Jeg tar utgangspunkt i oppgaven og gjør et konkret regneeksempel med tydelige antagelser (siden enkelte opplysninger mangler i teksten). Jeg viser fram regnegangen så du kan bruke resultatet i dialog med Supplier/prosjektet eller be meg endre antagelsene.
Antagelser
-
Systemspenning: jeg antar fase-spenning U=230 VU = 230\ \text{V}U=230 V (vanlig i NEK/bygning). Hvis systemet er 400 V eller annet, må tallene justeres.
-
Prospektiv kortslutningsstrøm ved ES02 (kilde): oppgitt Ik0=200 AI_{k0} = 200\ \text{A}Ik0=200 A (ved kilden). Dette tolker jeg som kortslutningsstrøm ved kabelinngangen i ES02.
-
Kildens interne impedans ZsZ_sZs estimeres fra Zs=U/Ik0Z_s = U / I_{k0}Zs=U/Ik0 (altså kildeimpedans som gir 200 A). Dette er en forenkling men vanlig i slike øvingsoppgaver.
-
Lengde kabel: 180 m mellom ES02 og ny fordeling (gitt).
-
Krav: minste kortslutningsstrøm i fordelinga (ved endepunktet som skal ha vern 16 A/40 m) må være ≥ 0,175 kA = 175 A.
-
Vi ser bort fra reaktiv del for enkelhetsberegning (gir konservativt estimat når vi hovedsakelig bruker resistans for å bestemme begrensning pga kabel).
-
Temperatur/lederresistivitet: leder-temperatur 90 °C (gitt). Jeg bruker kopperresistivitet ved 90 °C ved en standard temperaturkoeffisient.
Hvis noen av punktene ovenfor er feil for ditt tilfelle (f.eks. 400 V system eller annen kildebeskrivelse), si ifra — så regner jeg om.
Mål: finn minste leder tverrsnitt slik at Ik (ved fordeling) ≥ 175 A
-
Kildeimpedans (forenklet):
Zs=UIk0=230 V200 A=1,15 ΩZ_s = \frac{U}{I_{k0}} = \frac{230\ \text{V}}{200\ \text{A}} = 1{,}15\ \OmegaZs=Ik0U=200 A230 V=1,15 Ω
-
For at kortslutningsstrøm i fordelingen IkI_kIk skal være ≥ 175 A må total impedans sett fra kortslutningspunktet oppfylle:
Ztot=UIk≤230175=1,314 ΩZ_\text{tot} = \frac{U}{I_k} \le \frac{230}{175} = 1{,}314\ \OmegaZtot=IkU≤175230=1,314 Ω
Dermed tillates kabelimpedans:
Zc≤Ztot−Zs=1,314−1,15=0,164 ΩZ_c \le Z_\text{tot} - Z_s = 1{,}314 - 1{,}15 = 0{,}164\ \OmegaZc≤Ztot−Zs=1,314−1,15=0,164 Ω
-
Maks tillatt resistans per meter for kabel (180 m):
Rper m≤0,164180=0,000911 Ω/mR_\text{per m} \le \frac{0{,}164}{180} = 0{,}000911\ \Omega/\text{m}Rper m≤1800,164=0,000911 Ω/m
-
Bruk av kobber ved 90 °C: resistivitet ρ90≈0,021984 Ω⋅mm2/m\rho_{90} \approx 0{,}021984\ \Omega\cdot\text{mm}^2/\text{m}ρ90≈0,021984 Ω⋅mm2/m (koblet fra standard temperaturkoeff.). Da kreves tverrsnitt:
A≥ρ90Rper m≈0,0219840,000911≈24,13 mm2A \ge \frac{\rho_{90}}{R_\text{per m}} \approx \frac{0{,}021984}{0{,}000911} \approx 24{,}13\ \text{mm}^2A≥Rper mρ90≈0,0009110,021984≈24,13 mm2
Konklusjon (ut fra antagelsene): velg minste standard tverrsnitt 25 mm² Cu for kabelen mellom ES02 og ny fordeling for å sikre at kortslutningsstrøm ved fordelinga ikke faller under 175 A.
Praktisk kommentar: 25 mm² er et naturlig standardvalg. Mindre tverrsnitt (f.eks. 16 mm²) ville gi for stor seriemotstand og kunne redusere Ik under 175 A i dette regnestykket.
Svar på spørsmålet om elektriker kan sette inn en 16A automatsikring i ny fordeling
Ja — så lenge følgende er oppfylt:
-
Den nye 16 A-kretsen må være riktig dimensjonert kabelmessig (ledningstverrsnitt og isolasjonsklasse) i henhold til NEK/Norsk praksis for 16 A stikk (typisk 2,5 mm² kobber for korte strekk under normale forhold), og montert i henhold til installasjonsmetode E og maksimal ledertemperatur 90 °C slik oppgitt i oppgaven.
-
Minstekravet om kortslutningsstrøm for at 16 A-automaten skal fungere korrekt ved kortslutning må være oppfylt — dvs. ved kortslutning i enden av den aktuelle 40 m kabelen må Ik ≥ 175 A (som oppgitt i oppgaven). Dersom Ik < 175 A, vil automaten kanskje ikke utløse innenfor sine tid-strøm-karakteristikker (spesielt for kort tidsperiode) og dette er ikke tillatt sikkerhetsmessig.
-
Alle øvrige krav (jordfeilvern hvis påkrevd, maks. utkoblingstid, merkestrøm, selektivitet mot overordnet vern osv.) må være tilfredsstilt i henhold til NEK 400 og prosjektspesifikasjoner.
Kort sagt: Det er tillatt dersom du har beregnet/verifisert at Ik ved punktet er ≥ 175 A (dvs. at fordelinga «ser» nok kilde-strøm) og at kabel og vern for den 16 A-kretsen ellers oppfyller NEK krav. Med kabel 25 mm² til fordelinga slik jeg skisserte ovenfor, vil kravet på Ik ≥ 175 A være oppfylt etter mine antakelser — og da er det OK å montere 16 A automat i fordelingen for en stikkontakt (selvsagt med korrekt forankling i dokumentasjon og kabelmerking).
Praktiske anbefalinger / merknader
-
Reaktans (X) og fasevinkel: jeg har forenklet ved å se mest på resistans. For presis prosjektering skal både R og X (og dermed impedans vinkel) tas med (kortslutningsimpedans = kompleks verdi). Dette kan trekke Ik litt lavere — derfor er 25 mm² et konservativt, fornuftig praktisk valg.
-
Velg kabeltype som tilfredsstiller NEK (isolasjon for 90 °C, metode E). Sjekk også brann- og mekaniske krav offshore/HVDC-plattform (klassifikasjoner).
-
Kontroller krav i prosjekt/NORSOK — for offshore vil NORSOK-krav eller prosjektspesifikke krav ofte være strengere enn generelle IEC/NEK-tekster.
-
Dokumentasjon: utfør en presis kortslutningsberegning med reaktans, eller be EL-leverandør om kortslutningsberegning basert på reell kildebeskrivelse (f.eks. om 400 V trefase) før endelig kabelbestilling.
-
Montasje for jord/utjevning: som vi diskuterte i forrige melding — på offshore/HVDC er riktig låsing (skive + fjærskive/låsemutter + rustfritt utførande) anbefalt.
