Eksempel - trefase varmeelement

Et trefase varmeelement i et industribygg forsynes med drivspenning gjennom
en 30 meter lang kabel. Største trepolte 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 segt om et IT fordelingssystem.

Beregningene i dette eksemplet er utført av: Brede, Karl Magnus, Inge, Irene.

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. (ME323)

Dette blir faktisk likt for et IT og et TN system ved at det dreier seg om en kurs med 2 ledere
og en drivspenning på 230V. 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 (ME323)

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. (Egentlig så er dette også
en installasjon på maskin slik at vi heller skulle brukt NEK EN 60204-1.)

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. (ME148)
(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 (ME108) (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.)  (ME188) (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 – Koriger for omgivelsestemperatur.

Korriger kabelens strømføringsevne i forhold til omgiverlsestemperatur og kontroller at strømføringsevnen
fortsatt er stor nok. (ME190) (MS989)

Temperaturen er 30 grader celsius og det er ingne 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. (ME192) (MS987)

Det er ingen nærføring med andre kabler og derfor ingen ting å korrigere.

Steg 9 – Kontroller for akseptabelt spenningsfall. link

Kontroller at spenningsfallet er innenfor akseptable grenser, for eksempel 4 prosent.
(ME200) (MS939)

KVi 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.