Elektroinstallasjon 1 [2 ed.] 8200420639 [PDF]

Zitiervorschau

Birger Grønning, Helge Strømme og Kristian Sundsdal

Elektroinstallasjon 1 BOKMÅL

Un i versitetsforlaget

© Universitetsforlaget AS, 1994 2. utgave 1996 2. opplag 1999 4. opplag © Gyldendal Norsk Forlag AS 2001 ISBN 82-00-42063-9

Det må ikke kopieres fra denne boka i strid med åndsverkloven eller avtaler om kopiering inngått med Kopinor, Interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk. Kopiering i strid med lov eller avtale kan medføre erstatnings­ ansvar og inndragning, og kan straffes med bøter eller fengsel. Læreboka er godkjent av Nasjonalt læremiddelsenter i mai 1996 til bruk i videregående skole på studieretning for håndverks- og industrifag, GK Elektrofag.

Godkjenningen er knyttet til fastsatt læreplan av oktober 1993, og gjelder så lenge læreplanen er gyldig.

Elektroinstallasjon 1 er produsert i PageMaker ved Universitetsforlaget. Illustrasjoner: David Keeping Omslag: Tor Bergli Trykk: HS-Trykk A/S, Oslo 2001

2

Forord Elektroinstallasjon 1 dekker modul 4 - elektriske bygnings­ installasjoner og modul 5 - kommunikasjons-, signal- og alarm­ anlegg. I tillegg har den også et innføringskapittel om tele- og datakommunikasjon. Boka er én av en serie på fem lærebøker som dekker pensumet i yrkesteori for grunnkurs elektrofag.

Boka er revidert på bakgrunn av de erfaringer og innspill vi har fått etter to år med de nye læreplanene. Fem av kapitlene er nyskrevet, resten er gjennomgående revidert. Store deler av figurene er nye. Antallet kontrollspørsmål, oppgaver og øvel­ ser er øket betraktelig, og en del av disse er mer tilpasset reform­ ens intensjoner enn i forrige utgave. Bakerst i boka er det lagt inn en fasit for alle regneoppgaver. Modul 4 er skrevet av Helge Strømme, mens modul 5 er skre­ vet av Birger Grønning og Kristian T. Sundsdal. Forfatterne har lagt vekt på å oppfylle intensjonene i Reform -94 og inte­ grere dette i fagstoff, oppgaver og øvelser. Boka må likevel sees i sammenheng med de fire andre grunnkursbøkene for å dekke alle overordnede mål i læreplanen.

Universitetsforlaget håper boka vil være et nyttig redskap i undervisningen på grunnkurs elektro. Forfatterne og forlaget er svært interessert i tilbakemeldinger på bruk av boka. Disse kan rettes til elektroredaksjonen eller til forfatterne. Universitetsforlaget, juni 1996 elektroredaksjonen

3

4

Innhold Innledning

8

1 Elektrisiteten og elektrofaget i Norge.........9

2 Forskrifter og regelverk, sikkerhet og ulykker............................................................... 13 Forskrifter og regelverk........................................ 14 Forskrifter........................................................... 14 Krav til kontroll og tilsyn - Produkt- og elektrisitetstilsynet (PE)..................................... 15 Krav til faglig utdanning................................... 17 Krav til materiell................................................17 Krav til fagmessig utførelse............................. 19 FEB..................................................................... 20 Lov om internkontroll.......................................29 Sikkerhet og ulykker............................................. 32 Arbeidsmiljøloven............................................. 32 Arbeidstilsynet .................................................. 33 Sikkerhetsforskrifter for lavspenningsanlegg................................................................. 34 Ulykker............................................................... 35 Forebyggende tiltak........................................... 36

3 Verktøy og instrumenter................................. 39 Verktøy................................................................... 40 Avbiter................................................................ 40 Avisoleringstang................................................ 40 Kombinasjonstang............................................. 40 Skrutrekkere...................................................... 40 Skiftenøkler....................................................... 41 Fastnøkler........................................................... 41 Feste verktøy for kabel...................................... 41 Presstang............................................................. 41

Isolert verktøy................................................... 42 Instrumenter........................................................... 42 Voltmeter............................................................ 42 Amperemeter..................................................... 42 Summer.............................................................. 42 Universalinstrument.......................................... 43 Isolasjonsmåler.................................................. 43

4 Fordelingssystemer, inntak og sikringsskap.................................................................... 44 Fordelingssystemer............................................... 45 IT-system............................................................ 46 TN-system..........................................................47 TT-system...........................................................48 Høyere spenning enn 230 V............................. 48 Lavere spenning enn 230 V.............................. 48 Fargemerking av ledere.................................... 49 Inntak...................................................................... 50 Luftinntak........................................................... 51 Inntak i jord........................................................ 53 Luftinntak eller jordinntak?............................. 54 Selektivitet.......................................................... 54 Sikringsskap........................................................... 54 Sikringer............................................................. 56 Energimåling......................................................58 Jording.................................................................... 60 Datahjelp................................................................ 61

5 Bygnings- og installasjonstegning Husinstallasjon................................................ 64 Bygnings- og installasjonstegning....................... 65 Bygningstegning................................................ 65 Målestokk - målsetting..................................... 66 Installasjonstegning........................................... 69

5

Symboler........................................................... 70 Åpent eller skjult anlegg.................................. 70 Enlinje- og flerlinjeskjema............................... 74 Anbud - materiallister...................................... 74 Husinstallasjon ...................................................... 74 Åpent anlegg ..................................................... 75 Skjult anlegg...................................................... 76 Åpent eller skjult anlegg?................................ 76 Kabelbetegnelser............................................... 77 Plassering av elektrisk utstyr........................... 78 Stikkontakter..................................................... 79 Brytere................................................................ 79 Sikringsskap...................................................... 79 Antall stikkontakter.......................................... 79 Valg av materiell............................................... 80 Datahjelp................................................................ 81

6 Belysning......................................................... 84 Riktig belysning.................................................... 85 Belysningsstyrke................................................... 85 Lyskildetyper......................................................... 86 Glødelampen..................................................... 86 Halogenlamper .................................................. 86 Lavenergipærer.................................................. 86 Lysstoffrør......................................................... 87 Styring av lys......................................................... 90 Styring av lys fra flere steder........................... 92 Teknologisk utvikling........................................... 94 Lys- og energibruk................................................ 94 Datahjelp................................................................95

7 Varmeanlegg.................................................. 102 Oppvarmingsmetoder.......................................... 103 Varmebehov.......................................................... 103 Skjult varme......................................................... 105 Varmekabel...................................................... 105 Strålevarmeelementer ..................................... 106 Åpent varmeanlegg............................................. 108 Styring og regulering.......................................108 Varme- og energibruk........................................ 111

6

8 Energiøkonomisering..................................... 116 Enøk....................................................................... 117 Energiforbruk................................................... 117 Enøktiltak............................................................. 118 Elektrisk oppvarming...................................... 118 Varmtvannsoppvarming ................................ 118 Belysning.......................................................... 118 Elektriske forbruksapparater.......................... 119 Ventilasjonsanlegg........................................... 119 Atferd og vaner.................................................119

9 Ringeanlegg...................................................... 121 Ringeklokke......................................................... 122 Installasjonstegningen......................................... 123 Enlinjeskjema...................................................123 Flerlinjeskjema................................................ 124 Kabler for ringeanlegg........................................ 124 Vekselstrømskoplet ringeanlegg........................ 125 Ringetransformator......................................... 125 Vekselstrømsringeklokke ............................... 126 Klangklokker....................................................127 Ringetrykknapp med lys................................ 127 Skjult installasjon av ringeanlegg..................127

10 Porttelefonanlegg.......................................... 132 Eksempel på porttelefonanlegg.......................... 134 Koplingsskjema............................................... 136

11 Brannalarmanlegg ...................................... 139 Automatiske brannalarmanlegg......................... 140 Brannalarmanleggets virkemåte.................... 141 Brannalarmtyper.............................................. 142 Brannalarmsentralen....................................... 143 Automatiske detektorer...................................143 Detektorsløyfer.................................................144 Alarmorganer.................................................... 145 Detektorer............................................................. 146 loniserende røykdetektorer............................ 146 Varmedetektorer.............................................. 147 Optiske røykdetektorer.................................... 148 Dobbeltsløyfeanlegg....................................... 149

Eksempel på en enkel brannsentral................... 150 Sentralens egenskaper...................................... 150 Montasje av detektorer..................................... 151 Kabeltyper.............................................................. 153

12 Antenneanlegg................................................. 156 Kringkasting, et radiosystem .............................. 157 Modulasjon........................................................ 158 Frekvensområder for kringkasting............... 158 Desibel (dB) og desibel-mikrovolt (dBpV).... 159 Kabler..................................................................... 161 Kabelens impedans........................................... 161 Symmetriske og usymmetriske kabler......... 162 Dempning.......................................................... 162 Mottakerantenner.................................................. 162 Bølgelengde og antennestørrelse................... 162 Antennetyper..................................................... 164 Impedans i antenner......................................... 165 Retningsdiagram, åpningsvinkel.................... 166 Antennevinning ................................................. 168 Frekvensområde................................................170 Forsterkere.............................................................. 172 Passive enheter...................................................... 173 Noen definisjoner og data for passive enheter................................................................ 173 Fellesantenneanlegg............................................. 174 Noen tekniske krav til et antenneanlegg...... 174 Beregning av et mindre fellesantenneanlegg 174 Oppsetting og innstilling av antenner.......... 176 Måling og feilsøking på antenneanlegg....... 177 Forskrifter for fellesantenneanlegg.............. 178

14 Telekommunikasjon......................................190 Historie...................................................................191 Offentlige telenett og teletjenester......................192 Transmisjonsmedier............................................. 193 Analog og digital signaloverføring.................... 195 Telefonnettet.......................................................... 196 Telefaks.............................................................. 196 Datakommunikasjon........................................ 196 Mobiltelefontjenesten og personsøkertjenesten............................................................. 197 ISDN...................................................................198 Nett for datakommunikasjon............................... 199 Mobiltelefonnettene............................................. 200 Kommunikasjon i bedrifter................................. 200 Administrasjon, drift og kontroll....................... 202

15 Kabler og kablingssystemer....................... 204 Kabler.................................................................... 205 Parkabler............................................................ 205 Koaksialkabler.................................................. 206 Optiske fiberkabler.......................................... 206 Abonnentnettet..................................................... 208 Bedriftsinterne nett............................................... 209 Kabling av lokale datanett (LAN)..................... 211 Token Ring....................................................... 212 Litt om felles kablingssystemer..................... 212 Dokumentasjon av teleinstallasjoner ........... 213

Fasit....................................................................... 215

Stikkord................................................................ 216 13 Anlegg for satelittmottaking........................ 180 Satellittkringkasting ............................................. 181 Litt om satelitter................................................182 Den geostasjonære banen, satellittposisjonerl 84 Antenner for satellittmottaking........................... 185 Et enkelt anlegg for satelittmottaking.......... 186 Montering og innstilling av antennen.......... 187 Kodede satellittsendinger..................................... 189

7

Innledning De første åtte kapitlene i boka dekker modul 4 bygningsinstallasjoner og de syv neste kapitlene modul 5 - kommunikasjons-, signal- og alarman­ legg. På denne måten kan boka brukes fullt ut, selv om undervisningen skulle være delt i disse to em­ nene. Det er viktig å huske at dette er et grunnkursfag som skal danne grunnlaget for den videre utdanningen. De fleste emnene vil bli grundigere gjennomgått på VK 1 elektro. Elektriske installasjoner må ikke ses på som et eget fag isolert fra de andre på grunnkurs elektro. Må­ lene i de nye læreplanene, metodisk veiledning og den sentralgitte eksamen forutsetter at en ser fagene på grunnkurset i sammenheng. De fleste fagene gri­ per inn i hverandre og krever samarbeid mellom lærerne.

Rekkefølgen på kapitlene er valgt ut fra forfatter­ nes undervisningsmetodikk, men hvert kapittel er en selvstendig enhet og kan derfor leses i den rek­ kefølgen som passer den enkelte lærers under­ visningsmetodikk.

8

Når du begynner på et nytt kapittel, bør du først lese gjennom hele kapittelet før du begynner å studere detaljene. Det vil gi en bedre oversikt og system­ forståelse. Læring oppnår en ofte best gjennom en kombinasjon av teori og praksis. Det er derfor lagt opp til at de praktiske øvelsene skal dekke omtrent halvparten av tiden i faget. Dersom du ikke forstår teorien fullt ut, vil du kanskje forstå den når du har gjennomgått øvelsene som står bakerst i hvert ka­ pittel.

Kontrollspørsmålene i slutten av hvert kapittel er laget slik at du skal kunne svare på dem uten å slå opp i boka. Oppgavene vil i noen tilfeller kreve litt mer av deg. Her må du kanskje bruke brosjyrer, da­ tablader, firmakataloger eller andre kilder for å kunne svare. Der det har vært naturlig, er oppgaver og øvel­ ser også lagt etter bestemte avsnitt inne i et kapittel. På andre omslagside er det lagt inn litt stoff om de elektriske enhetene, og på tredje omslagsside er lære­ planen for modul 4 og 5 trykt.

1 Elektrisiteten og elektrofaget i Norge

Mål: Etter å har arbeidet med dette kapitlet skal du ha fått litt kjennskap til norsk elektrisitetsvesen og fagopplæring for elektrofagfolk.

9

I vår tid ser vi på elektrisk varme, lys og elektriske forbruks­ apparater som en selvfølge. Men det er ikke lenge siden det ikke var slik. Lyspærer ble ikke tatt i bruk før i 1880-åra, og det tok lang tid før det ble vanlig med elektrisk lys i boliger. Elektrisk boligoppvarming ble vanlig først rundt 1950. Så sent som i 1945 hadde bare 75 % av boligene i Norge inn­ lagt strøm, og selv i 1950 var det ikke lovlig å installere mer enn to enkle stikkontaker pr. rom.

Fram til ca. 1960 var det i de fleste boliger en «vippe» som målte strømforbruket og koplet ut strømmen dersom forbru­ ket ble for stort. Dette var en form for rasjonering av strøm­ forbruket. I dag kan vi bruke så mye strøm vi ønsker. Dersom strømmen i boligen vår skulle bli borte på grunn av feil på anlegget, vil vi raskt oppdage hvor avhengige vi er av strømmen. Det samme gjelder for andre områder i samfunnet. Industri, transport, servicenæring og butikkvirksomhet ville få store vanskeligheter dersom strømmen ble borte.

Vi er altså avhengige av gode og sikre anlegg, men også av dyktige fagarbeidere med god teoretisk utdanning og praktiske ferdigheter. Dyktige fagarbeidere er fagfolk som kan montere riktig og sikkert, og som kan rette feil raskt og effektivt. Du er en av dem som skal bli en slik fagarbeider. Elektrofaget dekker et stort område: fra mikroelektronikk, som i datamaskiner, TV og CD-spillere med strømmer og spennin­ ger i mikroampere og millivolt, til kraftverkanlegg med strøm­ mer og spenninger på flere hundre ampere og flere hundre tu­ sen volt.

Når vi omtaler elektriske anlegg, deler vi dem gjerne i lavspenningsanlegg og høyspenningsanlegg. For vekselstrøm går grensen mellom anleggene på 1000 V. Anlegg med lavere spen­ ning enn 1000 V er lavspenningsanlegg, og anlegg med spen­ ning over 1000 V er høyspenningsanlegg. Tidligere skilte en også mellom svakstrømsanlegg og sterkstrømsanlegg. Dette skillet er offisielt forsvunnet, men brukes fremdeles i fag­ miljøet. Svakstrømsanlegg er anlegg som overfører signaler som lys, lyd, bilde osv., og som arbeider med strøm og spen­ ning som er ufarlig for mennesker, alle andre anlegg er sterk­ strømsanlegg. Lys, varme og motoranlegg er eksempler på 10

sterkstrømsanlegg, mens antenneanlegg og telefonanlegg er eksempler på svakstrømsanlegg. De store fossene her i landet gjør at det er lagt til rette for vannkraft som elektrisk energikilde. Nesten 100 % av den elek­ triske kraften vi bruker, kommer fra vannbaserte energiverk. I andre deler av verden er det andre former for energiverk som er vanlig, for eksempel kjerneenergiverk, kullenergiverk, oljeenergiverk og gassenergiverk. I kraftstasjonene produseres energi med spenninger på 6-22 kV (1 kV = 1000 V). Spenningen transformeres opp til 300^4-20 kV og overføres til de største forbrukerstedene. Her transforme­ res den ned i flere etapper før den ender hos forbruker. Figur 1.1

Samkjøringen har også forbindelses­ linjer til våre naboland, slik at strøm kan selges og kjøpes på tvers av lan­ degrensene.

Overføringslinjene går på kryss og tvers i landet vårt og er koplet sammen i mange knutepunkter. Oppstår det feil på én linje, kan vi da få strøm via andre linjer, og vi kan føre strøm­ men til de stedene som har størst forbruk. Dette kalles sam­ kjøring og gjør at nettet blir effektivt utnyttet. Elektrisiteten er en god medhjelper, men kan også være farlig. Feil ved det elektriske anlegget eller feil bruk av det fører hvert år til en rekke branner i hjem, offentlige bygninger og indus­ trianlegg. Brannene koster samfunnet flere hundre millioner kroner hvert år. Feil bruk og uforsiktighet med elektrisitet fører dessverre også til dødsulykker og ulykker med personskader. Materiellet som brukes, og utførelsen av elektriske anlegg, er derfor underlagt strenge lover, påbud og forskrifter. Det er også årsaken til at det er strenge krav til utdanningen av fagarbeidere. Nøyaktig­ het, sikkerhet, systematikk, teoretisk kunnskap og praktiske ferdigheter er kvaliteter som det legges vekt på i utdanningen.

Da elektrisiteten kom til Norge, var det selvlærte nevenyttige mennesker som ble fagarbeidere. Den gangen fantes det ikke offentlige fagbrev eller sertifikater.

Elektrikernes fagforening kjempet i mange år for å få offent­ lige krav til utdanning og praksis. De første offentlige fagbrev ble utstedt i 1936 til 40 fagarbeidere i Oslo. Etter den tid har mye skjedd, og som en følge av den teknologiske utviklingen finnes det nå mange forskjellige fagbrev innenfor elektro.

11

De fleste fagene har en opplæringstid på 4.5 år og består av en del i skole og en del i arbeidslivet. Tiden i arbeidslivet avslut­ tes med en fagprøve som består av en teoretisk og en praktisk del.

Oppgaver Oppgave 1 Skriv en kort rapport om hva som skjer i hjemmet ditt en kald vinter dersom strømmen blir borte i tre dager. Oppgave 2 Spør noen eldre mennesker og lag en sammenlikning som vi­ ser det elektriske anlegget i en bolig i 1930-åra sammenliknet med dagens bolig.

Oppgave 3 Gi noen eksempler på sterkstrømsanlegg og svakstrømsanlegg i tillegg til dem som er nevnt i dette kapitlet. Oppgave 4 Lag en oversikt over forskjellige metoder for produksjon av elektrisk energi og gi en kort vurdering av hver av dem med hensyn til miljøvennlighet. Oppgave 5 Undersøk i nærmiljøet ditt om det har vært branner eller per­ sonskader forårsaket av elektrisitet de siste åra.

Oppgave 6 Undersøk i nærmiljøet ditt om lærlingmuligheter innenfor de fagene du er mest interessert i, og om hvilken vei du må gå for å få slik utdanning.

12

2 Forskrifter og regelverk, sikkerhet og ulykker

Mål: Etter å ha arbeidet med dette kapitlet skal du ha noe kjennskap til disse emnene: • hensikten med forskrifter for elektriske anlegg • hva som finnes av forskrifter • forskrifter for bygnings­ installasjoner • arbeidsmiljøloven • sikkerhetsforskriftene for lavspenningsanlegg • hvordan en kan unngå en ulykke i arbeidslivet

13

Forskrifter og regelverk Elektriske anlegg og utførelsen av dem er også regulert av lover og for­ skrifter.

Samfunnet vårt er regulert av lover, regler og forskrifter på de fleste områder. Vi kan lett tenke oss hvilket kaos som ville oppstå, for eksempel i trafikken, hvis det ikke fantes trafikk­ regler. Det samme gjelder for elektriske anlegg. Uten regler og forskrifter ville konsekvensene bli kaos og ulykker med både personskader og skader på materiell.

Forskrifter Forskrifter for elektriske anlegg er først og fremst utarbeidet av hensyn til sikkerheten. De skal være med på å redusere risi­ koen for skader på mennesker og materiell. I Norge har vi flere typer forskrifter som regulerer arbeid med elektriske anlegg: • FEB = Forskrifterfor elektriske bygningsinstallasjoner m. m. gir regler for hvordan det elektriske anlegget i hus skal utfø­ res. De inneholder også en del generelle bestemmelser om alle typer elektriske anlegg inntil 1000 V vekselstrøm (AC) og 1500 V likestrøm (DC). Slike anlegg kalles lavspenningsanlegg.

• FEA-F = Forskrifterfor elektriske anlegg forsyningsanlegg inneholder krav til forsyningsanlegg, både høyspente og lavspente anlegg. Høyspenningsanlegg er anlegg med spennin­ ger over 1000 AC eller 1500 V DC. • FEA-M = Forskrifter for elektriske anlegg - maritime installasjoner gir regler for det elektriske anlegget i båter og andre maritime anlegg som oljeboringsplattformer, lek­ tere o.l. Det gjelder altså andre regler for maritime anlegg enn for anlegg på land.

Arbeid på eller ved elektriske anlegg kan være farlig dersom det ikke utføres forsvarlig og en ikke følger visse sikkerhets­ rutiner. Det er derfor laget egne forskrifter som inneholder krav til hvordan slikt arbeid skal utføres: • SL = Forskrifter for elektriske anlegg - sikkerhet ved ar­ beid i lavspenningsanlegg inneholder regler om hvordan arbeid på eller nær spenningsførende deler skal utføres. Vi tar opp disse forskriftene i neste kapittel. • DH = Driftsforskrifter for høyspenningsanlegg inneholder regler om hvordan arbeid på eller nær høyspenningsanlegg skal utføres.

14

Forkortelsene FEB, FEA-F osv. blir som regel brukt når en om­ taler de enkelte forskriftene. For de fleste elektrofagfolk er det FEB og SL som er de mest aktuelle. For fagfolk som skal arbeide med høyspenningsanlegg, er FEA-F og DH de viktigste. FEA-M er viktig for dem som skal arbeide med oljeplattformer og båter. Forskriftene omfatter blant annet disse områdene: • • • •

krav krav krav krav

til til til til

kontroll og tilsyn faglig utdanning bruk av forskriftsmessig materiell fagmessig utførelse

Krav til kontroll og tilsyn - Produkt og elek­ trisitetstilsynet (PE)

PRODUKT- OG ELEKTRISITETSTILSYNET

Produkt- og elektrisitetstilsynet (PE) har ansvaret for alt som har med forskriftene å gjøre. PE utgir forskriftene og fører tilsyn med at de blir fulgt, og samarbeider med en rekke orga­ nisasjoner i elektrobransjen for å gjøre forskriftene best mu­ lig. PE sørger også for at alle parter blir hørt når det gjelder vedtak, gjennomføring og praktisering av forskriftene. PE har også et utstrakt og forpliktende samarbeid med internasjonale organer. Det er derfor store likheter mellom forskriftene i Norge og i de landene vi samarbeider med. Figur 2.2 viser hvordan PE er organisert.

Figur 2.1

Produkt-og elektrisitetstilsynets mål og oppgaver kan sammen­ fattes slik: • Å gjennomføre systemrettet tilsyn med de anleggene som er underlagt den enkelte region eller enhet • A informere om elsikkerhet • A forebygge produkt- og tjenesterelaterte ulykker • A kontrollere omsetning av elektrisk utstyr til forbruker • A kontrollere forbrukerprodukter • A følge opp det lokale eltilsynet • A bista ved brann- og ulykkesetterforskning • A innhente underlag for risikovurdering • A delta i risikovurdering • A ivareta forbrukernes interesser og sikkerhet nasjonalt og internasjonalt • A forebygge produkt- og tjenesterelaterte ulykker • A være et effektivt forbrukerapparat • A forsterke det internasjonale arbeidet på forbrukerområdet o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

15

Figur 2.2 Organisering av Produkt- og elektrisitetstilsynet (PE)

Til å utføre tilsyn og ivareta PEs oppgaver lokalt har en opp­ rettet Det lokale eltilsyn (DLE). DLE har som hovedoppgave å føre tilsyn med de elektriske anleggene i distriktet og se til at de er utført forskriftsmessig.

PE og DLE het tidligere Elektrisitetstilsynet (ET) og Stedlig tilsyn (ST). I dagligtale og i en del publikasjoner vil du nok fremdeles finne de gamle navnene i bruk.

DLE kan gi påbud om forbedringer av anlegget. DLE har også fått til oppgave å kontrollere at elektroinstallatører har internkontrollsystem.

16

Krav til faglig utdanning For å montere, utvide og reparere et elektrisk anlegg er det nødvendig å ha fagbrev på det fagområdet vi arbeider. En hus­ eier uten fagbrev kan altså ikke selv utføre elektriske installa­ sjoner i huset sitt. Følgende småreparasjoner er det imidlertid lov å utføre:

Figur 2.3 Arbeid på slikt materiell kan ut­ føres av ikke-fagfolk

Grensen går altså ved den faste in­ stallasjonen.

• Kople til eller skifte støpsel inntil 25 A med eller uten jor­ ding (i praksis vil det si støpsel som er merket 10/16 A med eller uten jording og 25 A støpsel med jording (støpsel for komfyrer) • Kople til eller skifte skjøtekontakter med og uten jording og apparatkontakter (f.eks. til motorvarmere) • Kople til og reparere bordlamper, lampetter o.l. med beve­ gelig ledning • Montere ledningsbrytere på bevegelige ledninger • Kople til og skifte lamper/belysningsutstyr som er opphengt i takkrok og som normalt ikke betraktes som en del av den faste installasjonen. Det gjelder både lamper som kan ko­ ples til med kroneklemme (sukkerbit), og lamper som skal koples til med støpsel • Skifte lokk på brytere og stikkontakter som er en del av den faste installasjonen

Arbeid som å skifte ut stikkontakter, legge opp flere, skifte ut fastmonterte brytere og annet arbeid som har med den faste installasjonen å gjøre, skal utføres av autorisert installatør. Vi må kontrollere at ledninger og plugger er frakoplet den faste installasjonen før vi skal skifte eller montere. Skal vi skifte lokk på faste veggkontakter eller brytere, bør vi skru ut begge sikringene til kursen. Da er vi sikre på å unngå støt.

Det er den autoriserte installatøren som er ansvarlig for at jobben blir gjort fagmessig riktig.

Som elektriker kan du heller ikke uten videre utføre en elek­ trisk installasjon. Du må være tilknyttet et firma som har auto­ risasjon for dette. For å bli autorisert installatør må du ha både fagbrev og teknisk utdanning (minimum teknisk fagskole). Du må også ha bestått en egen prøve.

Krav til materiell I FEB finner vi krav til materiellet vi skal bruke. Dette materi­ ellet må i følge FEB tåle alle elektriske og fysiske belastnin­ ger det kan bli utsatt for. Kravene har som hovedhensikt å re17

1. januar 1991 kom det nye forskrifter om utførelse og kontroll av elektrisk utstyr som tilbys eller omsettes til bruk i lavspenningsanlegg. Forskriftene krever at utstyr skal være slik utført at det ikke utsetter personer, husdyr og eiendom for fare når utstyret er korrekt installert og vedlikeholdt og brukt etter sitt formål. Sikkerheten skal være dokumentert ved fremleggelse av en fabrikanterklæring. Elektrisitetstilsynet er tillagt ansvaret med å kontrollere at forskriftene følges. Som et ledd i kontrollen stilles det krav om at det meste av det utstyret som omsettes til forbrukere skal være registrert ved Elektrisitets­ tilsynet. Ved slik registrering utstedes et registreringsbevis.

dusere faren for skader på mennesker og dyr og for materielle skader. Et viktig krav i FEB er krav til kapsling av alt materi­ ell. Kapslingen skal beskytte mot inntrenging av fremmedle­ gemer, støv og fuktighet. Kapslingsgraden uttrykkes ved et IP-nummer. Lavt nummer gir dårlig kapsling, og høyt num­ mer gir god kapsling. I FEB § 202 finner du mer om dette emnet. Det finnes også en egen forskriftsbok om elektrisk utstyr, som kalles FEU (Forskrifter om elektrisk utstyr). Denne forskrif­ ten er relativt ny og gjaldt fra 1.1.95. Den inneholder en rekke generelle bestemmelser og har innarbeidet i seg en del direktiver gitt av den europeiske union (EU).

Norge er ikke medlem i EU, men vi har en samarbeidsavtale med dem, den såkalte EØS-avtalen. I følge denne må vi følge de direktivene som gis av EU. Direktivene vil bli innarbeidet i forskriftene etter hvert som de blir revidert.

Blant de direktivene som blant annet gjelder for elektrobransjen er: • Maskindirektivet. Gjelder komplette maskiner og en del verneutstyr. Det setter visse minstekrav til slikt utstyr, spe­ sielt med hensyn til sikkerhet. Fra og med 1. E95 er det krav om at alt utstyr som kommer under dette direktivet skal ha CE-merking.

Figur 2.4 Godkjenning av elektrisk materi­ ell. Faksimile fra en PE-brosjyre

• EMC-direktivet. Gjelder for alle elektriske og elektroniske apparater som kan sende ut elektromagnetisk støy. Direkti­ vet inneholder krav om at slik støy i minst mulig grad skal kunne påvirke andre anlegg. Dette direktivet gjelder fra 1.1.96.

• Lavspenningsdirektivet. Inneholder krav til stort sett alt elektrisk materiell (med unntak av kabler) som skal tilko­ ples lavspentnettet. Direktivet setter visse minstekrav til dette materiellet.

CE er en fransk forkortelse for den europeiske union og står for Communauté Européenne. Det er krav til en del typer ma­ teriell at det skal ha CE-merking. CE-merking betyr at pro­ duktet er i overensstemmelse med alle relevante direktiver, normer og krav innen EU. Materiell med slik merking kan fritt omsettes innen hele EU- og EØS-området. 18

EU-direktiv

CE-merking

Samsvar med EU-direktivene synliggjøres med CE-merket.

Påbud fra

MASKINDIREKTIVET

95

Påbud fra

’96

EMCDIREKTIVET

Gjelder for

Gjelder for

Maskiner

Alt utstyr og

Påbud fra

'97

LAVSPENNINGSDIREKTIVET

installasjoner som lager eller blir påvirket av el.magnetiske forstyrrelser

Eks: * Pakkemaskin * Transportbånd * Pumpeanlegg

Eks. * Maskiner * Systemer * Anlegg

CE-merket påføres av maskinprodusent, alt. installatør

CE-merket påføres av produsent, anl.leverandør, installatør

Figur 2.5 CE-merking Det vil i lang tid framover også være utstyr uten CE-merking i bruk, siden lover og forskrifter ikke har tilbakevirkende kraft.

Krav til fagmessig utførelse Som tidligere nevnt inneholder FEB forskrifter for bygnings­ installasjoner og en del generelle bestemmelser om alle typer elektriske anlegg inntil 1000 V vekselstrøm (AC) og 1500 V likestrøm (DC). I begynnelsen av forskriftene står det blant annet følgende, som er den viktigste årsaken til at vi har FEB:

«Elektriske installasjoner og utstyr skal være slik at men­ nesker, husdyr og eiendom er beskyttet mot fare og ska­ der ved normal og fornuftig drift og bruk.» 19

Brudd på forskriftene kan i mange tilfeller føre til skader, slik eksemplene hentet fra PEs årsberetning viser. Varmekabelinstallasjon førte til brann Den 9. september ble en bolig brann- og røykskadet på grunn av feilmontert varmekabelinstallasjon. Arnestedet for brannen ble lo­ kalisert til en tømmervegg der tilkoplingen til varmekabelen var foretatt. Uheldig utførelse av det elektriske anleggget sammen med setnin­ ger i bygningskonstruksjonen synes å være indirekte brannårsak.

Brann i komfyr Den 10. oktober bie ledningen til ryggpanelet på en komfyr an­ tent. En antar at isolasjonssvikt hadde oppstått i ledningen ved innføring til panelet. Driftsbygning totalskadet av brann Den 10. desember ble en driftsbygning ved et gårdsbruk total­ skadet av brann. Skadebeløpet er ukjent, men 26 sauer brant inne, og maskiner, redskap og bygningsmaterialer ble ødelagt. Etter befaring på brannstedet synes årsaksforholdet å være følgende: Driftsbygningen ble strømforsynt via stikkledning type Ex 3 x 25 mm2. Mellom endefestet på stikkledningen på bygningen og inntakstrakten var det laget overgang til kopper ved hjelp av isulinka press-skjøt. Denne typen press-skjøt består av en aluminiumshylse der en stikker lederne som skai skjøtes, inn i hver ende, i dette tilfellet aluminium og kopper. Kontakt-trykk til lederne får en ved å presse aluminiumhylsen sammen ved hjelp av en spesiell tang. En av press-skjøtene ble funnet relativt uskadd ved branntomta. Visuell undersøkelse av skjøtehylsen tydet på at det ble brukt feil type tang for å presse aluminiumshylsen sammen. En hadde der­

ved ikke oppnådd det nødvendige kontakttrykket, noe som førte til varmgang og brann. Brannen er ikke ferdig etterforsket. Montør skadet av lysbue Den 19. januar ble en 29 år gammel L-montør utsatt for lysbue. Montøren skulle sammen med en annen montør bygge om en hovedtavle, og tavla skulle derfor gjøres spenningsløs. For å få plass til en ny måler på veggen ved siden av hovedtavla måtte en sikringsunderdel skrus løs og flyttes sidelengs. Tilførselskabelen til denne sikringsunderdelen var direkte tilko­ plet sekundærsiden på transformatoren, uten forankoplede sik­ ringen Sikrirfgsuntjerdelen var derfor spenningsførende. Idet montøren plasserte en batteridrevet drill på sikringsunderdelen, oppstod det kortslutning, med en påfølgende lysbue. Montøren ble kraftig forbrent i ansiktet, på armene og på overkroppen. Hverken merking eller tegningsunderlag gav noen indikasjon på at sikringsunderdelen var spenningsførende selv om hovedtavla var utkoplet, og det er derfor klart at årsaken til ulykken var at anlegget ikke var bygd opp i henhold til forskriftene. Montøren er fortsatt sykmeldt ett år etter ulykken. Han vil få varig mén og må sannsynligvis omskoleres til annet arbeid. Po­ litiet har henlagt saken.

Brann i inntak til driftsbygning Den 19. august oppstod det brann i eller ved overbelastningsog kortslutningsvernet for en driftsbygning. Det hadde over noen tid vært problemer med en sikring som gikk varm og brant av. Manglende utbedring av feilen førte til at det oppstod brann.

FEB Ettersom FEB er den viktigste forskriftsboka og en bok som alle fagarbeidere kommer i kontakt med, skal vi se litt nær­ mere på innholdet i den. Boka er på nesten 400 sider og kan virke uoversiktlig ved første øyekast. Det viktigste ved denne gjennomgangen er ikke å pugge alt som står i FEB, men å bli kjent i boka og kunne slå opp på de rette stedene når en står overfor en oppgave som skal løses. Selv erfarne fagfolk må slå opp i boka med jevne mellomrom.

FEB er delt inn i åtte deler. Del 1 er nummerert fra § 100 og oppover, del 2 er nummerert fra § 200 og oppover, osv.

Figur 2.6 20

Du må være oppmerksom på at dagens forskrifter, som ble gjort gjeldende fra 1. januar 1991, har en del store endringer i

forhold til tidligere forskrifter. Disse endringene har ikke til­ bakevirkende kraft, så i mange år framover vil det være en rekke anlegg som ikke tilfredsstiller FEB. Disse anleggene er likevel fullt lovlige, fordi de ble laget etter daværende for­ skrifter. Vi skal nå se kort på FEBs enkelte deler. Etter gjennomgangen av hver del følger det noen oppgaver. Gjennom arbeidet med dem blir en litt kjent i hver del. Det anbefales at oppgavene løses i fellesskap i klassen i samarbeid med læreren. FEB består av følgende deler:

Del 1: Del 2: Del 3: Del 4: Del 5: Del 7: Del 8:

Alminnelige bestemmelser Definisjoner - terminologi Generelle forhold Sikkerhetstiltak Installasjoner og utstyr - utførelse, plassering, tilkopling Krav til spesielle installasjoner Andre spesielle installasjoner

FEB-Del 1: Den første delen i FEB inneholder en del generelle bestem­ melser om hva forskriftene gjelder for. og hvilke krav som stilles til elektriske anlegg. Kravene gjelder stort sett beskyt­ telse som skal hindre og redusere omfanget av ulykker. Et vik­ tig moment som er nevnt i denne delen av forskriftene, er kra­ vet om kontroll og tilsyn av anlegg. Ved utførelse av et nyanlegg eller ved utvidelse av et eldre, plikter installatøren å sende melding om dette til Produkt- og elektrisitetstilsynet (PE) i sitt distrikt. Det skal sendes både forhåndsmelding og ferdigmelding om anlegget. En slik mel­ ding er vist på neste side:

Produkt- og elektrisitetstilsynet kontrollerer ikke alle anlegg, men det tar stikkprøver og sjekker enkelte. I tillegg til kontroll av nyanlegg foretar tilsynet også rutinemessig kontroll av gamle anlegg. Dette foregår hvert tolvte år for boliger og hvert fjerde år for offentlige bygningen Dersom PE finner feil ved anleg­ get. blir det sendt feilmelding til huseieren. Rapporter viser at følgende feil ofte går igjen:

21

Elektroinstallatør (Navn, adresse, telefonnummer)

Hansen Elektro A/S

Anleggsnr

Transf orm atorkrets

Måler nr

Melding av elektriske installasjoner

Autorisasjons nr

henhold til lov av 24 mai 1929 om tilsyn med elektriske anlegg og forskrifter utferdiget med hjemmel i denne loven, jf § 122.9.

Q ,--------------------------------- - ----------y i f Til Det lokale elektrisitetstilsynet

S.

Ref nr

K.

K.

Nr.

0278009

Forhåndsmelding/ Ferdigmelding

159 B

Storgt.

(Eiendommens/installasjonens anvendelse

PORSGRUNN

3900

|

i Enebolig [Eier, adresse, tlf .nr

fKunde anleggsadr.Bse, g.nr., b.nr.

i

Eneboligveien 17

l

3900

|

|"x] Ny installasjon

[ Stikkledning:

Helge Strømme

[

|

j Jordkabel

________ J

3283 Steinsholt

PORSGRUNN j Midlertidig installasjon [x~| Luftledning

)

|

3

x

|

Q Omlegging

| Utvidelse

| Skinner

50

[

75

>80

>80

Dempning pr. 100 m kabel 5 MHz

dB

3,0

1,9

1,8

25 MHz

dB

7,0

4,45

4,15

6,0

50 MHz

dB

9,9

6,0

100 MHz

dB

14,0

8,5

8,5

200 MHz

dB

20,0

12,2

12,2

300 MHz

dB

25,0

15,0

15,0

400 MHz

dB

29,0

17,5

17,5

450 MHz

dB

31,0

18,6

18,6

500 MHz

dB

32,7

19,5

19,5

800 MHz

dB

42,0

25,0

25,0

Likestrømsmotstand ved + 20 °C Innerleder

ohm/km

295

84

40,2

Skjermleder

ohm/km

42

19

15,0

Returdempning 25-450 MHz

>dB

18

23

23

450-1000 MHz

>dB

14

20

20

Mekaniske data Min. bøyeradius inne

mm

20

30

35

Min. bøyeradius ute

mm

40

60

70

Bærewires strekkb.

kp

—

—

—

0,45 KStE

0,81 KSt

0,75 KGE PE 4,80

Innerleder

mmø

Dielektnkum

mmø

Hardt skum

Skum/Cellutar 3,60

Skjerm

KGTE + AI-folie

KGTE + AI-folie

KGTE + AI-folie

Utvendig kappe

Hvit PVC

Hvit PVC

Hvit PVC

Utvendig

mmø

3,6

5,6

6,8

Vekt

kg/km

15,0

31,0

50,0

100S el. 500T

100S

100S el. 500T

Leveringslengder

m

Figur 12.7 Data for koaksialkabler for antenneanlegg

163

For å finne bølgelengden X (lambda) bruker vi følgende for­ mel: (12.4)

A =— f

f = frekvens c = lyshastigheten, 3 x 108 m/s

Bølgelengden er altså bestemt av frekvensen/og utbredelseshastigheten, som er lik lyshastigheten, c. Enheten for bølge­ lengde er meter.

For en radiobølge med frekvens 100 MHz er bølgelengden lik 3 m, mens den for en bølge med frekvens 1 MHz er lik 300 m. For LMK-mottaking er antennen ikke-avstemt, og lengden er bare bestemt av praktiske hensyn.

Antennetyper Til mottaking av kringkastingssignaler bruker vi som oftest • stangantenne (piskantenne) • dipolantenne • yagiantenne

Å

4

Figur 12.8 Stangantenne

Den viktigste oppgaven til en mottakerantenne er å fange opp radiobølger fra senderen og omforme dem til strøm og spen­ ning, som så blir overført til brukeren via en kabel.

Stangantennen består av en vertikalt rettet metallstang. An­ tennen er mest effektiv (gir ut mest signalspenning) når leng­ den er Z/4, og kalles derfor kvartbølgeantenne. Den blir mest brukt for mottaking av LB, MB og KB og har derfor fått be­ tegnelsen LMK-antenne. Regner vi ut bølgelengden for LB-området, finner vi at en kvartbølgeantenne blir upraktisk lang, faktisk flere hundre me­ ter lang. I praksis bruker vi ofte en stangantenne på 1,2 m for LMK-mottaking. Vi får ikke ut maksimal spenning av en slik antenne for disse frekvensene, men radiobølgene i disse bån­ dene er så kraftige at vi likevel får en akseptabel signal­ spenning. Stangantennen er ikke-avstemt.

164

Figur 12.9 Halvbølgedipol a) Enkel dipol b) Foldet dipol

Reflektor

Aktiv dipol

Direktorer

Figur 12.10 Yagiantenne

Dipolantennen har en lengde på en halv bølgelengde (halvbølgedipol) eller en hel bølgelengde (helbølgedipol). Halvbølgedipolen er mest brukt. Den enkle halvbølgedipolen består av to like lange metalltråder med samlet lengde på X\2. Den foldede halvbølgedipolen kan vi betrakte som to paral­ lelle ledere som er sammenkoplet i begge ender. Disse anten­ nene fanger opp like mye effekt fra en innfallende bølge, men har en viktig forskjell, som vi skal se på senere.

Yagiantennen består som regel av en foldet halvbølgedipol, der signalet tas ut, og en rekke kortsluttede dipoler, direktorer og reflektorer, som er med på å forsteke signalene. Figuren viser en antenne med tre direktorer, én aktiv dipol (foldet) og en reflektor. Det samlede antall elementer i antennen er fem, altså er dette en femelements antenne. Lengden på den aktive dipolen er X/2, mens reflektoren er litt større og direktorene er litt mindre. Lengden på direktorene kan variere innbyrdes. Av­ standen mellom elementene er ca. X/4. Alle disse antennelementene er montert på en felles stang som vi gjerne kaller en antennebom.

Halvbølgedipol og yagiantenner er eksempler på avstemte an­ tenner for FM- og TV-området.

Viktige begreper En antenne karakteriserer vi ved følgende størrelser:

• • • • •

Impedans Retningsdiagram o Apningsvinkel Antennevinning (gain, forsterkning) Frekvensområde (for avstemte antenner)

Impedans i antenner Sett fra mottakeren vil en mottakerantenne virke som en ge­ nerator med en indre impedans, antenneimpedansen. Impe­ dansen kan vi beregne ut fra antennens utforming og dimen­ sjoner, men beregningene er kompliserte, og vi skal her bare presentere resultatet av slike beregninger.

165

Antennetype

Impedans

Kvartbølge stangantenne Stangantenne for LMK Enkel halvbølgedipol Foldet halvbølgedipol Yagiantenne

ca. ca. ca. ca.

36 £2 2500 £2 75 £2 300 £2 300 Q (gitt av det aktive elementet)

Som nevnt bruker vi som regel en 75 £2 koaksialkabel for å føre signalet ned til mottaker. Ser vi på impedansverdiene oven­ for, ser vi at bare enkel halvbølgedipol har en impedans på 75 £2. De andre antennene må ha en tilleggsenhet som omformer (transformerer) impedansen til 75 £2. Et problem er at alle dipolantenner er symmetriske, det vil si at ingen av tilkoplingspunktene kan koples til jord (skjermen på koaksialkabelen). For å kople en dipolantenne til en koaksialkabel må vi derfor bruke et symmetriledd (balun). Dette er en enhet som omformer en symmetrisk impedans til en usymmetrisk. Symmetrileddet inneholder en spesielt ko­ plet transformator og fås kjøpt ferdig. Skal vi kople en foldet dipol til en 75 £2 koaksialkabel, må symmetrileddet transfor­ mere impedansen fra 300 £2 til 75 Q og i tillegg omforme den symmetriske impedansen til en usymmetrisk impedans.

Yagiantenner og dipoler som vi kjøper ferdig, har som regel et slikt symmetriledd innebygd, slik at vi kan kople koaksial­ kabelen direkte til antennen.

Retningsdiagram, åpningsvinkel En antenne er retningsavhengig. En senderantenne sender ut mer effekt i noen retninger enn i andre. I en mottakerantenne er størrelsen på signalet ut fra antennen avhengig av hvilken retning bølgene inn på antennen har i forhold til antenneretningen. Retningsdiagrammet for en mottakerantenne viser sammen­ hengen mellom bølgeretning og signalstørrelse ut fra anten­ nen. Figur 12.11 viser retningsdiagrammet for en horisontalt rettet halvbølgedipol. Det samme diagrammet gjelder også for enkel dipol og foldet dipol.

166

Figur 12.11 Retningsdiagrammet for en halvbølgedipol a) Horisontcddiagram b) Vertikaldiagram

For å få et fullstendig bilde av retningsegenskapene til en an­ tenne tegner vi retningsdiagram både for horisontalplanet og for vertikalplanet. I horisontaldiagrammet for en halvbølgedipol finner vi to såkalte lober. I diagrammet har vi tegnet inn piler. Pilene begynner i dipolens sentrum (tilkoplingspunkt), og spissen på pilene følger lobekurvene.

Lar vi pilene angi retningen på bølgene, vil lengden på pilene angi størrelsen på signalet ut fra antennen. Vi ser at signalet blir størst (størst lengde på pilen) når bølgeretningen er vinkel­ rett på dipolen. Dersom bølgeretningen går langs dipolen, blir signalet ut fra dipolen lik 0. Det betyr at for å få maksimalt signal må vi stille dipolen slik at den står vinkelrett på retnin­ gen til senderen. I horisontaldiagrammet er det tegnet inn en vinkel 0. Dette er vinkelen mellom de to retningene, der signalspenningen er sun­ ket med en faktor på ca. 0,707. Det tilsvarer -3 dB. Denne vinkelen blir kalt antennens åpningvinkel og er 78° for halvbølgedipoler.

Vertikaldiagrammet på figur 12.11 b er en sirkel. Det betyr at retningen i vertikalplanet ikke har betydning for størrelsen på signalet når dipolen er rettet horisontalt. Figur 12.12 viser retningsdiagrammet for en horisontalt rettet yagiantenne med åtte elementer.

167

Hovedlobe

Horisontaldiagram

a)

Figur 12.12 Retningsdiagram for åtteelements yagiantenne a) Horisontaldiagram b) Vertikaldiagram

Diagrammene har en stor hovedlobe og tre små sidelober. Her har vi bare en retning der antennen gir ut maksimalt signal, nemlig når antenneelementene står vinkelrett på retningen til senderen. Denne retningen kaller vi hovedmottaksretningen. Størrelsen på de tre sidelobene angir at bølger i disse retnin­ gene gir små antennesignal. Antennesignalene fra sidelobene er som regel uønsket, og sidelobene bør derfor være så små som mulig.

Antennevinning Antennevinning (forsterkning, eng. gain) er et mål for hvor effektiv en bestemt antenne er i forhold til en gitt referanseantenne. Begge antennene plasserer vi etter tur på samme sted, slik at mottakingsforholdene blir like. Antennene blir justert inn i forhold til senderen, slik at begge antennene gir ut mak­ simal signalspenning. Disse to spenningene blir notert ned. Dersom vi kaller spenningen i referanseantennen Uæf og spen­ ningen i antennen vi skal bestemme antennevinningen for, U blir antennevinningen G

(12.5)

168

G =---U reff

Som regel blir antennevinningen oppgitt i desibel og blir be­ regnet slik: (12.6)

G(dB) = 20-lg-^-

For vanlige kringkastingsantenner som halvbølgedipol og yagiantenner bruker vi halvbølgedipol som referanseantenne. Antennevinningen for en halvbølgedipol blir da lik 1 (= 0 dB). For yagiantenner vil alltid vinningen være større, slik at en yagiantenne alltid gir ut større signal enn en dipol.

For antenner er det en sammenheng mellom åpningsvinkelen og antennevinningen. Når antennevinningen øker, avtar åpningsvinkelen, og motsatt. Når åpningsvinkelen avtar, be­ tyr det at hovedloben blir smalere. Det har den fordelen at signaler inn på antennen i andre retninger enn hovedmottaksretningen blir mer dempet, det vil si gir mindre signal ut av antennen. Slike signaler er som regel uønsket, da de forstyrrer mottakingen. For yagiantenner vil vinningen øke dersom an­ tall elementer (direktorer) økes.

To yagiantenner kan vi kople sammen, noe som gir mindre åpningsvinkel og større vinning. Dersom vi plasserer dem over hverandre, blir den vertikale åpningsvinkelen mindre, mens den horisontale åpningsvinkelen blir uendret. Dette kaller vi stablede antenner, og de blir brukt i tilfeller der vi får kraftige uønskede signaler fra gatenivå. Dersom vi plasserer antennene ved siden av hverandre, vil den horisontale åpningsvinkelen bli mindre, mens den vertikale åpningsvinkelen blir uendret. Dette kaller vi tvillingantenner. Figur 12.13 viser slike sammenkoplinger. Figuren viser også sammenkoplingsfiltre. Det er en enhet vi må bruke dersom vi skal kople to eller flere antenner til samme kabel. Merk at kablene fra hver antenne til sammenkoplingsfiltrene må være eksakt like lange.

Referanseantennen for LMK-antennen er en stangantenne på 0,15 m. En stangantenne på 1,2 m får da en vinning på 11 dB for frekvensen 1 MHz. 169

a) Stablede antenner

b) Tvillingantenner

Figur 12.13 a) Stablede antenner b) Tvillingantenner

F rekvensområde Avstemte antenner som dipoler og yagiantenner kan vi kjøpe ferdige for et bestemt frekvensområde. For FM-lydkringkasting (bånd II, 87,5-108 MHz) bruker vi en halvbølgedipol eller en yagiantenne. Figur 12.14 viser datablad for slike antenner.

Type

U1

U3

U5

Utførelse

FM-dipol. (Mulighet for LMK-mottaking via uskjermet uttak.)

Retningsvirkende FM-antenne med 3 elementer. Stillbart mastfeste.

Retningsvirkende FM-antenne med 5 elementer Stillbart mastfeste.

5

7

Forsterkning

dB

0

Front-bakforhold

dB

-

15

18

Åpningsvinkel horisontalt

78 0

65 °

63 0

Åpningsvinkel vertikalt

-

110°

92 0

Lengde

m

(Dipollengde 1,5 m)

1,18

1,45

Reflektorflate

m

-

-

1,75 x 0,8

Vindlast

kp

2,7

5,1

10,2

Figur 12.14 Data for antenner for FM-båndet 170

For TV-mottaking bruker vi som regel bare yagiantenner. An­ tennene får vi i følgende varianter: • kanalantenne, bare beregnet på en enkelt kanal i bånd I eller bånd III • kanalgruppeantenne, beregnet på en gruppe kanaler i bånd III, bånd IV eller bånd V, for eksempel k7-k!0 i bånd III • båndantenner, beregnet på et helt bånd, f.eks. bånd III, bånd IV eller bånd V • flerbåndsantenner, dekker flere bånd, for eksempel bånd IV og bånd V

Figur 12.15 viser datablad for kanalantenner i bånd I

_—-—

2-elements kanalantenner for en kanal i B 1. Innebygget 75-ohm symmetriledd. Stillbart mastfelt for rør med inntil 60 mmØ

---------------_________

Type

Fesa 2 Ra/K 2

Fesa 2 Ra/K 3

Fesa 2 Ra/K 4

Kanal

2

3

4 3

Forsterkning

dB

3

3

Front-bakforhold

dB

10

10

10

Åpningsvinkel horisontalt

75 °

75 °

750

Åpningsvinkel vertikalt

140°

140°

140°

Lengde

m

1,06

1,04

0,96

Vindlast horisontal

kp

11,4

10,1

8,9

Vindlast vertikal

kp

13,3

12,0

10,8

O LMK-antenne

Figur 12.15 Kanalantenner i bånd I

Mottaking av radio og TV krever forskjellige antenner, men vi kan montere dem på samme mast. Figur 12.16 viser en LMKpiskantenne, en halvbølgedipol for FM og en yagiantenne for TV, montert på én mast.

Figur 12.16 Felles montering av LMK-, FM- og TV-antenne 171

Forsterkere På steder der signalene fra senderen er svake, kan det være aktuelt å montere en antenneforsterker. Den bør vi plassere så nær antennen som mulig, slik at dempningen i kabelen ikke svekker signalet ytterligere. Dersom antennen er montert på husveggen, kan vi plassere forsterkeren innendørs. Ved lengre avstander fra antenne til bolig må vi montere forsterkeren på antennemasten, og den må være laget for utendørs bruk. Spenningsforsyning til forsterkeren går da via signalkabelen. Dette blir kalt fjernmating og krever en egen nettdel som vi monterer inndørs. Figur 12.18 viser datablad for en slik for­ sterker med nettdel.

Mastforsterker

med

© Hiisihmann

nettdel

APS 330

Komplett forsterkersett som består av følgende komponenter:

Forsterker Snf 330; Flerbåndsforsterker med 3 innganger, FM/BI, Bill og BIV/V. Monteres i mast eller på vegg. Skjermet forsterkerhus med fast monterte koaksialkontakter passende for kabel inntil 8mmØ. Fjernmates med nettdel Snn 250. Skjerming: 50dB

Maks. utgangsnivå

Støytall

Mhz

Forsterkning dB

dBpV

dB

47 - 104

22

100

2.6

174 - 230

22

98

2.7

470 - 860

23

102

3,3

Frekvensområder-

l^cstfeste Sno-U 40; Passer for feste av forsterker Snf 330 på mastrør med inntil 60mmØ

Nettdel Snn 250; Skjermet strømforsyner for innendørs montasje. Inngang/utgang via 75-ohm koaksialkontakter. 1m nettkabel montert.

Primærspenning Sekundærspenning Maks. belastning Maks. effektforbruk Skjerming

220V-AC -13V-DC 30mA 2W 40dB

Ytre mål

150x70x45mm

Figur 12.17 Mastforsterker med nettdel

172

Det finnes også forsterkere som for­ sterker en enkelt kanal eller en liten gruppe kanaler. Båndforsterkere for­ sterker et helt bånd.

Vi ser at forsterkeren har tre innganger for henholdsvis BI/ BIL BIII og BIV/BV. Dette er en flerbåndsforsterker. Vi tren­ ger altså ikke eget sammenkoplingsfilter (se neste avsnitt) med en slik forsterker.

Passive enheter Et antenneanlegg har gjerne flere antenner, og signalene fra antennene skal fordeles til flere apparater, for eksempel en firemannsbolig med ett TV-apparat og én radio pr. boligenhet. Vi trenger da en del såkalte passive enheter for å fordele sig­ nalene på en korrekt måte, slik at alle får tilfredsstillende mottakerforhold. Vi skal her se på følgende passive enheter: • sammenkoplingsfiltre, som blir brukt for å kople to eller flere antenner til en felles kabel • fordelingsbokser, som deler et signal i to eller flere like kraftige deler • avtapningsbokser, som kopler ut en liten del av signalet på kabelen • antennekontakter, som er siste leddet i anlegget, og der brukeren kopler til apparatet sitt. Symbol

0 eiier