Transcript Esimerkki_automaattinenpoiskytk2013

Johdon mitoitus
Automaattinen poiskytkentä
Toimiiko automaattinen poiskytkentä?
Miten suojalaitetyypit vaikuttaa?
TAMK/Talotekniikka
8/2013
Automaattinen poiskytkentä
Lähtötiedot:
-Johtojen tyypit ja pituudet
-Liittymän oikosulkuvirta
-Sähköverkkoyhtiöltä tai pääsulakkeen mukaan
8/2013
TAMK/Talotekniikka
Automaattinen poiskytkentä
Liittymän oikosulkuvirta pääsulakkeen mukaan
IN= 35 A
Pienin virta, jolla toimii alle 5 s:ssa =165 A=Ik
VDE likiarvomenetelmä
c*U
Zv 
Ik 3
Ik  pienin yksivaiheinen oikosulkuvirta (L - PE) [A]
Zv  vikavirtapiirin kokonaisimpedanssi[]
U  pääjännite[V]
c  kerroin,joka ottaa huomioonjännitteenalenemankeskuksissa ym
Syöttävän verkon impedanssi (oletetaan c=0,95)
Zv=c*U/Ik*√3=1,33 Ω
8/2013
TAMK/Talotekniikka
Automaattinen poiskytkentä
Nousujohdon ja RK:n suojaus
Oikosulkuvirtaa rajoittava impedanssi RK:lla
(oletetaan c=0,95)
ZvRK=Zv +l*zL+l*zPE =>
ZvRK=1,324 Ω+2*0,04 km*5,48 Ω/km =1,768 Ω
l=johdon pituus
zL ja zPE vaihe ja PE-johtimien impedassi/pituus
5x6
Pienin oikosulkuvirta RK:lla (c=0,95)
IkRK = c*U/(ZvRK*√3)= 0,9*400/(1,763Ω *√3) =124 A
Pääjohdoissa sallitaan 5 s:n toiminta-aika
Verrataan saatua virran arvoa (124 A) suojalaitteen (Btyyppi) toiminta-aikavirtaan (125 A) => ei toimi
Suurennetaan johdinpoikkipintaa 4mm2 => 6 mm2 =>
ZvRK=1,622 Ω=> IkRK = 135 A
25 A:n johdonsuoja toimii 125 A_n virralla 5 s:ssa =>
suojaus OK
8/2013
TAMK/Talotekniikka
Automaattinen poiskytkentä
Ryhmäjohdot
Vaaditaan 0,4 s:n laukaisuaika
Oikosulkuvirtaa rajoittava impedanssi ryhmäjohdon
päässä
ZvR1=ZvRK +l*zL1+l*zPE1 =>
ZvR1= 1,622 Ω+2*0,025 km*8,77 Ω/km = 2,207 Ω
Oikosulkuvirta liedellä
5x6
Ik1 = c*U/(ZvR1*√3)=99 A
B-tyypin johdonsuojakatkaisija
Verrataan saatua virran arvoa (99 A)
suojalaitteen toiminta-aikavirtaan (80 A)
=> suojaus OK
8/2013
TAMK/Talotekniikka
3x2,5
Automaattinen poiskytkentä
Ryhmäjohdot
Oikosulkuvirtaa rajoittava impedanssi RK:lla ZvR2=ZvRK
+l*zL2+l*zPE2 =>
ZvR2= 1,622 Ω+2*0,040 km*14,62 Ω/km = 2,938 Ω
Oikosulkuvirta pistorasialla
5x6
Ik2 = c*U/(ZvR1*√3)=75 A
C-tyypin johdonsuojakatkaisija
Verrataan saatua virran arvoa (75 A) suojalaitteen toimintaaikavirtaan (160 A)
=> suojaus ei toimi
Johdinpoikkipinnan suurentaminen ei auta tilannetta, koska
oikosulkuvirta keskuksellakin on pienempi kuin C-tyypin
johdonsuojakatkaisijan vaadittu virta.
Jos vaihdetaan suojan tyyppiä (C => B) ja johdinpoikkipintaa (1,5
=> 2,5), niin
IK2=94 A ( B-tyypille vaaditaan 80 A)
Suojaus saadaan toimimaan lisäämällä ryhmään
vikavirtasuojakytkin
8/2013
TAMK/Talotekniikka
3x2,5
Automaattinen poiskytkentä
Ryhmäjohdot
Oikosulkuvirtaa rajoittava impedanssi RK:lla ZvR2=ZvRK +l*zL2+l*zPE2
=>
ZvR2= 1,622 Ω+2*0,050 km*14,62 Ω/km = 2,792 Ω
Oikosulkuvirta valaisimella
5x6
Ik2 = c*U/(ZvR1*√3)=79 A
B-tyypin johdonsuojakatkaisija
Verrataan saatua virran arvoa (79 A) suojalaitteen
toiminta-aikavirtaan (50 A)
=> suojaus OK
8/2013
TAMK/Talotekniikka
Pienimmät toimintavirrat gG-sulakkeille ja
vaaditut mitatut arvot
Nimellisvirta
A
2
4
Kuva: ABB
6
10
16
20
25
32
35
40
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
gG-sulake
0,4 s
A
Vaadittu mitattu arvo
A
16
32
46,5
82
110
145
180
270
20
40
58,2
102,5
137,5
181,3
225
337,5
315
470
550
840
1000
1450
1600
2100
2800
3700
4800
6400
8500
393,8
587,5
687,5
1050
1250
1812,5
2000
2625
3500
4625
6000
8000
10 625
gG-sulake
5,0 s
A
Vaadittu mitattu arvo
A
9
18
28
46,5
65
85
110
150
165
190
250
320
425
580
715
950
1250
1650
2200
2840
3800
5100
11,3
22,5
35
58,2
81,3
106,3
137,5
187,5
206,3
237,5
312,5
400
531,3
725
893,8
1187,5
1562,5
2062,5
2750
3550
4750
6375
Lähde: ST 53.25
8/2013
TAMK/Talotekniikka
Pienimmät toimintavirrat johdonsuojakatkaisijoille
ja vaaditut mitatut arvot
8/2013
Nimellisvirta
A
B-tyyppi,
0,4 s ja 5,0 s
A
Vaadittu mitattu
arvo
A
C-tyyppi, 0,4 s ja 5,0
s
A
Vaadittu mitattu
arvo
A
6
10
16
20
25
32
50
63
80
125
30
50
80
100
125
160
250
315
400
625
37,5
62,5
100
125
156,3
200
312,5
393,8
500
781,3
60
100
160
200
250
320
500
630
800
1250
75
125
200
250
312,5
400
625
787,5
1000
1562,5
TAMK/Talotekniikka
Pienimmät toimintavirrat johdonsuojakatkaisijoille
ja vaaditut mitatut arvot
8/2013
Nimellisvirta
A
B-tyyppi,
0,4 s ja 5,0 s
A
Vaadittu mitattu
arvo
A
C-tyyppi, 0,4 s ja 5,0
s
A
Vaadittu mitattu
arvo
A
6
10
16
20
25
32
50
63
80
125
30
50
80
100
125
160
250
315
400
625
37,5
62,5
100
125
156,3
200
312,5
393,8
500
781,3
60
100
160
200
250
320
500
630
800
1250
75
125
200
250
312,5
400
625
787,5
1000
1562,5
TAMK/Talotekniikka
Pienimmät toimintavirrat johdonsuojakatkaisijoille
ja vaaditut mitatut arvot
8/2013
Nimellisvirta
A
B-tyyppi,
0,4 s ja 5,0 s
A
Vaadittu mitattu
arvo
A
C-tyyppi, 0,4 s ja 5,0
s
A
Vaadittu mitattu
arvo
A
6
10
16
20
25
32
50
63
80
125
30
50
80
100
125
160
250
315
400
625
37,5
62,5
100
125
156,3
200
312,5
393,8
500
781,3
60
100
160
200
250
320
500
630
800
1250
75
125
200
250
312,5
400
625
787,5
1000
1562,5
TAMK/Talotekniikka
Pienimmät toimintavirrat johdonsuojakatkaisijoille
ja vaaditut mitatut arvot
8/2013
Nimellisvirta
A
B-tyyppi,
0,4 s ja 5,0 s
A
Vaadittu mitattu
arvo
A
C-tyyppi, 0,4 s ja 5,0
s
A
Vaadittu mitattu
arvo
A
6
10
16
20
25
32
50
63
80
125
30
50
80
100
125
160
250
315
400
625
37,5
62,5
100
125
156,3
200
312,5
393,8
500
781,3
60
100
160
200
250
320
500
630
800
1250
75
125
200
250
312,5
400
625
787,5
1000
1562,5
TAMK/Talotekniikka
Kaapelien
ominaisarvoja
8/2013
TAMK/Talotekniikka
Automaattinen poiskytkentä
Lähtötiedot:
-Johtojen tyypit ja pituudet
-Liittymän oikosulkuvirta
-Sähköverkkoyhtiöltä tai pääsulakkeen mukaan
8/2013
TAMK/Talotekniikka
Automaattinen poiskytkentä
Liittymän oikosulkuvirta pääsulakkeen mukaan
IN= 35 A
Pienin virta, jolla toimii alle 5 s:ssa 165 A = Ik
VDE likiarvomenetelmä
c*U
Zv 
Ik 3
Ik  pienin yksivaiheinen oikosulkuvirta (L - PE) [A]
Zv  vikavirtapiirin kokonaisimpedanssi[]
U  pääjännite[V]
c  kerroin,joka ottaa huomioonjännitteenalenemankeskuksissa ym
Syöttävän verkon impedanssi (oletetaan c=0,95)
Zv=c*U/Ik*√3=1,33 Ω
8/2013
TAMK/Talotekniikka
Automaattinen poiskytkentä
Nousujohdon ja RK:n suojaus
Oikosulkuvirtaa rajoittava impedanssi RK:lla
(oletetaan c=0,95)
ZvRK=Zv +l*zL+l*zPE =>
ZvRK=1,324 Ω+2*0,04 km*5,48 Ω/km =1,768 Ω
l=johdon pituus
zL ja zPE vaihe ja PE-johtimien impedassi/pituus
Pienin oikosulkuvirta RK:lla (c=0,95)
IkRK = c*U/(ZvRK*√3)= 0,9*400/(1,763Ω *√3) =124 A
Pääjohdoissa sallitaan 5 s:n toiminta-aika
Verrataan saatua virran arvoa (124 A) suojalaitteen toimintaaikavirtaan (110 A)
25 A:n sulake toimii 124A:n virralla alle 5 s:ssa => suojaus OK
8/2013
TAMK/Talotekniikka
Automaattinen poiskytkentä
Ryhmäjohdot
Vaaditaan 0,4 s:n laukaisuaika
Oikosulkuvirtaa rajoittava impedanssi ryhmäjohdon
päässä
ZvR1=ZvRK +l*zL1+l*zPE1 =>
ZvR1= 1,622 Ω+2*0,025 km*8,77 Ω/km = 2,207 Ω
5x6
Oikosulkuvirta liedellä
Ik1 = c*U/(ZvR1*√3)=99 A
Sulake vaatii toimiakseen 0,4 s:ssa 110 A
Vaihtoehdot:
-Suurennetaan ryhmäjohtoa
-Suurennetaan pääjohtoa (PK-RK)
4 mm2 => 6 mm2
8/2013
TAMK/Talotekniikka
Automaattinen poiskytkentä
Ryhmäjohdot
Oikosulkuvirtaa rajoittava impedanssi RK:lla ZvR2=ZvRK
+l*zL2+l*zPE2 =>
ZvR2= 1,622 Ω+2*0,040 km*14,62 Ω/km = 2,938 Ω
Oikosulkuvirta pistorasialla
5x6
Ik2 = c*U/(ZvR1*√3)=75 A
Sulakee vaatii toimiakseen 0,4 s:ssa 110 A
=> suojaus ei toimi
Jos vaihdetaan johdinpoikkipintaa (1,5 => 2,5), niin
IK2=94 A , ei riitä (po. >110 A)
Ryhmä lisäsuojattava vikavirtasuojakytkimellä
8/2013
TAMK/Talotekniikka
Automaattinen poiskytkentä
Ryhmäjohdot
Oikosulkuvirtaa rajoittava impedanssi RK:lla ZvR2=ZvRK +l*zL2+l*zPE2
=>
ZvR2= 1,622 Ω+2*0,050 km*14,62 Ω/km = 2,792 Ω
5x6
Oikosulkuvirta valaisimella
Ik2 = c*U/(ZvR1*√3)=79 A
10 A:n sulake edellyttää 82 A:n virtaa
 Suojaus ei toimi
 Suurennetaan johdinpoikkipintaa tai lisäsuojataan
vikavirtasuojakytkimellä
8/2013
TAMK/Talotekniikka
Pienimmät toimintavirrat gG-sulakkeille ja
vaaditut mitatut arvot
Nimellisvirta
A
Kuva: ABB
2
4
6
10
16
20
25
32
35
40
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
gG-sulake
0,4 s
A
Vaadittu mitattu arvo
A
16
32
46,5
82
110
145
180
270
20
40
58,2
102,5
137,5
181,3
225
337,5
315
470
550
840
1000
1450
1600
2100
2800
3700
4800
6400
8500
393,8
587,5
687,5
1050
1250
1812,5
2000
2625
3500
4625
6000
8000
10 625
gG-sulake
5,0 s
A
Vaadittu mitattu arvo
A
9
18
28
46,5
65
85
110
150
165
190
250
320
425
580
715
950
1250
1650
2200
2840
3800
5100
11,3
22,5
35
58,2
81,3
106,3
137,5
187,5
206,3
237,5
312,5
400
531,3
725
893,8
1187,5
1562,5
2062,5
2750
3550
4750
6375
Lähde: ST 53.25
8/2013
TAMK/Talotekniikka
Pienimmät toimintavirrat gG-sulakkeille ja
vaaditut mitatut arvot
Nimellisvirta
A
Kuva: ABB
2
4
6
10
16
20
25
32
35
40
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
gG-sulake
0,4 s
A
Vaadittu mitattu arvo
A
16
32
46,5
82
110
145
180
270
20
40
58,2
102,5
137,5
181,3
225
337,5
315
470
550
840
1000
1450
1600
2100
2800
3700
4800
6400
8500
393,8
587,5
687,5
1050
1250
1812,5
2000
2625
3500
4625
6000
8000
10 625
gG-sulake
5,0 s
A
Vaadittu mitattu arvo
A
9
18
28
46,5
65
85
110
150
165
190
250
320
425
580
715
950
1250
1650
2200
2840
3800
5100
11,3
22,5
35
58,2
81,3
106,3
137,5
187,5
206,3
237,5
312,5
400
531,3
725
893,8
1187,5
1562,5
2062,5
2750
3550
4750
6375
Lähde: ST 53.25
8/2013
TAMK/Talotekniikka
Pienimmät toimintavirrat gG-sulakkeille ja
vaaditut mitatut arvot
Nimellisvirta
A
2
4
6
10
16
20
25
32
35
40
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
8/2013
gG-sulake
0,4 s
A
Vaadittu mitattu arvo
A
16
32
46,5
82
110
145
180
270
20
40
58,2
102,5
137,5
181,3
225
337,5
315
470
550
840
1000
1450
1600
2100
2800
3700
4800
6400
8500
393,8
587,5
687,5
1050
1250
1812,5
2000
2625
3500
4625
6000
8000
10 625
TAMK/Talotekniikka
gG-sulake
5,0 s
A
Vaadittu mitattu arvo
A
9
18
28
46,5
65
85
110
150
165
190
250
320
425
580
715
950
1250
1650
2200
2840
3800
5100
11,3
22,5
35
58,2
81,3
106,3
137,5
187,5
206,3
237,5
312,5
400
531,3
725
893,8
1187,5
1562,5
2062,5
2750
3550
4750
6375
Pienimmät toimintavirrat gG-sulakkeille ja
vaaditut mitatut arvot
Nimellisvirta
A
2
4
6
10
16
20
25
32
35
40
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
8/2013
gG-sulake
0,4 s
A
Vaadittu mitattu arvo
A
16
32
46,5
82
110
145
180
270
20
40
58,2
102,5
137,5
181,3
225
337,5
315
470
550
840
1000
1450
1600
2100
2800
3700
4800
6400
8500
393,8
587,5
687,5
1050
1250
1812,5
2000
2625
3500
4625
6000
8000
10 625
TAMK/Talotekniikka
gG-sulake
5,0 s
A
Vaadittu mitattu arvo
A
9
18
28
46,5
65
85
110
150
165
190
250
320
425
580
715
950
1250
1650
2200
2840
3800
5100
11,3
22,5
35
58,2
81,3
106,3
137,5
187,5
206,3
237,5
312,5
400
531,3
725
893,8
1187,5
1562,5
2062,5
2750
3550
4750
6375
Pienimmät toimintavirrat gG-sulakkeille ja
vaaditut mitatut arvot
Nimellisvirta
A
2
4
6
10
16
20
25
32
35
40
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
8/2013
gG-sulake
0,4 s
A
Vaadittu mitattu arvo
A
16
32
46,5
82
110
145
180
270
20
40
58,2
102,5
137,5
181,3
225
337,5
315
470
550
840
1000
1450
1600
2100
2800
3700
4800
6400
8500
393,8
587,5
687,5
1050
1250
1812,5
2000
2625
3500
4625
6000
8000
10 625
TAMK/Talotekniikka
gG-sulake
5,0 s
A
Vaadittu mitattu arvo
A
9
18
28
46,5
65
85
110
150
165
190
250
320
425
580
715
950
1250
1650
2200
2840
3800
5100
11,3
22,5
35
58,2
81,3
106,3
137,5
187,5
206,3
237,5
312,5
400
531,3
725
893,8
1187,5
1562,5
2062,5
2750
3550
4750
6375
Kaapelien
ominaisarvoja
8/2013
TAMK/Talotekniikka