41255 Elektroinstallasjoner

Like dokumenter
41255 Elektroinstallasjoner

41255 Elektroinstallasjoner

AVDELING FOR TEKNOLOGI PROGRAM ELEKTRO- OG DATATEKNIKK. Emne: Elektriske lavspent installasjoner TELE2005-A. ØVING 1 - Løsningsforslag

41255 Elektroinstallasjoner

AVDELING FOR TEKNOLOGI. Emne: Elektriske lavspent installasjoner TELE2005-A ØVING 5

Krav til måling og dokumentasjon av nyinstallasjoner, endringer og utvidelser. NEK 400 og FEL.

AVDELING FOR TEKNOLOGI. Emne: Elektriske lavspent installasjoner TELE2005-A LØSNINGSFORSLAG ØVING 3

TET4115 ELEKTRISKE KRAFTSYSTEMER EKSAMEN 15. DESEMBER LØSNINGSFORSLAG

LØSNINGSFORSLAG ØVING 5

41255 Elektroinstallasjoner

Løsningsforslag øving 6 SIE 1020 Elektriske kraftsystemer

Spenningssystemer. Arne Jorde Avdelingsleder MRIF, Sivilingeniør. Tema: Foredragsholder:

SIE 1020 Elektriske kraftsystemer. Øving 6

Installasjonstest med Fluke 1650 tester på IT anlegg i drift

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

kurs i nettsystemer, jording, galvanisk skille, potensialutjevning Eirik Selvik Formann NK64

Hovedprosjekt gruppe 46 Felles jording for nettstasjon og forbrukerinstallasjon konsekvenser

En del utregninger/betraktninger fra lab 8:

Høy spenning i lavspenningsanlegg

Jording av stasjonsinstallasjoner med spenning over 1 kv AC NEK 440:2010

Analyseverktøy. Eltransport Hva trenger vi å vite

Oppgaver til kapittel 4 Elektroteknikk

VG3 Elektriker. Jording og beskyttelse mot jordfeil. Montørhåndboka kap. 3 og kap NEK , 411.5, FEL 18 og Vedlegg 1.

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

Regelverk med krav til jording

Den indre spenning som genereres i en spenningskilde kalles elektromotorisk spenning.

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

Forskriftskrav jordfeil

Forelesning nr.7 IN 1080 Elektroniske systemer. Spoler og induksjon Praktiske anvendelser Nøyaktigere modeller for R, C og L

Forskrifter om elektriske forsyningsanlegg Jording

LABORATORIEØVING 8 3-FASE OG TRANSFORMATOR INTRODUKSJON TIL LABØVINGEN

grunnlaget for hele elektroteknikken. På litt mer generell form ser den slik ut:

LØSNINGSFORSLAG AVDELING FOR TEKNOLOGI PROGRAM ELEKTRO- OG DATATEKNIKK. Emne: Elektriske lavspent installasjoner TELE2005-A

HØGSKOLEN I AGDER Fakultet for teknologi. ENE 201 Elkraftteknikk 1, løsningsforslag eksamen Oppgave 1. a) T

Formålet med jording i elektriske anlegg

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

FEILSTRØMMER OG KORTSLUTNINGSVERN I NETT MED DISTRIBUERT PRODUKSJON. Forfatter: Jorun I. Marvik, stipendiat ved NTNU

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

Elektriske kurser. Dimensjonering

MED INSTALLASJONSTESTER ELIT EUROTEST 61557BT

Vurdering av minimum nettstyrke NVE fagdag om lavspenningsnettet

Dokumentasjon for anlegget

Fag: Elektroteknikk Løsningsforslag til øving 4

Vedlegg 1 Metode for å kontrollere og bestemme tilstand på stasjonsjord

Elektrisk immittans. Ørjan G. Martinsen

Forelesning nr.5 INF 1411 Elektroniske systemer. RC-kretser

Forelesning nr.5 IN 1080 Mekatronikk. RC-kretser

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN FY1013 ELEKTRISITET OG MAGNETISME II Fredag 9. desember 2005 kl

Forelesning nr.5 INF 1411 Elektroniske systemer

INF L4: Utfordringer ved RF kretsdesign

Dokumentasjon for anlegget

TFE4101 Vår Løsningsforslag Øving 1. 1 Ohms lov. Serie- og parallellkobling. (35 poeng)

Felter i Elkraftteknikken

Forelesning nr.5 INF 1411 Elektroniske systemer. RC-kretser

Konduktans, susceptans og admittans er omregningsmetoder som kan benyttes for å løse vekselstrømskretser som er parallellkoplet.

TFE4101 Vår Løsningsforslag Øving 2. 1 Strøm- og spenningsdeling. (5 poeng)

Dokumentasjon for anlegget

En ideell resistans som tilkoples en vekselspenning utvikler arbeid i form av varme.

1 OMFANG GENERELT JORDINGSPLAN/-TEGNING JORDLEDERE UTGJEVNINGSFORBINDELSER JORDELEKTRODER...7

OPPLÆRINGSREGION NORD. Skriftlig eksamen ELE1002 ELENERGISYSTEMER HØSTEN Privatister. Vg1 Elektrofag. Utdanningsprogram for Elektrofag

UNIVERSITETET I OSLO

NK 64. UPS Vern og Selektivitet, FEBDOK

L1,L2,L3,PE L1,L2,L3,PE L1,L2,L3,PE -WS4300. IT/230V, Ik max=1,29, Ik min=0,84. In,A=63 På -Q2. Til fordeling -WS4303, kjeller 1 (2.

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

Elsikkerhetskonferansen 28/10-09

Øving 2. a) I forelesningene har vi sett at det mekaniske svingesystemet i figur A ovenfor, med F(t) = F 0 cosωt, oppfyller bevegelsesligningen

Beregning av vern og kabeltverrsnitt

Løsningsforslag eksamen inf 1410 våren 2009

Tavlenormen og Valg og Innstilling av vern

1 OMFANG GENERELT JORDINGSPLAN/-TEGNING JORDLEDERE UTJEVNINGSFORBINDELSER JORDELEKTRODER... 7

Oppsummering om kretser med R, L og C FYS1120

Dimensjonering. Forskjellig regelverk like prinsipper. av elektriske kurser

Løsningsforslag Eksamen i Elektriske Maskiner TELE2006 HIST 19 mai 2015 PGli

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

Rev.: 9 Lavspent strømforsyning Side: 1 av 10

Tidsbase og triggesystem. Figur 1 - Blokkskjema for oscilloskop

Løsningsforslag til øving 5

Temperaturkoeffisienten for et metall eller legering er resistansendring pr grad kelvin og pr ohm resistans.

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Løsningsforslag TELE2005_A14V_ GT

Løsningsforslag for regneøving 1

Løsningsforslag til ukeoppgave 10

Parallellkopling

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Tirsdag 27. mai 2008 kl

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

HMS - kurs Elektriske anlegg og utstyr

Ønsker noen mer informasjon/data vedr. temaer i resymeet, kan jeg kontaktes.

Dimensjonering av hovedjordleder og potensialutjevningsleder

Fasit og sensorveiledning eksamen INF1411 våren Oppgave 1 Strøm, spenning, kapasitans og resistans (Vekt 20 %) A) B) Figur 1

Oppgave 3 -Motstand, kondensator og spole

Kurs i Elsikkerhetsdokumentasjon 5 sikre For standard boligdokumentasjon

STRØMFORSYNINGSSYSTEMER...

7.3 RESISTANS - SPOLE - KONDENSATOR KOPLET I KOMBINASJONER 7.3 RESISTANS - SPOLE - KONDENSATOR KOPLET TIL VEKSELSTRØM I KOMBINASJONER

NEK KABEL AS. TFXP MR Flex Inst. Metode B2 (kabel i rør) TFXP MR Flex Inst. Metode B2 (kabel i rør)

Mandag Institutt for fysikk, NTNU TFY4155/FY1003: Elektrisitet og magnetisme Vår 2007, uke12

Universitetet i Oslo FYS Labøvelse 1. Skrevet av: Sindre Rannem Bilden Kristian Haug

Av denne ligningen ser vi at det bare er spenning over spolen når strømmen i spolen endrer seg.

El-branner de samme årsakene i dag som i 1985?

Jording I Kraftforsyning. Arne Leif Strømsnes

Transkript:

Norges teknisknaturvitenskapelige universitet NTNU INST. FOR ELKRAFTTEKNIKK Faggruppe: Energiomforming og Elektriske anlegg Adresse: 7491 Trondheim Telefon: 759 4241 Telefax: 759 4279 41255 Elektroinstallasjoner Utlevert: Løsningsforslag øving nr: 5 Utarbeidet av: Utlevert: 09.0.00 Oppgave nr. 1 a For løsning av denne oppgaven vil symmetriske komponenter bli benyttet. I dette tilfellet med en enpolet jordslutning på fase L1 med overgangsmotstand Z FEIL, får vi følgende betingelser på feilstedet: U L1 = U L1+ + U L1- + U L10 = I kl1 Z FEIL I = h 2 I + h I + I = 0 kl2 kl2+ kl2- kl20 I = h I + h 2 I + I = 0 kl kl+ kl- kl0 (1 (2 ( Overgangsmotstanden, Z FEIL består i dette tilfellet av R a, R u og R m. Minus-tegn skyldes valg av referanseretning på feilstrømmen i forhold til spenningsreferansen. I tilegg har vi at: I = I + I + I kl1 kl1+ kl1- kl10 (4 Figur 1: Nettsituasjon med kortsluttet gjennomslagsvern og enpolet jordslutning. Av ligningene 1 til 4 kan en nå utlede et utrykk for feilstrømmen i fase L1: Setter (2 = ( og får: h 2 I + h I + I = h I + h 2 I + kl1- kl10 kl1+ kl1- kl10 h 2 h I kl1+ + ( h h 2 I kl1- = 0 = I kl1- (5 16.0.00 Fag nr. 41255 Løsningsforslag øving nr. 5 Side 1 av 6

Setter (5 inn i (2: h 2 + h I kl1+ + I kl1- = 0 ; h 2 + h + 1 = 0 = I kl10 Setter (5 og (6 inn i (4: I kl1 = + I kl1- + I kl10 = Setter (7 inn i (1: U = U + U + U = I Z L1 L1+ L1- L10 kl1+ FEIL (6 (7 (8 I ordinær drift er det ingen drivende kilder i det negative system og i nullsystemet. Disse ligger da fullstendig døde. Generelt har vi at: = + (9 U L1+ U b+ Z I + kl1+ U = L1- Z I - kl1- U L10 = Z 0 I kl10 U b+ er fasespenning før feil inntreffer. (8, (9, (10 og (11 gir da endelig: Z FEIL = U b+ + ( Z + + Z - ; = I kl1- = I kl10 U b+ = --------------------------------------------------------------- Z FEIL + Z + + Z - (10 (11 I kl1 = + I kl1- + I kl10 = = U b+ -------------------------------------------------------------------- 1 Z FEIL + -- ( Z + + Z - b Kapasistansene mot jord vil utgjøre en stor impedans i parallell med nullpunktets overgangsimedans til jord. Vi kan derfor uten store feil neglisjere kapasistansene (se figur 1. Overgangsmotstanden mellom motordeksel og håndflate er lagt inn i R u. Den totale overgangsmotstand er gitt av: R A ( R M + R U 4 ( 1700+ 1000 R FEIL = ----------------------------------------- = R A + R M + R ------------------------------------------ = U 4 + 1700 + 1000.994 Ω 4 Ω I oppgaven er det gitt at man kan se bort fra linjeimpedansen. Dvs. at Z + og Z - = 0. Impedansen i nullsystemet kan finnes ut fra følgende ekvivalentskjema for nullsystemet: 16.0.00 Fag nr. 41255 Løsningsforslag øving nr. 5 Side 2 av 6

Figur 2: Impedans i nullsystemet. Z 0 er her gitt av: Z0 U0 RB I0 = ---------- = -------------------- = RB = 6Ω I0 I0 c Feilstrømmen blir da: I kl1 20 -------- = ------------------- = 22.2 A 1 4 + -- 6 Den totale feilspenningen i kretsen blir med dette: R A ( R M + R U U = I ----------------------------------------- = 22.2 4 = 88.9 V F kl1 R + R + R A M U Kroppsstrømmen: I M U = ----------------------- F = 88.9 = = R M + R U 1700+ 1000 ----------------------------- 0.02 A 2, ma Berøringsspenningen over personen blir da: U b = I M R M = 0.2 1700 = 55.9 V Feilspenning er den spenning vi får mellom to samtidig tilgjengelige deler når en feil er tilstede. Berøringsspenning er den delen av spenningen som legger seg over kroppen. Oppgave nr. 2 R h : bruke isolerende hansker og isolerende verktøy. R k : kan gjøres lite eller ingenting med. 16.0.00 Fag nr. 41255 Løsningsforslag øving nr. 5 Side av 6

R f : R g : R j : R * j : R a : bruke isolerende fottøy. underlag som er isolert fra jord. god forbindelse til jord (jordelektrode. passe på at nullpunktssikringen (gjennomslagsvernet ikke har slått inn. god jording av anleggsdelen. Størrelsen på driftskapasitansen bestemmer feilstrøm ved dårlig sikkerhetsjord og hvis nullpunktet i transformatoren er isolert. Kommentar: Transformatorens jordingsmotstand må betraktes spesielt. Jo høyere motstand, desto lavere strøm. Det er jo i prinsippet det vi ønsker ved et IT-system, der nullpunktet er isolert. Dette gir en lav feilstrøm, og dermed redusert berøringsspenning, i de fleste tilfeller så lav at det ikke er krav om utkobling. Ved et TT-system derimot kan det være vanskelig å begrense strømmen til ufarlig størrelse. Det ønskes derfor minst mulig overgangsmotstand til jord slik at strømmen blir stor nok til at vernet løser ut i tilfelle jordfeil. Jordingsmotstanden for et IT-nett med nullpunktsikring bør også være minst mulig, fordi nettet blir TT-nett ved brent gjennomslagsvern. Oppgave nr. a Det prosentvise spenningsfallet kan regnes ut etter følgende formel: u P L l = ------------ U 2 100 ( r+ x tanϕ L Hvor u = spenningsfall [%] P L = belastning [kw] l = kabelens lengde [m] U = spenning [V] r = kabelens resistans [mω/m] x = kabelens reaktans [mω/m] = belastningens fasevinkel ϕ L Data: Kabel x4 mm 2 : resistans: r = 4,61 [mω/m] reaktans: x =0,1 [mω/m] 16.0.00 Fag nr. 41255 Løsningsforslag øving nr. 5 Side 4 av 6

Belastningens fasevinkel cosϕ L = 0.755 Impedansene i kretsen er gitt ved 20 o C. Vi må derfor ta hensyn til at resitiviteten i lederne øker med temperaturen, og spenningsfall må derfor regnes ut fra at lederen har maksimalt tillatt driftstemperatur (NEK 400 Tabell 52-A. r 70 = r 20 [ 1 + α ( T 70 T 20 ] = 4.61 10 [ 1+ 0.004 ( 70 20 ] r 70 = 4.61 10 1.2 = 0.00552 Ω m --- HUSK: Når maksimalt tillatt driftstemperatur er 70 o C vil resistansen måtte multipliseres med en faktor 1,2 i forhold til resistansen ved 20 o C. cosϕ = 0.755 ϕ = 41 o L L u P a 8000 ----- l ----------- 50 η 0.85 = ----------- U 2 100 ( r+ xtanϕ L = ---------------------- 400 2 100[ 0.00552+ 0.0001 tan41 o ] = 1.65% b Enpolet kortslutning innebærer en kortslutning mellom fase og nøytralleder, N-leder og kan bare opptre i et TN-system. Virkningen av en slik feil vil være avhengig av anordningen av PEog N-lederen. Enfase jordfeil (enpolet jordslutning oppstår i TN- TT- og IT-nett og består i en kortslutning mellom en fase og jord. c Forventet berøringsspenning er den teoretiske verdien vi får ved beregninger eller lignende og er den høyeste berøringsspenningen vi antar kan opptre, når det oppstår en feil med ubetydelig impedans i den elektriske installasjonen. Berøringsspenning vil være den spenningen som vil legge seg over kroppen (se side 67 i læreboken. Ved måling av berøringsspenning benytter en et voltmeter med lav indre motstand, tilpasset de motstandene vi vil ha når kroppen slutter forbindelsen. Motstanden kan være 1kΩ når en skal bestemme berøringsspenning ut fra lav kroppsimpedans, eller kω for å bestemme berøringsspenning ut fra høy kroppsimpedans. d Impedansene i kretsen er gitt ved en temperatur på 20 o C, og kortslutningsstrømmen vil bidra til at ledertemperaturen heves fra 20 o C til 80 o C. Dette endrer impedansene og vi må korrigere motstandsverdiene. r 80 = r 20 [ 1 + α ( T 80 T 20 ] = r 20 [ 1+ 0.004 ( 80 20 ] = r 20 1.24. 16.0.00 Fag nr. 41255 Løsningsforslag øving nr. 5 Side 5 av 6

Forventet berøringsspenning i et TN-nett beregnes som U b = Z*I f, der I f er feilstrømmen. Z er impedansen i returvei tilbake til transformatorens nøytralpunkt (Se også NEK 400, 41.1.1.1. I E-verkets nett er impedansen i returveien gitt av: R 0 R + R PE = -------------------- X PE = X o ------ Vi ser at i disse uttrykkene er + og 0-impedansene brukt. + impedansen i E-verkets nett kan finnes av utrykket for topolet kortslutning: c U I = ------------------ n Z = Z- k2p Z + + Z- + 2 Z + c U n c U n 0.95 400 80 = -------------- Z = ------------------- = ---------------------------- I + 2 I k2p k2p 2 2.5 10 = ----------- = 0.076Ω 5000 R + = Z + cosϕ = 0.076 0.95 = 0.0722Ω X + = Z + sinϕ = 0.076 0.12 = 0.027Ω Fra enpolet kortslutning kan nullimpedansen i E-verkets nett utledes: c U n I = -------------------------------- 2 Z + k1p Z + Z + Z + Z = 0 + - 0 c U n ------------------------- I k1p 2 Z + 0.95 400 = ----------------------------------- 2 10 = 0.29Ω 2 Z + = 0.29 cosϕ + j0.29 sinϕ = ( 0.29 0.95 + j0.29 0.12 Z 0 = ( 0.126 + j0.1028 2 ( 0.0722 + j0.027 = ( 0.1682 + j0.0554ω Ved å sette inn de beregnede impedansene inn i uttrykkene for bestemmelse av impedans i returleder, gitt i oppgaven, finner en impedansen i returveien fra kabel til transformatoren: R R 0 + 0.1682 0.0722 R PEnett = -------------------- = -------------------------------------- = 0.02Ω X PEnett X o j0.0554 = ------ = ----------------- = j0.0185ω Av tabell 2 finner en r PE = 4.1*10 -. For hele kabelens lengde blir det: R PEkabel, = 4.1 10 50 1.24 = 0.26722Ω Forventet berøringsspenning blir med dette: U b = ( 0.02+ 0.2672 + j0.0185 = 0.2998 = 99.8V 16.0.00 Fag nr. 41255 Løsningsforslag øving nr. 5 Side 6 av 6