Eksempel 4 – Trefase varmeelement – 16 KW
Et tre-fase varmeelement i et industribygg forsynes med drivspenning gjennom en 30 meter lang kabel. Største tre-polte korslutningsstrøm inn på inntaket er 10000A og minste kortslutningsstrøm inn på inntaket er 2000A. Omgivelsestemperaturen er 30 grader celsius og kabelen ligger allene på vegg. Det benyttes forlegningsmåte C. Varmeelementets effektforbruk er på 16 kW. Finn fram til riktig vern og riktig kabeldimensjon for denne installasjonen. Det dreier seg om et IT fordelingssystem.
Steg 1 – Bestem belastningsstrømmen.
Skaff rede på ha slags fordelingssystem det dreier seg om (IT, TT, TN-S, TN-CS) og skriv også ned eller eventuelt regn ut belastningsstrømmen. (ME331)
Vi kan beregne belastningsstrømmen:
I = P / ( U x sqr(3) ) = 16000 / ( 230 x sqr(3) ) = 40.16A
Steg 2 – Velg riktig vern.
Velg et «riktig» vern (automatsikring) i forhold til belastningsstrømmen. Det vanlige prinsippet er at vi velger nærmeste nominelle verdi In over belastningsstrømmen. Ved valg av vern så man også ta høyde for å velge et vern som har en bryterevne som kan bryte «instalasjonens største kortslutningsstrøm».
Dette er en verdi som vanligvis opplyses av strømleverandøren. Vanlige verdier for boliger er 5.000 og 10.000A
Vi velger en automatsikring av type B50.
Steg 3 – Velg kabeldimensjon ut i fra norske minstekrav til kabeldimensjon.
Kontroller at minstekravene i NEK 400.553.2.1 er oppfyllt. (Norske tilleggskrav til minstedimensjon for kabel.) Gå opp i dimensjon ved behov. (MS936) (MS985)
Minstakrevene etter denne bestemmelsen i NEK400 gjelder bare for strømmer opp til 25A og kabeldimensjoner opp til 4 mm2. Disse bestemmelsene kommer således ikke til anvendelse. Vi forstår at kabelens dimensjon blir større enn 4 mm2 og ve er i utgangspunktet opp i en kabeldimensjon på 6 mm2.
Steg 4 – Kontroller i forhold til kravene til minste kortslutningsstrøm. link
Kontroller at ikke kabelens lengde ikke blir for stor i forhold kravene til minste kortslutningsstrøm. (ME144-145) (MS937) (MS938)
Vi ser at for en 6mm2 kabel i kombinasjon med en 50A automatsikring så er den maksimale kabellengden 52 meter. Kabelen er i dette tilfellet kun 30 meter.
Steg 5 – For bolig, beregn største prøvestrøm for vernet. link
Hvis det dreier seg om en boliginstallasjon, regn også ut største prøvestrøm, I2. Største prøvestrøm er den strømstyrke som garanterer utkobling innen en time. Denne vil kunne variere med sikringskarakterestikken. Vanlige verdier er In gange en faktor som kan være 1,45 – 1,3 eller 1,2 (ME104) (MS935)
Dette steget kan vi hoppe over for en industriinstallasjon.
Steg 6 – Kontroller for tilstrekkelig strømføringsevne. link
Kontroller at kabelen har en nødvendig strømføringsevne i forhold til forlegningmåte og tabell 52B i NEK 400. (For bolig brukes I2, for industri brukes In.) (ME184) (MS985) (MS986)
Strømføringsevnen til en 6.0 mm2 3 leder kobberkabel med forlegningsmåre C er i utgangspunktet 41A.
Dette holder ikke. Vi må gå opp i en kabeldimesnjon på 10mm2.
Steg 7 – Korriger for omgivelsestemperatur.
Korriger kabelens strømføringsevne i forhold til omgiverlsestemperatur og kontroller at strømføringsevnen fortsatt er stor nok. (ME186) (MS989)
Temperaturen er 30 grader celsius og det er ingen ting å korrigere.
Steg 8 – Koriger for nærføring med andre kabler.
Korriger kabelens strømføringsevne i forhold til nærføring i forhold til andre kabler og kontroller at strømføringsevene fortsatt er stor nok. (ME187-188) (MS987)
Det er ingen nærføring med andre kabler og derfor ingen ting å korrigere.
Steg 9 – Kontroller for akseptabelt spenningsfall. link
Kontroller at spenningsfallet i kabelen er innenfor akseptable grenser, for eksempel 4 prosent. (ME198) (MS939)
Vi er utenfor området til tabellen i Scheniderhåndboka så vi må regne ut spenningsfallet ved hjelp av formel.
Først regner vi ut resistansen i en avlederne: R = rho * l / A = 0.0175 * 30 / 10 = 0.0525 Ohm
Så regner vi ut spenningsfallet: Delta U = R x I x sqr(3) = 0.025 x 50 x sqr(3) = 4.54V
Vi vet at 1 prosent av 230V er 2.3V. Det betyr at vi har et spenningsfall på ca 2%. Det bør være akseptabelt.
Konklusjon: En B50 automatikring og en 10.0 mm2 kabelføring med forlegningsmåte C oppfyller dimensjoneringskravene.