Beregningseksempel 1

Beskrivelse av kurs:

Kurs fram til styrestrømskap, 80m kabel på perforert kabelbro. Kabelen legges sammen med 3 andre kabler. Forventet bleastningsstrøm 8A. Styrestrømskapet skal brukes til en sikkerhets-PLS.

Dimensjonering.

Regelverk: Egentlig NEK-EN-60204-1. På skolen så aksepterer vi også å bruke «Montørhåndboka» ut i fra en bestraktning om at når man oppfyller kravene til dimesnjonerig ut i fra Montørhåndboka, så vil man vanligvis også kravene etter NEK-6204-1. Skolen vektlegger heller en helhetlig teknisk forståelse enn en anvendelse av eksakt riktig normtekst.

  1. Belastningsstrøm. Det første vi må gjøre det er jo å bestemme belastningsstrømmen, hvis denne ikke er oppgitt. I dette tilfellet så er den oppgitt til å være 8A. Det er ikke noe i veien for å dimensjonere for en høyere kapasitet. Det forutsettes da at fordelingstavlen eller maskintavlen ved kursens endepunkt er utstyrt med et overbelastningsvern.
  2. Valg av vern. Det minste vernet som vi kan velge er B10 eller C10. Det er også mulig å overdimensjonere ved å bruke et større vern, for å ha «ledig kapasitet» fram til skapet for senere bruk. Det kan også være et poeng å oppnå bare et lite spenningsfall framme ved forbrukspunktet.  Man må også ta hensyn til at man velger et vern med en tistrekkelig høy bryteevne.
  3. Valg av kabeltype. Må være egnet til den tiltenkte bruk. PVC kabel, 2 leder pluss jord.
  4. Valg av kabeldimensjon i forhold til Kontroll av strømføringsevne. Hvis strømføringsevnen ikke er stor nok så kan det oppstå varmgang, driftsavbrudd, skade på utstyrt og brann. Vi har forlegningmåte E (MH S.204). Vi leser av tabell 52B-1 (MH S208) at allerede en 1.5 mm2 kobberkabel har en strømføringsevne på 22 Ampere. For å oppfylle dette kravet, så er det tilstrekkelig med en kobeldimensjon på 1.5 mm2. (I forhold til en strøm på 8-10 A)
  5. Vi korigerer strømføringsevnen for omgivelsestemperatur og nærføring med andre kabler. Omgivelsestemperatur er ikke oppgitt, slik at denne faktoren settes lik 1. Koreksjon for sakføring med 3 andre kabler er 0.75 (Perforert kabelbro) Beregning av korrigrert strømføringsevne: 22A * 1 * 0.75 = 16.5 A. Strømføringsevnene er fortsatt stor nok med 1.5 mm2 kobberkabel. (MH S.209-211)
  6. Valg av kabeldimensjon i forhold til spenningsfall.  Vi beregner spenningsfallet i en 1.5 mm2 80 m lang kabel ved en belastningsstrøm på 10A. (Begrenset av sikringens merkestrøm) (Se MH S.221)
    Delta U = (Avlest verdi * Strøm *lengde )/ 1000 = (28.8*10*80)/1000=23.04V.
    Dette er et spenningfall på rundt 10%. Det blir alt for mye.
    Vi prøver med neste dimensjon 2.5 mm.
    Delta U = (Avlest verdi * Strøm *lengde )/ 1000 = (17.28*10*80)/1000=13.08V.
    Dette er i størrelsesorden 4-5%. Det er fortsatt for mye. Vi øker dimensjonen igjen til 4 kvadrat mm:
    Delta U = (Avlest verdi * Strøm *lengde )/ 1000 = (10.80*10*80)/1000=8.64V.
    Dette er et spenningfall på 3-4 %. Konske fortsatt litt høyt i forhold til anvendelsen.
    Vi øker så videre opp til 6 kvadrat mm og så ser vi hva spenningfallet da blir:
    Delta U = (Avlest verdi * Strøm *lengde )/ 1000 = (7.20*10*80)/1000=5.76V.
    Vi kontrollberegner spenningsfallet i prosent: DU%=(5.76V*100)/230=2.5%
    Vi kan enten velge å akseptere spenningfallet på 2.5% eller gå videre opp i dimensjon. Vi velger å akseptere et spenningsfall på 2.5%. (Bør sjekkes opp mot teknisk dokumentasjon for strømforsyning, sikkerhetsPLS og øvrig utstyr.)
  7. Siste kontrollpunkt er at «minste kortslutningsstrøm» ved enden av kursen blir tilstrekkelig stor for å sikre elektromagnetisk utkobling av vernet. (MH S166-167). Det vi kan lese ut i fra tabell 4.6d på side 167, så er ikke en kurs på 10A og 80m eksakt beskrevet. Ut i fra en skjønnsmessig vurdering så kan vi se at automatsikring B10 helt sikkert gir elektromagnetisk utkobling, mens en automatsikring av type C10 etter all sannsynlighet også vil gi utkobling. Vi velger B10 for å være på den sikre side. Hvis det viser seg at B10 gir problemer med innkobling av utstyret så kan vi også velge C10.

Alternativ dimensjonering med 16A automatsikring.

  1. Belastningsstrøm settes fortsatt til 8A.
  2. Valg av vern. Som vern velges B16
  3. Kabeltype: Fortsatt 2xfase+J PVC kabel.
  4. Valg av kabeldimensjon i forhold til strømføringsevne (MH S.204-208) Allerede 1.5 kvadrat mm har en strømføringsevne på 22 A.
  5. Etter korrigering for temperatur og nærføring så har vi fortsatt en strømføringsevne på 16.5 A. Dette holder fortsatt.
  6. Spenningsfall. Når strømmen øker så øker spenningsfaller når man fortsatt har den samme kabeldimensjon. Vi prøver med å beregne spenningsfallet ved bruk av 6 kvadrat mm kabel. (Samme kabel som tidligere.) (MH S.221)
    Delta U = (Avlest verdi * Strøm *lengde )/ 1000 = (7.20*16*80)/1000=9.2V.
    Vi kontrollberegner spenningsfallet i prosent: DU%=(9.2*100)/230=4.0%
    Hvis vi aksepterer et spenningfall opp til 4.0% så kan vi også bruke en B16 automat i kombiasjon med 6 kvadrat mm kabel.
  7. Minste kortslutningsstrøm. (MH S.167)  Vi kan se at vi har en sikker elektromagnetisk utkobling ved bruk av B16 slik at det er også mulig å bruke denne kombinasjone av kabel/vern.

Beregninger for større kabeldimensjoner enn  6 kvadrat mm.

Montørhåndboka er vel kanskje først og fremst skrevet for bruk i boliger, med de kabelstrekk og de kabeldimensjoner man typisk finner i en bolig (Vanligvis ikke mer enn ca 30m). Den størse kabeldimensjonen som det er tekniske data for med hensyn til minste kortslutningsstrøm det er 6 kvadrat mm. derfor så kan vi ikke planlegge med større kabeldimensjoner enn 6 kvadrat mm.

Helt generelt så vil det veldig ofte være slik, som en «tommelfingerregel» at når vi har «gode data» for spenningsfall, så har vi også tilstrekkelig verdi for minste kortslutningsstrø, men dette må jo dokumenteres i hvert enkelt tilfelle.