kabeldimensionering, avsäkring

[Bo.Siltberg]

Ok, formler och inget tjafs var det, därmed inga följdfrågor eller gnäll förmodar jag

Villkor enligt reglerna:

I[sub]b[/sub] <= I[sub]n[/sub] <= I[sub]z[/sub]	Grunddimensionering
I[sub]n[/sub] * gk <= 1.45 * I[sub]z[/sub]	Kontroll av säkring mot kabel
I[sub]k[/sub] > I[SUB]t04[/SUB]	Frånkopplingstid
I[sub]k3[/sub] < I[sub]cn[/sub]	Skyddets brytförmåga
'I²t' < E[sub]k[/sub]	Kabelns korttidsströmtålighet
I[sub]b[/sub] * R[sub]l[/sub] < 2% * U[sub]f[/sub]	Spänningsfall enfas
I[sub]n[/sub] << I[sub]n1[/sub]	Selektivitet mot föregående skydd
t[sub]max[/sub] > t[sub]k[/sub], t[sub]k[/sub] < 5	Skydd mot uppvärming av kabel

Formler:

I[sub]z[/sub]	= I[sub]z0[/sub] * r1 * r2 * r3 * r4
I[sub]k[/sub]	= U[sub]f[/sub] * c / (L * R[sub]l[/sub] + Z[sub]för[/sub])
I[sub]k3[/sub]	= U[sub]f[/sub] / Z[sub]1l20[/sub]
R[sub]l[/sub]	= 2 * p / S * (1 + a * (t[sub]2[/sub] - 20))
t[sub]max[/sub]	= (k * S / I[sub]k[/sub])²

Faktorer:

I[sub]b[/sub]	Förväntad belastningsström, den normala belastningen (A).
I[sub]n[/sub]	Säkringens märkström (A).
gk	Gränsbrytström, den strömfaktor som ger en säker utlösning av skyddet (inom en timme eller så, det handlar alltså om överlast): - Diazed <=4A=2.1, 6-10A=1.9, >10A=1.6, Dvärg=1.45, Motorskydd=1.2
I[sub]k[/sub]	Lägsta kortslutningsström i slutet av kabeln som ska dimensioneras (A).
I[SUB]t04[/SUB]	Den ström som löser säkringen inom 0.4 s (A). - Dvärg: B=5*I[sub]n[/sub], C=10*I[sub]n[/sub], C=20*I[sub]n[/sub]. - Diazed: 6A=47A, 10A=82, 13A=108A, 16A=110A, 20A=147A, 25A=180A.
I[sub]k3[/sub]	Högsta kortslutningsström i början av kabeln som ska dimensioneras (före överströmsskyddet som skyddar kabeln). (A) Man kan även utgå ifrån nätbolagets uppgift på I[sub]k3[/sub] i mätarskåpet, och räkna om detta värde för huvudledningen fram till denna kabel som ska dimensioneras, eller höfta utifrån en mätning.
t[sub]max[/sub]	Den tid det tar att värma upp en kabel från dess högsta tillåtna driftstemperatur (70-90 grader) till dess maximala kortslutningstemperatur (150-250 grader).
t[sub]k[/sub]	Faktisk utlösningstid hos skyddet vid strömmen I[sub]k[/sub]. Ska vara mindre än 5 s, och får vara högre än 0.4 s vid kontroll av kabeln i sig. Dvärgar har en konstant tid på 0.1 s här (förutsatt att I[sub]k[/sub] är större än den gräns där dvärgens kortslutningsskydd träder ikraft). Endast diazed har en tid som varierar med strömmen. Se tabeller.
I[sub]cn[/sub]	Överströmsskyddets brytförmåga (A). Står på dvärgen. Diazed tål "hur mycket som helst".
'I²t'	Överströmsskyddets genomsläppta energi (A²t). Se tillverkarens tabeller.
E[sub]k[/sub]	Kabelns korttidsströmtålighet (kA²t där t=0.2s), - PVC: 1.5 mm² = 0.030, 2.5 mm² = 0.081, 6 mm² = 0.452
c	Spänningsfaktorn, 0.95
L	Kabelns längd (m)
R[sub]l[/sub]	Kabelns resistans per meter, tur och retur, vid 70 grader eller den temperatur som kabeln har vid normal belastning (ohm).
Z[sub]1l20[/sub]	Nätets kalla resistans i en (1) ledare fram till överströmsskyddet som skyddar kabeln (ohm)
S	Ledararea (mm²)
k	Materialkonstant, - Cu: PVC=115, PEX=143, Gummi=134, Koncentrisk ledare=141
a	Temperaturkoefficient, - Al=0.00403, Cu=0.00393
p	Resistivitet, - Al=0.0265 Cu=0.0183 (ohm*mm²/m)
t[sub]2[/sub]	Sluttemperatur, sätts till 70 grader för PVC när man vill räkna på maximalt belastad kabel (C).
Z[sub]för[/sub]	Förimpedans i matningspunkten (ohm). Kan också enkelt mätas med vattenkokarmetoden
I[sub]z[/sub]	Kabeln faktiska belastningsförmåga för det aktuella förläggningsfallet (A).
I[sub]z0[/sub]	Kabelns "nominella" belastningsförmåga vid utanpåliggande montage, normal kylning och normal omgivningstemperatur. - PVC: 1.5 mm² = 19.5 A, 2.5 mm² = 27 A. PEX: 6 mm² = 58 A
r1	Reduceringsfaktor beroende på förläggningssätt: Se tabell nedan.
r2	Korrektionsfaktor för anhopning: - 2 kablar=0.8, 3=0.7, 4=0.65, 5=0.6
r3	Korrektionsfaktor för antal belastade ledare: - 2=1.0, 3=0.85-0-9, 4=0.75
r4	Korrektionsfaktor för annan omgivningstemperatur än 30 grader: - Höfta halva belastningsförmågan vid 60 grader (PVC) - interpolera däremellan.

r1	Förläggningssätt
1.10	Kabel i mark eller fritt i luft, inkl stege och perforerad ränna
1.00	Kabel på vägg, på operforerad kabelränna eller direkt i murvägg.
0.90	FK i utanpåliggande rör eller kanal på vägg.
0.80	Kabel i utanpåliggande rör eller kanal på vägg.
0.75	FK i rör i vägg, kabel direkt i vägg, båda mot väggskivan.
0.70	Kabel i rör i vägg, mot väggskivan.
0.60	Kabel eller FK i rör inbäddad i isolering i tak. Eventuellt bygger detta på att kabeln är klamrad mot en takregel.
0.50	Kabel eller FK i rör inbäddad i isolering i vägg.

Kablars belastningsförmåga anges i tabeller. De motsvaras ungefär av dessa korrektionsfaktorer. Det finns redan ett antal förenklingar här.

Skulle du mot förmodan ändå inte vara nöjd får vi gå ett steg till och ersätta de konstanter som används, t.ex för nominell belastningsförmåga, med formler. Det finns flera, denna gäller för markkabel:

Δθ = (I²R+ ½ Wd) T1+ [I²R(1 + λ1) + Wd] n T2+ [I²R(1 + λ1+ λ2) + Wd] n(T3+ T4)

Men min givmildhet slutar före denna formel, sorry..

 

[Styrman_jansson]

Mkt bra skrivet Bo!

Med ett litet tillägg. Diazed tål inte alls hur hög kortslutningsström som helst. Tror IEC-standarden anger max 50kA. Ifö anger dock max 100kA för deras diazeder. Med största säkerhet inga problem i en villa

Från en som fått välja andra skydd än diazeder p.g.a. en "potent" kortslutningsström.

 

[Bo.Siltberg]

Inge gnäll var det 50 kA tycker jag är hur mycket som helst för en bostad...och därutöver blir det pulver av säkringen utan att förstöra säkringshållaren så på sätt o vis tål den "hur mycket som helst" så det så! En dvärg som fått för mycket pulver kräver besök av elektriker.

 

[sajo]

Tack grabbar,

Frågan blir besvarat på så sätt att:

1. det finns inte klar formel för enkel beräkning av avsäkring av kabel. Många faktorer spelar in.
2. Lär dig tabellen utantill
3. beräkna ungefärlig effekt vid tänkt installation och använd formel (i grunden) P=U*I
4. Sund förnuft: räkna med möjliga omöjliga scenario och lämna god marginal:banghead: Tänk på om kabel klarar temperatur utveckling!

Tusen tack grabbar

 

[elmont]

Använd dom "tumregler" som finns när du ska göra en el-installation i bostäder, spar beräkningar till lite "större" anläggningar i tex industri, butikskomplex, kontorslokaler mm.

 

[lars_stefan_axelsson]

Ok, formler och inget tjafs var det, därmed inga följdfrågor eller gnäll förmodar jag

Jo, det blir ett gnäll på formfel. Jag räknar hela fyra förekomster av ordet "tabell" i inlägget. Så där föll ju "formel" ändå...

Såå nära!...

 

[lars_stefan_axelsson]

Tack grabbar,

Frågan blir besvarat på så sätt att:

1. det finns inte klar formel för enkel beräkning av avsäkring av kabel. Många faktorer spelar in.
2. Lär dig tabellen utantill
3. beräkna ungefärlig effekt vid tänkt installation och använd formel (i grunden) P=U*I
4. Sund förnuft: räkna med möjliga omöjliga scenario och lämna god marginal:banghead: Tänk på om kabel klarar temperatur utveckling!

Tusen tack grabbar

Eller om du inte vill göra det så kan du ju använda någon av den eminenta programvara som tar hand om mycket av det här åt dig. Vi har ju t ex utvecklat en egen här på forumet. Se klistrad tråd.

 

[sajo]

hoppet finns!

http://www.mainsys.se/qa/images/doc/Ledningsdimensionering_sakringsstorlek.pdf

 

[lars_stefan_axelsson]

hoppet finns!

[länk]

Vadå? Det var ju bara tabeller så långt ögat nådde. Det var ju nästan så långt ifrån "formeln" för ledningsdimensionering man kan komma.

 

[sajo]

Just det! Har du bättre förslag?

 

[Bo.Siltberg]

Vad vill du ha då?

 

[lars_stefan_axelsson]

Just det! Har du bättre förslag?

Nej, det finns ju inga. Jag var bara ute efter att du började med att så tydligt säga att inget annat än "formeln" med stort "F" dög. Inga tabeller eller annat empiriskt gissande. Och sedan så verkar du nöjd med ett dokument som innehåller just de tabeller och empiriska gissande som vi hela tiden har sagt är det enda som finns att tillgå (eftersom det är det enda praktiskt hållbara sättet att angripa problemet).

Så jag förstår helt enkelt inte vad du var ute efter från början?

 

[Styrman_jansson]

Inge gnäll var det 50 kA tycker jag är hur mycket som helst för en bostad...och därutöver blir det pulver av säkringen utan att förstöra säkringshållaren så på sätt o vis tål den "hur mycket som helst" så det så! En dvärg som fått för mycket pulver kräver besök av elektriker.

Gnället slutar aldrig. Konsult som jag är så är jag paragrafryttare och sist jag läste elinstallationsreglerna så ska varje skydd i anläggningen tåla högst förekommande kortslutningsström. Det kan man knappast säga att en pulvriserade diazed har gjort

 

[HasseTeknik]

För att trassla till det ytterligare, så finns det ju platta kablar (strömskenor) som har lite andra kylegenskaper. Detta visar ju på att det är bäst och lättast att gå in i tabeller. Var med en gång där vi installerade platta skenor 10x280 mm (om jag minns rätt), för att klara kylningen. ( 5-10 kA för induktionsvärme av stålugnar). Principen att "platta ut" ledarna kan ha sina fördelar när det gäller låga spänningar, men mycket effekt.

 

[lars_stefan_axelsson]

För att trassla till det ytterligare, så finns det ju platta kablar (strömskenor) som har lite andra kylegenskaper. Detta visar ju på att det är bäst och lättast att gå in i tabeller. Var med en gång där vi installerade platta skenor 10x280 mm (om jag minns rätt), för att klara kylningen. ( 5-10 kA för induktionsvärme av stålugnar). Principen att "platta ut" ledarna kan ha sina fördelar när det gäller låga spänningar, men mycket effekt.

Ja, och de finns väl dessutom ihåliga med aktiv kylning? (Alltså cirkulerande kylvätska?)