V2018-oppg-6

Oppgave 6

I forbindelse med montering av nytt anlegg for håndtering av kumlokk må det monteres ny tavle for strømforsyning til anlegget. Du får i oppdrag å lage nødvendig dokumentasjon som skal overleveres tavleleverandøren. Du får også i oppdrag å foreslå føringsveier fra ny tavle til utstyret på anlegget. Fordelingstavle og styretavle monteres 5 m fra anlegget, takhøyden i rommet er 4,5 m.

  • Tegn enlinjet skjema for fordelingstavla.
  • Lag en beskrivelse over hvordan du vil legge kablene. Vis med skisser.

Kommentar.

Denne oppgaven kan vel tolkes litt forskjellig, men vi gir den en litt «utvidet» tolkning, slik at vi får opparbeidet oss litt «god trening». Vi tolker oppgaven slik at det også dreier seg om «en god gammeldags dimensjoneringsoppgave». (Hvordan kan vi ellers bestille fra tavleleverandøren?)

Da har vi startet opp med noen små overslagsberegninger og så har vi utarbeidet en første skisse eller tegning:

I de tilfeller der vi har fått opplyst effekten og vi skal beregne belastningsstrømmen, så kan vi benytte denne formelen:

 

 

 

I de tilfeller at det ikke dreier seg om en 3-fase belastning, men vanlig vekselspenning, så faller roten av 3 vekk. Hvis det ikke finnes noen effektfaktor, cos(fi), dvs en rent ohmksk belastning, så faller den vekk.

To forskjellige systemer – To forskjellige formelle regelverk.

Hvis vi ser på enlinjeskjemaet over, så ser vi at det består av en venstre side og en høyre side som egentlig er 2 helt forskjellige systemer, basert på vert sitt regelverk. Den venstre delen viser en fordelingstavle som er en del av en bygningsinstallasjon. Den andre delen, høyre side viser en «maskintavle» og en «elektrisk installasjon på en maskin«.

Den elektriske installasjonen i bygningen – Fordelingstavlen.

Denne delen utgjøres av den venstre delen av enlinjeskjemaet over, som er fordelingstavlen.

For fordelingstavlen så er det regelverket for elektriske installasjoner i bygninger som gjelder. Noen av de primære og viktigste delene av dette regelverket er «FEL – Forskrift for Elektriske Lavspenningsanlegg» og NEK-400. (Det finnes også annet relevant regelverk.)

Når det gjelder vernet oppe til venstre, som er en del av fordelingstavlen, så er dette en litt spesiell problemstilling, både i forhold til hva slags vern dette skal/bør være, og om dette vernet vehøves i det hele tatt.

Selektivitet.

Når det gjelder «hovedsikringen» oppe til venstre, så har vi også med en annen problemstilling å gjøre, som ikke har direkte med «sikkerhet» å gjøre. Den andre problemstillingen har å gjøre med «selektivitet» å gjøre. Dette er mer en «praktisk problemstilling». Hvis et vern skal slå ut så ønsker vi ikke at vernet i den andre enden av bygningen skal slå ut, man ønsker at det nærmeste vernet skal slå ut.

For å oppnå «selektivitet» så bør alltid det nærmere vernet være «mindre» og utløse tidligere enn de som ligger lengre vekk.

Maskintavlen – En del av en elektrisk installasjon på en maskiner.

Denne utgjør den høyre delen av enlinjeskjemaet over. (Beskrevet som en firkant.)

For elektriske installasjoner på maskiner, så gjelder det et helt annet formelt regelverk. Noen av de mest sentrale delene av dette regelverket er Maskinforskriften og NEK-EN-60204-1

Et nasjonalt og et internasjonalt regelverk.

Hvorfor finnes det to helt forskjellige regelverk? – Dette har en forholdsvis enkel forklaring.

«Maskiner» er flyttbare, og de selges og transporteres over landegrensene. Derfor så er disse maskinene bygd ut i fra et internasjonalt regelverk. Det finnes et felles regelverk for Europa og EU. Den norske «Maskinforskriften» er en del av dette felles europeiske regelverket.

Bygninger er stasjonære, og de skal vanligvis ikke flyttes noe sted.

Forbruksmønsteret i Norge et til dels annerledes enn i mange andre europeiske land med et kaldt klima og lange vintere. En annen problemstilling er den at det finnes en del Norske elinstallasjoner som er basert på et IT 230V distribusjonssystem. Nyere norske elinstallasjoner og elinstallasjoner i Europa er for en stor del basert på et TN 400V fordelingssystem.

Dette er noe av grunnen til at det finnes et nasjonalt regelverk for stasjonære bygninger og et internasjonalt regelverk for for flyttbare maskiner.

Hvordan dimensjonerer vi?

Med å «dimensjonere» så mener vi i praksis å velge «riktige» kabler og vern.

Kablene og resten av den elektriske installasjonen må være beskyttet mot overbelastning og kortslutning.

Det finnes flere forskjellige formelle regelverk som vi bruker i forskjellige situasjoner, i dette tilfellet et nasjonalt og et internasjonalt regelverk, men de tekniske prinsippene som ligger bak regelverkene, er jo noenlunde de samme, i alle fall i forhold til det som går på dimensjonering.

Det er 3-4-5 prinsipper som vi forsøker å ivareta:

  • Strømføringsevne (MH s.207) (Begrenses av varmgang,)
  • Spenningsfall. (MH s.221)
  • Minste kortslutningsstrøm (MH s.166-167)
  • Største kortslutningsstrøm (Bryteevne for vern)

For å beregne strømføringsevnen så er det noen «underpunkter»:

  • Forlegningsmåte (Kjøling)
  • Nærføring (Kabler varmer hverandre.)
  • Omgivelsestemperatur.

Det er også en annen faktor som ikke går direkte på sikkerhet, men som det kan være praktisk og nødvendig å ta med i betraktning i denne samme sammenhengen. Dette er:

  • Selektivitet

Skisse som viser installasjonen:

Ut i gra denne enkle skissen så kan vi forsøke å lage noen overslagsberegninger for lengden av kablene. Tegningen er egentlig litt feil eller unøyaktig ved at den bare viser veggen, ikke dimensjonen ut i rommet. Dette må vi ta hensyn til når vi skal beregne lengden av kablene.

Ved å legge sammen kabelstrekk ut i fra tegningen, så kommer vi vel fram til at vi har å gjøre med en gjennomsnittlig kabellengde på underkant av ca 15 meter. Når lengden på kablene varierer såpass lite som bare et par meter mellom den lengste og den korteste kabelen, så vil det ikke være behov for å regne på individuelle lengder for hver enkelt kabel. Det vil i praksis være «nøyaktig nok» å sette lengden for alle kablene lik lengden til den lengste kabelen.

Hvis vi har litt erfaring med dimensjonering, så vet vi at for «korte kabelstrekk» dvs mindre enn 20-30 meter, så vil det bare være strømføringsevnen som er den faktor som bestemmer kabeldimensjonen. Ved så korte kabelstrekk så vil vi vanligvis ikke få noe problem med de to andre faktorene for dimensjonering av kabelen, som er spenningsfall og kravet til «minste kortslutningsstrøm» (som sikrer elektromagnetisk utkobling av vernet.)

Praktisk anvendelse av regelverket.

Når vi planlegger og dimensjonerer et elektrisk anlegg, så må vi både benytte oss av den tekniske forståelsen som vi har pluss at vi også må ta utgangspunkt i ett eller flere formelle regelverk.

I dette tilfellet så er denne problemstillingen litt krevende ved at «fordelingsskapet» er en del av en bygningsinstallasjon og «maskintavlen» er en del av en «elektrisk installasjon på en maskin».

For bygningsinstallasjonen så er noe av det primære regelverket for planlegging og dimensjonering FEL og NEK-400. For maskintavlen og tilhørende elektriske kurser så er det Maskinforskriften og NEK-EN-60204-1 som utgjør det primære regelverket. (Det finnes også annet regelverk, men vi fokuserer på det mest sentrale.)

Selv om det er forskjellige formelle regelverk, så er allikevel det tekniske prinsippene som ligger til grunn til dels de samme. Prinsippene rundt strømføringsevne, spenningsfall og minste kortslutningsstrøm vil være noenlunde de samme.

Som en praktisk tilnærming og kanskje for å forenkle litt, så bruker vi «Montørhåndboka» fra Elforlaget som et praktisk arbeidsredskap i forbindelse med det å lære planlegging og dimensjonering av elektriske anlegg, enten de nå er i en bygning, eller i/på en maskin.

For et anlegg som skal leveres til en kunde, og når vi utarbeider sluttdokumentasjon og samsvarserklæring så vil det være viktig både at vi arbeider ut i fra det helt riktige regelverket og at vi dokumenterer ut i fra det riktige regelverket. Vi kan ikke referere til «Montørhåndboka» i samsvarserklæringen. Da må vi referere til det riktige regelverket.

En litt spesiell formulering i oppgaveteksten, det er jo at «automatiker» skal spesifisere og bestille en fordelingstavle som skal være en del av en bygningsinstallasjon. Ut i fra det regelverket som gjelder for bygningsinstallasjoner, så er det jo bare en «elektroinstallatør» som kan ha ansvaret for dette. Det kan vel allikevel være nyttig og nødvendig at også en automatiker har en god forståelse for de prinsippene som ligger til grunn.

Nå har vi kikket ganske grundig på den elektriske installasjonen og regelverket rundt. Nå mangler vi bare en litt mer konkret bestemmelse av type vern og kabeldimensjon. Er vi klar for å finne ut av det?

Valg av vern og kabeldimensjoner.

  • Klarer vi nå å finne helt riktig type vern og riktig kabeldimensjon for hver enkelt kurs?
  • Hva med «hovedsikringen» for fordelingsskapet. Behøves den? Hva blir riktig dimensjon?