2014-10-23
1
Elinstallationer i byggnaderLedningsdimensionering
1
Angivna krav om kabeldimensioneringELSÄK-FS 2008:1 och 2010:12 kap. God elsäkerhetsteknisk praxis
1§ En starkströmsanläggning ska vara utförd enligt god elsäkerhetsteknisk praxis så att den ger betryggande säkerhet mot person- eller sakskada på grund av el.
2
Angivna krav om kabeldimensioneringELSÄK-FS 2008:1 och 2010:12 kap. God elsäkerhetsteknisk praxis
1§ Med god elsäkerhetsteknisk praxis avses tillämpning av dessa föreskrifter samt av den praxis i övrigt som har etablerats på elsäkerhetsområdet genom kompletterande standarder eller andra bedömningsgrunder.
3
2014-10-23
2
Angivna krav om kabeldimensioneringELSÄK-FS 2008:1 och 2010:12 kap. God elsäkerhetsteknisk praxis
1§ Om svensk standard tillämpas som komplement till föreskrifterna anses anläggningen utförd enligt god elsäkerhetsteknisk praxis om inget annat visas. Om en anläggnings utförande helt eller delvis avviker från svensk standard ska de bedömningar som ligger till grund för utförandet dokumenteras.
4
Angivna krav om kabeldimensioneringELSÄK-FS 2008:1 och 2010:13 kap. Grundläggande säkerhetskrav
1§ En starkströmsanläggning ska vara utförd så, att den ger betryggande säkerhet under normala förhållanden, vid ett (1) fel i anläggningen och vid rimligt förutsebar felbetjäning.
5
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2Del 1 Ändamål och grundläggande principer
131.2 Skydd mot elchock
131.2.1 Basskydd
Personer och husdjur ska skyddas mot fara, som kan uppstå vid direkt beröring av spänningsförande delar i elinstallationen till exempel genom att ‒ förhindra beröring av spänningsförande delar
‒ begränsa den ström, som skulle kunna passera till ofarligt värde
6
2014-10-23
3
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2Del 1 Ändamål och grundläggande principer
131.2 Skydd mot elchock
131.2.2 Felskydd
Personer och husdjur ska skyddas mot fara, som kan uppstå vid beröring av utsatta delar
‒ förhindra att personer och husdjur utsätts för strömgenomgång
‒ begränsa den ström, som skulle kunna passera till ofarligt värde
‒ automatiskt frånkoppla matningen inom en bestämd tid, om det uppstår ett fel som kan medföra en farlig chockström vid beröring av utsatta delar
7
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2Del 1 Ändamål och grundläggande principer
131.3 Skydd mot termiska verkningar
Elinstallationer ska vara utförda så att de inte medför risk för skador på egendom på grund av för höga temperaturer eller ljusbågar. IInstallationen får vid normal drift inte heller medföra risk för brännskador på personer och husdjur.
8
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2Del 1 Ändamål och grundläggande principer
131.4 Skydd mot överström
Personer, husdjur och egendom ska skyddas mot skador från höga temperaturer eller elektromagnetiska påkänningar som förorsakas av överströmmar i spänningsförande ledare.
‒ automatisk frånkoppling av överströmmen innan denna antar ett farligt värde med hänsyn till strömmens varaktighet
‒ begränsning av den högsta överströmmen till ett ofarligt värde och varaktighet
9
2014-10-23
4
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2Del 1 Ändamål och grundläggande principer
131.5 Skydd mot felström
Andra ledare än spänningsförande ledare och varje annan del, avsedd att kunna föra felströmmar, ska kunna göra det utan att anta en skadlig temperatur.
10
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2Del 2 Definitioner och ordförklaringar
Ord man inte förstår måste definieras…
Överström
Överlastström
Kortslutningsström
Felström
Belastningsförmåga
mm, mm
11
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2Kap 31 Användning, uppbyggnad och strömtillförsel
311 Maximalbelastning och sammanlagring
‒ Viktigt att fastställa anläggningens maximala belastning.
‒ Man får ta hänsyn till sammanlagringen mellan delbelastningarna i olika delar av elinstallationen och den maximala belastningen.
‒ För dimensionering, se SS 437 01 45
Sammanlagring
Antal grupper
Bostads-centraler
Övrig kopplings-utrustning
2 och 3 0,8 0,9
4 och 5 0,7 0,8
6, 7, 8 och 9
0,6 0,7
10 och fler 0,5 0,6
12
2014-10-23
5
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2Kap 31 Användning, uppbyggnad och strömtillförsel
313 Strömförsörjning
För kraftmatningen ska följande egenskaper fastställas
‒ strömart och frekvens samt nominell spänning. Dessa uppgifter är givna till följd av att vi har ett gemensamt kraftförsörjningssystem i Sverige
‒ förväntad kortslutningsström (och förimpedans) i anslutningspunkten. Dessa uppgifter erhålls från nätägaren
‒ ändamålsenlig elinstallation och dimensionerad för maximal belastning. För optimal och ekonomisk dimensionering av elinstallationen kan hänsyn till belastningarnas sammanlagring utnyttjas
13
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2Kapitel 41 Skydd mot elchock
411.3.2 Automatisk frånkoppling vid ett fel
• I TN-system, som är vårt normala distributionssystem, krävs snabb frånkoppling när beröringsspänningen kan bli mer än 50 V AC eller 120 V DC.
• Samtliga utgående gruppledningar upp till och med 32 A ska ha en frånkopplingstid på 0,4 sekunder.
• För serviskabel och gruppledningar över 32 A får utlösningstiden uppgå till högst 5 sekunder.
14
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2
Kapitel 41 Skydd mot elchock
411.3.3 Tilläggsskydd
• I växelströmskretsar ska tilläggsskydd i form av jordfelsbrytare anordnas för uttag med högsta märkström 20 A som används av lekmän och är avsedda för allmänbruk och flyttbar elmateriel med högsta märkström32 A för användning utomhus.
• Undantag finns.
15
2014-10-23
6
411.4.4 Karakteristiken hos skyddsapparater
• kretsens impedans ska vara sådan att vid ett fel med försumbar impedans var som helst i elinstallationen mellan en fasledare och en skyddsledare eller utsatt del, automatisk frånkoppling av matningen sker inom angiven tid enligt följande:
• �� · �� ≤ ��
• �� = impedans i felkretsen
• �� = säkerställer automatisk funktion av frånkoppling av skyddsapparat
• �� = nominell spänning till jord
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2
Kapitel 41 Skydd mot elchock
Nominell
spänning U0
Frånkoppling
120 V 0,8 s
230 V 0,4 s
400 V 0,2 s
> 400 V 0,1 s
16
431.1 Skydd av fasledare
• Om farliga överströmmar kan uppstå i fasledarna ska dessa automatiskt frånkopplas av ett överströmsskydd.
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2
Kapitel 43 Skydd mot överström
17
431.1 Skydd av neutralledare
• Neutralledare med area, som är lika med fasledarnas area eller har samma ledningsförmåga (ekvivalent area) som fasledarna behövs normalt inte överströmsskydd eller frånkoppling av neutralledaren.
• Där neutralledarens area är mindre än fasledarens area eller har sämre belastningsförmåga, är det nödvändigt med överströmsdetektering.
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2
Kapitel 43 Skydd mot överström
18
2014-10-23
7
431.2.3 Övertonsströmmar
• Där övertonsströmmarna i neutralledaren blir så stora att de befaras överstiga neutralledarens belastningsförmåga ska en överlastdetektering finnas i neutralledaren.
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2
Kapitel 43 Skydd mot överström
19
433.1 Samordning mellan ledare och överlastskydd
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2
Kapitel 43 Skydd mot överström
�� ≤ �� ≤ ��
�� ≤ 1,45 · ��
�� = ������������� ������������ö�
�� = ������ �����������ö�å��
�� = ö��
����������� �ä���ö�
�� = ��ö� �ö �ä ker ������� �� ö��
����������
1,45= ���� �� ��� �� ��ö����� ��� 1 �����20
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2
Kapitel 52 Val och montering av ledningssystemMontering av
ledningssystem
Ex på installationsmetoder
Översikt förläggningssätt
Belastningsförmåga Förläggningssätt
Omräkning omgivningstemperatur Anhopning av kablar
Tabell 52A.2
Tabell 52A.3
Tabell 52B.1
Tabell 52B.2-52B.13
Tabell 52B.14-52B.15 Tabell 52B.17-52B.21
Kabels belastningsförmåga Korr temp Korr anhopningXX =
Kabels belastningsförmåga vid aktuellt förläggningssätt
21
2014-10-23
8
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2
Kapitel 52 Val och montering av ledningssystem
Exempel: 3-fas PVC isolerad 1,5 mm2 kabel klamrad på vägg tillsammans med 5 andra kablar, omgivningstemperatur 35°C
Tabell Resultat
52A.2 Montering av ledningssystem Typ 20
52A.3 Installationsmetod Metod C
52B.1 Översikt förläggningssätt Gå till 52B.4 kol 6
52B.4 Belastningsförmåga förläggningssätt Belastningsförmåga = 17,5 A
52B.14 Omräkningsfaktor för andra omgivningstemperaturer Korr temp = 0,94
52B.17 Korr av belastningsförmåga vid anhopning av kablar Korr anhopning = 0,72
Beräkning Belastningsförmåga vid aktuellt förläggningssätt 17,5 · 0,94 · 0,72 = 11,8 �
22
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2
Kapitel 52 Val och montering av ledningssystem
523 Belastningsförmåga
Högsta drifttemperatur för ledare
Isolering Högsta drifttemperatur °C
Polyvinylklorid (PVC) 70 för ledare
Tvärbunden polyeten (PEX) eller etenpropengummi (EPR)
90 för ledare
Mineral (PVC belagd eller bar utsatt för beröring)
70 för mantel
Mineral (bar, inte utsatt för beröring eller i kontakt med brännbart material)
105 för mantel
23
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2
Kapitel 52 Val och montering av ledningssystem
523.6 Antal belastade ledare
Om övertonshalten är större än 15% ska neutralledaren inte vara mindre än fasledarnas.
Termiska effekter pga övertonsströmmar finns i 52E.1
Tredje ton
andel av
fasström %
Omräkningsfaktor
Storleksval utgående från fasström
Storleksval utgående från neutralledarström
0-15 1,0 -
15-33 0,86 -
33-45 - 0,86
>45 - 1,024
2014-10-23
9
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2
Kapitel 52 Val och montering av ledningssystem
525 Spänningsfall i abonnentanläggningar
I en abonnentanläggning bör det totala spänningsfallet inte överstiga 4 % av den nominella spänningen som normalt är 230/400 V.
Nätspänningen tillåts att variera mellan -10 % och +6 % av den nominella spänningen 230/400 V i våra distributionsnät, enligt SS-EN 50 160.
25
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2
Kapitel 52 Val och montering av ledningssystem
Spänningsfallet i en abonnentanläggning bör inte överstiga följande värden i förhållande till den nominella spänningen.
– 2 % i huvudledning från servissäkring
– 3 % sammanlagt i huvudledning från servissäkring och gruppledning för belysning och småapparater
– 4 % sammanlagt i huvudledning från servissäkring och gruppledning för annat ändamål
För industrianläggningar kan beroende på omständigheterna större spänningsfall än de ovan angivna förekomma.
Procenttalen är hämtade från SS 437 01 45.
26
Angivna krav om kabeldimensioneringElinstallationsreglerna SS 436 40 00 utg 2
Kapitel 52 Val och montering av ledningssystem
Spänningsfallet kan beräknas enligt följande:
∆� = 3 · �� · �
∆� = ��ä��������
�� �� ���� ����
�� = ������������ö����
� = ������ �������� �� ����
3 ���ä��� �ä ∆� ��ä���� �å �������ä�������
27
2014-10-23
10
Spänningsfallsberäkningar 1-fasledning
Totala R för denna krets blir Rl • 2
Totala X för denna krets blir Xl • 2
28
∆�� = �� · �
∆�� = �� · (� · ��� + · ���)Belastning
Rl
Rl
Xl
Xl
Spänningsfallsberäkningar 3-fasledning
Totala R för denna krets blir Rl
Totala X för denna krets blir Xl
29
∆�� = 3 · �� · �
∆�� = 3 · �� · (� · ��� + · ���)
Belastning
Rl Xl∆�� = 3 · ∆��
Spänningsfallsberäkningar
Följande faktorer påverkar normalt spänningsfallet:
• Ledarens resistiva motstånd (ledararea och längd)
• Ledarens induktiva motstånd (ledararea, ledningstyp och längd)
• Belastningsströmmen
• Belastningens effektfaktor (cosφ)
30
∆�� = 3 · �� · (� · ��� + · ���)
Belastning
Rl Xl
2014-10-23
11
Spänningsfallsberäkningar
Faskompensering
• Höjer vi effektfaktor (cosφ) med hjälp av faskompensering så kommer belastningsströmmen att minska proportionellt.
• Spänningsfallet kommer ej att minska i samma utsträckning.
• cosφ ökar (går mot 1) värdet på sinφ att minska (går mot 0).
• Faskompenseringen ger marginell skillnad på spänningsfallet.
• Men stora skillnader på ledningens effektförluster.
• Ger ett bättre cosφ-värde mot energileverantören.
31
∆�� = 3 · �� · (� · ��� + · ���)
Belastning
Rl Xl
CXc
Spänningsfallsberäkningar
Motorstarter
• Belastningar acceptera normalt att spänningen avviker på 5 % .
• Håller vi oss till regelverket med max. 4 % spänningsfall. Vi får som regel inga problem.
• Det kan vara problem med att spänningsfallen ej är konstanta, varierar med belastningen.
• Vid direktstart av motorer kan startströmmen bli 6 ggr märkströmmen och under denna tid ökar spänningsfallet mycket högre än normalt.
• Under startförloppet så är dessutom cosϕ ≈ 0,4
32
∆�� = 3 · �� · (� · ��� + · ���) Rl Xl
M
Spänningsfallsberäkningar 1-fasledningFrån en gruppcentral går en EKK 3G1,5 till en 1-fasig resistiv last på 1,25 kW.
Kabeln har en längd på 29 m. Vad blir spänningsfallet i gruppledningen?
33
Rl
Rl
Xl
Xl� = � · � · ��� → � =�
�·����=
��
��·�≈ 5,43 �
SS 424 14 05 Tab 2 ger
= 12,1 �Ω/� ���
= 0,110 �Ω/�
� = 12,1 · 29 · 2 = 701,8 �Ω
� = 0,110 · 29 · 2 = 6,38 �Ω
∆� = �� · (� · ��� + � · ���)
∆� = 5,43 · 0,7018 · 1 + 0,00638 · 0 = 3,81 �
Spänningsfall ���·�,��
��= 1,66 %
2014-10-23
12
Spänningsfallsberäkningar 1-fasledningFrån en gruppcentral går en EKK 3G1,5 till en 1-fasig last på 1,25 kW och cosϕ = 0,7.
Kabeln har en längd på 29 m. Vad blir spänningsfallet i gruppledningen?
34
Rl
Rl
Xl
Xl� = � · � · ��� → � =�
�·����=
��
��·�,�≈ 7,76 �
SS 424 14 05 Tab 2 ger
= 12,1 �Ω/� ���
= 0,110 �Ω/�
� = 12,1 · 29 · 2 = 701,8 �Ω
� = 0,110 · 29 · 2 = 6,38 �Ω
∆� = �� · (� · ��� + � · ���)
∆� = 7,76 · 0,7018 · 0,7 + 0,00638 · 0,71 = 3,85 �
Spänningsfall ���·�,�
��= 1,67 %
Spänningsfallsberäkningar 3-fasledningFrån en gruppcentral går en FKKJ 3x95/50 till en 3-fasmaskin med cosϕ=0,8 som drar 200 A.
Kabeln har en längd på 50 m. Vad blir spänningsfallet i gruppledningen?
35
SS 424 14 05 Tab 1 ger
= 0,193 �Ω/� ���
= 0,075 �Ω/�
� = 0,193 · 50 = 9,65 �Ω
� = 0,075 · 50 = 3,75 �Ω
∆�� = 3 · �� · (� · ��� + � · ���)
∆�� = 3 · 200 · 9,65 · 0,8 + 3,75 · 0,6 = 3,453 �
Spänningsfall ���·�,��
���= 0,86 %
Rl Xl
Utlösningsvillkor och kortslutningseffekt
• Nätägaren känner till hur distributionsnätet är uppbyggt fram till abonnentens anslutningspunkt.
• För dimensionering av en elinstallation har nätägaren därför ålagts att på begäran lämna uppgifter om nätets jordslutningsimpedans (förimpedans) och nätets tillgängliga kortslutningsström I
k3i
anslutningspunkten.
• Köper man högspänning får man själv beräkna jordslutningsimpedans (förimpedans) och tillgängliga kortslutningsström I
k3
36
2014-10-23
13
Utlösningsvillkor och kortslutningseffekt
• Kortslutningsströmmen Ik3
används för val av elmateriel, till exempel dvärgbrytare och jordfelsbrytare vad avser mekanisk hållfasthet samt bryt- och slutförmåga.
• Jordslutningsimpedansen (förimpedansen) används för dimensionering av kabelarean, kabellängden samt överlast- och kortslutningsskyddets storlek och typ så att utlösningsvillkoret uppfylls för tillräckligt snabb frånkoppling.
37
Utlösningsvillkor och kortslutningseffekt
Hur använder vi nätägarens uppgifter om förimpedans?
10/0,4 kV
AB1
FKKJ
4x35+16
15 m
A FBBJ 4x10/10
20 m
Serviskabel
Anslutningspunkt
Gruppledning 2,5 mm2
Zför = 64 mΩ
Ik3 = 3,5 kA
ZförA ?
16 A typ C
38
Utlösningsvillkor och kortslutningseffekt
Hur använder vi nätägarens uppgifter om förimpedans?
FKKJ
4x35+16
15 m
A
Anslutningspunkt
Zför = 64 mΩ
Ik3 = 3,5 kA
ZförA ?
Enligt tabell 2 i SS 424 14 04 eller 424 14 06 så är impedansen Z =
1,91 mΩ/m för FKKJ 35 mm2
����� = 1,91 · 15 = 29 �Ω
�ö�� = 64 + 29 = 93 �Ω
Införs i gruppförteckningenKontroll av utgående ledningars
längd i SS 424 14 04 eller 06
39
2014-10-23
14
Utlösningsvillkor och kortslutningseffekt
Hur använder vi nätägarens uppgifter om förimpedans?
AB1
FKKJ
4x35+16
15 m
A FBBJ 4x10/10
20 m
Anslutningspunkt
Zför = 64 mΩ
Ik3 = 3,5 kA
ZförA = 93 mΩ
ZförAB1 = ?
Enligt tabell 2 i SS 424 14 04 eller 424 14 06 så är impedansen
Z = 4,17 mΩ/m för FBBJ 10 mm2
����� = 4,17 · 20 = 84 �Ω
�ö���� = 64 + 29 + 84 = 177 �Ω
Införs i gruppförteckningen
40
Utlösningsvillkor och kortslutningseffekt
Hur använder vi nätägarens uppgifter om förimpedans?
AB1
FKKJ
4x35+16
15 m
A FBBJ 4x10/10
20 m
Anslutningspunkt
Zför = 64 mΩ
Ik3 = 3,5 kA
ZförA = 93 mΩ
ZförAB1 = 177 ≈ 200 mΩ
Avrunda till 200 mΩ och kontrollera kabellängderna. Man kan givetvis ”finräkna” med 177 mΩ om man anser det vara nödvändigt.
Gruppledning 2,5 mm2
16 A typ C
41
Utlösningsvillkor och kortslutningseffekt
Hur använder vi nätägarens uppgifter om förimpedans?
AB1A
ZförAB1 = 177 ≈ 200 mΩ
SS 424 14 04 Kabel med arean 2,5 mm2 skyddad med 16 A dvärgbrytare typ C får vara högst 67 meter
SS 424 14 06Om motsvarande kabel skyddas med 16 A diazedsäkring och ska ha utlösningstiden 0,4 sekunder kan kabeln ha längden 106 meter.
Gruppledning 2,5 mm2
16 A typ C
42
2014-10-23
15
Jordslutningsimpedanser
Tabell 1 SS 424 14 04 eller 06 visar jordslutningsimpedanser för D/Yn-kopplade distributionstransformatorer.
10/0,4 kV
Impedansen på nätet före trafon är 5 – 10 mΩ överförd till sekundärsidan. Värdet brukar försummas vid överslagsberäkningar.
43
Jordslutningsimpedanser
Kablars impedans Z
• Nätkabel med area ≥ 95 mm2 ska vid beräkningen av Z hänsyn tas till både dess resistans (R) och reaktans (X).
• I standarden SS 424 14 05 tabell 1 och i kabeltillverkares kataloger anges R och X för, till exempel en meter FKKJ 4 x 95/50 till 0,580 mΩrespektive 0,079 mΩ vid 20°C.
10/0,4 kV
���� = �� + �����
���� = �� + �����
�ö� = ����
+ ����
�ö�
44
Jordslutningsimpedanser
Kablars impedans Z
• Kabel med area ≤ 95 mm2 kan reaktansen försummas och kabels impedansvärden kan adderas.
• I standarden SS 424 14 04 tabell 2 och i kabeltillverkares kataloger anges Z för, till exempel en meter FKKJ 10/10 till 4,17 mΩ vid 55°C.
45
2014-10-23
16
Utlösningsvillkor
Från en trafo går en 120 m lång SE-N1XV (AXK) 4x95 till ett kabelskåp. Från kabelskåpet går en 32 m lång huvudledning FKKJ 4x16/16 fram till en gruppcentral C. Beräkna förimpedansen ZförC.
46
ST = 250 kVA
FKKJ
4x16/16
32 m
C
ZförC ?
SE-N1XV
4x95
120 m
Trafons jordslutningsimpedans ZN ur SS 424 14 04 eller 06 tab 1.ZN = 26 mΩ
SE-N1XV jordslutningsimpedans vid 55°C ur SS -04 eller -06 tab 2c. 4x95 → 0,746 mΩ/mZSE-N1XV = 120 • 0,746 = 89,5 mΩ
FKKJ jordslutningsimpedans vid 55°C ur SS -04 eller -06 tab 2a. 4x16/16 → 2,62 mΩ/mZSE-N1XV = 32 • 2,62 = 83,8 mΩ
�ö�� = �� + ������ ! + ����� =
26 + 89,5 + 83,8 = 199,3 ≈ 200 �Ω
Utlösningsvillkor
Förimpedansen (ZförC) vid gruppcentral C är 200 mΩ. Från centralen går en gruppledning EKK 3G1,5 skyddad av dvärgbrytare av typ B10A.
Enligt Elinstallationsreglerna 411.3.2 ska gruppledningar upp till och med 32 A ha en frånkopplingstid på 0,4 sekunder.
Vad blir ledningens maximala längd för att utlösningsvillkoret skall vara uppfyllt ?
47
Dvärgbrytare → SS 424 14 04 tab 9 (typ B) 200 mΩ, 1,5 mm2, 10 A →maxlängd 144 m. 0,1 s. C
B10 A
ZförC = 200 mΩ
Om det varit en diazed så gäller → SS 424 14 06 tab 8, 200 mΩ, 1,5 mm2, 10 A → maxlängd 89 m. 0,4 s.
Utlösningsvillkor
Förimpedansen (ZförC) vid gruppcentral C är 200 mΩ. Från centralen går en gruppledning EKK 3G1,5 skyddad av dvärgbrytare av typ C10A.
Enligt Elinstallationsreglerna 411.3.2 ska gruppledningar upp till och med 32 A ha en frånkopplingstid på 0,4 sekunder.
Vad blir ledningens maximala längd för att utlösningsvillkoret skall vara uppfyllt ?
48
Dvärgbrytare → SS 424 14 04 tab 10 (typ C) 200 mΩ, 1,5 mm2, 10 A → maxlängd 68 m. 0,1 s. C
B10 A
ZförC = 200 mΩ
Om det varit en diazed så gäller → SS 424 14 06 tab 8, 200 mΩ, 1,5 mm2, 10 A → maxlängd 89 m. 0,4 s.
2014-10-23
17
Utlösningsvillkor
Förimpedansen (ZförC) vid central C är 200 mΩ. Från centralen går en huvudledning FKKJ 4x10/10 skyddad av diazedsäkring på 35 A.
Vad blir ledningens maximala längd för att utlösningsvillkoret skall vara uppfyllt ?
49
C
35 A
ZförC = 200 mΩ
Diazedsäkring och 5 s så gäller → SS 424 14 06 tab 3, 200 mΩ, 10 mm2, 35 A → maxlängd 228 m.
Utlösningsvillkor
Tabellerna i SS 424 14 06 visar vissa värden med fet och kursiv stil, det innebär att det finns risk att man ev överskrider kabelns I2t, därför bör man gå upp i area eller göra noggrannare beräkningar via SS 424 14 05.
50
Belastningsförmåga = strömvärde
• Nytt namn, viss äldre litteratur och standarder kan ha kvar benämningen strömvärde.
• Värdet av den ström som en ledare kan belastas med under givna förläggnings- och omgivningsförhållanden utan att ledartemperaturen överskrider det tillåtna värdet för kontinuerlig drift.
• Olika standarder SS 436 40 00, SS 424 14 24
• SS 424 14 24 tabell 1 och 2 ges sambandet mellan säkringens märkström och ledares belastningsförmåga (strömvärde) I
Znär
säkringen utgör överlastskydd.
51
2014-10-23
18
Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 436 40 00Tabell Resultat
Beräkning Belastningsström IB �� =�
�·"·������ =
�
�·�·"·����
SS4241424 tab 1-2
Val av säkring och bestämning av belastningsförmåga okorrigerat
�# �$��� = ?
52A.2 Montering av ledningssystem Typ ?
52A.3 Installationsmetod Metod ?
52B.1 Översikt förläggningssätt Gå till 52B.14-21
52B.14-16 Omräkningsfaktor för omgivningstemperaturer Korr temp kt = ?
52B.17-21 Korr av belastningsförmåga vid anhopning av kablar Korr anhopning kf = ?
Beräkning Belastningsförmåga vid aktuellt förläggningssätt, alltså korrigerat
�# $��� =�# �$���
�� · �
52B.1 Översikt förläggningssätt Gå till 52B.2-13 kol ?
52B.2-13 Belastningsförmåga förläggningssätt, bestäm area Area = ?52
Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 424 14 24
Tabell Resultat
Beräkning Belastningsström IB �� =�
�·"·������ =
�
�·�·"·����
Bestäm Typ av last. Motorlast ?, 433.3b ? Last = ?
Bestäm Säkringens funktion Kortslutningsskydd,Överlastskydd
Funktion = ?
SS4241424 tab 1-2
Val av säkring och bestämning av belastningsförmåga okorrigerat
�# �$��� = ?
Bilaga A Förläggningssätt, A1, C, D1, D2, E Typ ?
A.8,A.11-12
Omräkningsfaktor omgivningstemperatur Korr temp kt = ?(kan vara flera)
A.9-10, A13-A15
Omräkningsfaktor förläggningssätt Korr anhopning kf = ?(kan vara flera)
Beräkning Belastningsförmåga vid aktuellt förläggningssätt, alltså korrigerat
�# $��� =�# �$���
�� · �
A.1-7 Bestäm minsta tillåtna area Area = ? 53
• Kontroll enligt 433 i SS 436 40 00
• Kontroll enligt 6.6 i SS 424 14 24
�� < �� < �� �� < 1,45 · ��
IB = Belastningsström för vilken kretsen ska dimensioneras
IZ = Strömvärde för ledaren
In = Överlastskyddets märkström
I2 = Ström som tillförsäkrar säker funktion hos överlastskyddet. (Funktionsström) (framgår av produktstandarden eller av anvisningar från tillverkaren.
54
Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 436 40 00, SS 424 14 24
2014-10-23
19
Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 424 14 24
• En belysningsgrupp skall matas från smältsäkring/ar med märkströmmen 10A. Bestäm minsta tillåtna belastningsförmåga (IZ) för ledningen.
55
SS 424 14 24 tab 1 ger en säkring In = 10 A. Det ger ett IZ okorr = 13 A
Säkringens funktion? Både överlast och kortslutningsskydd
Minsta tillåtna belastningsförmåga IZ
för ledningen?
Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 424 14 24
• En belysningsgrupp skall matas från dvärgbrytare med märkströmmen 10A. Bestäm minsta tillåtna belastningsförmåga (IZ) för ledningen.
56
SS 424 14 24 tab 2 ger en säkring In = 10 A. Det ger ett IZ okorr = 10 A
Säkringens funktion? Både överlast och kortslutningsskydd
Minsta tillåtna belastningsförmåga IZ
för ledningen?
Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 424 14 24
• En 3-fas motor med märkströmmen 8A skall matas från diazedsäkringar med märkströmmen 20A. Motorgruppen är försedd med ett separat termiskt överlastskydd (motorskydd). Bestäm minsta tillåtna belastningsförmåga (I
Z) för ledningen.
57
Motorskyddet är inställt på motorns märkströmIz okorr = 8 A.
Säkringens funktion?Kortslutningsskydd. För överlast skyddar
separat motorskydd
Minsta tillåtna belastningsförmåga IZ
för ledningen?
2014-10-23
20
Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 424 14 24
• En 3-fas elpatron med märkströmmen 18A ska matas från diazedsäkringar med märkströmmen 20A. Bestäm minsta tillåtna belastningsförmåga (I
Z) för ledningen.
58
Elpatronens märkströmIz okorr = 18 A.
Säkringens funktion?Kortslutningsskydd. Belastningen kan
tillhöra 433.3
Minsta tillåtna belastningsförmåga IZ
för ledningen?
Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 424 14 24
• Antag att du har en kabel. Via beräkningar på bla förläggningssätt har du kommit fram till att belastningsförmågan för ledningen är 46 A. Bestäm den störst tillåtna smältsäkringen (avseende överlast).
59
SS 424 14 24 tab 1. En säkring på 40 A kräver ett IZ på minst 44 A. Vi har 46 A
Det uträknade IZ korr = 46 A ger en max säkring på 40 A.En säkring på 50 A kräver ett IZ på minst 55 A.
Vi har 46 A så 50 A går inte
Säkringens funktion? Både överlast och kortslutningsskydd
Minsta tillåtna belastningsförmåga IZ
för ledningen?
Bestäm ledares area SS 424 14 24• En belastning drar 21 A. Matningen ska vara en trefaskabel (PVC) och klamras ensam på vägg.
Omgivningstemperaturen överstiger inte 30°C. Bestäm diazedsäkring och minsta area.
60
Säkringens funktion? Både överlast och kortslutningsskydd
Säkringens storlek och IZ okorr?
SS 424 14 24 tab 1 ger en säkring In = 25 A. Det ger ett IZ okorr = 28 A
Förläggningssätt? Bilaga A ger förläggningssätt C
Omr omgivningstemp kt SS 424 14 24 A.8 kt = 1,0
Omr förläggningssätt kf SS 424 14 24 A.9 kf = 1,0
Belastningsförmåga omräknat IZ okorr?
�# $��� =�# �$���
�� · �=
28
1,0 · 1,0= 28 �
Minsta tillåtna area?SS 424 14 24 A.1 �# $��� > 24 ��� < 32 →
Area = 4 mm2
2014-10-23
21
Bestäm ledares area SS 424 14 24• En belastning drar 21 A. Matningen ska vara en trefaskabel (PVC), förläggs med 4 andra på stege.
Omgivningstemperaturen överstiger inte 40°C. Bestäm diazedsäkring och minsta area.
61
Säkringens funktion? Både överlast och kortslutningsskydd
Säkringens storlek och IZ okorr?
SS 424 14 24 tab 1 ger en säkring In = 25 A. Det ger ett IZ okorr = 28 A
Förläggningssätt? Bilaga A ger förläggningssätt E
Omr omgivningstemp kt SS 424 14 24 A.8 kt = 0,87
Omr förläggningssätt kf SS 424 14 24 A.9 eller A.10 kf = 0,80
Belastningsförmåga omräknat IZ okorr?
�# $��� =�# �$���
�� · �=
28
0,87 · 0,80= 40,23 �
Minsta tillåtna area?SS 424 14 24 A.2 �# $��� > 34 ��� < 43 →
Area = 6 mm2
Bestäm ledares area SS 424 14 24• En motor har märkströmmen 21 A. Direktstart. Matningen ska vara en trefaskabel (PVC), förläggs
med 4 andra på stege. Omgivningstemperaturen överstiger inte 40°C. Bestäm diazedsäkring och minsta area.
62
Säkringens funktion? Kortslutningsskydd och sep överlastskydd
Säkringens storlek och IZ okorr?
Säkring uppskattas till 2 · �% → 50 ��# �$��� = 21 � Välj utifrån överlastskyddet
Förläggningssätt? Bilaga A ger förläggningssätt E
Omr omgivningstemp kt SS 424 14 24 A.8 kt = 0,87
Omr förläggningssätt kf SS 424 14 24 A.9 eller A.10 kf = 0,80
Belastningsförmåga omräknat IZ okorr?
�# $��� =�# �$���
�� · �=
21
0,87 · 0,80= 30,17 �
Minsta tillåtna area?SS 424 14 24 A.2 �# $��� > 25 ��� < 34 →
Area = 4 mm2
Bestäm ledares area SS 424 14 24Fortsättning:
• En motor har märkströmmen 21 A. Direktstart. Matningen ska vara en trefaskabel (PVC), förläggs med 4 andra på stege. Omgivningstemperaturen överstiger inte 40°C. Diazedsäkring 50 A som kortslutningsskydd och sep överlastskydd inställt på 21 A ger minst 4 mm2.Bestäm arean på anslutningsledningen (RDOE) mellan säkerhetsbrytaren och motorn.
63
SS 424 14 24 A.6 → kt = 0,82
SS 424 14 24 A.6 → IZ = 30 A (4 ledare, 3 belastade)
�# = 30 · 0,82 = 24,6 �
Våran belastning drar 21 A, alltså är även detta OK
Kontroll av största säkring som
kortslutningsskydd
SS 424 14 24 B.14 mm2 säkras med 50 A säkring som
kortslutningsskydd.
Strömvärde IZ ?
Omr omgivningstemp kt
2014-10-23
22
Bestäm ledares area SS 424 14 24• En motor har märkströmmen 21 A. Motorn är styrd av frekvensomriktare, där tredje övertonsandel
av fasström beräknas till 30 %. Matningen ska vara en trefaskabel (PVC), förläggs med 4 andra på stege. Omgivningstemperaturen överstiger inte 40°C. Bestäm diazedsäkring och minsta area.
64
Säkringens funktion? Kortslutningsskydd och sep överlastskydd
Säkringens storlek och IZ okorr?
Säkring uppskattas till 1 · �% → 25 ��# �$��� = 21 � Välj utifrån överlastskyddet
Förläggningssätt? Bilaga A ger förläggningssätt E
Omr omgivningstemp kt SS 424 14 24 A.8 kt = 0,87
Omr förläggningssätt kf SS 424 14 24 A.9 eller A.10 kf = 0,80
Belastningsförmåga omräknat IZ okorr?
�# $��� =�# �$���
�� · � · �ö=
21
0,87 · 0,80 · 0,86= 34,68 �
Minsta tillåtna area? SS 424 14 24 A.2 �# $��� > 34 ��� < 43 →Area = 6 mm2
Omr 3:e överton kö SS 436 40 00 52E.1 kö = 0,86
Bestäm ledares area SS 424 14 24• En 3-fas belastning drar 13A. Matningen består av enledare i rör infälld i vägg. Röret ligger
tillsammans med 1 annat rör. Omgivningstemperaturen överstiger inte 30°C. Bestäm diazedsäkringoch minsta area.
65
Säkringens funktion? Både överlast och kortslutningsskydd
Säkringens storlek och IZ okorr?
SS 424 14 24 tab 1 ger en säkring In = 16 A. Det ger ett IZ okorr = 18 A
Förläggningssätt? Bilaga A ger förläggningssätt A1
Omr omgivningstemp kt SS 424 14 24 A.8 kt = 1,0
Omr förläggningssätt kf SS 424 14 24 A.9 kf = 0,80
Belastningsförmåga omräknat IZ okorr?
�# $��� =�# �$���
�� · �=
18
1,0 · 0,80= 22,5 �
Minsta tillåtna area?SS 424 14 24 A.1 �# $��� > 18 ��� < 24 →
Area = 4 mm2
Men !
Vid installationer där man inte utnyttjar kablarnas hela belastningsförmåga kan man bortse från omräkningsfaktorerna för ledararea 1,5 mm2 – 4 mm2.kt ska med !
�# $��� =18
1,0= 18 �
�# $��� > 13,5 ��� < 18 →
Area = 2,5 mm2
Bestäm ledares area SS 424 14 24• En belastning drar 21 A. Matningen ska vara en trefaskabel (FKKJ), förläggs i mark tätt förlagd
med 4 andra kablar. Installationsdjupet är 0,7 m. Markens termiska resistivitet antas ej överstiga 2,5K • m/W. Bestäm diazedsäkring och minsta area.
66
Säkringens funktion? Både överlast och kortslutningsskydd
Säkringens storlek och IZ okorr?
SS 424 14 24 tab 1 ger en säkring In = 25 A. Det ger ett IZ okorr = 28 A
Förläggningssätt? Bilaga A ger förläggningssätt D2
Omr omgivningstemp kt SS 424 14 24 A.12 kt = 1,0
Omr förläggningssätt kf SS 424 14 24 A.13 kf = 1,0SS 424 14 24 A.15 kf = 0,55
Belastningsförmåga omräknat IZ okorr?
�# $��� =�# �$���
�=
28
0,55= 50,91 �
Minsta tillåtna area? SS 424 14 24 A.3 �# $��� > 42 ��� < 55 →Area = 10 mm2
I Sverige (Norden) så kan vi räkna med marktemperatur på 15°C och termisk resistivitet på 1,0 K•m/W
2014-10-23
23
Bestäm ledares area för huvudledning SS 424 14 24
Till gruppcentraler är ofta ett stort antal belastningsobjekt anslutna.
Ofta blir inte gruppcentraler maximalt belastade då alla anslutna laster inte är igång samtidigt.
Därför kan vi dimensionera huvudledningen för en lägre ström, dvs sammanlagrad ström.
Oavsett vad beräkningsmetoder kommer fram till måste man göra en egen bedömning för att se till att sammanlagringen blir rimlig.
Vid dimensionering av huvudledningar tas hänsyn till sammanlagring av delbelastningarna och till framtida belastningsökning.
SS 437 01 45 tab 1 finner man sammanlagring av bostäder.
SS-EN 60 439-1 tab 1 (upphävs 141101) finner man märksammanlagringsfaktor
67
Bestäm ledares area för huvudledning SS 424 14 24Vi ska dimensionera en huvudledning typ AKKJ, som är 68 m lång, från en huvudcentral till en gruppcentral.Ledningen kommer att ligga förlagd mot tak ensam. Temperaturen är 40°C.Centralen har följande grupper (Samtliga grupper är trefas, gänga 2):
• Gr 1: Fläkt 1 16A (termiskt överlastskydd på 8A)• Gr 2: Fläkt 2 25A (termiskt överlastskydd på 15A)• Gr 3: Kompressor 1 20A (termiskt överlastskydd på 12A)• Gr 4: Kompressor 2 25A (termiskt överlastskydd på 17A)• Gr 5: Slipmaskin 20A (termiskt överlast skydd på 13A)• Gr 6: Slipmaskin 20A (termiskt överlast skydd på 11A)• Gr 7: Belysning 16A • Gr 8: Belysning 10A• Gr 9: Reserv • Gr 10: Reserv • Gr.11: ReservFörutsättningar:Räkna utan sammanlagringsfaktor (de skall kunna användas samtidigt). Maskinerna startas dock ej samtidigt.Reservgrupperna skall kunna nyttjas fullt ut.
68
Bestäm ledares area för huvudledning SS 424 14 24
69
Säkringens funktion? Både överlast och kortslutningsskydd
Säkringens storlek och IZ okorr?
SS 424 14 24 tab 1 ger en säkring In = 200 A. Det ger ett IZ okorr = 221 A
Förläggningssätt? Bilaga A ger förläggningssätt C
Omr omgivningstemp kt SS 424 14 24 A.8 kt = 0,87
Omr förläggningssätt kf SS 424 14 24 A.9 kf = 0,95
Belastningsförmåga omräknat IZ okorr?
�# $��� =�# �$���
�� · �=
221
0,87 · 0,95= 267,4 �
Minsta tillåtna area?SS 424 14 24 A.1 �# $��� > 259 ��� < 305 →
Area = 240 mm2
Maximala strömbehovet? 8+15+12+17+13+11+16+10+25+25+25=177 A
Sammanlagring? Nej
2014-10-23
24
Bestäm ledares area för huvudledning SS 424 14 24
70
Säkringens funktion? Både överlast och kortslutningsskydd
Säkringens storlek och IZ okorr?
SS 424 14 24 tab 1 ger en säkring In = 160 A. Det ger ett IZ okorr = 177 A
Förläggningssätt? Bilaga A ger förläggningssätt C
Omr omgivningstemp kt SS 424 14 24 A.8 kt = 0,87
Omr förläggningssätt kf SS 424 14 24 A.9 kf = 0,95
Belastningsförmåga omräknat IZ okorr?
�# $��� =�# �$���
�� · �=
177
0,87 · 0,95= 214 �
Minsta tillåtna area?SS 424 14 24 A.1 �# $��� > 197 ��� < 227 →
Area = 150 mm2
Maximala strömbehovet? 8+15+12+17+13+11+16+10+25+25+25=177 A
Sammanlagring?(15+12+17+13+11)•0,7
+8+16+10+25+25+25=156,6 A
Efter beräkningar och samtal
med användare har man bestämt
en sammanlagringsfaktor på 0,7
för maskinerna och fläkt 2.
(Belysningsgrupperna, fläkt 1
och reservgrupperna skall inte
sammanlagras)
Exempel på: Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 436 40 00
• Kabel ska förläggs från en central A1B till en maskinens apparatskåp A1BA. Kabel är 90 meter lång och kommer att passera flera rum. Kabeln ska förläggas tillsammans med andra kablar på befintliga kabelstegar. Det varmaste rummet har 40°C på sommaren. I central A1B finns lediga gänga-II och gänga-III grupper.
• Vilken typ av kabel och area väljer du för matning till maskinen?
A1BA1
8 kW, 3~ 400 V,
50 Hz, Cosϕ = 0.85Zför = 32 mΩ
Ik3 = 12 kA
Kabelskåp
B1
A1BA
90 m
CE
95 m
2//AKKJ 3x240/72
40 m
FKKJ 3x70/35
71
Exempel på: Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 436 40 00• Kabel ska förläggs från en central A1B till en maskins apparatskåp A1BA. Kabel är 90 meter lång och kommer att passera
flera rum. Kabeln ska förläggas tillsammans med andra kablar på befintliga kabelstegar. Det varmaste rummet har 40°C på sommaren. I central A1B finns lediga gänga-II och gänga-III grupper.
• Vilken typ av kabel och area väljer du för matning till maskinen?
A1B
8,6 kW, 3~ 400 V,
50 Hz, Cosϕ = 0.85
A1BA
90 m
CE
�� =�
�·�·����=
� &��
�·���·�,�
=14,6 A
SS 424 14 24 tab 1 ger en säkring In = 16 A om vi bortser från ev startström.
Det ger ett IZ okorr = 18 A
52A.2 ger förläggningssätt 30,31,32,33,34(kan man hoppa över och gå direkt till 52A.3)
52A.3 ger typnr 34 ochinstallationsmetod E eller F
72
2014-10-23
25
Exempel på: Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 436 40 00• Kabel ska förläggs från en central A1B till en maskins apparatskåp A1BA. Kabel är 90 meter lång och kommer att passera
flera rum. Kabeln ska förläggas tillsammans med andra kablar på befintliga kabelstegar. Det varmaste rummet har 40°C på sommaren. I central A1B finns lediga gänga-II och gänga-III grupper.
• Vilken typ av kabel och area väljer du för matning till maskinen?
A1B
8,6 kW, 3~ 400 V,
50 Hz, Cosϕ = 0.85
A1BA
90 m
CE
52B.14 ger omräkningsfaktor kt = 0,87 vid isolering av PVC.
52B.20 ger omräkningsfaktor kf = 0,78(antar att det är 6 st kablar i ett lager)
Belastningsförmåga vid aktuellt förläggningssätt
�� ���� =�� �����
�� · ��=
18
0,87 · 0,78= 26,5 �
52B.1 ger installationsmetod E och ger hänvisning för temperatur till 52B.14 och
för anhopning till 52B.20�� = 14,6 �
�� ����� = 18 �
Installationsmetod E
73
Exempel på: Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 436 40 00• Kabel ska förläggs från en central A1B till en maskins apparatskåp A1BA. Kabel är 90 meter lång och kommer att passera
flera rum. Kabeln ska förläggas tillsammans med andra kablar på befintliga kabelstegar. Det varmaste rummet har 40°C på sommaren. I central A1B finns lediga gänga-II och gänga-III grupper.
• Vilken typ av kabel och area väljer du för matning till maskinen?
A1B
8,6 kW, 3~ 400 V,
50 Hz, Cosϕ = 0.85
A1BA
90 m
CE
52B.10 kolumn 3 ger area på 4 mm2 dåIZ korr är > 25 A, då gäller 34 A.
Kabelförslag FKKJ 4x4/4
52B.1 ger för PVC-isolerad kabel hänvisning till 52B.10 för Cu
till 52B.11 för Al
�� = 14,6 �
�� ����� = 18 �
Installationsmetod E
�� ���� = 26,5 �
74
Exempel på: Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 424 14 24
• Kabel ska förläggs från en central A1B till en maskinens apparatskåp A1BA. Kabel är 90 meter lång och kommer att passera flera rum. Kabeln ska förläggas tillsammans med andra kablar på befintliga kabelstegar. Det varmaste rummet har 40°C på sommaren. I central A1B finns lediga gänga-II och gänga-III grupper.
• Vilken typ av kabel och area väljer du för matning till maskinen?
A1BA1
8 kW, 3~ 400 V,
50 Hz, Cosϕ = 0.85Zför = 32 mΩ
Ik3 = 12 kA
Kabelskåp
B1
A1BA
90 m
CE
95 m
2//AKKJ 3x240/72
40 m
FKKJ 3x70/35
75
2014-10-23
26
Exempel på: Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 424 14 24• Kabel ska förläggs från en central A1B till en maskins apparatskåp A1BA. Kabel är 90 meter lång och kommer att passera
flera rum. Kabeln ska förläggas tillsammans med andra kablar på befintliga kabelstegar. Det varmaste rummet har 40°C på sommaren. I central A1B finns lediga gänga-II och gänga-III grupper.
• Vilken typ av kabel och area väljer du för matning till maskinen?
A1B
8,6 kW, 3~ 400 V,
50 Hz, Cosϕ = 0.85
A1BA
90 m
CE
�� =�
�·�·����=
� &��
�·���·�,�
=14,6 A
SS 424 14 24 tab 1 ger en säkring In = 16 A om vi bortser från ev startström.
Det ger ett IZ okorr = 18 A
SS 424 14 24 bilaga A →förläggningssätt E
76
Exempel på: Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 424 14 24• Kabel ska förläggs från en central A1B till en maskins apparatskåp A1BA. Kabel är 90 meter lång och kommer att passera
flera rum. Kabeln ska förläggas tillsammans med andra kablar på befintliga kabelstegar. Det varmaste rummet har 40°C på sommaren. I central A1B finns lediga gänga-II och gänga-III grupper.
• Vilken typ av kabel och area väljer du för matning till maskinen?
A1B
8,6 kW, 3~ 400 V,
50 Hz, Cosϕ = 0.85
A1BA
90 m
CE
SS 424 14 24 tab A.8 ger omräkningsfaktor kt = 0,87 vid isolering av PVC.
SS 424 14 24 tab A.9 eller A.10 ger omräkningsfaktor kf = 0,78
(antar att det är 6 st kablar i ett lager)
Belastningsförmåga vid aktuellt förläggningssätt
�� ���� =�� �����
�� · ��=
18
0,87 · 0,78= 26,5 �
�� = 14,6 �
�� ����� = 18 �
Installationsmetod E
77
Exempel på: Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 424 14 24• Kabel ska förläggs från en central A1B till en maskins apparatskåp A1BA. Kabel är 90 meter lång och kommer att passera
flera rum. Kabeln ska förläggas tillsammans med andra kablar på befintliga kabelstegar. Det varmaste rummet har 40°C på sommaren. I central A1B finns lediga gänga-II och gänga-III grupper.
• Vilken typ av kabel och area väljer du för matning till maskinen?
A1B
8,6 kW, 3~ 400 V,
50 Hz, Cosϕ = 0.85
A1BA
90 m
CE
SS 424 14 24 A.2 ger area på 4 mm2 dåIZ korr är > 25 A, då gäller 34 A.
Kabelförslag FKKJ 4x4/4
�� = 14,6 �
�� ����� = 18 �
Installationsmetod E
�� ���� = 26,5 �
78
2014-10-23
27
Exempel på: Bestäm ledares belastningsförmåga IZ
SS 436 40 00 , SS 424 14 24• Kabel ska förläggs från en central A1B till en maskins apparatskåp A1BA. Kabel är 90 meter lång och kommer att passera
flera rum. Kabeln ska förläggas tillsammans med andra kablar på befintliga kabelstegar. Det varmaste rummet har 40°C på sommaren. I central A1B finns lediga gänga-II och gänga-III grupper.
• Vilken typ av kabel och area väljer du för matning till maskinen?
A1B
8,6 kW, 3~ 400 V,
50 Hz, Cosϕ = 0.85
A1BA
90 m
CE
Kontroll enligt 433 och 6.6
�� < �� < �� = 14,6 < 16 < 34
� < 1,45 · �� < 1,45 · 34 = 49,3 �
�� = 14,6 �
�� ����� = 18 �
Installationsmetod E
�� ���� = 26,5 �
79
För säkring gG gäller:
� < 1,6 · 16 = 25,6 �
Märkström
In
Provtid
(h)
Provström
lägsta Inf
Provström
högsta If
In≤4 1 1,5•In 2,1•In
4
2014-10-23
28
Utlösningstiden
A1BA1
Zför kabelskåp = 32 mΩ
Ik3 = 12 kA
Kabelskåp
B1
A1BA
95 m
2//AKKJ 3x240/72
40 m
FKKJ 3x70/35
90 m
FKKJ 4x4/4
Enligt tabell 2 i SS 424 14 04 eller 424 14 06 så är impedansen Z =
0,438 mΩ/m för AKKJ 240/72 mm2
����� =0,438 · 95
2= 20,8 �Ω
�ö��� = 32 + 20,8 = 52,8 �Ω
Införs i gruppförteckningen för A1
����� = 0,906 · 40 = 36,2 �Ω
�ö���� = 52,8 + 36,2 = 89 �Ω
Införs i gruppförteckningen för A1B
82
Utlösningstiden
A1BA1
Zför kabelskåp = 32 mΩ
Ik3 = 12 kA
Kabelskåp
B1
A1BA
90 m
FKKJ 4x4/4
ZförA1 = 52,8 mΩ ZförA1B = 89 mΩ
Avrunda till 100 mΩ och kontrollera kabellängderna. Man kan givetvis ”finräkna” med 89 mΩ om man anser det vara nödvändigt.Kontroll av utgående ledningars längd i SS 424 14 06 tabell 3 för diazedsäkring och 5 s.
Tabellen visar 288 m vid ett Zför på 100 mΩ.Vår kabel är bara 90 m, så vi uppfyller utlösningsvillkoret på 5 s.
83
Spänningsfall• Spänningsfallet måste kontrolleras då låga spänningsnivåer kan medföra driftstörningar i anläggningen.
• Spänningsfallet bör inte(från leveranspunkten till yttre delarna av den fasta installationen) överstiga 4 %.
• Vi får inte glömma de krav som nätägaren måste leva upp till när det gäller spänningen i matningspunkten. Spänningen får variera ±10 % av nominell spänning 400/230 V. Spänningen i matningspunkten kan variera från 360/207 V till 440/253 V.
• Om vi har 4 % spänningsfall i vår anläggning och spänningen i matningspunkten sjunker 10 % det vill säga till 360/207 V, får vi en spänning på 346/198 V.
A1BA1
U = 440/230 – 360/207 V
Kabelskåp
B1
A1BA
95 m
2//AKKJ 3x240/72
40 m
FKKJ 3x70/35
90 m
FKKJ 4x4/4
Umin= 346/198 V
84
2014-10-23
29
Spänningsfall• I vår anläggning är belastningsströmmarna enligt nedan
• - kabelskåp - central A1 ≈ 350 A
• - central A1 - central A1B ≈ 100 A
• - central A1B - apparatskåp A1BA ≈ 16 A
A1BA1
U = 440/230 – 360/207 V
Kabelskåp
B1
A1BA
95 m
2//AKKJ 3x240/72
40 m
FKKJ 3x70/35
90 m
FKKJ 4x4/4
Umin= 346/198 V
350 A
100 A 16 A
25
0 A
84
A
85
Spänningsfall• Impedansen per meter (Zf) för kablar i figuren beräknas med formeln:
• � =
+
Värden för rf och xf tas ur SS 424 14 05, tabell 1, kolumn 4.
A1BA1
U = 440/230 – 360/207 V
Kabelskåp
B1
A1BA
95 m
2//AKKJ 3x240/72
40 m
FKKJ 3x70/35
90 m
FKKJ 4x4/4
Umin= 346/198 V
350 A
100 A 16 A
För AKKJ 3 x 240 blir � = 0,125 + 0,073 = 0,145
'Ω
'≈ 0,00015 Ω/�
För FKKJ 3x70/35 blir � = 0,268 + 0,076 = 0,279
'Ω
'≈ 0,00028 Ω/�
För FKKJ 4x4/4 blir � = 4,61 + 0,099 = 4,61
'Ω
'≈ 0,00461 Ω/�
86
Spänningsfall• Spänningsfallen blir då; ΔU = Strömmen (I) • kabellängden (L) • Impedansen/meter.
A1BA1
U = 440/230 – 360/207 V
Kabelskåp
B1
A1BA
95 m
2//AKKJ 3x240/72
40 m
FKKJ 3x70/35
90 m
FKKJ 4x4/4
Umin= 346/198 V
350 A
100 A 16 A
Mellan kabelskåp och central A1; ∆� =��·(·�,����
= 2,5 �
Mellan A1 och central A1B; ∆� = 100 · 40 · 0,00028 = 1,1 �
Mellan A1B och central A1BA; ∆� = 16 · 90 · 0,00461 = 6,6 �
Mellan Kabelskåp och central A1BA; ∆����= 2,5 + 1,1 + 6,6 = 10,2 �
100 · 10,2
230= 4,4 %
87
2014-10-23
30
Spänningsfall• Då spänningsfallet är över 4% provar vi med att gå upp ett steg i kabelarea för att se om det räcker för att
klara spänningsfallet.
• Enligt SS 424 14 05, tabell 1
A1BA1
U = 440/230 – 360/207 V
Kabelskåp
B1
A1BA
95 m
2//AKKJ 3x240/72
40 m
FKKJ 3x70/35
90 m
FKKJ 4x6/6
Umin= 346/198 V
350 A
100 A 16 A
Mellan A1B och central A1BA; ∆� = 16 · 90 · 0,00308 = 4,4 �
Mellan Kabelskåp och central A1BA; ∆����= 2,5 + 1,1 + 4,4 = 8 �
100 · 8
230= 3,5 %
För FKKJ 4x6/6 blir � = 3,08 + 0,093 = 3,08
'Ω
'≈ 0,00308 Ω/�
88
Spänningsfall
• Av exemplet ovan framgår att det är spänningsfallet som är avgörande för val av kabelarea.
• OBS! Vid långa ledningar är det oftast spänningsfallet som bestämmer kabelarean och inte utlösningsvillkor eller belastningsförmåga.
• Exemplet ovan är en förenklad beskrivning hur man kan kontrollera ett arbete med hjälp av tabeller som finns i Elinstallationsstandarden och i SEK Handbok 421.
89
De sju stegen i ledningsdimensionering
90
1. Bestäm belastningsströmmen IB
2. Välj kortslutnings-, överlastskydd (smältsäkring, dvärgbrytare eller effektbrytare) med märkström In anpassad till belastningsströmmen IB
3. Bestäm ledningsarea utifrån belastningsförmåga IZ korr
4. Kontrollera utlösningsvillkoret genom beräkning av minsta kortslutningsström Ik1 (jordslutningsström)
5. Kontrollera elektriska och mekaniska hållfastheten genom att beräkna största kortslutningsström Ik3 och stötström Ip.Kontrollera dvärgbrytares brytförmåga ICS, samt I
2t.
6. Kontrollera selektivitet mellan skydd i serie.
7. Beräkna spänningsfallet ∆U
2014-10-23
31
De sju stegen i ledningsdimensionering
91
1. Bestäm belastningsströmmen IB
3-fas
� = 3 · � · �� · ���� → �� =�
3 · � · ����
1-fas
� = � · �� · ���� → �� =�
�·��
De sju stegen i ledningsdimensionering
Här väljs lämpligt skydd för ledningen, är skyddet enbart korslutningsskydd, finns det ett separat överlastskydd eller är detta en 433.3? . Lämplig säkring finns i tabell 1 i SS 424 14 24, Lämplig dvärgbrytare finns i tabell 2 i SS 424 14 24, eller i tillverkares förteckning över säkringar/dvärgbrytare.
92
1. Bestäm belastningsströmmen IB2. Välj kortslutnings-, överlastskydd (smältsäkring, dvärgbrytare eller effektbrytare) med märkström In anpassad till belastningsströmmen IB
1. Bestäm belastningsströmmen IB2. Välj kortslutnings-, överlastskydd (smältsäkring, dvärgbrytare eller effektbrytare) med märkström In anpassad till belastningsströmmen IB
De sju stegen i ledningsdimensionering
Hämta värdet på den minst belastningsförmågan (IZ) för ledningen ur tabell 1 i SS 424 14 24. Detta efter omräkning på grund av
temperatur, termisk resistivitet och/eller förläggningsätt, övertoner, förläggningsdjup, kabel i rör mm.
Finns det separat överlastskydd så är det det inställda värdet som gäller plus omräkning.
Uppfylla följande villkor
IB
≤ In
≤ IZ
I2
≤ 1,45 • IZ
IB
= belastningsströmmen för vilken kretsen ska dimensioneras
IZ
= belastningsförmåga för ledaren
In
= överlastskyddets märkström
I2
= ström som tillförsäkrar säker funktion hos överlastskyddet
I praktiken är I2
lika med• gränsutlösningsström för effektbrytare, dvärgbrytare
• gränsbrytström för säkringar93
3. Bestäm ledningsarea utifrån belastningsförmåga IZ korr
Märkström
In
Provtid
(h)
Provström
lägsta Inf
Provström
högsta If=I2
In≤4 1 1,5•In 2,1•In
4
2014-10-23
32
1. Bestäm belastningsströmmen IB2. Välj kortslutnings-, överlastskydd (smältsäkring, dvärgbrytare eller effektbrytare) med märkström In anpassad till belastningsströmmen IB3. Bestäm ledningsarea utifrån belastningsförmåga IZ korr
De sju stegen i ledningsdimensionering
94
4. Kontrollera utlösningsvillkoret genom beräkning av minsta kortslutningsström Ik1 (jordslutningsström)
Zför är samma som ZN enligt för-/färdiganmälan (SS 437 01 40) som finns för anläggningen.
Kontrollera maximal ledningslängd med vald kabel.
Det framgår av tabellen så är maximal ledningslängd.
Är det markerat med fet stil så är det inte säkert att vi uppfyller I2t då bör noggrannare beräkning utföras enligt SS 424 14 05 eller gå upp en area och testa nya uträkning.
1. Bestäm belastningsströmmen IB2. Välj kortslutnings-, överlastskydd (smältsäkring, dvärgbrytare eller effektbrytare) med märkström In anpassad till belastningsströmmen IB3. Bestäm ledningsarea utifrån belastningsförmåga IZ korr4. Kontrollera utlösningsvillkoret genom beräkning av minsta
kortslutningsström Ik1 (jordslutningsström)
De sju stegen i ledningsdimensionering
95
5. Kontrollera elektriska och mekaniska hållfastheten genom att beräkna största kortslutningsström Ik3 och stötström Ip. Kontrollera dvärgbrytares brytförmåga ICS, samt I
2t.
Vi ska nu ta fram största kortslutningsströmmen för att kontrollera elektrisk och mekanisk hållfasthet.
Största kortslutningsströmmen (Ik3) finner du normalt i för-/färdiganmälan. Ik3 är den ström som apparater ska tåla termiskt.
Stötströmmen Ip och dess toppvärde är den ström som apparater ska tåla mekaniskt.
Vi kontrollerar dvärgbrytares brytförmåga. Viktigt är att man väljer utifrån dvärgbrytarens märkdriftkortslutningsbrytförmåga ICS. Denna finns inte angiven utan måste beräknas.
Vi kontrollerar om kabeln tål av dvärgbrytaren genomsläppt energi I2t (strömvärmepuls).
1. Bestäm belastningsströmmen IB2. Välj kortslutnings-, överlastskydd (smältsäkring, dvärgbrytare eller effektbrytare) med märkström In anpassad till belastningsströmmen IB3. Bestäm ledningsarea utifrån belastningsförmåga IZ korr4. Kontrollera utlösningsvillkoret genom beräkning av minsta
kortslutningsström Ik1 (jordslutningsström)5. Kontrollera elektriska och mekaniska hållfastheten genom att beräkna
största kortslutningsström Ik3 och stötström Ip. Kontrollera dvärgbrytares brytförmåga ICS, samt I
2t.
De sju stegen i ledningsdimensionering
96
• När det gäller skydd i serie är det framförallt kombinationen smältsäkring och dvärgbrytare som kan vara problematiskt när det gäller selektivitet.
• När det gäller kombinationen dvärgbrytare och dvärgbrytare, är det viktigt att man ser till att de är provade tillsammans. Tar man samma fabrikat är man på den säkra sidan.
• Selektivitet mellan effektbrytare åstadkoms genom selektiv planering av effektbrytarnas inställningsvärden.
6. Kontrollera selektivitet mellan skydd i serie.
2014-10-23
33
1. Bestäm belastningsströmmen IB2. Välj kortslutnings-, överlastskydd (smältsäkring, dvärgbrytare eller effektbrytare) med märkström In anpassad till belastningsströmmen IB3. Bestäm ledningsarea utifrån belastningsförmåga IZ korr4. Kontrollera utlösningsvillkoret genom beräkning av minsta
kortslutningsström Ik1 (jordslutningsström)5. Kontrollera elektriska och mekaniska hållfastheten genom att beräkna
största kortslutningsström Ik3 och stötström Ip. Kontrollera dvärgbrytares brytförmåga ICS, samt I
2t.
6. Kontrollera selektivitet mellan skydd i serie.
De sju stegen i ledningsdimensionering
97
• Enligt avsnitt 525 i Elinstallationsreglerna bör spänningsfallet mellan strömleverantörens inmatninspunkt och utrustningen inte överskrida 4 %.
• För bostadshus, kontors-, butiks- och småindustrilokaler bör spänningsfallet inte överstiga följande värden av den nominella spänningen:
• 2 % i huvudledning från servissäkring
• 3 % sammanlagt i huvudledning från servissäkring och gruppledning för belysning och småapparater
• 4 % sammanlagt i huvudledning från servissäkring och gruppledning för annat ändamål
7. Beräkna spänningsfallet ∆U