Valg av vern mot kortslutning og overbelastning. Kjell Morten Halvorsen

Transkript

1 Valg av vern mot kortslutning og overbelastning

2 Takst og kontroll Dataløsninger Kurs og undervisning Prosjektering

3 Agenda Verntyper Utløsekarakteristikker Normer for vern Beskyttelse mot overbelastningsstrøm Beskyttelse mot kortslutningsstrøm Selektivitet Backup

4 Verntyper

5 Grunnlag for valg av vern Hvilke type feil kan komme?? Bryteevnen?? Strømbegrensing?? Pris?? Nivå på sikkerhet??

6 Når har vernet det bra? Færrest mulig utkoblinger Riktig tilkobling Montert i gode omgivelser Sjekke vernet etter kortslutning Omgivelsestemperatur Lav belastning av vernet

7 Valg av vern Hvor høy er I kmaks i tavla? Velg bryteevne i henhold til kortslutningsstrømmen på stedet. Bryteevnenivå B N H L Bryteevne Billig, lav bryteevne Normal, normal bryteevne Høy, høy bryteevne Veldig høy, veldig høy bryteevne

8 Valg av vern Hvor høy er I kmin i tavla/ved ende av kabel? Må det velges spesielle vern for lave kortslutningsstrømmer. Vernets I 5 verdi sammenlignes med I kmin i tavla/ved enden av kabel (oppgis av nettselskapet). I 5 verdien til vernet må da være lavere enn I kmin

9 Verntyper De tre ulike typer vern som brukes som beskyttelse mot overstrøm kan deles i tre grupper: Type vern Smeltesikring Elementautomat/motorvernbryte r/effektbryter Elektroniske vern Beskyttelse Smeltetråd Bimetall og kortslutningsutløser Elektronikk

10 Smeltesikringer Smeltesikringer består av: sikringshus motstandstråd smeltetråd bruddmelder kvartssand

11 Forskjellige typer smeltesikringer Første bokstav står for funksjonsområdet Andre bokstav angir beskyttelsesområdet g = beskytter mot overbelastning og kortslutning a = beskytter mot kortslutning L = ledninger (G, IEC) M = apparater og komponenter R = halvledere

12 Utløsekarakteristikker for smeltesikringer

13 Aldring av smeltesikringer Ved overbelastning vil smelting av sikringstråd starte. Denne er ikke reverserbar, og karakteristikken vil endres ved aldring slik at mindre varme skal til før sikringsbrudd.

14 Oppbygning elementautomat

15 3600 sekunder I 4 I 5

16 Elektroniske vern Vernfunksjoner for elektroniske vern Bokstav Funksjon Nytte L Langtidsforsinket "termisk" utløser Overbelastningsbeskyttelse av leder og apparater/maskiner S I G Korttidsforsinket kortslutningsutløser Momentant utløsende Kortslutningsutløser Jordfeilfunksjon med mulighet for tidsforsinkelse Kortslutningsbeskyttelse med mulighet for tidsforsinkelse Kortslutningsbeskyttelse momentan Utkobling ved jordslutning med tidsforsinkelse

17 Elektroniske vern Strøm/tid innstillingene på elektronisk vern

18 Merking av elementautomater

19 Strømbegrensingsklasse Bryteevne (ka) 1 Selektivitetsklasse 2 3 1,5 Ingen 9800 A 2 s 6200 A 2 s 3 spesielle A 2 s A 2 s 4,5 krav A 2 s A 2 s A 2 s A 2 s A 2 s A 2 s

20 Gjennomsluppet energi (I 2 t)

21 Beskyttelse mot overbelastningsstrøm

22 433 Beskyttelse mot overbelastningsstrøm Koordineringen mellom ledere og vern Bryterkarakteristikken til vern som skal beskytte en leder med ledertverrsnitt 4 mm 2 Cu, mot overbelastning skal tilfredsstille følgende to krav: 1. I B < I N < I Z I B Belastningsstrøm 2. I 2 < 1,45 x I Z I Z Strømføringsevne 1,45 I Z I N Vernets merkestrøm I 2 Vernets øvre prøvestrøm

23 533.2 Beskyttelse av ledningssystem mot overbelastning Vernets nominelle (eller innstilte) utløsestrøm skal velges i samsvar med NEK , avsnitt 433.1, og når vernet beskytter et PVC-isolert ledningssystem med ledertverrsnitt 4 mm 2, skal vernets merkestrøm være: 10 A eller mindre når ledningssystemets ledertverrsnitt er 1,5 mm 2 forlagt i samsvar med referanseinstallasjonsmetode A1 eller A2 gitt i NEK , tabell A.52-1; 13 A eller mindre når ledningssystemets ledertverrsnitt er 1,5 mm 2 forlagt i samsvar med referanseinstallasjonsmetode forskjellig fra A1 og A2 gitt i NEK , tabell A.52-1; 16 A eller mindre når ledningssystemets ledertverrsnitt er 2,5 mm 2 ; 20 A eller mindre når ledningssystemets ledertverrsnitt er 4 mm 2 forlagt i samsvar med referanseinstallasjonsmetode A1 eller A2 gitt i NEK , tabell A.52-1; 25 A eller mindre når ledningssystemets ledertverrsnitt er 4 mm 2 forlagt i samsvar med referanseinstallasjonsmetode forskjellig fra A1 og A2 gitt i NEK , tabell A.52-1;

24 NEK :2010 Krav til vern i bolig Koordineringen mellom ledere og vern Bryterkarakteristikken til vern som skal beskytte en leder mot overbelastning skal tilfredsstille følgende to krav: 1. I B < I N I B Belastningsstrøm 2. I 2 < I Z I Z Strømføringsevne I N Vernets merkestrøm I 2 Vernets øvre prøvestrøm

25 Konsekvensen av I 2 I z B/C og D automater Ref. Tverrsn. I z 30 Vern (I 2 = 1,45 x I n ) Vern (I 2 = 1,3 x I n ) Vern (I 2 = 1,2 x I n ) A1 1,5mm 2 14,5A 10A 11,1A 12A A2 1,5mm 2 14A 9,6A 10,7A 11,6A A1 2,5mm 2 19,5A 13,4A 15A 16,2A A2 2,5mm 2 18,5A 12,7A 14,2A 15,4A A1 4mm 2 26A 17,9A 20A 21,6A A2 4mm 2 25A 17,2A 19,2A 20,8A

26 Beskyttelse mot kortslutningsstrøm

27 Kortslutningsvernets egenskaper For kabler og isolerte ledere skal enhver strøm som er forårsaket av en kortslutning ett eller annet sted i kretsen, brytes før tillatt grensetemperatur for isolasjonen for vedkommende leder nås. t = k 2 I S 2 2 t = varigheten i sekunder I = effektivverdien av kortslutningsstrømmen i Ampere k = konstant som avhenger av kabelens ledermateriale og isolasjon (Tabell 43A) S = ledertverrsnittet i mm 2

28 Kortslutningsvernets egenskaper For utløsetider for vern på < 0,1 s, og for strømbegrensende vern, skal kabelens k 2 S 2 være større enn verdien av den gjennomslupne energi (I 2 t), spesifisert av fabrikanten av vernet, dvs. I 2 t k 2 S 2

29 Selektivitet

30 Selektivitet Selektivitet må vurderes ved: Overbelastning Kortslutning Jordfeil

31 Selektivitet hva er det? Eksempel F1 F2 L1 Oppstår det en kortslutning ved lampe L1 skal kun F2 løse ut.

32 Krav til selektivitet fel 16 16: Planlegging og vurdering av risiko Elektriske anlegg skal planlegges og utføres slik at mennesker, husdyr og eiendom er beskyttet mot fare og skader ved normal bruk, slik at anlegget blir egnet til forutsatt bruk. Veiledning til 16: Valg av løsning for anlegget sammen med nødvendige vern og andre beskyttelsestiltak forutsetter vurdering av risiko forbundet med det aktuelle anlegget. Dette innebærer også at anlegget skal ha tilfredsstillende pålitelighet i strømtilførselen ved at det taes hensyn til beskyttelse mot avbrudd og selektivitet for vern

33 Krav til selektivitet NEK Selektivitet mellom overstrømsvern Dersom det er nødvendig med selektivitet mellom overstrømsvern, skal fabrikantens instruksjoner tas i betraktning. Merknad Tekniske data for valg av vern med hensyn til selektivitet er publisert av fabrikanten.

34 Anbefalt selektivitet i boliger (krav fra feb-91)

35 Anbefalt selektivitet i øvrige anlegg Selektivitet er et kundekrav For industri og i anlegg hvor utkobling kan føre til fare for helse, miljø og sikkerhet er det viktig at det kreves selektivitet. I enkelte tilfeller vil det bli karakterisert som dårlig fagmessig utførelse hvis det ikke er tatt hensyn til selektivitet.

36 OBS! Sikringer av forskjellige fabrikater har ikke samme gjennomsluppet energi selv om de er produsert etter samme norm. Det sikreste er derfor å holde seg til en produsent i samme installasjon sett ut fra selektiviteten. Alle selektivitetstabeller er testede verdier.

37 Selektivitet En skiller mellom to typer selektivitet: Total selektivitet dersom kun det vernet som er nærmest feilstedet, løser ut for hvilken som helst feilstrøm opp til vernets bryteevne. Delvis selektivitet mellom to vern når begge løser ut ved kortslutningsstrømmer over en viss verdi.

38 Krav til selektivitet mellom strømstyrte jordfeilvern NEK Selektivitet mellom strømstyrte jordfeilvern Dersom det er nødvendig med selektivitet mellom strømstyrte jordfeilvern, skal fabrikantens instruksjoner tas i betraktning. Merknad Informasjon om selektivitet mellom strømstyrte jordfeilvern er gitt i tillegg 53H.

39 Backup

40 Backupbeskyttelse Backupbeskyttelse eller kaskadekobling betyr at et forankoblet vern sørger for utkobling eller strømbegrensing ved kortslutningsstrømmer som overstiger bryteevnen til det aktuelle etterkoblede vernet.

41 Krav til backupbeskyttelse NEK Backupbeskyttelse Vernets bryteevne kan være < den høyeste forventede kortslutningsstrøm eller jordfeilstrøm dersom et annet vern (et backupvern) med tilstrekkelig bryteevne er plassert på tilførselssiden, og egenskapene til vernene er hensiktsmessig koordinert, slik at gjennomsluppet energi fra oppstrøms vern er den energien som nedstrøms vern kan tåle uten å ta skade. Vernfabrikantenes instruksjoner skal tas i betraktning.