Kompendium El-Installatør

7/14/2019 Kompendium El-Installatør

http://slidepdf.com/reader/full/kompendium-el-installator 1/342

EL – Installatør Vejledende præsentation til El-installatøruddannelsen

Produtkion ogTransmissionFra kraftværk til byens transformerstation

Produktionssystemer

Transmissionsnet

AC-forbindelser tilde 3 transformere DC-forbindelse til

glatningsreaktor

Skagerrak – Forbindelsen

Konti – Skan

KONTEK

Luftledninger

Master

Isolator

• Mekanisk forbindelse• Galvanisk isolation• Består af glas eller

porcelæn – Plast er fremtiden

Eftersyn LSP luftledninger

• Afsnit 7.2• Ved eftersyn af lavspændingsluftninger

skal det bl.a. kontrolleres, at træers ogbuskes afstand til ledningen ikke er for lille.

Eftersyn HSP luftledninger

• Afsnit 7.3.1.1• Luftledninger i effektivt jordede net skal

efterses mindst 1 gang om året.Luftledninger i slukkespolejordede ogisolerede net skal efterses mindst hver 3.år.

• Ved eftersynet skal det bl.a. kontrolleres – at lederne ikke er beliggende i mindre højde end

foreskrevet,

at træers og buskes afstand til ledningen ikkeer for lille, og – at isolatorer, klemmer, bindinger m.m. ikke har

synlige fejl.• Hele ledningstracéet skal vandres, køres eller

flyves igennem.• Eftersynet udføres normalt med ledningen i drift.

• 7.3.2 Seksårigt eftersyn• Særlig grundigt eftersyn af mekaniske dele og

master

• Hvor en ledning krydser veje eller er i nærhedenaf bygninger, skal isolatorer, klemmer, bolte m.m.efterses særlig omhyggeligt.

• Ved stikprøver undersøges, om der er sketkorebrud på ledere eller mekanisk slid påophængningsarmaturer.

Kabler Conductor

Conductor Shield

Insulation

Insulation Shield

Neutral

Jacket

Kabler

Kabel vs. Luftledning

• Stor kapacitans – Mindre tab

Isolator = skærm – Dårlig varmeafledning

• Relativ dyr – Vedligeholdelse

Luftledning

• Lille kapacitans• Isolator = luft

God varmeafledning• Udsat for vejr

• Bruger meget plads – Dog billig

Afprøvet teknologi

Kabel vs. Luftledning

Kablernes Kapacitans

Cb = CE + 3×Cg = 2π ×ε ×l

lnaskærm

r leder

Transformerstationer Hvordan drives en transformerstation oghvordan er den opbygget

Personale

AUS•

Afsnit 6.6• ”Ved AUS forstås arbejde, der udføres i farezonen

omkring spændingsførende dele af ethøjspændingsanlæg.”

6.6.1.4.1 - Når der udføres arbejde ved AUS, skal der foreligge en skriftlig arbejdsinstruktion• 6.6.1.4.2 – Alle på arbejdsholdet skal have en

arbejdsinstruktion, samt denne skal være tilpasset

arbejdets art.• 6.6.1.4.3 – Instruktioner for AUS klasse 2 og 3, skal

godkendes af sikkerhedsstyrelsen.

Hvornår kan man betragte et spændingsløsthøjspændingsanlæg for at være ikke-

spændingsførende?

• 6.4.3.1• 6.4.3.2

Koblingslederen

Koblingslederen sørger for frakoblingfra nettet ved adskillerne.

Koblingslederen

Frakoblingen kontrolleres ogsikres mod indkobling.

Koblingslederen

Endepunktsjording foretagesifølge 6.4.4.

Og kontrolleres

Koblingslederen

Koblingslederen opdaterer koblingsskemaetderefter klarmelder han til holdlederen atfrakoblingen er fuldført.

Holdlederen

Holdlederenkontrollerer spændingsløstilstand før arbejdsjording

Holdlederen

Arbejdsjordingudføres og kontrolleres

Holdlederen

Arbejdsområdetafspærres og markeres ifornøden omfang.

Potentialfordeling

Arbejdsjording

• Afsnit 3.5.1.4 – Jording og kortslutning ved arbejdsstedet eller

jording og kortslutning ved overgange mellem

kabelanlæg og luftledningsanlæg i tilfælde,hvor der skal arbejdes på kabelanlægget

Endepunktsjording

• Afsnit 3.5.1.5• Jording og kortslutning ved en adskiller,

en lastadskiller eller et skillested mellem etspændingsførende og et spændingsløstanlæg.

• Skal etableres alle steder hvor anlægget

kan blive spændingsførende

Endepunktsjording

Metode til sikring af spændingsløshed

• Kabelsaks/kabelskydeudstyr (for at sikreat kablet er spændingsløst) – Se 5.6.3/5.7.1/5.7.4 side 26 eller bog 5. side

Sikkerhedsafstande

L – AUS

• Arbejde på eller nær vedlavspændingsanlæg Under Spænding – arbejde, der udføres under berøring af

spændingsførende dele af etlavspændingsanlæg eller i nærved-zonenomkring sådanne dele

– Afsnit 6.3

Opbygning

150/60kV

60/10kV

60/10kV150/60kV

60kVDuplex 150kV

Skinne

Adskiller 150/60kVTrafo

60/10kVTrafo

60kVDuplex

Drejeadskiller

Drejeadskiller (ABB)

Pantograf

Pantograph

Vakuumafbryder

Isolerende rør

Cylindrisk skærmBevægelig kontaktFast kontakt

Ledningsevnen iluften er nedsat.

Oxiderer ikke

Vakuumafbryder

Strømmen

SF6 – Afbryder

SF6 - Afbrydere

• Ugiftig og ubrændbar gas – Stabil op til 500°C

• Lav ioniseringstemperatur • Høj dissociationsenergi

Derfor er SF6-afbrydere demest anvendte afbrydere i

Men de er også farlige,bl.a. for miljøet

SF6 – Afbrydere

SF6 – Afbryder

Gastrykket islukkekammeret

stiger

Lysbuekontaktåbner for kammeret

Gassen trykkes

Normal tilstand

Olieafbryder

BilligSimpel

Lydløs

Uafhængig

Begrænset

koblingshyppighed

Mange olieskift

Olieafbryder

Glidekontakt

Brydekammer

Kontaktenglider nedad

Gasser tvinges udgennemslidser

Overspændingsafleder

Koronaring

Distributionsnet HSPOpbygning af HSP distributionsnet ognetformer, samt dimensionering af ledninger

Distributionsnet HSP

• Skal fordele energi fra transmissionsnetud til forbrugsområde – Enten direkte til store forbrugere – Eller via LSP distributionsnet

• Kabelnet• Drives normalt med åbne ringforbindelser

Radialnet

Ringnet

AUS-skillesteder

Redekamlinje

Maskenet

Dimensionering af HSP-kabler

SN = ST ×U f ×Sf

• Kablet skal kunne bære fuldlaststrømmen.• Kablet skal kunne bære den værste

kortslutningsstrøm indtil denne brydes.• Skærmen skal kunne bære en kortslutning

til skærm indtil denne afbrydes. – Satellit stationer

Di i i f HSP k bl

• Transformerstation beskyttet af linjerelæ

I Z ≥ I 11

(Trafo)

IK 1s−Leder ≥ IK 3 f ,1 × t net + t bryde

Di i i f HSP k bl

• Transformerstation beskyttet af konstanttidsrelæ

I Z ≥ I 1

(Trafo)

IK 1s−Leder ≥ IK 3 f ,1 × t >> +0,1

IK 1s−Skærm ≥ IK 2 f ,1 × t > +0,1

Di i i f HSP k bl

• Transformerstation beskyttet af sikringer

IK 1s−Leder ≥

I 'kFN2×

I Z ≥ I 11

(Trafo)

I 'kFN2 = Ik 3 f 2

Di i i f HSP k bl

• Satellit station beskyttet af sikringer

I Z ≥ I 11

IK 1s−Leder ≥ I '

K ,F −N,2 × t

IK 1s,Skærm ≥ IK 2 f ,1 × t

Di i i f LSP k bl

Dimensionering af LSP-kabler

• IEC eller FDB

I Z ×k t ×k s ≥ ITrafo−N2

t ≤ K 2 ×S2

S≥ Ik 2

Sl jf f lt

Sløjfefelt

• Xiria og Safe Plus• Xiria (Ring Main Unit)

– 7,2kV – 12kV – 17,5kV – 24kV – Samleskinnens strømføringsevne <630A – Typisk vakuum lastadskillere – Luftforseglet kapsling

Pl d k l d f lt

Pladekapslede felter

• Indgår i 50-60kV transformerstationer • Opbygget i sektioner begrænsning af

kortslutningens følgevirkninger – Hver sektion har en overtryksventil

S t llit t ti

Satellitstation

• Simplestetransformerstation – Ingen koblingsudstyr

på HSP-siden

• Palds til 3 LSP-afgange – Sikringsliste

Ikk i d l jf t T f

Ikke indsløjfet Trafo

• Kompaktstation – Sidste eller eneste

station på radiallinje

• Kan kun bryde vedtomgangsstrøm

I d l jf t T f

Indsløjfet Trafo

• Transportabelt jordingsudstyr

• Trafo med op til

800kVA

NetbeskyttelseHvordan beskyttes nettet mod jordslutninger

Jording

Besk ttelsesjord

Beskyttelsesjord

• Jording af en ledende del• SB 2 §9 = Berøringsspændinger • UTP = 75V (t>10s)• Udkoblingstiden normalt størst foran

trafobeskyttelsen beskyttelsesleder dimensioneres ud fra IK2f

S≥ IK 2F 1

K × t

lnT slut + β

T start + β

Beskyttelsesjord

Udkobling af linje besk.

Udkobling af trafo besk.

Fejlens placering er uden betydning for

str. Af Ik2f

S≥ IK 2F 1

K × t

lnT slut + β

T start + β

Driftsjord

• “Jording af et punkt i den aktive kreds”• Direkte, Isoleret eller slukkespolejordet net• Lynnedslag i luftledninger

overspændinger • Altid kapacitans ml. fase og jord

Driftsjord

Generelt <1kV AC

S≥ IKF −N,2

K × t

lnT slut + β

T start + β

Jordelektrode

Jordelektrode•

Anbefaling = fælles jording – DJ og BJ fælles største tværsnit er

dimensionerende

• Betingelser – Farlige berøringsspændinger på LSP/HSP – Str. af berøringsspændinger på LSP, må ikke

overstige materialets isolationsevne

• Berøringsspændinger – TT-net:

– TN-net:

RE ≤ 2 ×UTP(75V )

RE ≤ 75V

Direkte Jording

Isoleret Net

J C0 =

3 × X C0

Isoleret Net

I L1L2 = I L1L3 = UN

= 3 ×IC0 I j = 3 ×I L1L3 = 3×IC0

Slukkespolejording

• Normalt NOSPE – Ulempe ved HSP =

stor driftstab

• ”Petersen-Spule”• Slukkespole

forhindrer en højfejlstrøm

• Forhindrer lysbuemod jord

Slukkespolejording

Stjernepunktforbundet til jord via

spolen

Slukkespolejording

Fejl i L1 jordpotentiale

forskydes

Spænding stiger med faktor √3

Slukkespole (ideel)

I j = 0

ISP = I L1L3 + I L1L3 = 3×IC0

X SP =U

N3 ×ISP

N3 ×3×IC0

X SP = X C0

3⇒ω ×L = 1

ω ×C0 ×3

L = 1ω 2 ×C0 ×3

Slukkespole (reel)

• Altid en reststrøm Ij ≠ 0

• Reststrøm =

wattkomposantforårsaget af denvirkelige ISP, der ligger mindre end 90°

forskudt efter spændingen

Irestvinkelret påISP =

minimum

Slukkespolejording

Fordele

• Nettets nulpunkt skal ikkevære tilgængeligt

• Spolen begrænser jordfejlstrømme ifejlstedet til et minimum

• Nettet kan drives videreved første fejl

• Potentialet ift. Jordlægges fast

Ulemper

• Trafo’en skal udføresmed nulpunktsudtag

• Behov for høj-følsomtrelæudstyr

• Justering af slukkespolen

Bahnstrom

DC eller AC?

• DC = simpleste løsning – Mindre end AC motorer – Lav spændingsniveau

– Kompliceret effektregulering• AC = nemt at producere og til at omforme

– Høj spændingsniveau

• AC med reduceret frekvens – Vario – Transformer

Hvorfor 16 2/3?

• Historiske Årsag – Gamle El-tog havde DC motorer

– 16 2/3 = kompromis – Vi kan ikke lave det om til 50Hz

– Siden 1995 er det 16,7Hz

E = 4,44×f ×N×Φ

Registrering af Jordfejl

Strøm ind =Strøm ud

I j = 3×IC0

Registrering af Jordfejl1

k u ×UL1N +UL2 N +UL3N( ) = 0

Uab = 1

k u×UL3L1 +UL2L1

P =Uab ×3× IC0∑ ×cos90° = 0

P =Uab ×3× IC0

∑×cos −90°( ) = 0

• Tidsmoduletstarter, når: – Den målte

spænding >

indstilling – Den målte strøm >

indstilling

• Vinklen ml.Spænding ogstrøm er i detoperative område

Overstrømsrelæ

• Skal kunne registrere alle kortslutninger og jordslutninger ved fejl

• Sikre hurtig udkobling af effektafbryderen – Kan også kun indstilles til registrering

• Ved valg af relæindstilling bør muligesammenkoblinger medtages selektivitet –

Tidsselektivitet = reservebeskyttelse for enefterfølgende beskyttelse, når blotoverstrømmen registreres

Overstrømsrelæ

• Valg og indstilling skal sikre at: – Der sker udkobling ved mindste fejlstrøm – Der sker udkobling så hurtigt, at kabler og

anlæg kan tåle den termiske påvirkning – Der ikke sker udkobling ved normale

belastninger – Der opnås størst mulig selektivitet

Linjerelæ

• Skal sikre… – Hurtigst mulig udkobling ved mindste fejlstrøm – At udkobling ikke sker ved normal belastning

– At der opnås størst mulig selektivitet

Konstanttid

• Konstanttid = relæet udløser efter denindstillede tid Udløsetiden er afhængigaf hvor meget den registrerede strøm

overstiger den indstillede strøm

Konstanttid

1,2 …1,5 * IN

tlinje – 0,2

I >>≤ UdløsestrømIN

= 0,75×I1k

IN ×k i

Inverstid

• Inverstid

t = K × C

Inverstid

Spændingsrelæ

• Sikrer at spændingenholdes indenfor grænser

• Kan kun detekteredriftsfrekventespændinger

Impedansrelæ

• Måler forholdet ml. Spænding og strøm• Driftsimpedansen ZD registreres før fejlen

Impedansrelæ

R1 R2 R3

Z1 = 1Ω x(90/100) = 0,9Ω

Z2 = 1Ω + (0,8 x80/100) = 1,64Ω

Z3 = 1Ω + 0,8Ω+ 0,6Ω = 2,4Ω

Z1 = 0,8Ω x(90/100) =

0,72Ω Z2 = 0,8Ω +0,8Ω = 1,6Ω

Z = 0,6Ω

Differentialrelæ

• Udnytter Kirchhoffsførste lov

• Kan bruges tilgenerator eller trafobeskyttelse

• Krav fra energinet.dk

Differentialrelæ

e e t a e æ

Differentialrelæ

Fejl på den beskyttedeHøjspændingslinje

Fejlfrioperationsområde

Differentialrelæ

Ingen dækning

Differentialrelæ

FejlfriId = 0

FejId ≠ 0

Tidsselektivitet

Strømselektivitet

Ingen dækning

Tids- og Strømselektivitet

HH – Sikringer

• Bruges op til 36kV• Begrænser overstrømme på trafo

– Kan klare op til 63kA

• Tre smelte-karakteristikker – Back-up – General purpose

– Full-range

t smelte ≤ 0, 9×t åbne

HH - Sikring

• Sikringer foran en trafo skal opfyldefølgende kriterier: – UN-Sikring ≥ UN-Trafo –

IN-Sikring x n > IN-Trafo – Sikringen skal kunne holde til indkoblingsstrøm – Selektivitet ml. sikringer på LSP-siden –

Sikringen skal vælges således at den bortkobler på LSP-siden inden 10sek

HH - Sikring

Strømbegrænsende

Ikkestrømbegrænsende

Distributionsnet LSPOpbygning af LSP nettet og hvordanstrømmen frem fra HSP til tavlen derhjemme

Opbygning

Åbne Net

Delvist lukkede net

Mulighed for sammenkobling

Maskenet

Maksimaladfbryder + Maskenetrelæ

Beregning af LSP-Kabler

10/0,4kV S i k r i n

g s l i s t e

1 forbruger Normalt anvendes1 leder PEX eller 4

leder NOSP

I Z ×k t ×k s ≥ I2

11Trafo

≥ I N−

Sikring

K 2 ×S2 ≥ Ik 2 ×t ⇒ S= Ik

2 ×t K 2

Ik dim

Konstanttidsrelæ Ik3f

Strømafhængigrelæ Ik3f eller Ik1f

Sikringer Ik3f

Boligområder

PB = 0,12 × A×n( ) 0,74

PB = k 1 ×W ×n+ k 2 × W ×n

IB = PB

3 ×UN

Boligdimensionering

Ik3f = 16kAcos phi = 0,3IkFN = 5 x In

Ik3f = 6kA

Hovedudligningsforbindelse= 0,5*Største PE-leder

tværsnit

Boligdimensionering

IN ≥ IB

Boligdimensionering

SB6 – Kapitel 801A

Ik ,FN ×0,8 ≥ IN ×n

Overharmoniske Strømme

3. harmonisksvingning pga.ulinære belastninger – Måling på tilgangen til

en HT• Usymmetrisk

belastning strøm inullen – kablets strømværdi

reduceres (kh)

Spændingskvalitet

• FR – DEFU

• Maskiner med et uregelmæssigt

strømforbrug eller lynnedslag i nærhedenaf luftledninger fluktuationer

Spændingskvalitet

∆UDyk = 6,39× 0,083×a( )−0,31

SpændingsfaldSymmetrisk og asymmetrisk spændingsfald

Hvad er spændingsfald?

Forudsætninger:

Nominel spænding: 3X400/230VStikledning: 30 m 4x50mm2 NOIK-AL-SGruppeledning M1: 10 m 5G2,5mm2 NOIKLX-CUBelastninger: Anden belastning = 50A og cosφ = 0,6 ind.

M1 = 20A og cosφ = 0,8

Undersøg om reglerne i SB. afs. 6 vedr. spændingsfald ud til M1 er opfyldt.

Tilnærmet Beregning

Forudsætninger:• Unøjagtigheder ved fastsættelse af

belastningsstrømme og faseforskydning.• Lille vinkelforskel imellem U1 og U2.• Ensbetydende med at tilnærmet

spændingsfaldsberegning er acceptabel.

Induktiv

Kapacitiv

Eksempel – Blandet forbindelse

°∠=°∠−°∠−°∠−=

°∠=

°∠=°∠=

6,176,11)1507()18010()05(

RL = r L * l =12,1*0,02 = 0,242Ω

1,5mm2 kobber leder

∆UL1 = 0,242*5∠0°+180° =1, 21∠180°

∆UL2 = 0,242*10∠180°+180° = 2, 42∠0°

∆UL3 = 0,242*7∠150°−180° =1, 7∠−30°

∆UN = 0,242*11,6∠−17, 6°+180° = 2,8∠162, 4°

Eksempel – Blandet forbindelse

°∠=°+°−∠=∆

°−∠=°−°∠=∆

°∠=°+°∠=∆

4,1628,21806,176,11*242,0

307,11801507*242,0

042,218018010*242,0

18021,118005*242,0

leder kobber 5,1

242,002,0*1,12*

°∠=°−∠+°∠+°∠−=

°−∠=°∠+°−∠+°∠−=

°−∠=°∠+°∠+°∠−=

3,1195,226307,11202304,1628,2

8,1182,228042,21202304,1628,2

2,05,23118021,102304,1628,2

°∠=°∠+°−∠−=

°−∠=°−∠+°∠−=

°∠=°−∠+°−∠−=

9,1496,3953,1195,2262,05,231

9,895,3978,1182,2283,1195,226

3,303,3952,05,2318,1182,228

Redekamlinje

∆U f = I ×l( ) × r L ×cosϕ + x L ×sinϕ ( )∑

Usymmetrisk belastning

Det kan være… – Induktiv belastning mellem 2 faser – Blandet belastning!

Induktiv belastning imellem 2

L N L N LR I U U *11 _ 2 +=

N L N LU U

22 _ 2=

L N L N LR I U U *33 _ 2 +=

N L N L L L

3 _ 21 _ 213 _ 2

2 _ 23 _ 232 _ 2

1 _ 22 _ 221 _ 2

Blandet forbindelser

R I U *=∆

L L LN

L L N L L

L L L L L

−=−=

L N L N N L

U U U U

∆++∆−=

N L N L L L

3212212

2232322

1222212

FasekompenseringFormer for fasekompensering, samtautomatisk kobling jf. FR 2011 del D

Hvorfor fasekompensere?

Seriekompensation

Parallelkompensation

Automatisk Kobling

Reguleringsprinzip – Sekventiel – Sløjfe

• ”Soll-cosφ”• ”Ansprechstrom”

Ck = 0, 7× QC

3×U ×k

Automatisk Indkobling

Første trin

Overkompensering

ved indkoblingFR: ”…batterietindkobles,når belastningens

reaktive del udgør ca.70% af

kondensatorbatterietsMærkeeffekt”

Mere ind lastkommer til

Endeligarbejdstilstand

Underkompensering

Overkompensering

Underkompensering

Sikringer Konstruktion og virkemåde af LSP-sikringer,samt strømbegrænsning

Definitioner

Mærkespænding, nominel spænding Un

Den spænding, som en sikring er mærket med. En sikringkan anven-des i en installation med mindre, men ikkehøjere spænding end sikringens mærkeværdi.

Mærkestrøm, nominel strøm InEn sikrings mærkestrøm er effektivværdien af den strøm,som den under nærmere bestemte forhold kan føre

vedvarende uden at opnå en temperatur, der påvirker densevne til at fungere korrekt.

Nedre grænsestrømDen nedre grænsestrøm er effektivværdien af den størstestrøm, som sikringen vedvarende kan føre uden at smelte.

Øvre grænsestrømDen øvre grænsestrøm er effektivværdien af den mindstestrøm, der vil få sikringstråden til at smelte.

Definitioner

Gennemgangsstrøm Ic For en strømbegrænsende sikring er gennemgangsstrømmen Ic den størsteøjebliksværdi af strømmen, som kan forekomme under sikrin-genssmelteforløb.

Prospektiv kortslutningsstrøm IcpDen prospektive kortslutningsstrøm er effektivværdien af den strøm,som ved kortslutning vil gennemløbe sikringen, hvis denne tænkeserstattet af en direkte forbindelse med en impedans på nul ohm.

Definitioner

BrydeevneEn sikrings brydeevne er effektivværdien af den strøm, som den under nærmere angivne betingelser (bl.a. spænding og cosφ sikkert kan afbryde.

Virtuel smeltetid tv Den virkelige strøm udvikler en vis energi ved smeltning af sikringstråden.Den virtuelle smeltetid er en værdi, der beregnes som den tid, som denprospektive strøm som jævnstrøm er om at udvikle samme energi.

Virtuel lysbuetid bestemmes på samme måde ud fra den energi, der

afsættes i lysbuen Virtuel smeltetid er summen af virtuel smeltetid ogvirtuel lysbuetid.

Definitioner

t 5s ≥ t =K ×SIK

QB = QS +QL

QS = i

dt st 1

∫ QL = i

dt Lt 1

Driftsklasser

1 bogstav:Funktionsområde

2 bogstav:Hvad beskyttes

g: generelOverbelastning og kortslutning

M: apparater ,forsyning, motorer

a: kun kortslutning R: halvleder komponenter

N: Niederspannung G:generelle formål: kabler, ledninger mv

L: kabel og lednings systemer

Tr: transformere

H: Hochleistung

gL/gG smelter vedI ≥ grænsestrøm

aM smelter ved I ≥4* mærkestrøm

aR smelter ved I ≥2,7* mærkestrøm

Konstruktion

Sikringens virkemåde

Kortslutningsforløb

Strømbegrænsning

√2*κ*Ik

√2*Ik

Icut-off

Icut-off,eff

SelektivitetFormer for selektivitet af forskellige typer afbrydere og sikringer (ogsåstrømbegrænsede)

Hvorfor Selektivitet

Selektivitet er til stede, når kun detoverstrømsbeskyttelseorgan, som er nærmest fejlstedet,bryder.

• FR eller bekendtgørelsen for elektriske installationer stiller ingen krav om selektivitet – Bekendtgørelsen for LSP-tavler anbefaler, at der ved valg af

udstyr til kortslutningsbeskyttelse i tavlen er selektiv medkortslutningsbeskyttelsesudstyret for de afgående kredse.

Selektivitetskriterier • Tidsselekti itet

• Tidsselektivitet• Strømselektivitet• Strøm- og tidsselektivitet•

Relæbeskyttelse – Differentialrelæ – Impedansrelæ – Strømrelæ

• ICS > Ik,max• Ia < Ik,min

Seriekoblede Sikringer I 2tS2(S lt ) ×0 8 ≥ I 2tS1(b d )

Forholdet ml.Sikringernes IN =

1:1,6 (1,25)

Smeltetidennedsættes, hvis

sikringen er forvarmet

I t S2(Smelte) ×0,8 ≥ I t S1(bryde)

Parallele Sikringer

2 x Ik

Ik,max

I 2t S2(Smelte) ×0,8×n2 ≥ I 2t S1(bryde)

Maksimalafbrydere

Udløsetiden ved

overstrømudløserener

temperaturafhængig

Forholdet = 1:1,6 Selektivitet

MaksimalafbrydereIkke

strømbegrænsendeIkkestrømbegrænsende

I2 ≤ IK min,1 ×0,8

I2 > Ik ,maks

Maksimalafbrydere

strømbegrænsendestrømbegrænsende

Icutoff −eff ,1 ≤ I2 ≤ IK min,1 ×0,8

Maksimalafbrydere

Icut-off

Icut-off eff

Maksimalafbryder og sikring

Maksimalafbryder og sikringIcut off eff < I < Ik min ×0,8

Ik3fmax

Icut-off

Icut-off eff

cut −off ,eff k ,min ,

Sikring og Maksimalafbryder

I 2t S,Sikring ×0,8 > I 2t a,LS

Eksempel

NH00 100A• D02 63A• NZM4 100A

– A: 80-90-100 – N: 600-600-1000

• NZM11 500A – A: 350-500-500 –

N: 2600-4000-5000

Sikring og MV

I 2t S(Smelte) ×0,8 ≥ I 2t MV

Back-Up

IC(1+2) < IC2

Back-Up

Icut-off eff

Istød

Q1IC(1+2) < IC2

Selektivitet i Maskenet

Selektivitet ml. HSP og LSP

Selektivitetsplan

BIBHvordan beskyttes mod indirekte berøring ien installation

Hvad er BIB?

Hvad skal BIB’s

• §471 2 2

§471.2.2 – Master armeret af beton – Beslag og bolte – Kl II – Udsatte dele < ca. 50 x 50 mm

– Trafikreguleringsanlæg – Markeringslys for luft- og søfart

• §471.2.3• I et system, hvor der er anvendt beskyttelse ved separat

strømkreds og som forsyner FELV strømkredsen – Udsatte dele hørende til FELV kredsen er forbundet til den

isolerede, ikke-jordforbundne udligningsleder

Hovedudligning

Betydning af Hovedudligningsforbindelse

Maksimalafbr.

∆UPE

Lukket

Betydning af Hovedudligningsforbindelse

Maksimalafbr.

∆UPE

Berøringspotentiale =spændingsfald i PE lederen

Suppl. Udligning• §413.1.6

§ – Omfatter alle ledende dele, som kan berøres samtidigt

skal forbindes til beskyttelseslederne for alt materiel

• Installeres, hvis betingelserne for automatiskafbrydelse angivet i 413.1.1.1 ikke kan opfyldes – se 413.1.6.

• Modstanden mellem udsatte dele og fremmedeledende dele, der kan berøres samtidigt skal opfyldefølgende betingelse

R≤ 50V

Suppl. Udligning

Systemjording

Formålet med at jorde et system, er dentilsigtede forbindelse af en fase eller enneutral leder til jord. Forbindelsen har detformål – at mindske overspændinger – at mindske fejlstrømmen

Systemjording

TN – Systemer

• Fejlstrømmen vil kunne nå op på flere hundrede ampere, hvorfor

j p p p

fejlen umiddelbart vil kunne udkoble overstrømsbeskyttelsesudstyr. – Der er ved en afledningsfejl i TN-systemet i virkeligheden tale om en

kortslutning mellem fase og nul og derfor bliver fejlstrømmen så stor. – Fejl i TN installation skal afbrydes inden 5 sek (0,4 sek.) eller

berøringsspænding skal reduceres til en ufarlig værdi (50V)

• Fejlstrømmen vil føres tilbage fra brugsgenstanden adbeskyttelsesledere, til transformerstationen – PEN-leder (TN-C system) – PE-leder (TN-S system)

TN – Systemer

Z S ×Ia ≤U0

≤ UL

U0 −UL

TN- systemPotentiale overført ved fejl på 10kV siden

Pas på ved fejl på

Potentiale stigning ved fejl på højspændingssiden,max UTP,(75V) bemærk undtagelser!

højspændingsnettet hævespotentialet på den uisolerede PE-leder.

Maksimal

TN-S – Systemer

TN-C – Systemer

TN-C-S – Systemer

TN-C-Net på HT TN-S-Net på GT

TN-C-S – Systemer

TT – Systemer

HPFI IF =

3 × R A + RB( )

R A ×Ia ≤UL

TT- systemPotentiale overført ved fejl på 10kV siden

Pas på ved fejl på

højspændingsnettet hævespotentialet på den isolerede nul-leder.

Påvirkningsspændingen UE = max 250V (over 5sek.)

Påvirkningsspændingen UE) = max 1200V (under 5 sek.)

IT - Systemer

Fordele• Nettets nulpunkt skal

være tilgængeligt• Nettet kan drives videre

ved første fejl indtiloplægning i nettet ogfejllokalisering er foretaget

Ulemper • Risiko for transiente

overspændinger ved jordfejl i nettet

• Spændingsstigning påfejlfrie faser ved enfasede

jordfejl – Anlægget skal dimensioneres

herfor

Behov for høj-følsomtrelæudstyr – Øjeblikkelig udkobling af

fejlstrømme

IT - Systemer

IT – Systemer

R A ×Id ≤ 50V

Z S ≤ U

2 × Ia

IT - Systemer

Jordingssystem TT TN IT

Sikkerhedsbetragtning

Personsikkerhed Høj Mindre godKan forbedres ved at udføreen særlig omhyggeligehovedudligningsforbindelseevt. ved supplerendepotentialudligning

Høj indtil 1. fejl. herefter er personbeskyttelsenstærk kritisk.

Driftssikkerhed Kritisk, da HPFIrelæet udkobler selvved små isolationsfejl-strømme

Høj, installationenudkobler kun ved storeisolationsfejl-strømme

Meget høj, da 1. fejltillades – Alarm lyder indtil 1. fejl er rettet

Beskyttelse mod brand God beskyttelse,særlig hvis der

anvendes HPFIrelæer

Dårlig, da isolationsfejlikke udkobles.

Meget høj, indtil 1. fejl,herefter er beskyttelsen

mod brand stærkt kritisk,pga. for forhøjetspænding over isolationen.

Jordfobindelse

• Krav

– Lav overgangsmodstand – Kan føre høje strømme – Lang levetid

Overgangsmodstandenafhænger af …

Typer af Jording

Jordforbindelse

TT systemer er mest udbredt i mindreinstallationer

KortslutningHvad sker der ved en kortslutning, hvilkekortslutningsformer findes, samtberegningseksempel

Kortslutningsstrømme

Hvad er en Kortslutning?• Hvilke typer kortslutning findes?

– Hvordan beregnes disse?

Hvordan forløber en kortslutning• Hvad er de termiske og dynamiske

påvirkninger?•

Hvad er stødstrøm?• KB – Hvordan?

Hvad er en kortslutning?

Trefaset Kortslutning

Tofaset Kortslutning

Enfaset Kortslutning

Hvad skal de bruges til?Ik,max er mestinteressant mht

di i i f

Ik,min er mest

i t t ht KB

dimensionering af beskyttelsesudstyr

Forsyningspunkt HT GT Brugsgenstand

Ik,max og Ik,mininteressant mht KB

samt beskyttelse af SLIk,max og Ik,mininteressant mht KB

samt beskyttelse af HL

interessant mht. KB,BIB

1, 2, og 3 fasede kortslutninger

Vi regner på DyN koblet transformer • Beregning af kablets impedanser: – der skal tages hensyn til: Kablets temperatur – der skal tages hensyn til: Kabelisolation – der skal tages hensyn til: Beskyttelsesudstyr

• IEC 60909 – C faktoren(spændingskorrektion)

Spændingsfaktoren C

RT R20 1 α T 20( )( )

Kablets temperatur stiger ved en kortslutning –hvordan påvirker detkortslutnings strømmen ?

R70 =1, 2×R20

RT = R20 ×1+α × T − 20( )( )

Ikmax beregnes ved en kabel temperatur på

20°C, hvor den ohmske modstand er mindst.

FR om kortslutningsstrømme

G ld f

Gælder for … – Installationer tilsluttet i LSP radial net – Installationer tilsluttet direkte til en transformer

station – Installationer tilsluttet direkte til maskenet

Installationer i LSP radial net

stikledningIkmax= 16kA, cosφ=0,3Ikmin= 5 x stikledningsikrings mærkestrømcosφ=1

Gruppetavler, der forsyner enenkelt bolig, parcelhus eller lejlighed, kan der regnes medIkmax= 6kA

Installationer tilsluttet direkte til entransformer station

Spørg el leverandøren

Installationer tilsluttet direkte til maskenet

Spørg el leverandør: – Københavns energi –

Frederiksberg kommune, teknisk direktorat – Helsingør Elforsyning, teknisk forvaltning – Odense kommunale Elforsyning

Eksempel ”IK002”

”IK002”

D d t d t t k t l t i tj k l b b j Sk il

Da det er den største kortslutningsstrøm jeg skal beregne, bruger jeg Skmax tilmine beregninger!

• Da jeg ikke kender phi eller R/X forholdetkan jeg antage at:

Z N =UN

Sk MAX =

100002V

175×106VA = 0,5714Ω

≈ 0,1* Z N

→ 0,1*0,5714Ω = 0,05714Ω

X NMAX

≈ Z N

→ X N

= 0,5714Ω

”IK002”

D t f d t f li d t k lj å f h j di k bl t

Det var for det foranliggende net, nu skal jeg så regne for højspændingskablet

• Nu kan jeg så beregne den samledeimpedans, og finde kortslutningsstrømmen

= 0,206Ωkm*0,7km= 0,1442Ω

= 0,093Ωkm*0,7km= 0,0651Ω

”IK002”

S i i f i d tk t l t i t d

Sammen princip for mindstekortslutningsstrøm, men denne gangbruger jeg Skmin til mine beregninger

• Da jeg ikke kender phi eller R/X forholdetkan jeg antage at

Z N = UN

Sk MIN

= 10000

V 110*106VA = 0,909091Ω

≈ 0,1* Z N

→ 0,1*0,909091Ω = 0,0909091Ω

X NMIN

≈ Z N

→ X N

= 0,909091Ω

”IK002”

RL XL d d !

RL og XL er uændrede!

”IK002”

• Kortslutningseffekten kan jeg beregneål d

såledesS

K BMAX

∑ Z BMAX

= 100002V

0,667613Ω*10−6 = 149,8MVA

SK BMIN= UN

∑ Z BMIN

= 10000

V 1,00216Ω *10−6 = 99,8MVA

Alternativ formel:

* IK 3 f

”IK002”

• Da jeg nu skal til at ”arbejde” på sekundær id f t f å j f

siden af transformeren må jeg overføremine data fra primærsiden til sekundær siden n=

= 10000V

400V = 25

' =RNMAX

n2= 0,05714Ω

252= 0,000091Ω

X NMAX

n2= 0,5714Ω

252= 0,000914Ω

' =RNMIN

n2= 0,0909091Ω

252= 0,000145Ω

X NMIN

' = X NMIN

n2= 0,909091Ω

252= 0,001455Ω

n2= 0,1442Ω

252= 0,000231Ω

X L' =

n2= 0,0651Ω

252= 0,000104Ω

”IK002”

• Jeg skal også have beregnett f l d i d

transformerens samlede impedanshenregnet til sekundær siden

Z T 2 =

100*SN

=5,5*4002V

100*630000VA = 0,013968Ω

100*SN

= 1,4*4002V

100*630000VA= 0,003556Ω

2 − RT

2 = 0,0139682Ω − 0,0035562Ω = 0,013508Ω

∑ Z CMAX = RNMAX '+ RL '+ RT 2( )2

+ X NMAX '+ X L '+ X T 2( )2

= RCMAX

+ X CMAX

= RNMAX

= 0,000091Ω + 0,000231Ω + 0,003556Ω = 0,003878Ω

X CMAX

= X NMAX

'+ X L

'+ X T

= 0,000914Ω+ 0,000104Ω+ 0,013508Ω = 0,014526Ω

∑ Z CMAX

= 0,0038782 + 0,0145262 = 0,015035Ω

”IK002”

∑ZCMIN = RNMIN '+ RL '+ RT 2( )

+ XNMIN '+ XL '+ XT 2( )

= RCMIN

+ XCMIN

• Nu kan jeg så beregne den største

kortslutningsstrøm i punktet C

∑ Z = R + R + R( ) + X + X + X ( ) = R + X

= RNMIN

'+ RT 2

= 0,000145Ω + 0,000231Ω + 0,003556Ω = 0,003932Ω

X CMIN

= X NMIN

'+ X L

'+ X T 2

= 0,001455Ω + 0,000104Ω + 0,013508Ω = 0,015067Ω

∑ Z CMIN

= 0,0039322 + 0,0150672 = 0,015572Ω

”IK002”

Rl= 0,166 Ω

km*0,125km= 0,02075Ω

X 0 078Ω *0 125km 0 00975Ω

Den største kortslutningsstrøm i D kan nuberegnes til

X l = 0,078Ωkm*0,125km= 0,00975Ω

Z DMAX

= RCMAX

+ Rl( )

+ X CMAX

+ X l( )

= 0,003878Ω+ 0,02075Ω( )

+ 0,014526Ω + 0,00975Ω( )

= 0,034581Ω

Kortslutningsstrømmens forløb

Afhænger hvornår påspændingskurven kortslutningen

forekommer.

Spænding er max giver symmetrisk kortslutning

Spænding er min giver usymmetrisk kortslutning

Symmetrisk kortslutning

IStød

Usymmetrisk kortslutning

IStød

Stationærekortslutningsstrøm bliver overlejret jævnstrømme

IStød

Påvirkninger

• Mekaniske påvirkninger T i k å i k i

• Termiske påvirkninger • Lysbue

Mekaniske påvirkninger

F = 0, 2 ×I1 ×I 2 ×l

F = 0, 2 ×Istød

Skinner (dynamisk)

Istød på L1

100% Istød

50% Istød

F for L1 og L3: F = 1, 5×10−7 ×la

×IStød2

F for L2: F = 3 ×10−7 ×la

×IStød2

Skinner (dynamisk)

F for L2: F =1, 73×10−7 ×l

a ×IStød2

2 ( N )

3 ( N )

længde

F for L1 og L3: F = 1, 5×10−7 ×la

×IStød2

F a ×I

W = Mσ

Stødstrøm

Kan materialet holde til

Kan materialet holde tilen stødstrøm ≥ 2IKeff?

Ja? Fint

Nej? Istød =κ × 2 ×IK

Stødstrøm

κ =1, 02 + 0,98×e−3×R

Stødstrøm

KB af installationer

• 814.5 – KB af tavler • 434 KB af ledninger

• 434 – KB af ledninger

• KB må også udelades

t =K ×SIk

Termisk Middelstrøm

Hvad bruges det til?

Hvad bruges det til?• Ikke strømbegrænsende udstyr

– 10 ms< udkoblingstid < 100 ms

AC og DC energimængde tilsammen

Termisk middelstrøm

× m+ n

Termisk middelstrøm

Specifikke energi

( ) ×t

KB af ledninger

K 2 ×S2 ≥ Ik 2 ×t a

Im2 ×t = Ik

2 × m+ n( ) ×t

Strømbegrænsning

√2*κ*Ik

√2*Ik

Icut-off

Icut-off,eff

Kapacitiv Afbrydning

Transformerkortslutning

Tavler Opbygning af tavler og KB

Tavler

• §814.2.1 – Kombination af et eller flere stykker

Kombination af et eller flere stykker koblingsudstyr med tilhørende materiel tilstyring, måling, melding, beskyttelse,

regulering• Ved planlægning skal tages hensyn til

– Beskyttelsesmetode –

Tilgængelighed – Driftsforhold

Tavler • LVD, MD og ATEX• Skal CE-mærkes

S a C æ es• Konstruktion

– §439-1-5

– FR del B (Kun måleudstyr)• Installation

– §814 –

§204-1 – FR

DS/EN 60439

• Del 1 = Typetestede tavler – Hele tavle testet på lab

• Del 2 = Delvis typetestede tavler – Dele af tavle testet på lab

Skinner (dynamisk)

Istød på L1

100% Istød

50% Istød

F for L1 og L3: F = 1, 5×10−7 ×la

×IStød2

F for L2: F = 3 ×10−7 ×la

×IStød2

Skinner (dynamisk)

L 1 ( N

L 2 ( N

L 3 ( N

0,5*Istød

F for L2: F =1, 73×10−7 ×l

a ×IStød

1/1*F1

1/1*F2 1/2*F3

længde

F for L1 og L3: F = 1, 5×10−7 ×la

×IStød2

W = Mσ

Skinner (termisk)

• Kortslutningsstrøm temperaturstigning iskinnen

SCu ≥ 5000×t ∆T

×Ik 3 f

S Al ≥ 11200 ×t ∆T ×Ik 3 f

Ik 2 ×R×t = c×V ×γ ×∆T

Bestemmelser

• Tavler betjent af lægmand skal minimumvære af klasse: IP2XC eller IP3X

• Tavler betjent af sagkyndige eller instruerede personer må være af klasse

IP2X eller mindre.• Alternativt kan tavlerne være anbragt i

”elektriske betjeningsrum” eller udført med

kapslingsklasse

Dimensionering af tavler

• Nødvendigt materiel til OB• Forventet omgivelsestemperatur

Forventet omgivelsestemperatur • Foreløbig mærkestrøm•

Kortslutningsdata for komponenter • ”svageste” tavleleds kortslutningsevne

BelysningsteknikHvordan udvælges det rette armatur, samtfunktionsmåden af forskellige lyskilder

Om Lys

Lyskilder

Glødelampe

Glødelampen

Glødelampe

Soklen

• Der er generelt 2 typer sokler – Bajonetsoklen

– Gevindsoklen

Halogen

• Halogenlampen = halogenbrænder – Arbejder med forhøjet temperatur på

l d t åd

glødetråden

Halogen

• Jo højere temperatur

glødetråden har, jomere lys udsendes

mere lys udsendes• Regenerativ forløb•

Levetid = ~ 3000timer

Lysstofrør

L-kobling

• Derfor bliver L-koblede rør, som anvendesalene, fasekompenseret vha. en parallel-

koblet kondensator.

C-kobling

• C-koblingen er et serielt fasekompenseret

rør, som kun bruges i forbindelse med L-koblede rør

koblede rør.• Faseforskydningen bliver 60° - 70°

kapacitiv.

LC-kobling

• LC-koblingen er resultatet af en parallel-kobling af

et L-koblet og et C-koblet rør. Den samledefaseforskydning bliver omkring 0°.

faseforskydning bliver omkring 0 .

Yderligere fordele LC

• Derudover vil forskydningen af strømmenetil de 2 rør være mindst 120°, hvilket

medfører at rørene ikke lyser i takt,således at en eventuel stroboskop-

virkning fjernes.

Termisk starter

• Anvendes ved lave omgivelses-temperaturer længere forvarmning af elektroderne (2-4sek ) inden fuld startspænding påtrykkes (800

sek.) inden fuld startspænding påtrykkes (800-1500V induceret spænding). –

Opvarmning mindsker sliddet på elektroderne• Bruges typisk ved gade-belysning

Hg – Lampe

• Højtryks

udladningslampe• Opvarmningstid på 3

• Opvarmningstid på 3 -5 min. for at opnåmaks. Lysstyrke

• Hjælpeelektrode

Natriumslampe

Måling

• EDB-beregning• Lysstyrke

– Luxmeter – Fotometerbænk (laboratoriemåling)

Fotometerbænk

• Sammenlignende måling• Databladsværdier og tests Normallampen

Fotometerhoved

I = E×a2 cd[ ] E1 = E2

2×cosβ = I N

2×cosβ

Lysfordelingskurver

C-y koordinatsystem

Lysfordelingsfotometer

Skive med huller

Spejlgoniometer

Belysningsstyrke

Lysstrøm

Luminans

Beregning af beslysningsanlæg

• Grundlaget for Beregning = Lyskvalitet – Farvegengivelse

K t t & Sk

– Kontrast & Skygger – Blænding – Flimren, Stroboskob virkning – Forringelse & vedligehold

Opgave 1En lyskilde (tilnærmet punktformig og rotationssymmetrisk) har i retningen 0° enlysstyrke på 100 cd og i retningen 90° en lysstyrke på 90 cd.

1.1 Beregn middellysstyrken (den sfæriske middellysstyrke)

1.2 Beregn den samlede lysstrøm

1.3 Hvilke tilnærmelser er der foretaget ved ovenstående beregninger

Det er antaget at lampens skærm og fatning ikke har indflydelse pålysstrømmen.

Opgave 2Opgave 2En lyskilde (100 cd, retning 0°) er anbragt i et kuppelformet armatur i glas med endiameter på 18 cm, lyskilden sidder så denne er plan med armaturet (ingenydereligere højdetillæg). Armaturet har en lysteknisk virkningsgrad på 0,82 og er monteret 1,5 meter over

gulvet næsten midt i et stort lokale.2.1 Beregn belysningsstyrken på gulvet lodret under armaturet

Opgave 3En parklampe er anbragt 4,2 m over jordoverfladen. Lampens lysstyrke er 60cd lodret nedad og indtil 40° fra lodret.

1. Beregn belysningen i et punkt på jorden lodret under lampen1. E = I/a^2 = 600/4,2^2 = 34,01lux

2 B b l i i t kt å j d 3 f d t f t kt

2. Beregn belysningen i et punkt på jorden 3m fra det første punkt1. Indfaldsvinkel2. Cos(beta) = 4,2/5,16 35,52°

3. Afstand4. SQRT(4,2^2 + 3,2^2) = 5,165. Belysning6. E = I/a^2 * cos(beta)7. E = 600cd/5,16^2 * cos(35,52°)8. E = 18,34 lux

Beregningseksempel

Lokale 209

Lamper

Lokalets overflader

AT-vejledning• Tilstrækkelig almen belysning•

Kontakter skal være anbragt ved indgangen• Der skal tages højde for

– Reflektion – Dagslys

• Fleste typer arbejde ligger de krævede værdier på200 eller 500 lux, mens der kræves 1.000 eller 1.500 lux ved mere lyskrævende arbejdsopgaver – Kontorarbejde, vedvarende læsning = 500lux

• Der bør normalt ikke bruges lyskilder med Ramindre end 80

Lysfordeling

Kompendium El-Installatør

Documents

Transcript of Kompendium El-Installatør

Kompendium Krafter

Kompendium samlet.pdf

kompendium elektroterapii

Kompendium Populärkultur

Veszanyag kompendium

KOMPENDIUM Collie

PHP Kompendium

Augenklinik Kompendium

Kompendium der medizinischen Begutachtung – digital · Kompendium der medizinischen Begutachtung – digital Seite 3 Geleitwort der Herausgeber Das Kompendium der medizinischen

Scheibenbremsen Kompendium

Radiation Kompendium

[PHP] Kompendium Programisty

Grammatisches Kompendium

Kompendium i Dermatologi sommeren 2000 - DEL 1studerende.au.dk/.../Kompendier/Dermatologi/final_Kompendium_del_I.pdf · Kompendium i Dermatologi - side 1 FORORD. Dette kompendium

Hardware Kompendium

Bios Kompendium

Kompendium Finanzen 2011

Politisk Kompendium

Kompendium Gynäkologie

Dark Eldar Kompendium