Det brukes spesielle instrumenter for å måle jordmotstanden. De leveres både som digitale og analoge instrumenter. “62 %’’-metoden er den vanligste målemetoden. Metoden er velegnet for spyd, rør, plater og lignende. Figur 6.5 viser hvordan målingen utføres.
kaise BRUKERVEILEDNING - JORDMOTSTANDSMÅLER SK3710
1.
2.
3.
SK3710 gjør deg i stand til å utføre jordmotstandsmåling ved å benytte systemet med fall i spenningen som en funksjon av motstand. Måleområder: Jordmotstand: 0 - 10n, 100n, 1000n. Jordspenning: 0 - 30 VAC
MÅLEPROSEDYRE:
1. Kontroller batteriene ved å sette 'FB' på et av o-områdene. Trykk ned ’*POWER -knappen. Dersom den røde dioden lyser, er batteriene OK, ellers må de skiftes (8 stk. 1,5 V Pen-light) 2. Kontroller og eventuellt juster nålen til 0.
3. Koble den jorden som skal testes fra den kretsen som skal jordes
Måleprinsipp: I (regulert strømkilde)
4. Koble den røde ledningen til 'E'-terminalen på instrumentet og jorden som skal testes.
5. Koble den gule ledningen til ’P'-terminalen på instrumentet, og til et av jordspydene. Plasser jordspydet i en avstand fra jorden som skal testes på 8,5 m.
En kontrollert strøm flyter mellom E og C (i SK3710 ca 3 mA, 2 kHz). Spenningen som blir generert i Rx (jordmotstanden) måles, og Rx beregnes av instrumentet.
4.
6. Sett 'FB' i stilling ~V for å måle jordspenningen, som skal være minimal (< 50 VAC). Det er ikke nødvendig å trykke ned ■POWER'-knappen. Dersom det er en jordspenning på > 10 VAC tilstede, koble fra kretsen eller slå av spenningen på anlegget. 7. Koble den grønne ledningen til *"C -terminalen på instrumentet og til det andre jordspydet som plasseres i en avstand på 14 meter fra jorden som skal testes.
Beskrivelse:
8. Sett ‘FB’ på det best egnede motstandsområdet (det er en god vane å starte på det høyeste området som er 1000n, 00, og så bevege seg nedover).
qx1
9. Noter den målte verdi. Flytt det midterste spydet 1,5 meter mot det andre spydet (til en avstand på 10 meter fra jorden). Gjør en ny måling som noteres. Flytt det midterste spydet tilbake tilsvarende avstand (7 meter fra jorden), og gjør en ny måling som noteres. 10. Sammenlign de tre målingene. De skal være tilnærmet like. Dersom avviket er stort, må avstanden til det fjerneste jordspydet økes (en kabel på 40 meter kan fåes som tilleggsutstyr), og prosedyren gjentas: det midterste jordspydet settes i en avstand som utgjør 62% av den totale avstanden til det fjerneste jordspydet. Gjør målingen og noter verdien. Flytt det midterste spydet +10% og -10% (72% og 52% av avstanden til det fjerneste jordspydet), og utfør og noter målingen.
11. Når de tre målingene er tilnærmet like, har du den riktige
Måleledninger
Rød
Gul
5m
10m
Grønn Enkel måle20m ledning
Jordspyd
PS: 62%-metoden som er beskrevet i denne veiledningen er den vanligste målemetoden. Metoden er velegnet der jorden som skal måles er en enkelt enhet (spyd, rør, plate o.l.)
Figur 6.5 Beskrivelse av 62 %-metoden
91
Berøringsspenning Dersom det er feil (overledning) i materiellet og utstyret som vi betjener, kan vi bli utsatt for høyere berøringsspenning enn det som er tillatt ifølge FEB § 413.1.1.4. Ved IT- og TT-systemer må vi passe på at berøringsspenningen til utsatte anleggsdeler ikke blir for høy. Det kan vi unngå ved å ha en god overgangsresis tans til jord. Tabell 41 A i FEB 413.1.1.4 viser maksimal varig het av forventet berøringsspenning, se figur 6.6. Tabell 41 A. Maksimal varighet av forventet berøringsspenning.
Forventet berøringsspenning Maksimal utkoblingstid
Vekselspenning (a.c.) effektivverdi (r.m.s.) (V)
Likespenning (d.c.) (V)
oo
< 50
< 120
5
50
120
1
75
140
0,5
90
160
0,2
110
175
0,1
150
200
0,05
220
250
0,03
280
310
(s)
Veiledning: 1. Kolonnen for likespenning er basert på rippelfri like spenning, f.eks. fra batterier. Dersom likespenningen er likerettet vekselspenning, må man benytte verdiene i kolonnen for vekselspenning. Spesielle verdier for like rettet vekselspenning er under overveielse av IEC. 2. Forventet berøringsspenning i likespenningsutstyr kan ha annen bølgeform enn systemspenningen, avhengig av feilkretsens parametre. 3. Se også figuren som viser virkningene av vekselstrøm på mennesker.
Figur 6.6 Tabell fra FEB
Tilkopling av hovedjordleder Tilkoplingen av hovedjordledningen til jordelektroden skal være solid og elektrisk tilfredsstillende utført. Klemmer og lignende må ikke skade elektroden eller jordlederne (FEB § 542.3.2).
Figur 6.7 Hovedjordskinne
92
I alle installasjoner skal det være en klemme eller skinne for hovedjordingen. Frakoplingen skal være slik at det er enkelt å foreta målinger i jordingssystemet og bare ved hjelp av verktøy. Koplingsklemmen skal være mekanisk solid og gi varig forbin delse.
Følgende ledere skal være tilkoplet klemmen/skinnen (se FEB § 542.4.1):
• • • • • • • • • • •
hovedjordledere hovedutjevningsledere PE-ledere andre beskyttelsesledere leder for driftsjord elverkets PE- og PEN-ledere utjevningsforbindelse til lynavledere funksjonsjord for tele- og dataanlegg (signalreferanse jord) hovedvannledning hovedrør for sentralvarmeanlegg (ventilasjonsanlegg) avløpsrør, også når det er av isolerende materiale
Figur 6.8 viser eksempel på kopling av beskyttelsesledere fra FEB.
BESKYTTELSESLEDERE Prinsippskisse
5 (SRJ)
I F (SRP) I I------ ---------- 1
2
f—1---- A------- -i I H (Hoved-utjevn.)
____ I Pt I (Hoved-
| jord] leder)
Forbindelse til
'
lynavlederanlegg
i
B = hovedjordskinne/-klemme 2 = hovedutjevningsleder H = hovedutjevningsskinne/klemme 3 = hovedjordleder F = signal referansepunkt for tele/data (SRP) 4 = utjevningsforbindelse M = utsatt del C = annen ledende del 5 = signal referansejord for tele/data (SRJ) P = hovedvannledning Q = avløpsrør T = jordelektrode for Ivnavleder
1 = PE-leder
B. H og F kan være kombinert i én skinne. Figur 6.8 Eksempel på kopling av beskyttelsesledere fra FEB
93
Beskyttelsesledere Beskyttelseslederen skal hindre farlige berøringsspenninger der som det oppstår feil på materiell og utstyr i en elektrisk installa sjon. Beskyttelsesleder er en fellesbetegnelse på
• PE-lederen, som kan være jordlederen i kabelen til forbrukeren. Den blir vanligvis tilkoplet jordingsskinnen i sikringsskapet. • Hovedjordlederen er lederen vi legger mellom jordelektro den, og hovedjordklemmen som sitter på hovedvannkranen, dersom vi ikke har ført jordelektroden direkte opp til hoved vannkranen. • Utjevningsforbindelsen er vanligvis en separat forlagt ledning mellom en annen ledende del og den utsatte delen. Med en annen ledende del mener vi ledende metall som vanlig vis ikke er tilkoplet elektrisk utstyr, og som finnes i en bygning. Det kan for eksempel være materiell og utstyr som vi bruker i en elektrisk installasjon.
Separat opplagte beskyttelsesledere skal ikke ha mindre tverrsnitt enn 2,5 mm2 når de er mekanisk beskyttet, og 4,0 mm2 når de ikke er mekanisk beskyttet.
Som beskyttelsesleder kan vi bruke • en leder i en flerlederkabel • en isolert eller uisolert leder i samme kapsling som de tilhørende strømførende lederne • en fast installert isolert eller uisolerte ledende metallkappe • en skjerm eller armering i visse kabler med kapsling for prefabrikkerte skinnesystemer Beskyttelseslederen må anordnes slik at den lett kan frakoples for måling av jordingssystemet (FEB § 542.4.2). Dette gjelder også tilkoplingen til avløpsrøret. Minste tverrsnitt for beskyttel sesledere (jordledere) er gitt i FEB, tabell 54 F, se figur 6.9 Tabell 54 F. Minstetverrsnitt for beskyttelsesleder
Tverrsnitt for faseledere i installasjonen S (mm2)
Minstetverrsnitt for tilhørende beskyttelsesleder S (mm2)
S «S 16
S
16 < S si 35
16
S > 35
0.5 S
p
Verdiene i tabell 54 F kan bare brukes når beskyttelseslede ren og faselederne er av samme materiale. Er dette ikke til felle, skal beskyttelseslederens tverrsnitt bestemmes slik at ledningsevnen (konduktansen) blir lik den man får fra tabellen, Figur 6.9 Fra FEB
94
Eksempel på hvordan en enebolig kan jordes Når vi skal installere jordelektrode i en enebolig, legger vi van ligvis jordelektroden ned i grunnen under sålen før vi støper (ringjordelektrode). Kopperkledd ståltråd er da mye brukt.
Andre metoder som er beskrevet tidligere, kan også brukes. Jordelektroden blir lagt i en sløyfe rundt hele sålen og vanligvis ført inn i kjelleren sammen med vannrøret. Der kopler vi jord elektroden til hovedvannkranen med godkjente klemmer, slik at vi får en utjevningsforbindelse til vannledningene i eneboligen.
Utjevningsforbindelsen beskytter mennesker og dyr mot farlige berøringsspenninger mellom to ledende gjenstander, for eksem pel mellom oppvaskbenk og komfyr. FEB § 547.1 forteller oss hvor stort tverrsnitt utjevningsforbindelsene skal ha.
Fra hovedkranen legger vi en utjevningsforbindelse til avløpsrø ret, og fra hovedkranen, der jordelektroden er tilkoplet, legger vi en beskyttelsesleder fram til sikringsskapet. Den blir koplet til jordingsskinnen, hvor alle beskyttelsesledere for kurser med jord tilkoples. Tverrsnittet på jordingsskinnen skal dimensjoneres som en hovedutjevningsforbindelse. FEB § 547.El sier at tverrsnittet på hovedutjevningsforbindelsen skal være halvparten av tverrsnittet til den største beskyttelseslederen i installasjonen, men minst 6 mm2. Det er likevel ikke nødvendig med et tverrsnitt større enn 25 mm2 når utjevningsforbindelsen er av kopper.
Hovedledning, eventuelt
— Jordingsskinne hvor alle jordledere for kurser med jord tilkobles
med energiverkets jord
Sikringsskap eller stativ
Jordledningen dimensjoneres som hovedutjevningsforbindelse. Minimum 6 mm2 kopper eller ekvivalent tverrsnitt. Maksimum 25 mm2 Cu
Hovedvannkran
Jordingsklemme
Nedstøpt og forbundet’! | til avløpsrøret. Dimensjoneres som utjevningsforbindelse 25 mm2 koppertverrsnitt eller 20 mm2 kopperkledd ståltråd hvorav minst 6 mm2 kopper eller 50 mm2 varmgalvanisert stål
Til utvendig jordelektrode
Figur 6.10 Prinsippskisse for et hovedjordsystem
95
Fargemerking av PE-ledere PE-ledere (jordledere) skal være fargemerket med gult og grønt. Begge fargene skal være synlige samtidig. Dersom lederen ikke har riktig fargemerking, kan fargemerkingen utføres ved å trekke på en fargebestandig strømpe, et selvklebende bånd eller lignen de. Disse må ikke kunne forskyve seg eller falle av (FEB § 514.3.2).
Beskyttelse mot direkte berøring Mennesker og husdyr skal være beskyttet mot fare som kan opp stå ved direkte berøring av spenningsførende deler av installa sjoner og utstyr. Dersom vi berører en spenningsførende del av installasjonen, og samtidig står på et uisolert underlag, kan vi bli utsatt for farlige berøringsspenningen Slike berøringsspenninger kan føre til store skader på mennesker og dyr. I FEB § 412.1 -412.5 kan du lese om forskjellige former for beskyttelse som vi skal bruke for å unngå direkte berøring av spenningsførende deler ved normal drift.
Beskyttelse mot indirekte berøring Mennesker og husdyr skal være beskyttet mot fare som kan opp stå ved berøring av utsatte anleggsdeler. Slik beskyttelse oppnår vi ved å hindre at en strøm kan gå gjennom mennesker eller hus dyr. Vi kan også begrense slik strøm til ufarlige størrelser ved å sørge for automatisk utkopling av strømtilførselen når det opp står feil som kan føre til farlig strømgjennomgang ved berøring av utsatte deler (FEB § 112.3). Med en utsatt del mener vi en ledende del på/i elektrisk utstyr som kan berøres, og som nor malt ikke er spenningsførende, men som kan bli spenningsføren de som følge av feil. Dersom vi berører en utsatt del, for eksempel kapslingen til en motor som er blitt spenningsførende som følge av feil på moto ren, kan vi bli utsatt for farlige berøringsspenninger. Beskyttelse mot elektrisk støt ved feil oppnår vi ved å gjennomføre ett eller flere av de tiltakene som er beskrevet i FEB § 413.1 - § 413.5.
96
Figur 6.11 Direkte og indirekte berøring
Jordfeilvarsling og isolasjonsovervåking Alle nye installasjoner skal ha overvåking mot jordfeil for å beskytte oss mot skader (FEB § 413.1.5.4). Det kreves at vi ved første jordfeil i alle IT-installasjoner får et synlig og hørbart sig nal. Det synlige signalet skal ikke kunne avstilles før feilen er utbedret. Det hørbare signalet kan avstilles, men skal tre i funk sjon igjen dersom det oppstår en ny feil.
Bad Stikkontakt ute
Kjøkken
Stue Soverom Figur 6.12 a Jordvarslingsenhet i sikringsskapet
b Jordvarslingsenhet i inntaksboksen
Overvåkingen skal dekke installasjonen helt fra inntakspunktet. Jordfeilvarslingsenheten kan plasseres i sikringsskapet dersom inntaket og inntakskabelen er av klasse 2. Det oppnår vi ved å trekke en isolerende strømpe på inntaksledningene som går inn i inntaksboksen. Vi må også ha hovedkabel av klasse 2, og vi kan da bruke for eksempel kabel av type PFXP, TFXP fra inntaks boksen til sikringsskapet.
Jordvarslingsenheten kan også plasseres i inntaksboksen dersom det er mest hensiktsmessig. Velger vi en slik løsning, kan vi leg ge kabel av typen PFSP eller lignende kabel med skjerm fra inn-
97
taksboksen til sikringsskapet. Ved bruk av jordfeilvarsling i installasjonen, blir vi varslet dersom det oppstår jordfeil i kretsen Vi kan på den måten unngå å bli utsatt for høye berøringsspenninger mot ledene anleggsdeler. FEB § 413.1.1.3 krever at ver net automatisk frakopler strømtilførselen til den delen av instal lasjonen som det skal beskytte, dersom berøringsspenningen blir høyre enn 50 V i et IT-nett. Ved et IT-nett må vi kunne dokumentere at berøringsspenningen ved to jordfeil på en kurs er under 50 V. Dersom berøringsspen ningen kommer over 50 V, må vi montere jordfeilbryter som kopler ut kursen. I TT-nett skal det som beskyttelse mot berøringsspenninger benyttes jordfeilbryter.
Faren ved å bli utsatt for berøringsspenning er belyst ved figur 41 C på side 83 i FEB, se figur 6.13.
Figur 6.13 Virkninger av 25-100 Hz vekselstrøm på mennesker. Strømvei fra venstre hånd til begge føttene.
Sone 1: Vanligvis ingen virkning Sone 2: Følbar. Faren for muskellammclse øker med strømmen, men vanligvis ingen skadelig fysiologisk virkning
Sone 3: Vanligvis ingen organiske skader. Sannsynligheten for pustevansker og midlertidig hjertestans øker med strøm og varighet Sone 4: Fare for hjerteflimmer. De stiplede kurvene angir gren sene for 5 % og 50 % sannsynlighet for hjerteflimmer
98
Jordfeilbryter Jordfeilbryteren bygger på prinsippet om magnetfeltet vi får rundt en strømførende leder. Vi har en ringformet jernkjerne som vi fører alle fasene gjennom, også N-lederen i TN-anlegg. Den ringformede jernkjernen er da primærvikling. Rundt jernkjernen er det en vikling som vi kaller for sekundærviklingen. Den er til koplet en utløsermekanisme som løser ut jordfeilbryteren der som det oppstår en lekkasjestrøm til jord. Er den kretsen som er tilkoplet en feilfri krets, vil strømmene i lederne som går til forbruksapparatet, oppheve hverandre, slik at vi ikke får indusert noe magnetfelt i primærviklingen. Ved isolasjonsfeil blir det en lekkasjestrøm, slik at det går en større strøm i den ene av de to lederne som passerer primærviklingen. Dermed blir det indusert en strøm i sekundærviklingen som løser ut utløsermekanismen, slik at jordfeilbryteren kopler ut. Jordlederen skal alltid koples utenom jordfeilbryteren. Jordfeilbryternes utløsestrøm er vanligvis 30 mA. De finnes i en rekke forskjellige størrelser og fabrikater.
Figur 6.14 a Ingen jordfeil i IT-kursen
b Feilkrets med jordfeilbryter i IT-kursen
99
Kontrollspørsmål 1 2 3 4
5 6 7
8 9 10 11 12
Hvilke typer jordelektroder har vi? Hvilke jordelektroder er mest brukt i oliginstallasjoner? Hva mener vi med en beskyttelsesleder? Hva er det minste tverrsnittet som er tillatt for separat opplagte beskyttelsesledere? Hva mener vi med en utjevningsforbindelse? I hvilke paragrafer i FEB står det om utjevningsforbindclser? Hvilke tverrsnitt er det ifølge FEB tillatt å bruke som utjevningsforbindelser? Hva mener vi med berøringsspenning? Hva mener vi med overgangsmotstand til jord? Hvilke farger er tillatt på PE-ledere? Må vi alltid installere jordfeilbryter? Tegn og forklar virkemåten til en jordfeilbryter.
Oppgaver 1 Tegn en komplett tegning av et jordingssystem for en boliginstallasjon.
2 Finn fram et instrument for måling av jordmotstand. Utfør en slik måling på forskjellige steder, for eksempel på steder der dere vet at jorden er tørr, og på steder med fuktig jord. Sammenlign resultatene.
100
7 Kabler
Mål I dette kapitlet gir vi en innføring i forskjellige kabeltyper og deres bruksområder. Vi vil ta for oss
• • • • • •
definisjoner kablenes oppbygning CENELEC, europeisk standard for merking forskjellige typer kabel/ledning bruksområder fargemerking av ledere
103
Innledning Det finnes mange forskjellige kabler med ulike bruksområder. For hvert bruksområde stilles det ulike krav til leder, isolasjon og skjerm eller armering. Vi vil i dette kapitlet belyse noe av dette. I slutten av kapitlet ser vi også på hvordan vi utfører branntetting ved kabelgjennomføringer.
Når vi velger kabeltype, må vi ta hensyn til driftsspenning, nor mer og forskrifter, forlegningsmåte, miljø rundt kabelen og eventuelt brannegenskaper.
Generelt gjelder det at kabler som skal legges i jord, skal være skjermet.
Alle kraftkabler i standardutførelse med PVC, PEX eller papirisolasjon kan legges i jord, vann og luft på følgende vilkår: • Kabel som legges i jord, må beskyttes mot mekanisk påkjenning. Dette kan gjøres ved å legge kabelen minst 500 mm under jordoverflaten. • Hvis kabler uten skjerm eller armering skal legges i jord, må de beskyttes med solide rør eller betongkanaler. • Ved innendørs installasjoner må det benyttes selvslokkende kabler.
Definisjoner Det er viktig å vite forskjellen på leder, tråd, ledning og kabel når vi skal velge kabel til de forskjellige bruksområdene. Vi skal derfor gjennomgå de definisjonene som STK har gitt på disse begrepene. Leder En leder er et materiale med lav spesifikk resistans som brukes til overføring av elektrisk strøm. Vi kan ha blanke ledere, for eksempel skinner, uisolerte ledninger, entrådet eller flertrådet.
104
Tråd En tråd er en trådformet, massiv leder eller del av en leder.
ASEA .SKANDIA.
Ledning En ledning er en isolert entrådet eller flertrådet leder eller kom binasjon av ledere.
Rørtråd PR 500 V Med fullkvadrat jordleder Cenelec NO-NO5VA5V-U NEMKO: 182.51/74 Tallet bak skråstreken angir jordleders tverrsnitt For Tø, Sm, Fu, Vå, Sy, Br, Eks.
Kabel En kabel er én eller flere isolerte ledere som er omgitt av en fel les bekyttelseskappe.
Ytre diam. ca. mm
2 2 2 2
x x x x
1,5/ 1,5 mm2,5/2,5 mm2 4/4 mm? 6/6 mm-
oval oval rund rund
hvit hvit hvit hvit
5,7 x 8.4 6,8 x 9,3 10,6 11,8
3 3 3 3
x 1,5/ 1,5 mmx 2,5/2,5 mm2 x 4/4 mm2 x 6/6 mm2
rund rund rund rund
hvit hvit hvit hvit
8.9 10,3 12,4 14,0
4 x 1,5/1,5 mm2 4 x 2,5/2,5 mm2
rund rund
hvit hvit
10,0 11.5
2x1,5/1,5 mm' 2 x 2,5/2,5 mm2 2 x 4/4 mm2 2 x 6/6 mm2
oval oval rund rund
hvit hvit hvit hvit
5,7 x 8,4 6,8 x 9,3 10,6 11,8
1,5/1,5 mm2 2,5/2,5 mm2 4/4 mm2 6/6 mm2
rund rund rund rund
hvit hvit hvit hvit
8.9 10,3 12,4 14,0
4x1,5/1,5 mm2 4 x 2,5/2,5 mm2
rund rund
hvit hvit
10,0 11.5
2x1,5/1,5 mm2 2 x 2,5/2,5 mm2 2 x 4/4 mm2 2 x 6/6 mm2
oval oval rund rund
hvit hvit hvit hvit
5,7 x 8,4 6,8 x 9,3 10,6 11,8
3x1,5/1,5 mm2 3 x 2,5/2,5 mm2 3 x 4/4 mm2 3 x 6/6 mm2
rund rund rund rund
hvit hvit hvit hvit
8,9 10,3 12,4 14.0
4 x 1,5/1,5 mm2 4 x 2,5/2,5 mm2
rund rund
hvit hvit
10,0 11,5
3 3 3 3
x x x x
Figur 7.1
Kabel Oppbygning og merking av rørtråd Rørtråd av typen PR består av entrådede kopperledere. De er iso lert med farget PVC som er omgitt av en fyllkappe av myk plast. Utenpå fyllkappen ligger et langsgående, rørformet aluminiumsbånd. Utenpå dette er det en plastkappe, som vanligvis er hvit. Det er lagt inn en jordleder under aluminiumsbåndet. Rørtråd av typen PR benyttes vanligvis i åpne anlegg i husinstallasjoner. Den framstilles med en rekke forskjellige lederantall og med uli ke tverrsnitt, se figur 7.1.
Norske typebetegnelser Norske typebetegnelser på sterkstrømskabel består av fire hovedledd.
• Første hovedledd angir oppbygningen av kabelen eller kabel typen. Det består av inntil fire bokstaver. Regnet innenfra betegner disse bokstavene isolasjon, kappe, armering eller skjerm, og ytre kappe eller ytre korrosjonsvern. • Andre hovedledd angir hvilken spenning kabelen er beregnet for. • Tredje hovedledd angir hvor mange ledere det er, hvilket tverrsnitt de har, og ledermaterialets tilstand og oppbygning. • Fjerde hovedledd gir nærmere opplysninger om kabelen. Dette leddet blir vanligvis sløyfet.
105
Tabell 2 Norsk kode for typebetegnelse
Typebetegnelsen benyttes fortelefonkabel og kabel for sterkstrømsanlegg. Betegnelsen består av inntil fire hovedledd. Det må påpekes at det er bokstavenes plass i rekkefølgen som bestemmer betydningen. Videre gjøres det oppmerksom på at en del eldre normerte kabler ikke følger dette systemet, f.eks. PN, NMH og PR. Fire bokstavkode angir kablenes mekaniske oppbyggning, se neste side hvor koden er oppgitt.
Bruksområde angis med følgende symboler:
K L M N P R U
= abonnent = bærefrekvens = telesentral (stasjonskabel) = husinstallasjonskabel = innføring = fiberoptisk kabel = hjelpepar = innendørs (ledning)
A B C D F G H I
= koaksial 2,6/9,5 = langlinje = koaksial 1,2/4,4 = skip = pupinspoleledning/kabel = koaksial (ulk K og M) = utendørs (ledning)
Elektriske/Optiske egenskaper angis med følgende symboler:
D DF DM F K Volt
= = = = =
diagonalrevolvert firer diagonalrevolvert firer med kappe to par tvunnet til firer femmer koaksial driftsspenning
L = 1300 nm optisk fiber P = par PF = par med kappe R = parallell S = 850 nm optisk fiber T = treer
Ledertype angis ofte kun når det er avvik fra det normale. Ledertype angivelsen kan bestå av fra 0 til 3 bokstaver og i tillegg
kommer dimensjonsangivelsen:
A C K S
= = = =
Lederens utførelse/form
Lederens tilstand
Ledermateriale
G H N T W
aluminium kadmiumkobber kobber stål
= = = = =
glødet hårdtrukket forsølvet kobber fortmnet copperweld (kopperkledd)
B E F M P R V
= = = = = = =
«Borge»-leder entrådet flertrådet mangetrådet profiltråder rund sektor
Opplysningsledd kan benyttes som avsluttning pa betegnelsen hvis det er behov.
B R W M S D
= = = = = =
bærefrekvenspar (antall) armeringstråd (mm 0 på enkelttråd) bærewire (mm 0 på enkelttråd) måletråd (mm 0) Skjermete par (antall) Metallfri kabel
FR = selvslukkende HF = halogenfri Materialbetegnelser Normer Varemerke
Eksempel på telekabel:
L 24-0,9
FEQE
-45D
-B6
1. ledd Bruksområde og ledertype
2. ledd Firebokstavkode
3. ledd Elektriske egenskaper
4. ledd Opplysningsledd
PFSP
1 kV
3x50 AEV/15 mm2
1. ledd Firerbokstavkode
2. ledd Elektriske egenskaper
3. ledd Ledertype og dimensjon
Eksempel på kraftkabel:
Figur 7.2 a Norske typebetegnelser
106
4. ledd Opplysningsledd
Tabell over firebokstavkoden 1. bokstav: Isolasjon
A
4. bokstav: Ytre kappe, korr.v.
3. bokstav: Armering, skjerm
2. bokstav: Kappe o.l.
A
Aluminium (evt. m/korr. vern)
A
Amering (generelt)
A
Jute + asfalt
B
Brannsikker tape + isolasjon
B
Rillet aluminium (evt. m/korr.vern)
B
Stålband (2 bånd)
B
Forbedret Hydro karbon bestandighet
C
Neopren-CR (PCP)
C
CR (PCP)
C
Ståltrådfletting
C
CR (PCP)
Oljekabelforst. (langs + tvers)
D
Dobbelt jutelag 4- asfalt
D
Impregnert papir Dryppfri kabel
D
Aluminium + plast
D
E
Polyetylen - PE Polypropylen - PP
E
PE eller PP
E
Oljekabelforst. (tverrforst.)
E
PE eller PP
F
PE eller PP + fyllmasse
F
Fyllkappe/båndering
F
Ståltråd, flat
F
Halvledende PE
G
Naturgummi
G
Naturgummi
G
G
Naturgummi
H
Hypalon-CSM (CSP) Klorert PE - CPE
H
CSM (CSP)-CPE
H
Stalband 4ståltråd
H
CSM (CSP)-CPE
I
Andre kunststoffer - TPE
I
TPE
I
Stålband (4 band)
I
TPE
K
Papir (evt. m/kordel)
K
Bly
K
Ståltråd, plast- eller gummibelagt
K
L
Luft + plast (Koaks)
L
Al-laminat + plastkappe *)
L
Aluminiumlaminat
L
M
Ekspandert PE eller PP + fyllmasse
M
Al + plast + stålband *)
M
Stålband m. spes. magnetiske egenskaper
M
N
Impregnert papir Massekabel
N
Polyuretan Polyester
N
Stållaminat
N
O
Impregnert papir Oljekabel
0
Bly + plast
0
Koppertradfletting
0
P
Polyvinylklorid - PVC
P
PVC
P
Bronsetrådfletting
P
PVC
Q
PVC + tilleggsskikt
Q
Q
Ståltråd 4- Stålbandspiral
Q
Halvledende PVC
R
EP - gummi
R
EP - gummi
R
Ståltråd, rund
R
EP - gummi
S
Silikongummi
S
Fyllkappe/båndering 4- konsentrisk leder *)
S
Konsentrisk leder (skjerm)
S
Silikongummi
T
Tverrbundet polyetylen PEX
T
PE + al.tråd + stålband *)
T
Al-trad 4- stålband
T
PEX
U
Etylenvinylacetat - EVA Vamac - EMA
U
EVA -EMA
U
U
EVA-EMA
V
PVC 4- skjerm
V
Skjerm (evt. med PVC)
V
Dobbel trådarmering
V
w
PE eller PP + tilleggsskikt
w
W
Bæreline
W
Ingen armering el.l.
X
X
X
Ingen kappe el.l.
X
Y
PE eller PP + skjerm
Y
Skjerm (evt. med PE eller PP)
Y
Y
z
Fluorplast (PFTE, FEP)
z
Fluorplast
z
z
Polyuretan Polyester
Fluorplast
*) Brukes bare nar 3. bokstav er opptatt f.eks. med W.
Figur 7.2 b
107
Eksempel på typebestemmelse for sterkstrømskabel: PFSP-1 KV-3 x 50 mm2
P - polyvinylklorid, PVC, som isolasjon rundt lederne F - fyllkappe S - metallskjerm, konsentrisk leder P - PVC-kappe Skjemaet på figur 7.3, som er hentet fra Norsk Kabel, viser fargemerkingen som brukes på ledere i flerlederkabler. Tabell 5 Lederidentifisering
Antall ledere
Kraft og Installasjonskabel Fast opplegg’)
2-leder 2-leder + jord 3-leder 3-leder + jord 4-leder 4-leder + jord 5-leder
Sort, bla Gul/grønn, sort, blå Sort, brun, hvit Gul/grønn, sort, brun, hvit Sort, blå, brun, hvit Gul/grønn, sort, blå, brun, hvit
Bevegelig kabel
Skipskabel
Blå, brun Gul/grønn, brun, blå Sort, blå. brun Gul/grønn, sort, blå, brun Sort, blå, brun, sort Gul/grønn, sort, blå, brun, sort Blå, sort, brun, sort, sort
Grå, sort Gul/grønn, grå, sort Grå, sort, rød Gul/grønn, grå, sort, rød Grå, sort, rød, blå Gul/grønn, grå, sort, rød, blå Grå, sort, rød, blå, sort
*) 12 og 24 kV har ikke lederidentifisering.
Figur 7.3 Fargemerkingen som brukes på ledere i flerlederkabler
FEB § 514.3 krever denne merkingen av ledere: • • • •
PEN-leder gul/grønn/lys blå eller PEN PE-leder gul/grønn eller PE N-leder lys/blå eller N SRJ-leder rød/gul eller SRJ
Mange ledninger har betegnelser som følger andre normer. Det gjelder blant annet rørtråd, kappeledninger, bevegelige ledning er, liner, telekabler og forskjellige spesialkabler.
CENELEC - ny europeisk standard for merking av kabler og ledninger CENELEC, som er den nye europeiske standarden for merking av kabler og ledninger, har bygd opp typebetegnelsene etter et annet system. Det er altså blitt innført ett felles merkesystem, som inntil videre brukes parallelt med de nasjonale systemene. Etter dette merkesystemet vil en norskprodusert PFSP/AL 3 x 50 mm2 fra Alcatel få betegnelsen NO-N1 VCV AS 3 • 50. • • • • • •
108
NO-N nasjonal type som ikke er harmonisert merkespenning 0,6/1 KV V PVC isolasjonsmateriale C konsentrisk kopperskjerm V PVC kappemateriale A aluminiumsleder
• • • •
S flertrådet sektorformet antall ledere X ingen av lederne har gul/grønn isolasjon tverrsnitt i mm2
Figur 7.4 viser hvordan typebetegnelsen er oppbygd i den nye europeiske standarden CENELEC. Tabell 3
CENELEC kode for typebetegnelse CENELEC HD 361 gir en fullstendig beskrivelse av ulike utførelsers harmoniseringsstatus, merkespenning og oppbygging av de enkelte elementer som f.eks. isolasjon, fyllkappe, bånd, skjerm, armering m.v., samt om det er entrådet, flertrådet eller mangetrådet og kobber eller aluminium osv. 1a Alle typebetegnelser innledes med en bokstavkode som angir harmoniseringsstatus: Symbol
Bestemmelsens status
H A NO-N
Harmonisert type Autorisert nasjonal type, godtatt av CENELEC Nasjonal type, som ikke er autorisert (NO= Norge)
1b Deretter følger ett eller to siffer som angir merkespenning for vedkommende type: Symbol
Merkespenning, Uo/U
00 01 03 05 07 1 3 6 10
< 100/100 V s 100/100 V; < 300/300 V 300/300V 300/500V 450/750V 0,6/1 kV 1,7/3 kV 3,5/6 kV 6/10 kV
2a Neste ledd angir isolasjonsmaterialet og den ikkemetalliske kappen: Symbol
Materiale
B B2 B3 E E2 E4 E5 E6 E7 G H J J2
EP-gummi (EPDM) EP-gummi, ekstra hard Butyl-gummi Polyetylen Polyetylen, HD Polytetrafluoretylen, PTFE Perfluorinert etylene-propylen. FEP Etylen-tetrafluoretylen Polyporopylen Etylenvinylacetat, EVA Halogenfri polyolefin (ikke godkj. av CENELEC) Glassfiber fletting Glassfiber lag Mineral isolasjon Neopren CR (PCP) Neopren, spesial compound Hypalon CSM (CSP) Nitrilgummi, NBR Fluorelastomer, Viton Nitril/PVC, NBR/PVC Impregnert papirisolasjon Polyuretan, PU Polyetylen tereftalat, PETP Polystyren Polyamid, Nylon, PA Polyimid Polyvinylidenfluorid Naturgummi/Styren-butadien gummi Silikongummi Tekstilfletting Polyvinylklorid, PVC PVC for 90 C PVCfor100cC PVC, kryssbundet PVC, spesielt oljebestandig Figur 7.4 a Typebetegnelsen etter den nye europeiske standarden CENELEC Kryssbundet PÉ, PEX
M N N2 N4 N5 N6 N7 P Q Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 R S T V V2 V3 V4 V5 X
109
2b Deretter følger symbolet for metallkappe eller skjerm. Symbol
Materiale
A2 A3 A4 A5 C2 03 F F3 K L L2
Aluminium, ekstrudert eller sveiset, glatt Aluminium, ekstrudert eller sveiset, korrugert Aluminiumkappe på hver leder Aluminiumbånd Kobberkappe Kobberkappe, korrugert Stålkappe Stålkappe, korrugert Sinkkappe Blykappe, legering Blykappe, rent
A A6 C 06 09
Aluminium, konsentrisk skjerm Aluminium, ceander skjerm Kobber, konsentrisk skjerm Kobber, ceander skjerm Kobber, delt konsentrisk skjerm
A7 A8 04 05 07 C8
Aluminium skjerm Aluminium skjerm på hver leder Kobberfletting, fellesskjerm Kobberfletting skjerm på hver leder Kobber skjerm av tråd eller bånd Som 07, men skjerm på hver leder
2c Neste ledd angir hvilke armering som finnes. Symbol
Armering
Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Y2 Y3 Y5 Y6
Rund ståltråd eller line Flat ståltråd Stålbånd Ståltråd fletting Ståltråd fletting som bæreelement Profilerte ståltråder Rund aluminiumtråd Flat aluminiumtråd Armering av spesielt eller blandet materiale Ståltråder og/eller stålbånd og kobbertråder
2d Dette ledd angir spesielle konstruksjonselementer hvis dette finnes i kabelen. Symbol
Konstruksjon
D2
Bæreelement av stål eller tekstil i snokonstruksjonen eller kappen. Bæreelement av stål eller tekstil i senter av kabel eller i en flat kabel. Selvbærende kabel hvor lederne utgjør bæreelementet. Fyllmateriale i senter. Som D3,men på utsiden av kabelen. Som D7, men med steg og 8-talls form.
D3
D4 D5 D7 D8
2e Hvis det er en spesiell oppbygging så angis dette med følgende symbol. Symbol
Konstruksjon
H H2 H3 H4 H5 H6
Flat, delbar kabel eller ledning Flat, ikke delbar kabel eller ledning Flat, forsterket med veving Flat, flerleder med en uisolert leder Snokonstruksjon av minst 2 ledere Flat-kabel, minst 3 leder etter HD 359
Alle symboler i kolonne 2a t.o.m. 2e skal plasseres i betegnelsen i den rekkefølge de finnes i kabelen. (Regnet fra sentrum av kabelen).
2f Neste ledd angir ledermaterialet. Det angir ikke noe symbol hvis lederen er av kobber. Symbol
Materiale
-A -Z
Aluminium Annet materiale enn cu eller Al.
Figur 7.4 b
110
2g
Dette leddet kommer etter symbolet for ledermateriale og angir lederformen. Bindestreken foran symbolet skal utela tes hvis 2f symbolet også er med.
Symbol
Lederform
-F -H -K
Mangetrådet, bevegelig kabel Ekstra mangetrådet, bevegelig kabel Mangetrådet, fast installasjon Milliken leder Flertrådet. rund Flertrådet, sektorformet Entrådet, rund Entrådet, sektorformet Tinsel Leder med annen form
-M
-R -S -U -W -Y -Z
3 Tredje ledd i typebetegnelsen angir antall ledere og ledertverrsnitt. Hvis en kabel ikke har gul/grønn jordleder marke res dette med en X. Hvis det derimot er en gul/grønn jordleder i kabelen, så brukes bokstaven G istedet.
Symbol
Antall ledere og tverrsnitt
nXs
n ledere med s mm2 tverrsnitt uten gul/grønn jordleder nGs n ledere med s mm2 tverrsnitt med gul/grønn jordleder nXs,/s2 n ledere med s, mm2 tverrsnitt og konsentrisk leder med s2 mm2 tverrsnitt n1Xsi + n2Xs2 n, ledere med Si mm2 tverrsnitt og i tillegg n2 ledere med s2 mm2 tverrsnitt Systemets oppbygging vises av følgende skjematiske fremstilling.
1a.
Bestemmelsens status
H: Harmoniserte typer A: Autoriserte nasjonale typer NO-N: Norsk type
1b.
Merkespenning U
2a.
Isolasjonsmateriale
2a.
Kappemateriale
2b.
Armering eller skjerm
2a.
Kappemateriale
2d, 2e.
Spesiell oppbygging
2f, 2g.
Leder, materiale og form
3.
Antall ledere
3.
Med eller uten jordleder
3.
Ledertverrsnitt
Denne skjematiske oppstilling angir kabelelementene i den rekkefølge som er meget vanlig i våre kabler. Rekkefølgen må endres ved spesielle oppbygginger. Alle symbolene som her er beskrevet må ikke være med. Hvis f.eks. kabelen ikke har armering eller skjerm, utelates kolonne 2b. helt. Det må påpekes at det er symbolenes plass i rekkefølgen som bestemmer betydningen.
Figur 7.4 c
111
Tabell 4 Eksempler på hvor CENELEC betegnelse benyttes Følgende kabler/ledninger og utførelser omfattes for tiden av CENELEC HD 21 og HD 22:
Typebetegnelse
Lederantall og ledertverrsmtt, mm2
Gammel betegnelse
H03VH-Y H03VH-H H 03VVH2-F H 03VV-F H 05VVH2-F H 05VV-F H 05V-U H05V-K H07V-U H07V-R H 07V-K
2 leder «tinsel cord>> 2 x 0,5 og 0,75 2 x 0,5 og 0,75 flat utførelse 2 og 3 x 0,5 og 0,75 2 x 0,75 flat utførelse 2 til 5 x 0,75 til 2.5 1 x 0,5 til 1,0 med entrådet leder 1 x 0,5 til 1,0 med mangetrådet leder 1 x 1,5 til 16 med entrådet leder 1 x 1,5 til 400 med flertrådet leder 1 x 1,5 til 240 med mangetrådet leder
PEL 1 PEL PL PLH PM PMH PNL PNL PN PN PN
H 05SJ-K H 03RT-F H05RR-F H05RN-F H07RN-F H 07RN-F H07RN-F H07RN-F
1 x 0,5 til 16 2 og 3 x 0,75 til 1,5 2 til 5x0,75 til 2,5 2 og 3 x 0,75 og 1,0 og 4 og 5 x 0,75 1 til 5 x 1,0 til 6,0 1 x 10 til 500 2 og 5 x 10 til 25 3 og 4 x 10 til 300
TG 170 NSL NMH NMHO NMHVO NSHO NSHO NSHO
I tillegg til disse utførelser er følgende utførelser for tiden anerkjent (A) som norske nasjonale utførelser. De kan ikke merkes med HAR-merket eller forsynes med HAR-marketråden.
A05V-F A 05V3-R A07V3-R A05VV-F A05VVH2-F
1 x 0,5 og 0,75 (for juletrekjeder) (ev. U, K) 1 x 0.5 til 1 (ev. U, K) 1 x 1.5 til 6 2 til 4 x 4 (og 3-4-5 leder uten g/g) 2x 1
(CEE(13)43) TP 100 TP 100 PMH Flat cord
A 05 RR-F A05RN-F A07RB-F A07RN-F
2 til 5 x 4 (og 3-4-5 leder uten g/g) 2 til 5 x 1,5 til 4 og 5 x 1,0 (og 3-4-5 leder uten g/g) 2 til 5 x 1 til 16 3-4-5 leder uten g/g
NMH NMHO NMHVR NMHVO-NSHO
A05VV-U A 05VV-R
2 til 5 x 1,5 til 35 med entr. leder 2 til 15 x 1,5 til 35 med flertr. leder
PFXP PFXP
NO-N 07 SS-R
2 til 5 x 1,5 til 16
Badstukabel
Figur 7.4 d
112
Det finnes bestemte bruksområder for forskjellige typer kabler og ledninger. Bruksområdene er definert i FEB § 808.7.6. Fabrikantene utgir også sine egne veiledende tabeller over bruks områdene. Til faste lavspentinstallasjoner (åpne anlegg i boliger) benytter vi rørtråd av typen PR og plastkabler som er godkjent for opptil 1 kV. I husinstallasjoner og ved andre åpne installasjo ner bruker vi rørtråd av typen PR.
Tabellen på figur 7.5 er fra Alcatels kabelfabrikk viser norske og utenlandske betegnelser på kabler og ledninger. Tabellen viser også hvilke bruksområder de har. Tabellen bygger på CENELEC.
• Tillatte romgrupper ■ -
Innendørs romgrupper i bygninger
Fuktige og våte
jord
luft
Tørre
1
1
Eksplosjonsfarlige
Brannfarlige
Merknader
1
1
1
________ _
Syreholdige
Våte
Fuktige
‘
Norsk
Skipsanl.
I
!
Smussige
CENELEC
Tørre
Betegnelser
Utendørs
Plastisolerte koble- og ledninger
Gummiisolerte kobler og ledninger
HO7V-U
PN • entr.9)
•
HO7V-R
PN - fl.tr.
•
HO7V-R i røranlegg
PN - Fl.tr. i røranlegg
•
NO-N07V-K
PNf
•
AO5V2-U1-K
TP 100-1)
•
HO3VVH2-F
PL
•
•
HO3VV-F
PLH
•
•
HO5VV-F
PMH
•
•
•
HO5RR-F
NMH
•
•
•
HO7RN-F
NMHVO
•
•
’) Bare i sone 2. •
•
•
•')
•
•
•
•')
2) Se forskriftene § 808.7.6. •
3) Overalt ombord hvor fleksible kabler er tillatt.
•
•
•
•
•
•
•
• 2)
•
•3)
•
•
•
•
•
• 2)
•
•3)
•3)
•
•
• 2)
•
•3) •
•3)
•
HO7RN-F
NSHO
•
AO7RB F
NMHVR
•
•
•
HO553-K
TG 1804)
•
•
•
•
•')
CGf CSGfio)
•
•
•
•
•')
4) Koblingsledning også tillatt i røranlegg.
5) Til sveise apparater. *) Kfr. forskr. § 705 vedr, bruk i driftsbygningen
•
CGh
•3)
SLO»)
i
7) 1 sone 0—1 — 2.
PR-500 V6) rørtråd
•
•
•
•
•
•
•7
• ii)
AO5VV-U1-R NO-N1VA5VA(1.5-2.5) NO-N1VCV(4-240)
PFXP-500 V
•
•
•
•
•
•
• 12)
•
• 8)
PFSP 1 kV
•
•
•
•
•
•
•7
•
•
NO-NVVD7
PFWP 1 kV
•
•
•
•
•
•
• 2)
•
• 8)
NO-NXV
TXXP 1 kV
•
•
•
•
•
•
•
• 8)
NO-N1E
EX-EXW
AO7SS-R -K
Badstukabel
•
•
•
•
AO5VA5V-ui-R Kabler og ledninger for fast forlegning
NO-N8VA5V-R LRURP 8 kV NO-N8V-K LRP 8 kV
•
9) Tavler, skap etc. •0) Lokomotiv, sporvogn etc
”) på vegg. ____
Til neonlysanlegg
8) Må beskyttes med rør, betongkanaler e.l.
’2) Bare i sone 1 og 2.
Figur 7.5 Eksempel på kabelbetegnelser og bruksområder
113
Tiltak mot brann og brannskader Brannårsaker Kabelen utgjør sjelden noen brannfare i seg selv. Det er oftest i kablenes omgivelser vi finner brannfaren. Eksempler på brannårsaker:
• • • • • • •
varmgang i motorer og kontaktorer sveiseulykker og sveiseglør røyking og uforsiktig omgang med åpen ild lekkasje av eksplosive gasser eller væsker tilsmussing og belegg av brennbart materiale mekanisk påvirkning på kabelanlegg kjemisk angrep på kabelanlegg
Brannbeskyttelse av kabler Ved større elektroinstallasjoner der det er store ansamlinger av kabler i kabelgater, må vi gjennomføre visse tiltak for å hindre at brann kan spre seg langs kabelgatene. Det er ikke så viktig å ta hensyn til dette i en frittliggende enebolig. Materiellet som bru kes, skal være godkjent for formålet, og det blir sjelden brukt kabelgater i en enebolig.
En rekke tiltak kan være med på å nedsette brannrisikoen i slike anlegg. I hovedtrekk kan tiltakene deles inn i fire hovedgrupper: • bruk av kabel med gode brannegenskaper • bruk av fornuftige løsninger ved trasévalg, seksjonering, skjerming osv. • bruk av direkte kabelbeskyttelse, for eksempel brannbeskyttende maling • bruk av aktiv beskyttelse i form av deteksjons- og slokke utstyr
Tiltakene må ikke forhindre nødvendig nedkjøling av kablene.
Branntetting av kabelgjennomføringer Når et ledningssystem er ført gjennom en bygningsdel (gulv, vegg, tak, himling, skillevegg eller lignende), skal eventuelle åpninger tettes, slik at motstanden mot brannspredning er like god som før gjennomføringen ble foretatt, og tilfredsstiller de krav som er satt til denne bygningsdelen (FEB § 527.2). Det samme gjelder dersom vi fører ledningssystemer som rør, kana ler, kapslede prefabrikkerte strømskinner og lignende gjennom
114
en bygningsdel hvor det er satt krav til brannmotstanden. I til legg til utvendig tetting skal det også være tettet innvendig.
Brannsikker tetningsmasse Vi bruker brannsikker tetningsmasse til å tette kabelgjennomføringer og lage brannskiller. Tetningsmassen leveres i spann og skal blandes med vann før bruk. Blandingsforholdet er gjerne 1 : 3. Konsistensen på massen er avhengig av blandingsforhol det.
Figur 7.6 Branntetting
Ved gjennomføringer i vegger som har brannklasse A 60, legger vi på minimum 10 cm tetningsmasse. Brannklasse A 60 betyr at det er et ubrennbart materiale som skal motstå brann i minimum 60 minutter. Ved gjennomføringer i vegger som har brannklasse A 120, bruker vi minimum 15 cm tetningsmasse. Ved brannklas se A 120 skal det ubrennbare materialet motstå brann i minimum 120 minutter. Tetting av vertikal
M0. rø cm Novasit.
g------
a
W.-n Figur 7.7 Branntetting av vegg
115
Figur 7.8 Branntetting av gulv
Ved gjennomføringer i gulv som har brannklasse A 90 (skal mot stå brann i minimum 90 minutter), bruker vi en 5 cm 150 kg/m3 steinullmatte som forskaling. Deretter etterfylles det med 10 cm brannsikker tetningsmasse. Ved gjennomføringer i gulv som har brannklasse A 120, bruker vi en 5 cm 150 kg/m3 steinullmatte som forskaling og etterfyller med 15 cm brannsikker tetnings masse. Ved kabelgjennomføringer er det også viktig at vi tetter med brannsikker tetningsmasse mellom kablene dersom det er flere kabler sammen. Tetningsmassen skal avrettes i plan med byg ningsdelens overflate.
Kontrollspørsmål 1 Hvilken type kabel er mest brukt i åpne anlegg? 2 Brukes den samme typen i skjulte anlegg? 3 Vi sier at en typebetegnelse har fire hovedledd. Hva mener vi med det? 4 Hva står bokstavene PFXP for i en typebetegnelse? 5 Hvilke hovedledd i kabelens typebetegnelse er det som angir tversnitt, ledere og spenning? 6 Hva står CENELEC for? 7 Hvilke betegnelser får en PFSP-ledning, en PFXP-ledning og en PN-flertrådig ledning ifølge CENELEC? 8 Hva slags fargemerking har toledere, treledere og fireledere i rørtråd av typen PR? 9 Hva står A 90 for i forbindelse med branntetting? 10 Hvor tykk skal den brannsikre tetningen være ved en gjennomføring i gulv som har brannklasse A 120?
116
8 Husinstallasjon
Mål I dette kapitlet skal vi vise hvordan vi i praksis har løst en elektroinstallasjon i en enebolig. Vi tar også for oss områ deinndelingen på bad og kapslingsgrader. Kapitlet gir en innføring i • • • • • •
hvilke forbrukere som skal ha egne kurser antall kurser plassering av sikringsskap områdeinndeling av bad ifølge FEB definisjon av SELF og FELV kapslingsgrad
117
Innledning Vi skal gjennomgå et skjult anlegg. Plassere punktene og legge røranlegget. Vi må også bestemme kursene.
Forutsetningen for en vellykket installasjon er god planlegging. FEB § 113 og 300 forteller hvilke opplysninger vi må innhente før planleggingen begynner. Vi skal ta for oss hvert enkelt rom i installasjonen og gi forslag til løsninger for det elektriske anleg get.
Planlegging Det første vi bør bestemme oss for, er hvor mange kurser vi vil ha, og hvilke forbrukerapparater som skal ha egne kurser i instal lasjonen. Det bør gjøres i samarbeid med kunden, ettersom det har betydning for prisen på arbeidet. Vi må også plassere stikkontakter, lysuttak og brytere i samar beid med kunden. Vi bør planlegge slik at det er ledig kapasitet på kursene for lys og stikk. Det vil gjøre det mulig å utvide anlegget senere hvis det er ønskelig.
Vi må undersøke om boligen skal ha elektrisk oppvarming. Skal den det, blir det ofte lagt opp som egne kurser. I vårt eksempel vil det være mest hensiktsmessig å dele anlegget på seks kurser: • • • • • •
118
Kurs nr. Kurs nr. Kurs nr. Kurs nr. Kurs nr. Kurs nr.
1 2 3 4 5 6
16 A lys og stikk - stue 13 A gang, bad og soverom 2 25 A komfyr, vannvarmer 13 A lys og stikk - kjøkken, vaskerom 13 A lys og stikk - soverom 1 16 A vaskemaskin
Når vi har plassert alle punktene og fordelt de kursene vi vil ha i installasjonen, skal vi ledningsberegne og kortslutningsberegne alle kursene for å se om vi har valgt riktig ledningstverrsnitt og sikringsstørrelse. Det tar vi opp i kapittel 9.
Rinqetransformator plass eres i sikringsskapet.
Fra inntakssikringer på loft
Figur 8.1 Sikringsskapets plasssering
Figur 8.1 viser at vi har plassert sikringsskapet i gangen. Det er fordi vi der får inn naturlig lys, og slipper å stå i mørket dersom strømmen skulle gå. På den måten blir sikringsskapet også plas sert sentralt i boligen, slik at lengden på kursene ut til forbruker ne blir minst mulig.
Installasjonen Kurs nr. 1 Stue Vi legger kurs nr. 1 til stuen. Av hensyn til prisen på anlegget har vi valgt å legge lys og varme på samme kurs. Med tanke på rom mets størrelse og et effektbehov på 80 W per m2, som er det van lige i oppholdsrom, bør vi ha to varmeovner for å varme opp stu en. Det er også muligheter for annen oppvarming i stuen. Varmeovnene kan koples direkte eller via stikkontakt.
119
Figur 8.2 Kurs nr. 1
Vi har valgt å kople varmeovnene direkte og plassere stikkkontakter i umiddelbar nærhet av ovnene.
Det er også viktig at vi plasserer varmeovnene under vinduene. Med ovnen plassert under vinduet vil varmluften motvirke kulderas fra vinduet, og vi får liten luftsirkulasjon i rommet. Plasserer vi varmeovnene innerst i rommet, vil varmluften for sterke den luftsirkulasjonen som kulderaset forårsaker, og bebo erne kan få følelsen av gulvtrekk. Vi må også passe på å plassere veggbokser bak ovnene, slik at vi har tilkoplingspunkter for dem. Videre har vi to uttak for lys i taket. Det kan være vanskelig å bestemme plasseringen av disse uttakene. Vi kan da plassere dem ved taklisten, og vi kan kople oss til uttakene ved hjelp av bevegelige ledninger etter at rommet er innredet. Dobbel bryter for lys i taket er plassert ved kjøkkenet, slik at det blir lett å betjene lyset.
120
Kurs nr. 2 Gang, bad og soverom 2 Vi har valgt å la kurs nr. 2 dekke flere rom. Med tanke på belig genhet og effektforbruk faller det naturlig å la kursen dekke gang, bad og soverom.
Figur 8.3 Kurs nr. 2
Gang Vi kopler også ringetrafoen med ringeklokke og ringeknapp til kurs nr. 2. Ringetrafoen er plassert i sikringsskapet, og ringe klokken er plassert i stuen, slik at alle kan høre den. Ringeknappen er plassert ute i umiddelbar nærhet av inngangs dør. I gangen skal vi ha lys i taket, en stikkontakt ved golvet og en bryter for utelyset ved siden av utgangsdøra. Sikringsskapet skal monteres på høyre side av utgangsdøra.
121
Bad På badet skal det bare være lys over vasken og en reflektorovn på 500 W til oppvarming. Reflektorovnen kan reguleres ved hjelp av en reguleringsbryter som er plassert utenfor døren inn til badet. Lysbryteren er også plassert der. Det er meget strenge for skrifter for installasjon av elektrisk utstyr på bad. Risikoen for elektrisk støt er høy på badet, siden en der har mye kroppskontakt med ledende materialer. FEB § 701 handler om elektriske installasjoner i rom eller deler av rom hvor det er plassert badekar og/eller dusj.
Badet er delt inn i fire områder
• Område 0 er den innvendige delen av badekaret eller dusjkaret. • Område 1 er begrenset av et vertikalplan som omkranser selve badekaret eller dusjkaret. For dusj uten kar er område 1 begrenset av et vertikalplan 0,60 m fra dusjhodet. • Område 2 er begrenset av et vertikalplan 0,60 m utenfor område 1. • Område 3 er begrenset av et vertikalplan 2,40 m utenfor område 2.
122
fast skillevegg
c) Dusjkar
d) Dusjkar med fast skillevegg
e) Dusj uten kar, men med fast skillevegg Figur 8.4 Områdedimensjoner
Ifølge FEB § 701.4 er det i område 0 bare tillatt med SELV (Safety Extra Low Voltage) med en nominell spenning som ikke overstiger 12 V vekselspenning eller 30 V rippelfri likespenning, og som har en sikkerhetsstrømkilde plassert utenfor område 2. SELV brukes for å beskytte strømkretser med nominell spenning innenfor spenningsbånd I. Med spenningsbånd I mener vi spen ning mellom faser og mellom faser og jord hvor den nominelle spenningen er under 50 V vekselspenning eller 120 V rippelfri likespenning (se FEB § 203).
123
Område! Område 2
)
Område 3
Område j
1
h) Dusjkar Figur 8.4 Områdedimensjoner
Beskyttelse ved hjelp av SELV er omtalt i FEB § 411.1. Dersom vi skal ha lys i område 0 på badet, må vi bruke en sikkerhetstransformator som ikke gir ut høyere spenning en 12 V vekselspenning eller 30 V rippelfri likespenning. Sikkerhetstransformatoren må plasseres utenfor område 2. Kretser med SELV skal ikke jordes.
124
Figur 8.5 Prinsippet for sikkerhetstransformator
Beskyttelse ved FELV (FEB § 411.3.1)
FELV (Functions Extra Low Voltage) skal også beskytte strømkretser med nominell spenning innenfor spenningsbånd I, det vil si spenning inntil 50 V vekselspenning eller 120 V rippelfri likespenning.
Dersom den nominelle spenningen er innenfor spenningsbånd I uten at alle kravene vedrørende en SELV-krets er oppfylt, skal beskyttelse mot elektrisk støt ved normal drift og i til felle feil være sikret ved tilleggsbeskyttelse slik det er angitt
125
i FEB § 411.3.2 og § 411.3.3. Denne kombinasjonen av beskyt telsestiltak betegnes FELV.
Ved åpne anlegg eller skjulte anlegg i vegg mindre enn 50 mm innenfor veggens overflate gjelder bestemmelsene i FEB § 701.520
I område 0, 1 og 2 skal opplegget begrenses til det som er nød vendig for forsyning av apparater og utstyr som befinner seg i disse områdene. Uvedkommende koplingsbokser tillates ikke. Ledningssystemet skal ha dobbel isolasjon (PFXP, PN i plastrør) eller en isolerende ytre kappe (PR, PFSP). I område 0 skal det ikke være installert brytere eller annet betje ningsutstyr. I område 1 og 2 skal det ikke være installert brytere eller annet betjeningsutstyr, unntatt brytere for SELV-kurser med spenning som ikke overstiger 12 V vekselspenning.
I område 0 og 1 er stikkontakter ikke tillatt.
I områdene 2 og 3 er stikkontakter tillatt dersom de er individu elt forsynt fra en isoler-/skilletransformator, eller dersom de er forsynt med SELV, eller er beskyttet av jordfeilvern med utløsestrøm høyst 30 mA.
I område 2 skal stikkontakter være plassert minst 1,7 m over gulv.
Fastmontert utstyr Se FEB § 202. Elektrisk utstyr skal minst ha følgende kapslingsgrad:
• • • •
i område 0: i område 1: i område 2: i område 3:
IPX7 IPX4, IPX5 i offentlige bad IPX4, IPX5 i offentlige bad IPXO, IPX5 i offentlige bad
Med kapslingsgrad mener vi en betegnelse for beskyttelsesgra den. Den angis med bokstavene IP pluss to karakteriserende sif fer. Det første sifferet angir beskyttelse som hindrer at mennes ker berører eller kommer nær spenningsførende deler. Det andre
126
sifferet angir hvilken beskyttelse utstyret innenfor kapslingen har mot skadelig inntrenging av vann.
Når beskyttelsesgraden er angitt med bare ett siffer, erstattes det andre med X, for eksempel IP2X eller IPX5.
Beskyttelsesgrad Første siffer
Kort beskrivelse
Forklaring
0
Ubeskyttet
Ingen spesiell beskyttelse
1
Beskyttet mot faste fremmedlegemer > 50 mm
En større del av kroppen, f.eks. en hånd (ikke beskyttelse mot bevisst inntrengning). Faste fremmedlege mer med diameter > 50 mm.
2
Beskyttet mot faste fremmedlegemer > 12 mm
Fingre eller lignende gjenstander med lengde 80 mm. Faste fremmedlegemer med diameter > 12 mm.
3
Beskyttet mot faste fremmedlegemer > 2,5 mm
Verktøy, tråder o.l. med diameter eller tykkelse > 2,5 mm. Faste fremmedlegemer med diameter > 2,5 mm.
4
Beskyttet mot faste fremmedlegemer > 1,0 mm
Tråd, strimmel o.l. med diameter eller tykkelse > 1,0 mm. Faste fremmedlegemer med diameter > 1,0 mm.
5
Støvbeskyttet
6
Støvtetl
Inntrengning av støv ikke fullsten dig utelukket, men støv i så små mengder at det ikke påvirker normal drift av utstyret.
Ingen inntrengning av støv.
Veiledning: 1. Beskrivelsen i tabellen er bare en forenklet versjon og må ikke benyttes til å definere beskyttelsen. Figur 8.7 Beskyttelsesgrad angitt av det første sifferet
Dersom deler av badet ligger utenfor område 3, er disse delene ikke omfattet av forskriftene, og de vurderes ut fra vanlige krite rier. Vifter og annet utstyr skal monteres i område 2 eller 3 der som de ikke hører til en SELV-krets. Dette gjelder ikke vannvarmer.
127
Beskyttelsesgrad
Andre siffer
Kort beskrivelse
Forklaring
0
Ubeskyttet
1
Beskyttet mot Dryppende vann (dråper som faller dryppende vann vertikalt) skal ikke ha skadelig virkning
Ingen spesiell beskyttelse
Beskyttet mot dry ppende vann når skråstilt opp til 1 5°
Vertikalt dryppende vann skal ikke ha skadelig virkning når kapslingen skråstilles opp til 15C i forhold til normal stilling
3
Beskyttet mot regn
Regnvann som faller ved en vinkel opp til 60° i forhold til vertikalen skal ikke ha skadelig virkning
4
Beskyttet mot vannsprut
Vann som spruter mot kapslingen fra alle retninger skal ikke ha skadelig virkning
5
Beskyttet mot vannstråler
Vann som sprøyter mot kapslingen fra et munnstykke, uansett retning, skal ikke ha skadelig virkning
6
Beskyttet mot tung sjø
Vann fra tung sjø eller som sprøyter mot kapslingen med stort trykk skal ikke trenge inn i kapslingen i skadelige mengder
7
Beskyttet ved neddykking
Vann i skadelig mengde skal ikke trenge inn i kapslingen når den er ned dykket i vann en bestemt tid og ved et bestemt trykk
8
Beskyttet ved nedsenking
Utstyret skal kunne tåle langvarig ned senking i vann under forhold som er nær mere angitt av fabrikanten Veiledning: Det vil vanligvis innebære at utstyret er hermetisk forseglet. For visse typer utstyr kan det likevel bety at vann kan trenge inn, men slik at det ikke har skadelig virkning
2
Veiledning: Beskrivelsen i tabellen er bare en forenklet versjon og må ikke benyttes til å definere beskyttelsen.
Tabell 2 Beskyttelsesgrad angitt av det andre sifferet
FEB § 701.55 I område 2 kan fastmontert utstyr av klasse II og vannvarmer monteres. Utstyr av klasse I kan monteres i område 2 når det er plassert minst 1,7 m over gulv og er beskyttet av jordfeilbryter eller tilsvarende vern med utløsestrøm høyst 30 mA.
Varmekabler i gulv kan installeres i alle områder når de er dek ket av et jordet metallnett eller har jordet metallisk skjerm. De
128
må dessuten være beskyttet av jordfeilbryter eller tilsvarende vern med utløsestrøm høyst 30 mA.
Utstyr til boblebad kan være installert i området under bobleba det når det er beskyttet av jordfeilvern eller tilsvarende vern med utløsestrøm høyst 30 mA. Området under badekaret må bare være tilgjengelig ved bruk av verktøy (FEB § 701.55).
Utelys Som vi ser av tegningen, er det plassert et utelys over inngangs partiet. Der kan vi plassere en utelampe som må jordes dersom lampen er av metall. Det finnes også utelamper av klasse II. Disse skal være forsynt med merke. Se figur 8.8 Dersom utstyret er av klasse II, er det dobbeltisolert, og det skal derfor ikke tilkoples beskyttelsesleder (jordleder). Beskyttelsen skal forhindre farlige berøringsspenninger på ledende deler når det oppstår feil på driftsisolasjonen (se FEB § 413.2). Figur 8.8 Symbol for dobbeltisolasjon
Soverom 2 Denne kursen går også til soverom 2. Her skal vi ha et lyspunkt i taket og en lysbryter ved døren. Rommet skal varmes opp av en panelovn på 600 W plassert under vinduet og vi skal ha to doble stikkontakter, en ved vinduet og en på yttervegg.
Kurs nr. 3 Komfyr og vannvarmer
Figur 8.9 Kurs nr. 3
129
Kurs nr. 3 dekker både komfyren og vannvarmeren, som er plas sert på vaskerommet. Dette kan vi gjøre dersom vi velger sik ringer på 25 A og en samtidighetsfaktor på 0,5. Mange ville delt denne kursene i to, siden det er tillatt å ha to forskjellige kurser i samme rør. Vi har valgt å ha én kurs for komfyr og vannvarmer for å spare materiell og arbeid.
Kurs nr. 4 Kjøkken og vaskerom
Figur 8.16 Kurs nr. 4
Kurs nr. 4 går til lys og stikkontakter på kjøkkenet og vaskerom met. Vi legger 13 A, siden det bare er lys. Det er også muligheter for å plassere en varmeovn på vaskerommet med 13 A sikring. Siden vi valgte å legge installasjonen skjult, må vi ta hensyn til plasseringen av stikkontaktene ved skyvedørene på kjøkkenet. Dersom vi kommer i berøring med dem, må deler av installasjo nen legges åpent.
130
Vi bør også installere et lysrør og stikkontakter over oppvaskbenken. På kjøkkenet og vaskerommet monteres vanligvis lysrør i taket fordi vi her trenger godt arbeidslys. Det er også vanlig å montere en stikkontakt for uttak til lys ved taklisten i nærheten av kjøkkenbordet. Brytere for arbeidslys og lys over kjøkkenbor det monteres ved kjøkkendøren. Det kan ofte være vanskelig å plassere punktene riktig på kjøkkenet dersom vi ikke har en detaljert tegning av det.
Norsk standard 3931, som er gjengitt bak i boka, gir anbefa linger for plassering av uttak på kjøkken.
Kurs nr. 5 Soverom 1
Figur 8.11 Kurs nr. 5
Kurs nr. 5 går til soverom 1. Vi velger her en 13 A kurs siden den bare skal gå til stikkontakter, en varmeovn på 600 W plassert under vinduet og lys i taket.
131
Kurs nr 6 Vaskemaskin
Figur 8.12 Kurs nr. 6
Kurs nr. 6 går til vaskemaskinen, som er plassert i vaskerommet. Vi velger en 16 A sikring, fordi det da er mulig å tilkople for eksempel en tørketrommel på et senere tidspunkt.
Plassering og dimensjonering av sikringsskap Plassering Som tidligere nevnt har vi valgt å plassere sikringsskapet i vind fanget. Ifølge NS 3930 skal høyden fra gulvet til overkanten på skapet ikke overskride 2000 mm. Størrelsen på skapet vil være avhengig av størrelsen på installasjonen. Til denne installasjonen vil et E 200-skap være passende. Et E 200-skap har denne stør relsen: høyde 770 mm, bredde 360 mm, og dybde 200 mm. Siden anlegget skal være skjult, må skapet felles inn i veggen. Vi fester da skapet til reisverket, vanligvis i en stender på hver side. Det er også bestemt at det skal være luftstrekk inn til eneboligen,
132
slik at inntaksboksen blir plassert på loftet. Det betyr at vi må legge et rør fra sikringsskapet og opp på loftet, som inntakskabelen skal ligge i. Dimensjonen på dette røret bestemmes av dia meteren til inntakskabelen.
Figur 8.13 Sikringsskap
Utstyr For å få oversikt over det utstyret vi skal ha i sikringsskapet, og dermed dimensjoneringen tegner vi et kursfordelingsskjema i form av et enlinjeskjema. Vi har tidligere bestemt størrelsen på og plasseringen av forbrukerne, se figur 8.1, og fordelt dem på et passende antall kurser. Kursene skal fordeles på trefaser i sik ringsskapet. Kurs 1
Lys og stikk, stue
2x16A
Kortslutningsvern
Overbelastningavern 35A
2 x 13 A
Isolasjonsovervåkning
Kurs 2 /
Kurs 3
2x25 A
—
Lys og stikk gang, bad og sov 2 Ringeanlegg
Komfyr og Vannvarmer
kWh
xj B
Figur 9.26
1,45-4 = 1,45 • 15 = 21,75 A
4 =1,45 -4 = 1,45 -13 = 18,85 A 18,85 < 21,75
Likning 2 er tilfredsstilt.
Vi må også kontrollere at den energien som vernet slipper gjen nom dersom strømmen blir brutt raskere enn 0,1 s (t < 0,ls), er mindre enn den energien kabelen tåler (FEB § 434).
Kabelen tåler k2 • S2 (A2 s)
Energien som vernet slipper gjennom, er
P • t (A2 s)
T2 • t < k2 •
S2
179
Den største kortslutningsstrømmen dette vernet kan bli utsatt for, /k 2pmaks, er 2,99 kA. I databladet til sikringsautomaten leser vi hvor raskt strømmen blir brutt. Blir strømmen brutt raskere enn 0,1 sekund, må vi kontrollere gjennomsluppet energi.
2,99kA/13 A = 230 • merkestrømmen
Utløsertid
Strøm-/tidkurve for automatsikringer
Utløsertid
Utløserkarakteristikk D
Utløserkarakteristikk K
Utløserkarakteristikk Z Figur 9.27
180
Utløserkarakteristikk C
Utkoplingstiden blir ifølge databladet mindre enn 0,01 sekund. Vi må derfor kontrollere energien vernet slipper gjennom.
For en 13 A B-sikringsautomat er gjennomsluppet energi I2 ■ t ved /k 2pmaks = 2,99 kA på 7500 A2 • s. Det leser vi i sikringsleverandørens datablad over gjennomsluppet energi. Automatsikring S 270 -K, S260 -D
Automatsikring S 270 B/C
Automatsikring S 240 B/C og 260 B/C
Automatsikring S 270 -Z
© min. melting i2t (pre-arcing), e.g. In = 80 A gL @ max. Let-through l2t of M.C.B., e.g. B20A
Figur 9.28
181
Vi må også kontrollere hvor mye energi kabelen tåler: k2 • S2 = 1152 • 1,52 = 29756 A2 s
Forholdet mellom T2 • t < k2 •
S2:
7500 < 29756 er godkjent.
Til slutt kontrollerer vi om vernet løser ut ved Ik 2pmin og hvil ken strøm vi kan bli utsatt for ved to jordfeil, /j-> /k 2pmin = 0,38 kA, Zj2p = 0,23 kA
Berøringsspenning
Uc
2p = 41,7 V
Vi leser av på utløsekarakteristikken til sikringen: /k 2pmin = 0,38 kA/13 A = 29,2 • merkestrømmen
/j2p = 0,23 kA/13 A = 17,6 • merkestrømmen Vi ser at vernet løser ut elektromagnetisk på Ik 2pmin og 7j2p.
Siden berøringsspenningen på denne kursen er under 50 V ved to jordfeil, trenger vi ikke jordfeilbryter på denne kursen. FEBs krav er dermed tilfredsstilt på alle punkter.
Kurs nr. 5 10 A lys og stikk - soverom 1
Tverrsnitt: 1,5 mm2 Forlegningsmåte A
Av FEB tabell 52 Cl ser vi at PN 1,5 mm2 har en strømføringsevne på 15 A. Vi trenger ikke ta hensyn til korreksjonsfaktorer som temp/flere ledere sammen [?] i dette tilfellet, siden kabelen ligger alene.
Vi må kontrollere om vi tilfredsstiller kravene i FEB § 433.2 om koordinering mellom ledere og vern. Belastningstrøm
Kortvarig overlast
Strømføringsevne
* 1.45
'z
*2
Vernets merkestrøm
Figur 9.27
182
Vernets øvre prøvestrøm
lz
Vi kjenner ikke/b, men vi antar at vi i korte perioder har full belastning. Ib
4
4 (ligning 1)
13 < 13 < 15
Ligning 1 er tilfredsstilt. 4 < 1,45 • Iz (ligning 2)
I databladet til vernet kan vi finne 4Utkoblinqsbetingelser for forskjellige sikringskarakteristikker Karakteri stikk
Øwe UllBsestrwn
Utlisetid la ionen
‘ 45 x IN
1 time
Tåler stramstet
Garantert utkobling
Utlasetid ta
5xlN
01$
5xlN
MelN
' 45xlN
i time
D AlleIN
‘.45xlN
1 time
AHe IN
1 2xlN
2 limer
10 x IN
O1S
20xlN
0 2$
12 x IN
01$
525xlN
01$
4 9xlN
01$
4 55xlN
01$
10.5 x IN
jB
>0.1 s
6 24xlN
Figur 9.28
1,45 •/z =
1,45 -15 = 21,75 A L =1,45 ■/n = 1,45 •13 = 18,85 A
18,85 < 21,75
Likning 2 er tilfredsstilt.
Vi må også kontrollere at den energien som vernet slipper gjen nom dersom strømmen blir brutt raskere enn 0,1 s (t < 0,ls), er mindre enn den energien kabelene tåler (FEB § 434). Kabelen tåler
k2 • S2 (A2 s) Energien som vernet slipper gjennom, er
P • t (A2 s)
P • t < k2 • 52
183
Den største kortslutningsstrømmen dette vernet kan bli utsatt for, /k 2pmaks, er 2,99 kA. I databladet til sikringsautomaten leser vi hvor raskt strømmen blir brutt. Blir strømmen brutt raskere enn 0,1 sekund, må vi kontrollere gjennomsluppet energi.
2,99kA/13 A = 230 • merkestrømmen Strøm-/tidkurve for automatsikringer
Utløserkarakteristikk K
Utløserkarakteristikk Z Figur 9.29
184
Utkoplingstiden er ifølge databladet mindre enn 0,01 sekund. Vi må derfor kontrollere energien vernet slipper gjennom.
For en 13 A B-sikringsautomat er gjennomsluppet energi I2 ■ t ved /k 2pmaks =2,99 kA på 7500 A2 • s. Dette leser vi i sikringsleverandørens datablad over gjennomsluppet energi. Automatsikring S 270 -K, S260 -D
Automatsikring S 270 B/C
Automatsikring S 240 B/C og 260 B/C
Automatsikring S 270 -Z
© min. melting i2t (pre-arcing), e.g. In = 80 A gl_ @ max. Let-through l2t of M.C.B.. e.g. B20A
Figur 9.30
185
Vi må også kontrollere hvor mye energi kabelen tåler: k2 • S2 = 1152 • 1,52 = 29756 A2 s
Forholdet mellom T2 • t < k2 •
S2:
7500 < 29756 er godkjent.
Til slutt kontrollerer vi om vernet løser ut ved /k 2pmin og hvil ken strøm vi kan bli utsatt for ved to jordfeil, /j2p. /k 2pmin = 0,38 kA, Zj2p = 0,23 kA
Berøringsspenning
Uc
2p = 41,7 V
Vi leser av på utløsekarakteristikken til sikringen: /k 2pmin = 0,38 kA/13 A = 29,2 • merkestrømmen
Zj2p = 0,23 kA/13 A = 17,6 • merkestrømmen Vi ser at vernet løser ut elektromagnetisk på Zk 2pmin og /j2p.
Siden berøringsspenningen på denne kursen er under 50 V ved to jordfeil, trenger vi ikke jordfeilbryter på denne kursen. FEBs krav er dermed tilfredsstilt på alle punkter.
Kurs nr. 6.16 A Vaskemaskin
Tverrsnitt: 2,5 mm2 Forlegningsmåte A
I FEB tabell 52 Cl leser vi at PN 2,5 mm2 har strømføringsevne på 20 A. Vi trenger ikke ta hensyn til korreksjonsfaktorene som temp/flere ledere sammen i dette tilfellet, siden kabelen ligger alene.
Vi må kontrollere at vi tilfredsstiller kravene i FEB § 433.2 om koordinering mellom ledere og vern.
186
Vernets merkestrøm
Vernets ewre prøvestrøm
Figur 9.32
Vi kjenner ikke /b, men vi antar at vi i korte perioder har full belastning. Ib * 4
4 (ligning 1)
16 < 16 < 20
Ligning 1 er tilfredsstilt. I2
1,45 • /z (ligning 2)
I databladet til vernet kan vi finne I2. Utkoblingsbetingelser for forskjellige sikringskarakteristikker Karakteri stikk
Øvre Utløsestrøni
Utlisetid la innen
B MelN
1 45 x IN
i time
Uler stremstet h
Garantert utkobling ■s
Utiasetid ta
5xlN
01s
10xlN
0.1 s
20 x IN
0.2$
12 x IN
01 s
5 25xlN
0.1 s
4 9xlN
0.1 s
4 55xlN
0.1 s
10.5 x IN
0-1 s
9.8 x IN
0.1 s
8.9xlN
0.1 s
5xlN C MelN
Behersker forventet UC ih.h.1.Tab41 AttgB
,,
Figur 9.33
1,45 • /z =
1,45-20 = 29 A I2 =
1,45 • /n = 1,45 • 16 = 23,2 A
23,2 < 29
187
Ligning 2 er tilfredsstilt.
Vi må også kontrollere at den energien som vernet slipper gjen nom dersom strømmen blir brutt raskere enn 0,1 s (t < 0,ls), er mindre enn den energien kabelen tåler (FEB § 434). Kabelen tåler k2 • S2 (A2 s) Energien som vernet slipper gjennom, er r- • t
(a2 s)
T2 • t < k2 • S2
Den største kortslutningsstrømmen dette vernet kan bli utsatt for, Zk 2pmaks, er 2,99 kA. I databladet til sikringsautomaten leser vi hvor raskt strømmen blir brutt. Blir strømmen brutt raskere enn 0,1 sekund, må vi kontrollere gjennomsluppet energi.
2,99kA/16 A = 230 • merkestrømmen
188
Strøm-/tidkurve for automatsikringer
Utløserkarakteristikk B
Utløserkarakteristikk D
Utløserkarakteristikk K
Utløserkarakteristikk Z
Utløserkarakteristikk C
Figur 9.34
189
Utkoplingstiden blir ifølge databladet mindre enn 0,01 sekund. Vi må derfor kontrollere energien vernet slipper gjennom.
For en 16 A B-sikringsautomat er gjennomsluppet energi T2 • t ved 7k 2pmaks = 2,99 kA på 8000 A2 • s. Dette leser vi i sikringsleverandørens datablad over gjennomsluppet energi.
Automatsikring S 240 B/C og S 260 B/C
Beregnet kortslutningsstrøm
*
Automatsikring S 270 -K, S260 -D
Figur 9.35
190
Automatsikring S 270 B/C
Beregnet kortslutningsstrøm
Automatsikring S 270 -Z
*
Vi må også kontrollere hvor mye energi kabelen tåler: k1234567• 52 = 1152 • 2,52 = 82656 A2 s.
Forholdet mellom /2 • t < k2 •
S2:
8000 < 82656 er godkjent.
Til slutt kontrollerer vi om vernet løser ut ved /k 2pmin, og hvil ken strøm vi kan bli utsatt for ved to jordfeil, /j2p. /k 2pmin = 0,67 kA /j2p = 0,48 kA
Berøringsspenning
Uc
2p = 28,9 v
Vi leser av på utløsekarakteristikken til sikringen: Zk 2pmin = 0,67 kA/16 A = 41,8 • merkestrømmen
Zj2p
= 0,48
kA/16 A = 30 • merkestrømmen
Vi ser at vernet løser ut elektromagnetisk på /k 2pmin og /j2p.
Siden berøringsspenningen på denne kursen er under 50 V ved to jordfeil, trenger vi ikke jordfeilbryter på denne kursen. FEBs krav er dermed tilfredsstilt på alle punkter.
Beregningene kan gjøres med dataprogrammer. Vi har brukt et program som heter Febdoc. Våre beregninger ligger som ved legg 2 bak i bok
Kontrollspørsmål 1
Hva mener vi med samtidighetsfaktor?
2
Hva er det som bestemmer strømføringsevnen til en leder?
3
Hvilke faktorer må vi ta hensyn til når vi skal bestemme strømføringsevnen til en leder?
4
Hvorfor skal /2 være lik eller mindre enn 1,45 • /z?
5
Hva menes med gjennomsluppet energi?
6
Hvilke formler bruker vi for å beregne gjennomsluppet energi?
7
Er det nødvendig å beregne høyeste kortslutningsstrøm for en høyeffektsikring? Begrunn svaret.
191
8
Hvor oppstår laveste kortslutningsstrøm?
9
Hvor oppstår høyeste kortslutningsstrøm?
10
Hvorfor er det viktig å kjenne den strømmen til jord som oppstår dersom det blir to jordfeil på samme installasjon i et IT-nett?
11
Hvilke verdier er det elverket oppgir for at vi skal kunne beregne kortslutningsstrømmene i installasjonen?
12
Hvilke formler brukes for å beregne høyeste og laveste kortslutningsstrøm?
13
Hvilken strømføringsevne får en kabel av type PFXP 3 • 50 mm2 som ligger på en perforert bro, og har en omgivelsestemperatur på 30 °C?
14
Vi ønsker å varme opp en tank med 10 K. Spenningen er 230 V. Kabelen er 35 m lang og av type PFSP. Den ligger sammen med fire andre kabler forlagt på en uperforert bro. Beregn tverrsnitt, forlegningsmåte og strømføringsevne for kabelen.
Oppgaver Beregn størrelsen på inntakskabelen, kortslutningsvernet og overbelastningsvernet. Det er lagt et jordinntak fra elverkets for delingsskap og fram til husveggen.
Dere skal også ledningsberegne, kortslutningsberegne og velge forlegningsmåte på følgende kurser i en installasjon.
Elverket har oppgitt følgende verdier for inntaket: 4 3p maks = 6kA 4 2p min - 3kA /j lp - 500 mA
Inntaksledningen er 19 m lang. Kurs nr. 1 Lys og stikk - kjøkken. Skjult anlegg. / = 22 m. Belastning: ca. 2450 W. Kurs nr. 2 Lys og stikk - stue. Skjult anlegg. / = 18 m. Belastning: ca. 2500 W.
192
Kurs nr. 3 Lys og stikk - soverom 1 og 2. Skjult anlegg. / = 25 m. Belastning: ca. 2600 W. Kurs nr. 4 Lys og stikk - bad og gang. Skjult anlegg. I =17 m. Belastning: varmekabel på bad: 600 W, det resterende: 1000 W. o
Kurs nr. 5 Lys og stikk - peisestue i kjeller. Apent anlegg. m. Belastning: ca. 2700 W. Kurs nr. 6 Vaskemaskin. Skjult anlegg. 2400 W.
I =
I =
27
12 m. Belastning:
Kurs nr. 7 Lys og stikk - vaskerom. Skjult anlegg. Belastning: ca. 2200 W
I =
15 m.
I =
21 m.
o
Kurs nr. 8 Lys og stikk - kjellerboder. Apent anlegg. Belastning: ca. 2200 W.
193
10 Belysning
Mål I dette kapitlet skal du
• bli kjent med lystekniske begreper • bli kjent med de mest brukte lyskilder • lære å planlegge en enkel lysinstallasjon
195
Innledning Som elektriker kommer du mest bort i lys i form av kopling av lysarmaturer og brytere for dem. Når du velger armaturer og leser data for armaturer, vil du også komme i kontakt med en del lystekniske målenheter som du bør ha et visst kjennskap til.
Som elektriker bør du også kunne så mye om planlegging av lys anlegg at du kan være en rådgiver i valg og plassering av lys overfor kunder. I dette kapitlet vil du få en innføring i disse emnene. Opplysningene og anbefalingene i kapitlet er i stor grad hentet fra leverandører og fra en stiftelse som heter Selskapet for lyskultur. Du bør ha brosjyrer fra leverandører og publikasjoner fra Selskapet for lyskultur tilgjengelig på skolen for å skaffe deg ytterligere informasjon om dette emnet.
Lystekniske enheter Grunnenheten for lys i SI-systemet er lysstyrke, og enheten som den måles i, er candela (cd). Som eksempel kan vi nevne at flam men fra et stearinlys har en lysstyrke på ca. 1 cd. De andre enhe tene er lysytelse, belysningsstyrke, luminans, lysutbytte og lysmengde. Av disse enhetene er det først og fremst belysningsstyr ken som måles i lux du kommer i kontakt med. Lux-verdien forteller oss om det er godt eller dårlig lys i et rom. Lux forkortes ofte til lx.
196
Figur 10.1 viser de forskjellige enhetene og forholdet mellom dem. Begreper og betegnelser
Enhet. Symol
lysytelse (lysfluks, lysstrøm)
lumen lm
lysstyrke /
candela cd
Formel (forhold)
Forklaring
Lysytelse er den totale mengde lys som stråler fra lyskilden.
' = 4
Lysstyrken er lysstrøm i en absolutt bestemt retning.
u) = romvinkel
lux lx
belysningsstyrke E
A = areal
(flaten i m2)
Belysningsstyrken er brøken av den totale lysstrømmen som treffer en flate, og flatens størrelse angitt i m2
luminans (lystetthet) L
candela/m2 cd/m2
Luminansen er brøken av lys styrken mot øyet og den flaten øyet oppfatter at lyset kommer fra.
lysutbytte
lumen/watt Im/W
Lysutbytte er brøken av den totale lysstrømmen og den anvendte effekten, altså lyskildens virkningsgrad.
>7
lysmengde Q
lumentimer lm ■ h lumensekund lm • s
Q - 0• t
r = tid i timer, min eller s
Lysmengden er produktet av den lysytelsen som stråles ut, og den tiden strålingen skjer.
Figur 10.1 De lystekniske begrepene og enhetene og forholdet mellom dem
For å sette begrepene inn i en praktisk sammenheng skal vi gi noen eksempler på de ulike enhetene.
Lysytelse: Glødelampe 60 W Lysrør 36 W Høytrykksnatriumlampe
630 lm 3000 lm 48 000 lm
Belysningsstyrke: Måneskinn Utendørs i skygg Utendørs i overskyet vær Utendørs i sterk sol Innendørs arbeidslys
0,25 lx 2000-5000 lx 10 000 lx 100 000 lx 300-1000 lx
Lysstyrke: Stearinlys Sykkellykt
1 cd 250 cd
Luminans: Godt veilys Lysrør Glødelampe
2 cd/m2 80 000 cd/m2 8-14 cd/m2
197
Lysutbytte: Glødelampe 60 W Kompaktlysrør 36 W Lysrør 36 W
9 lm/W 81 lm/W 85 lm/W
De oppgitte verdiene er gjennomsnittsverdier. De kan variere litt fra fabrikat til fabrikat og blir også påvirket av ytre forhold. Som elektriker vil du sannsynligvis komme til å måle lysstyrken på noen anlegg. Slik måling foretas med et luxmeter. Etter at et lysanlegg er utført, måler vi gjerne belysningsstyrken. Denne styrken skal oppfylle visse spesifikasjoner som angis av bygg herren eller arkitekten. Disse spesifikasjonene skal tilfredsstille krav til riktig lys i et rom. Det er for eksempel anbefalt at lysstyr ken i skolelokaler der man utfører skrivearbeid, skal være ca. 500 lux.
Figur 10.2 Luxmeter
Ved planlegging av lysanlegg kan vi beregne hvor mange lysar maturer og hvilken type som må installeres for å få tilfredsstil lende lys. Det finnes formler som dette kan beregnes etter, og det finnes dataprogrammer som kan gjøre beregningene for oss. Dette er imidlertid en jobb som utføres av en ingeniør eller kon sulent. Elektrikerens jobb er å montere anlegget og kontrollere det etter montasjen. Det er likevel viktig å vite hva som påvirker belysningsstyr ken i et rom eller på en arbeidsplass. Belysningsstyrken blir blant annet påvirket av disse forholdene:
• Armaturens utforming og effekt. Fabrikanten gir data om hvordan forskjellige armaturer avgir lys. • Antall armaturer. • Avstanden mellom armaturen og arbeidsstedet. Jo kortere avstand det er mellom armatur og arbeidssted, desto bedre er lyset. • Om lysrør er nye eller gamle. Lysrør gir dårligere lys etter noen tusen timers brenning. Det kan derfor være smart å skif te lysrørene før de går. • Vedlikeholdet av armaturen. Skitne armaturer gir dårlig lys. Det er derfor nødvendig med gode vedlikeholdsrutiner. • Farger i rommet. Et mørkt rom “stjeler” mye lys, siden mørke farger reflekterer lyset dårligere enn lyse farger.
Lysberegning utføres bare i litt større bygg og i store rom, og når byggherren krever det i sine spesifikasjoner. I små rom og mindre bygg kan vi ved hjelp av god erfaring velge rikti ge armaturer.
198
Under planleggingen skiller vi mellom allmenn belysning og plassbelysning (arbeidsbelysning). Allmennbelysningen skal gi et godt generelt lys som skal være jevnest mulig i hele lokalet. Plassbelysningen skal gi arbeidslys på arbeidsplasser som krever spesielt godt lys; eller brukes til å framheve spe sielle områder. Under planleggingen er det også viktig å tenke på at vi må unngå blending. Vi unngår blending ved å gjøre belysningen jevnest mulig og slik at lyset ikke faller direkte i ansiktet.
I boliginstallasjoner er disse belysningsstyrkene anbefalt for allmenn belysning:
• stue og soverom • baderom, gang og trapper • arbeidsrom og kjøkken
50 lx 100 lx 150 lx
For plassbelysning er disse verdiene anbefalt: • ved spiseplasser og speil • kjøkkenarbeidsplass • synskrevende arbeidsplass
150 lx 300 lx 1000 lx
Anbefalingene er generelle. Vi må ta hensyn til individuelle behov, for eksempel at vi må ha bedre lys jo eldre vi blir. Husk at også lys påvirker arbeidsmiljøet. Dårlig lys kan føre til hodepine og tretthet. Selskapet for lyskultur har utarbeidet forslag til krav til belysningsstyrke for de fleste typer arbeidslokaler og arbeids plasser. Forslagene er anbefalt av Statens arbeidstilsyn og er retningsgivende ved kontroll av lyset. Disse anbefalingen kan grovt sammenfattes slik: Romtype
Belysnings styrke lx