AVDELING FOR TEKNOLOGI. Emne: Elektriske lavspent installasjoner TELE2005-A ØVING 6. Mål: Eksamensforberedende øving PROGRAM ELEKTRO- OG DATATEKNIKK

Transkript

1 AVDELING FOR TEKNOLOGI PROGRAM ELEKTRO- OG DATATEKNIKK Emne: Elektriske lavspent installasjoner TELE2005-A ØVING 6 Mål: Eksamensforberedende øving Faglærer: Ola Furuhaug Utlevert: Innleveres:

2 Oppgave 1 Sikringsautomater Figur 1 Aksesystem for vernkarakteristikk a) Tegn et aksesystem som vist på figuren. Lag en prinsippskisse av vernkarakteristikken til en automatsikring i aksesystemet. b) Forklar følgende verndata I1, I2, I4, I5 og plasser dem på vernkarakteristikken du har tegnet. c) Hva er den prinsipielle forskjellen på vernkarakteristikkene B, C og D. Skisser på figuren og forklar. 2

3 Oppgave 2 Fordelingssystemer IT nett Figur 2 Prinsippskisse IT-nett a) Hva kjennetegner et IT-nett? b) Nevn noen fordeler og ulemper ved IT-systemet. c) Tegn en skisse som viser hvordan tilkobling av en trefase og en enfase last utføres i et IT-nett. Påfør linjespenning og spenning mot jord på skissen. d) Til hvilke bruks- og spenningsområder kan IT-systemet benyttes? 3

4 Oppgave 2 forts.. Fordelingssystemer TN nett Figur 3 Prinsippskisse TN-nett e) Hva er det som kjennetegner et TN-system? f) Nevn noen fordeler og ulemper ved TN-systemet. g) Tegn en skisse som viser hvordan tilkobling av en trefase og en enfase last utføres i et TN-C-S-nett. Påfør linje- og fasespenning på skissen. h) Til hvilke bruks- og spenningsområder kan et TN-C-S-system benyttes? 4

5 Oppgave 3 Dimensjonering av vern og ledertverrsnitt En trefasemotor skal tilkobles et TN-S-nett 230/400V ved hjelp av en kabel, type PFSP (PVC), tverrsnitt ukjent. En anleggsbefaring gir følgende informasjon: - Kabelen skal forlegges på perforert kabelbro sammen med to andre kabler. - Kabelføringen går i et rom med romtemperatur 15 C, men en del av den (ca. 2 m) går gjennom et rom med romtemperatur på 40 C. Motoren har følgende data: UN = 400 V Pavg = 6 kw η = 93 % cos φ = 0,80 a) Bestem nødvendig kabeltverrsnitt b) Bestem vern for kursen, og kontroller at dette tilfredsstiller kravene i NEK 400 5

6 Oppgave 4 Lysberegning og dimensjonering av ledertverrsnitt og vern. I et arbeidslokale skal det monteres lysanlegg. Lokalet forsynes fra et TN 230/400V nett. Det er bestemt at midlere belysningsstyrke på arbeidsplanet, driftsverdi skal være E = 500 lux. Det forutsettes brukt armaturer for 3 x 65 W lysrør, (cosφ= 0,9), se virkningsfaktortabellen under. 65W lysrør har nominell lysfluks på 5300 lumen. Lokalets dimensjoner: L = 20 m, B = 16 m, HTak = 3,75 m og arbeidsplanet er 0,85 m over gulvet. Refleksjonsfaktorer for rommets begrensningsflater: tak: 50 %, vegger: 50 %, gulv: 20 %. Vedlikeholdsfaktoren settes lik v = 0,75. a) Hvor mange armaturer må installeres for å oppnå den forutsatte belysningsstyrken? Tapet i forkoblingsutstyret er beregnet til 35 W pr. armatur. b) Hva blir dimensjonerende effekt? Denne lyskursen skal være trefase (men hver enkelt armatur skal forsynes med 230V enfase). Det benyttes kabel av type PFSP (PVC-isolert, kobberledere), som monteres direkte i taket. Kablene ligger maksimalt sammen med 3 andre kabler. Omgivelsestemperaturen kan regnes lik 30 C. c) Bestem nødvendig ledertverrsnitt for kursen, gitt av belastningsstrøm. d) Bestem egnet overbelastningsvern for kursen, og kontroller at dette tilfredsstiller kravene i NEK400. Tak/hulrom Vegger Arbeidsplan 0,7 0,7 0,3 0,7 0,1 Reflektanser 0,3 Romfaktor Virkningsfaktor i % 0,1 k = 0, , , , , , , , , , Figur 4 Virkningsfaktortabell 6

7 Oppgave 5 Kortslutningsberegning Et bygg med funksjonell inndeling av kursene forsynes av et 230V IT-nett. Varmekursen er lagt opp med PN 3x2,5mm2, lengste lengde er 20 m. Kursen forsynes fra en fordeling som igjen forsynes via en kabel PFSP 3x70mm2 Cu fra inntaket.denne kabelens lengde er 20 m. Oppgitte data ved inntaket er som følger: Trepolet kortslutningsstrøm Ik3p = 8 ka, cos φ = 0,9 Topolet kortslutningsstrøm Ik2p = 2 ka, cos φ = 0,9 Enpolet jordslutningsstrøm Ia = 750 ma a) Beregn minste kortslutningsstrøm på kursen. b) Beregn største kortslutningsstrøm på kursen. Ledertemperatur ved min. kortslutning (med PVC isolasjon): 80 C Ledertemperatur ved max kortslutning: 20 C αcu ~ 0,004 Figur 5 Kabeldata 7

8 Oppgave 6 Enøk - varme og ventilasjon a) Tegn en enkel skisse med navn på hovedkomponentene for en varmepumpe. Forklar kort hvordan den virker, og hvordan denne kan spare energi når den benyttes til oppvarming av et bygg. Oppgi formelen for varmefaktor for en varmepumpe. b) Et ventilasjonsanlegg i et næringsbygg har innblåsningskapasitet på m3/h. Det er ønskelig med 20 grader på tillufta som skal inn til kontorene. Returluftas temperatur antas også å være 20 grader. Det er -10 grader ute denne dagen. Varmegjenvinneren i anlegget har virkningsgrad på 70 % (roterende) og går for fullt. Det er i tillegg et elektrisk varmebatteri, der man betaler 1 kr pr kwh (inkl nettleie og mva). Drift fra kl 8-16 hver dag. Forklar helt kort oppbygging og virkemåte til en roterende varmegjenvinner, og nevn fordeler/ulemper. Hva vil det koste å ha dette anlegget i drift denne dagen? Se bort fra forbruket til viftemotorer. Du kan bruke følgende formler til dette: P [W]=q * γ * c * Δt eller P [W]=0,35 [W*h/m 3 * C] * Q [m 3 /h] * Δt [ C] Δt= temperaturløft i grader [ C] q= luftmengde i m 3 /s γ=1,27 kg/m 3 (tettheten til luft) c=1000 Ws/(kg*K) (varmekapasitet for luft) Q=luftmengde i m 3 /h 0,35 omregningsfaktor i forhold til den første formelen 8