OPPLÆRINGSREGION NORD LK06 Finnmark fylkeskommune Troms fylkeskommune Nordland fylkeskommune Nord-Trøndelag fylkeskommune Sør-Trøndelag fylkeskommune Møre og Romsdal fylke Skriftlig eksamen ELE2002 AUTOMATISERINGSSYSTEMER HØSTEN 2013 Privatister Vg2 Elenergi Utdanningsprogram for Elektrofag 27. november 2013 Les opplysningene på neste side
Eksamenstid: 4 timer Tillatte hjelpemiddel Bruk av kilder Andre opplysninger: Alle hjelpemidler er tillatt. Unntak er Internett og andre verktøy som tillater kommunikasjon. Kilder er tekster som er tilgjengelige for andre, dvs. publiserte tekster. Dersom det er aktuelt for deg å bruke kilder i din besvarelse enten fordi oppgaven krever det, eller fordi du velger å bruke kilder, må disse oppgis på en etterrettelig måte. Det finnes ulike måter å oppgi kilder på. Det vesentlige er at alle kilder som blir brukt til eksamen, skal oppgis på en slik måte at leseren kan finne fram til dem. Du skal oppgi forfatter og fullstendig tittel på så vel lærebøker som annen litteratur. Dersom du bruker utskrift eller sitater fra nettsider, skal du oppgi nøyaktig nettadresse og nedlastingsdato. Oppgavesettet har 5 tekstsider med forsiden og 0 vedlegg. Vurderingsveiledningen gir deg informasjon om hva som forventes av svaret ditt, og hva sensor vil vektlegge. Disse vedleggene er lagt ved oppgaveteksten: Disse vedleggene skal leveres inn sammen med din besvarelse: VURDERINGSVEILEDNING FOR BESVARELSEN: Når du løser oppgaven må du beskrive de valgene du tar og gi en begrunnelse Din kompetanse i faget ut fra kompetansemålene i læreplanen viser du ved å: o presentere og bruke fagstoff, og begrunne dine synspunkter og forslag til løsning på oppgaven o trekke inn ulike synspunkter og løsninger som er relevante for oppgavens problemstillinger o gjøre rede for resultatet/ konsekvensene av dine faglige valg o mestre relevante grunnleggende ferdigheter o bruke eksempler der det er relevant o bruke fagterminologi, hjelpemiddel og vedlegg på en hensiktsmessig og etterrettelig måte 2
EKSAMENSOPPGAVE: Situasjonsbeskrivelse. Du har skaffet deg lærlingeplass i Elektroservice A/S. Sammen med en elektromontør skal du være med å prosjektere, montere og igangsette et ventilasjonsanlegg ute hos en kunde. Spenningssystemet der anlegget skal tilkoples er IT 3 x 230V. Du har fått utlevert en del av anleggets data : Tilluftvifte/ Avtrekksvifte : (Disse 2 motorene har samme data) Motor 3-fase 230/400 V 17,8/10,3 A Effektfaktor 0,87 Virkningsgrad 0,92 Lengde på kabel til tilluftsvifte 15 meter Lengde på kabel til avtrekksvifte 40 meter. Varmebatteri : 3 stk varmeelement Hvert element har en resistans på 17,63 ohm. Elementene skal koples i trekant. Lengde på kabel 15 meter Spjeldmotor : Motor 2 fase 2,6 A/ 230 V Effektfaktor 0,72 Virkningsgrad 0,86 Lengde på kabel 12 meter. 3
Arbeidets omfang: Du skal bygge et automatikkskap som skal inneholde de nødvendige komponenter til anlegget. I den forbindelse må det lages dokumentasjon for at dere skal komme i gang med byggingen av skapet. I tillegg må det gjøres nødvendige beregninger av vern og kabeltverrsnitt Omgivelsestemperaturen til kabler og utstyr måles til 40 grader Celsius. Kablene til motorene skal legges på en perforert kabelbro der kablene legges med 2 kabeldiameters avstand, mens matekabelen til automatikkskapet og kabelen til varmeelementet legges på en kabelstige der det fra før ligger 12 kabler. Alle kabler er PVC isolert med CU ledere. Kapasiteten på varmeeffekten er noe usikkert så det kan bli aktuelt å kople varmen fra trekant til stjerne. Dette skal i så fall dokumenteres med beregninger. Styrefunksjonen til anlegget skal være som følger: Hele anlegget skal styres fra en av/på bryter (ikke impulsbryter) Alle motorene skal være sikret mot kortslutning ved hjelp av automatsikringer. Varmebatteriet skal være sikret mot overbelastning ved hjelp av automatsikringer. Alle motorer skal være sikret mot termisk overbelastning ved hjelp av motorvern i alle faser. I tråd med NEK 400 må det tas hensyn til at varmebatteriet skal nedkjøles x antall minutter etter at batteriet er avslått. Når tilluftsviften starter, kan avtrekksviften starte automatisk. Spjeldmotoren skal starte og åpne spjeldet i ventilasjonskanalen når tilluftsviften starter. Spjeldmotoren skal stoppe og spjeldet stenge når tilluftsviften stopper. ( Spjeldet sitter etter varmeelementet). Anlegget skal utstyres med driftslamper og lamper for motorvern utløst. 4
Oppgave 1. Beskriv prosedyrene før du starter på arbeidet på anlegget med hensyn til rutiner og gjeldende sikkerhetsforskrifter. Oppgave 2. Tegn nødvendig hovedstrømsskjema og styrestrømsskjema for anlegget. Det legges vekt på god orden i tegning. Oppgave 3. Du skal på lageret og hente kabelen som skal legges til avtrekksviften. Studer motordata til avtrekksviften og andre opplysninger som er gitt i oppgaven og dokumenter riktig kabeltverrsnitt. Oppgave 4. Minste og største kortslutningsstrøm i anlegget er 2kA (Ik2pmin) og 10kA (Ik3pmaks). Ved start oppgis startstrømmen til avtrekksviften å være 8 x I. Velg kortslutningssikring til denne motoren. Oppgave 5. Varmeelementet består av 3 resistanser som er like store, 17,63 ohm. Dette skal i utgangspunktet koples i trekant men en er usikker på om effekten blir for stor. Dokumenter effekten i trekant. Ved å gjøre endringer i koplingen kan effekten reduseres. Vis med tegning hvordan du vil gjøre denne koplingen og gjør deretter beregning som viser reduksjon av effekten. 5